DNA aus einem alten Tonziegel enthüllt Zeitkapsel pflanzlichen Lebens

Forschenden der Universität Oxford ist es erstmals gelungen, aus einem 2.900 Jahre alten Tonziegel DNA zu extrahieren. Die Analyse, veröffentlicht im Nature Scientific Reports, gibt einen Einblick in die Vielfalt der Pflanzenarten zu der Zeit. Sie könnte den Weg für ähnliche Studien an Tonmaterial von anderen Orten und aus anderen Zeiträumen öffnen.

DNA - Der Ziegelstein aus dem dänischen Nationalmuseum und die fünf Punkte, von denen die Proben stammen. Das gelbe Quadrat im oberen Teil der Abbildung stellt das unten abgebildete Stück des Ziegels dar. Kredit: Troels Pank Arbøll.
Der Ziegelstein aus dem dänischen Nationalmuseum Die fünf Punkte, zeigen woher die Proben entnommen sind. Das gelbe Quadrat im oberen Teil der Abbildung stellt das unten abgebildete Stück des Ziegels dar. Foto: Troels Pank Arbøll.

Der Palast des neuassyrischen Königs Ashurnasirpal II.

Der Lehmziegel stammt aus dem Palast des neuassyrischen Königs Ashurnasirpal II. in der antiken Stadt Kalhu. Dieser ist derzeit im dänischen Nationalmuseum ausgestellt. Der Palast, der heute als Nordwestpalast in Nimrud (im heutigen Nordirak) bekannt ist, war um 879 v. Chr. erbaut. Der Ziegel trägt eine Keilschrift (Akkadisch), die besagt, dass er „Eigentum des Palastes von Ashurnasirpal, König von Assyrien“ ist. Dies ermöglicht es, den Ziegel auf ein Jahrzehnt genau zu datieren (879-869 v. Chr.).

Während eines Digitalisierungsprojekts im Museum im Jahr 2020 konnte die Forschergruppe Proben aus dem inneren Kern des Ziegels gewinnen – was bedeutet, dass das Risiko einer DNA-Kontamination seit der Entstehung des Ziegels gering war. Das Team extrahierte die DNA aus den Proben, indem es ein Protokoll anpasste, das man zuvor für andere poröse Materialien, wie z. B. Knochen, verwendete.

Nachdem die extrahierte DNA sequenziert war, identifizierten die Forscher 34 verschiedene taxonomische Gruppen von Pflanzen. Die Pflanzenfamilien mit den meisten Sequenzen waren Brassicaceae (Kohlgewächse) und Ericaceae (Heidekraut). Weitere vertretene Familien waren Betulaceae (Birken), Lauraceae (Lorbeergewächse), Selineae (Doldenblütler) und Triticeae (Kulturgräser).

Das interdisziplinäre Team konnte die Ergebnisse mit modernen botanischen Aufzeichnungen aus dem Irak sowie mit alten assyrischen Pflanzenbeschreibungen vergleichen.

Der Ziegel besteht hauptsächlich aus Schlamm, der in der Nähe des Tigris gesammelt und den man mit Material wie Spreu, Stroh oder Tierdung vermischte. Er wurde geformt, mit Keilschrift beschriftet und dann zum Trocknen in die Sonne gelegt. Da der Ziegel nie gebrannt wurde, sondern auf natürliche Weise trocknete, trug dazu bei, das eingeschlossene genetische Material zu erhalten.

Dr. Sophie Lund Rasmussen (Wildlife Conservation Research Unit, Department of Biology, University of Oxford), Erstautorin der Studie, sagte: „Wir waren begeistert, dass wir entdecken konnten, dass uralte DNA, die in einer Tonmasse wirksam vor Verunreinigungen geschützt ist, erfolgreich aus einem 2.900 Jahre alten Ziegelstein extrahiert werden kann. Dieses Forschungsprojekt ist ein perfektes Beispiel für die Bedeutung der interdisziplinären Zusammenarbeit in der Wissenschaft, da die unterschiedlichen Fachkenntnisse, die an dieser Studie beteiligt waren, einen ganzheitlichen Ansatz für die Untersuchung dieses Materials und die daraus resultierenden Ergebnisse lieferten.

Zusätzlich zu den faszinierenden Erkenntnissen, die dieser einzelne Ziegel brachte, dient die Untersuchung als Beweis für ein Konzept und eine Methode, die auf viele andere archäologische Tonquellen aus verschiedenen Orten und Zeiträumen auf der ganzen Welt angewandt werden könnte, um vergangene Flora und Fauna zu identifizieren. Tonmaterialien sind fast immer in archäologischen Stätten auf der ganzen Welt vorhanden und können aufgrund ihres Kontexts oft mit hoher Genauigkeit datiert werden.

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Das Potenzial der Pflanzen-DNA

In dieser Studie wurde nur die entnommene Pflanzen-DNA beschrieben, da es sich dabei um die am häufigsten vorkommenden und am besten erhaltenen Exemplare handelte. Je nach Probe könnten man jedoch potenziell alle Taxa identifizieren, einschließlich Wirbeltiere und Wirbellose. Die Möglichkeit, genaue Beschreibungen der antiken biologischen Vielfalt zu erstellen, wäre ein wertvolles Instrument, um den heutigen Verlust der biologischen Vielfalt besser zu verstehen und zu quantifizieren und ein tieferes Verständnis der antiken und untergegangenen Zivilisationen zu gewinnen.

Aufgrund der Inschrift auf dem Ziegel können wir den Ton einem relativ bestimmten Zeitraum in einer bestimmten Region zuordnen, was bedeutet, dass der Ziegel als Zeitkapsel mit Informationen über die biologische Vielfalt an einem bestimmten Ort und seiner Umgebung dient. In diesem Fall verschafft er den Forschern einen einzigartigen Zugang zu den alten Assyrern“, so Dr. Troels Arbøll, Mitautor der Studie und Junior Research Fellow an der Fakultät für Asien- und Nahoststudien der Universität Oxford, wo die Studie durchgeführt wurde.

Die Forschungsarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit Troels Pank Arbøll von der Abteilung für interkulturelle und regionale Studien der Universität Kopenhagen, Sophie Lund Rasmussen von der Wildlife Conservation Research Unit der Abteilung für Biologie der Universität Oxford, Anne Haslund Hansen von der Abteilung für moderne Geschichte und Weltkulturen des dänischen Nationalmuseums, Nadieh de Jonge, Cino Pertoldi und Jeppe Lund Nielsen von der Abteilung für Chemie und Biowissenschaften der Universität Aalborg und dem Aalborg Zoo (CP) durchgeführt.

Nach einer Meldung der University of Oxford

Zur Studie: „Revealing the secrets of a 2900-year-old clay brick, discovering a time capsule of ancient DNA“ – Nature Scientific Reports.

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