Entschlüsselung von 6000 Jahre alten Rezepten

Presseldung vom 28.11.2018


Neue Proteinanalyse-Methode offenbart prähistorisches Fischrezept.

Verbrannte Speisereste werden sehr oft anhaftend an Gefäßscherben auf archäologischen Ausgrabungen gefunden. Die Analyse ihres Proteingehalts hilft uns, viele Aspekte des vorgeschichtlichen Lebens zu verstehen. Um eine Keramikschale mit verbrannten Speiseresten zu analysieren, die an einer archäologischen Fundstelle im Land Brandenburg in Deutschland gefunden wurde, kontaktierten Wissenschaftler des Brandenburgischen Landesamtes für Denkmalpflege und Archäologischen Landesmuseums (BLDAM) die Massenspektrometrie-Experten am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden. In der Regel bietet der Massenspektrometrie-Bereich einen Service für Wissenschaftler.

Das Team um Anna Shevchenko am MPI-CBG entwickelte eine neue Proteomik-Analyse, mit der über 300 Proteine identifiziert werden können, und die auch antike und heutige Proteine unterscheidet. Auf diesem Weg fanden die Forscher in den verkohlten Überresten prähistorischer Nahrung Fischrogen eines Karpfens. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift PLOS ONE.


Rasterelektronenmikroskopisches Bild der Struktur der Lebensmittelkruste vom Rand des historischen Topfes. Pflanzenreste deuten darauf hin, dass der Topf wahrscheinlich mit Blättern bedeckt war.

Publikation:


Anna Shevchenko, Andrea Schuhmann, Henrik Thomas, Günter Wetzel
Fine Endmesolithic fish caviar meal discovered by proteomics in foodcrusts from archaeological site Friesack 4 (Brandenburg, Germany)
PLOS ONE, 28 November 2018

DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206483



Nahrungsmittelkrusten sind verbrannte Speisereste, die auf archäologischen Keramikgefäßen zu finden sind. Sie sind sehr schwer zu analysieren, da ältere Proteine durch den Kochvorgang und durch die natürliche Alterung weitgehend abgebaut und mit Verunreinigungen aus der Umwelt, wie zum Beispiel Bodenbakterien oder Pflanzen, vermischt werden. 1979 hatten Archäologen Fragmente von 6000 Jahre alten Tongefäßen am Standort Friesack 4, einer archäologischen Stätte bei Berlin in Deutschland, entdeckt. Dieser Fundort ist für die hervorragende Erhaltung zahlreicher Artefakte, überwiegend aus der Mittelsteinzeit, bekannt. Für die Nahrungsmittelspuren gab es zu dieser Zeit noch kein Analyseverfahren. So mussten die Keramikgefäße bis 2013 warten. Inzwischen waren leistungsstarke Technologien zur Proteinanalyse entwickelt worden. Nun kamen die Wissenschaftler des Massenspektrometrie-Bereiches am MPI-CBG ins Spiel. Die brandenburgischen Kollegen konfrontierten sie mit der Aufgabe, die Essensreste auf einer kleinen Tonschale zu analysieren.

Am wichtigsten war es den Wissenschaftlern, den Inhalt der Keramikgefäße zu identifizieren. Gleichzeitig galt es die Herkunft und Verarbeitung alter Lebensmittel zu ermitteln. Überreste alter Lebensmittel helfen uns, viele Aspekte des Lebens der europäischen Vorgeschichte zu verstehen, wie zum Beispiel den komplexen Wandlungsprozess der Jäger und Sammler zu einer sesshaften Gesellschaft, Ernährungs- und Kochpraktiken, die Rolle von natürlichen Rohstoffen in der Wirtschaft oder die Domestikation von Tieren und Pflanzen. Anna Shevchenko erklärt die Herausforderungen bei der Analyse von Speiseresten: „Wir mussten uns mit der Frage auseinandersetzen, wie Lebensmittelproteine in verkohlten Ablagerungen auf archäologischen Scherben überleben können und wie wir die ursprünglichen Proteine von modernen Verunreinigungen wie menschlicher Haut, Speichel oder Pflanzen, die einst auf dem Ausgrabungsfeld angebaut wurden, unterscheiden können.“ Durch den quantitativen Nachweis altersspezifischer chemischer Veränderungen konnten die Wissenschaftler nicht nur zeitgenössische Schadstoffe ausschließen. Sie entwickelten auch eine völlig neue Analysemethode für Proteine, mit der die wesentlichen Bestandteile der Lebensmittelrückstände identifiziert werden konnten.


Rekonstruktion des 6000 Jahre alten Gefäßes aus der archäologischen Stätte Friesack 4 (oberes Bild) und Nahaufnahme der verkohlten Nahrungsmittelkruste am Gefäßboden (unteres Bild).

Diese neu entwickelte Proteomik-Analyse für Nahrungsmittelkrusten identifizierte etwa 300 Proteine in der 6000 Jahre alten Keramikschale. Dies ermöglichte eine Bewertung der biologischen Herkunft und der verwendeten Lebensmittelverarbeitung. Die Forscher fanden dabei Fischproteine, die zum gemeinen Karpfen und speziell auf dessen Kaviar oder Rogen passten. Die Analyse fand jedoch keine Hinweise auf eine Fischgärung, was darauf hindeutet, dass man das Lebensmittel höchstwahrscheinlich mit Hitze verarbeitet hatte. Größe und Form der Keramik, eine verkohlte Kruste und die Identifizierung eines bestimmten Fischproteins deuteten darauf hin, dass empfindliches Karpfenrogen in einer kleinen Menge Wasser oder Fischbrühe gekocht worden war. Zusätzlich wurden elektronenmikroskopische Bilder angefertigt, die darauf hindeuten, dass der Topf wahrscheinlich mit Blättern bedeckt war. Bei der Analyse anderer Topfscherben aus der Umgebung konnte auch Schweinekollagen nachgewiesen werden, was darauf hindeutet, dass Schweinefleisch mit Knochen, Sehnen oder Haut in dieser Keramik gekocht wurde. Dies passt gut zu weiteren zooarchäologischen Artefakten aus der Stätte Friesack 4, zu der auch Wildschweinknochen gehören, und unterstützt die Annahme, dass diese Stätte als Jagdstation gedient hat.

„Dass die Untersuchungen mit der neuen Methode so erfolgreich am Beispiel über 6000 Jahre alter Keramik von der Fundstelle bei Friesack durchgeführt werden konnten, dürfte ein Meilenstein in der Annäherung an die Lebensgewohnheiten unserer Jäger- und Sammler-Vorfahren sein“, erklärt Günter Wetzel, ehemaliger Archäologe des BLDAM und Co-Autor der Studie. Er fährt fort: „Gleichzeitig mahnt sie den Ausgräber, noch sorgfältiger mit den Funden bereits ab der Auffindung auf der Ausgrabung umzugehen, um derartige Untersuchungen später überhaupt zu ermöglichen. Hier kam der Naturwissenschaftlerin zugute, dass der Ausgräber und ehemalige Direktor des Museums für Ur- und Frühgeschichte Potsdam, Bernhard Gramsch, die Keramik nach der Auffindung nicht waschen ließ.“



Anna Shevchenko fasst zusammen: „Diese Studie bietet Archäologen und Anthropologen neue analytische Instrumente zur Untersuchung von Ernährungsgewohnheiten in prähistorischen Gesellschaften. Außerdem verbessert das neue Analyseverfahren unsere Fähigkeit, Proteome aus Umweltproben von Organismen mit unbekannten Genomen zu analysieren. Die Methode eröffnet neue Perspektiven für proteomische Studien an unkonventionellen biologischen Proben in den Lebens- und Medizinwissenschaften, bei denen Proteine in mineralischen Materialien wie Zähnen oder Knochen oder Muscheln eingeschlossen sind.“


Diese Newsmeldung wurde mit Material von idw erstellt


Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


Knochen des Tages
BMNH-M 16648
BMNH-M 16648

Proconsul major

Elemente: R. MAN (P4-M3)

British Museum of Natural History, England

21.11.2020
Manche mögen‘s heiß: Globale Erwärmung als Motor für Evolution der Langhalssaurier
Ein internationales Paläontologen-Team, zu dem auch SNSB-Forscher Oliver Rauhut gehört, findet Belege für einen raschen Klimawandel vor 180 Million...
11.11.2020
Der Popa-Langur: ein neu entdeckter Affe aus Asien
Erbgutanalysen, unter anderem an hundert Jahre altem Museumsexemplar, erlauben Einblick in die Evolutionsgeschichte der Haubenlanguren.
03.11.2020
Neanderthaler-Mütter stillten nach fünf bis sechs Monaten ab
Als Grund für das Aussterben der Neanderthaler vermuten einige Forscher, dass die damaligen Mütter ihre Säuglinge lange stillten und die Säuglinge...
31.10.2020
Populationsgeschichte der Hunde deckt sich nur teilweise mit der des Menschen
Wissenschaftler haben die Genome von bis zu 10.900 Jahre alten Hunden untersucht und zeigen, dass die Populationsgeschichte der prähistorischen Hunde...
30.10.2020
Denisovaner-DNA im Erbgut früher Ostasiaten
Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und der Mongolischen Akademie der Wissenschaften haben das Genom des ältesten me...
24.10.2020
Bissspuren und ausgefallene Zähne bringen Licht ins Fressverhalten von Dinosauriern
Forscherteam der Universität Tübingen untersucht 160 Millionen Jahre alten Fressplatz im Nordwesten Chinas.
22.10.2020
Kognitive Bausteine der Sprache existierten schon vor 40 Millionen Jahren
Nicht nur Menschen, sondern auch Affen und Menschenaffen erkennen Regeln in komplexen sprachlichen Konstruktionen. Dies haben Sprachwissenschaftler du...
21.10.2020
Mehr noch als Fleisch und Milch
Stabile Isotopendaten von Menschen- und Tierknochen zeigen eine sehr effektive Nutzung des vielfältigen Nahrungsangebots im nördlichen Kaukasus und ...
18.10.2020
Madagaskar: Mensch und Klima verursachten Massenaussterben
Die gesamte endemische Megafauna Madagaskars und der östlich davon gelegenen Inselkette der Maskarenen, zu der Mauritius und Rodrigues zählen, wurde...
17.10.2020
Chemische Evolution - Am Anfang war der Zucker
Der Ursprung allen Lebens liegt in organischen Molekülen. Doch wie sind diese aus anorganischen Stoffen entstanden? Der LMU-Chemiker Oliver Trapp ber...
14.10.2020
Der moderne Mensch kam auf Umwegen nach Europa
Klimatische Bedingungen leiteten die geographische Ausbreitung von Homo sapiens in der Levante vor 43.000 Jahren.
12.10.2020
Reiter wetteiferten vor 3000 Jahren um die ältesten Lederbälle Eurasiens
Wissenschaftler haben in Gräbern von Reitern in Nordwest-China die ältesten Bälle Eurasiens untersucht. Gemäss dem internationalen Forscherteam so...
08.10.2020
Forscher rekonstruieren Käfer aus der Kreidezeit
Ein internationales Forscherteam hat vier neu gefundene Exemplare der fossilen Käfer Mysteriomorphidae mithilfe der Computertomographie untersucht un...
01.10.2020
Jagdverhalten säbelzahntragender Raubtiere erforscht
Ein internationales Team von Forschenden aus dem Vereinigten Königreich und Spanien sowie unter Beteiligung vom Museum für Naturkunde in Berlin, unt...
25.09.2020
Vor 120.000 Jahren: Älteste sicher datierte Nachweise von Menschen auf der arabischen Halbinsel
Unter Verwendung hochauflösender paläoökologischer Informationen, die aus versteinerten Fußabdrücken gewonnen wurden, präsentiert eine neue, in ...
25.09.2020
Neandertaler haben männliches Geschlechtschromosom vom modernen Menschen übernommen
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Martin Petr und Janet Kelso vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipz...
21.09.2020
Versteinerte Bäume im Thüringer Wald: Forscherteam entschlüsselt fossile Mikrowelten
Paläontologen des Museums für Naturkunde Chemnitz und der TU Bergakademie Freiberg führen aktuell in Manebach bei Ilmenau wissenschaftliche Grabung...
21.09.2020
Auch Schimpansen leiden ein Leben lang, wenn sie im Kindesalter die Mutter verlieren
Der Tod eines Elternteils ist für ein Kind traumatisch und Waisenkinder leiden häufig für den Rest ihres Lebens unter diesem Verlust – ein verzö...
21.09.2020
Älteste Spermien der Welt
In einem Bernstein entdeckte ein internationales Team von Paläontologen im Inneren eines weiblichen Muschelkrebses 100 Millionen Jahre alte Riesenspe...
17.09.2020
Schimpansenverhalten und -kultur sind in variabler Umwelt am vielfältigsten
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und dem Deutschen Zentrum für integrat...
15.09.2020
Weinpresse aus der Eisenzeit gibt Aufschluss über Bautechnik der Phönizier
Forschungsteam der Universität Tübingen entdeckt seltenen Nachweis der frühen Weinherstellung an der Ausgrabungsstätte Tell el-Burak im Libanon.
09.09.2020
Die älteste Neandertaler-DNA Mittelosteuropas
Ein internationales Team berichtet in einer neuen Studie über das älteste mitochondriale Genom eines Neandertalers aus Mittelosteuropa. Das aus eine...
09.09.2020
Das letzte Zucken der Eiszeit
Ein internationales Team von Forschenden blickt präzise wie nie in das Ende der letzten Eiszeit. Wann und wo genau die Jüngere Dryaszeit begann und ...
03.09.2020
Milchverträglichkeit hat sich in wenigen Tausend Jahren in Mitteleuropa verbreitet
Paläogenetiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz finden nur in wenigen Knochen vom bronzezeitlichen Schlachfeld an der Tollense Hinweise auf ...
03.09.2020
Himmelsscheibe von Nebra wird neu datiert
Bisher galt die Himmelsscheibe von Nebra als frühbronzezeitlich und damit als älteste Himmelsdarstellung der Welt. Archäologen der Goethe-Universit...