Metaboliten in Millionen Jahre alten Fossilien ^{CEFR B2}

Forschende haben erstmals stoffwechselbezogene Moleküle aus versteinerten Knochen extrahiert und analysiert, die zwischen 1,3 und 3 Millionen Jahre alt sind. Die Studie, veröffentlicht in Nature und angeführt von Timothy Bromage vom NYU College of Dentistry, nutzte Massenspektrometrie, um Moleküle zu Ionensignalen zu machen und so zu identifizieren. Zunächst analysierten die Autoren heutige Mausknocken und identifizierten dabei fast 2.200 Metaboliten; dieselben Methoden detektierten in einigen Proben zudem Proteine wie Kollagen.

Die Forschenden untersuchten dann Fossilienfragmente aus Sammlungen von Fundstellen in Tansania, Malawi und Südafrika. Die Fossilien gehören zu Arten mit noch heute nahen Verwandten: mehrere Nagetiere (Maus, Erdhörnchen, Wüstenrennmaus), eine Antilope, ein Schwein und ein Elefant. In den Fossilien fanden sie tausende Metaboliten, viele davon mit modernen Tieren geteilt.

Die identifizierten Moleküle zeigen biologische Prozesse wie den Stoffwechsel von Aminosäuren, Kohlenhydraten, Vitaminen und Mineralien. Einige Metaboliten deuten auf Gene im Östrogenstoffwechsel hin, also auf weibliche Tiere. Ein 1,8 Millionen Jahre altes Erdhörnchen aus der Olduvai-Schlucht wies ein für den Parasiten Trypanosoma brucei typisches Metabolit und Zeichen einer entzündungshemmenden Reaktion auf, konsistent mit einer Infektion.

Pflanzenmetaboliten, darunter Formen von Aloe und Spargel, lieferten Informationen zu Nahrung sowie zu lokaler Temperatur, Niederschlag, Boden und Baumbestand. Diese Ergebnisse passen zu früheren Beschreibungen der Bed‑Schicht der Olduvai‑Schlucht als Süßwasser‑Waldland und Grasland und der oberen Schicht als trockene Wälder und Marschland. Die Autorinnen und Autoren schlagen vor, dass die Metabolomik von Fossilien ein neues Detailniveau ökologischer Rekonstruktionen eröffnen könnte. Weitere Mitautorinnen und Mitautoren stammen aus Frankreich, Deutschland, Kanada und den USA; die Forschung erhielt Unterstützung von The Leakey Foundation sowie technische Hilfe von den National Institutes of Health.