Untersuchung des zooarchäologischen Befunds über Zeit und Raum nach antiker Pathogen-DNA

Warum alte Tierknochen für unsere Gesundheit wichtig sind

Die meisten heute gefährlichen Infektionskrankheiten stammen entweder von Tieren oder zirkulieren weiterhin zwischen Tieren und Menschen. Unser Bild davon, wie diese Krankheiten in ferner Vergangenheit entstanden sind, ist jedoch bemerkenswert vage. Diese Studie wendet sich einem ungewöhnlichen Archiv zu – Jahrtausende alter Tierknochen und Zähne – um zu untersuchen, welche Erreger alte Nutz- und Wildtiere infizierten, wie weit sie sich ausbreiteten und was das über die langen Ursprünge moderner zoonotischer Erkrankungen, die zwischen Tieren und Menschen springen, aussagen könnte.

Auf der Suche nach Hinweisen in begrabenen Knochen

Die Forschenden sammelten 346 Knochen und Zähne von mindestens 328 einzelnen Tieren, die an 34 archäologischen Fundstellen von Europa bis Zentralasien geborgen wurden und grob die letzten 5800 Jahre abdecken, vom Neolithikum bis zum Mittelalter. Die meisten Exemplare stammten von domestizierten Tieren wie Rindern, Schafen, Schweinen, Ziegen und Hunden, doch wurden auch einige Wildarten einbezogen, wenn sie in früheren Wirtschaften eine große Rolle spielten. Statt zufällig zu probieren, konzentrierte sich das Team auf Knochen mit sichtbaren Krankheitsanzeichen – etwa abnormes neues Knochenwachstum, Grübchen oder Läsionen – sowie auf Zähne, die manchmal Spuren blutübertragener Infektionen einschließen können.

Die verborgenen DNA-Fingerabdrücke lesen

In spezialisierten Reinräumen bohrten die Forschenden winzige Mengen Pulver aus jedem Knochen oder Zahn und extrahierten die verbliebene DNA. Anschließend nutzten sie Hochdurchsatzsequenzierung, um Millionen kurzer DNA-Fragmente aus jedem Exemplar zu erfassen. Menschliche DNA wurde herausgefiltert, und die verbleibenden genetischen Schnipsel mit einer großen Referenzdatenbank von Bakterien und anderen Mikroben verglichen. Ein strenger Kriterienkatalog – etwa charakteristische Schäden an alter DNA und eine breite Abdeckung über das Genom eines Mikroben – half dabei, echte antike Infektionen von moderner Kontamination zu unterscheiden.

Antike Erreger aus Nutztieren und ihrer Nachbarschaft

Von den 346 Proben lieferten 55 robuste genetische Belege für mindestens eine pathogene oder opportunistische Bakterienart, was zu 116 unterschiedlichen Pathogen-„Treffern" führte, die 29 Mikrobenarten repräsentieren. Diese reichten von bekannten Krankheitserregern wie Salmonella enterica bis zu Mikroben, die normalerweise harmlos im Mund oder Darm leben, aber unter bestimmten Bedingungen Krankheiten verursachen können. Wichtig ist, dass Knochen mit sichtbaren Läsionen deutlich häufiger Pathogen-DNA enthielten als scheinbar gesunde Knochen, was zeigt, dass sorgfältige paläopathologische Inspektion ein wirkungsvoller Weg ist, vielversprechende Proben auszuwählen. Die Fundstelle Tilla Bulak im heutigen Usbekistan stach hervor: Obwohl sie weniger als ein Drittel aller Proben lieferte, machte sie mehr als die Hälfte der erfolgreichen Pathogennachweise aus, was darauf hindeutet, dass sowohl lokale Bestattungsbedingungen als auch frühere Krankheitslast beeinflussen, was im Befund überdauert.

Verwandte antiker Linien moderner Erreger nachzeichnen

Für zwei an Nutztiere gebundene Bakterien – Erysipelothrix rhusiopathiae, das Schweine, Rinder und gelegentlich Menschen infiziert, und Streptococcus lutetiensis, ein Mastitis-Erreger bei Milchtieren – gewannen die Forschenden genügend DNA, um die antiken Stämme in evolutionäre Stammbäume neben moderne Genome einzureihen. Ein etwa 4000 Jahre alter Rinderzahn aus Russland trug einen E. rhusiopathiae-Stamm, der auf einem tiefen Zweig des Baumes liegt und mit der modernen Vielfalt verwandt, aber unterscheidbar ist. Ähnlich lieferten drei bronzezeitliche Schaf- und Ziegenproben aus Tilla Bulak S. lutetiensis-Genome, die einen engen, antiken Cluster bilden und an der Basis heutiger Linien positioniert sind. Diese Platzierungen stützen die Authentizität der antiken DNA und zeigen, dass diese Erreger in prähistorischen Herden bereits weit verbreitet und genetisch divers waren, lange bevor sie in der modernen Veterinärmedizin erkannt wurden.

Ein neues Fenster in die tiefe Geschichte von Krankheiten

Durch die Kombination von Tierknochenpathologie, Archäologie und alter DNA zeigt diese Studie, dass der zooarchäologische Befund weit mehr als Ernährung und Domestikation offenbaren kann: Er kann auch die frühe Geschichte von Infektionen kartieren, die heute noch Menschen und Tiere betreffen. Die Arbeit bestätigt, dass sichtbar kranke Knochen besonders ergiebige Ziele für Pathogen-DNA sind, und demonstriert, wie selbst fragmentarische, niedrig abgedeckte Genome in die breitere evolutionäre Landschaft eingeordnet werden können. Damit öffnet sie einen Weg zu einer "One Health"-Perspektive, die über Jahrtausende zurückreicht und in der das langfristige Zusammenspiel von Menschen, ihren Tieren und ihren gemeinsamen Mikroben über Zeit und Raum nachverfolgt werden kann.

Zitation: W. Runge, A.K., Light-Maka, I., Massy, K. et al. Probing the zooarchaeological record across time and space for ancient pathogen DNA. Nat Commun 17, 3469 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71543-4

Schlüsselwörter: alte DNA, Zooarchäologie, Zoonotische Erkrankungen, Pathogene bei Nutztieren, One Health