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Samstag, 2. November 2024

Von wegen: Genetik bestätigt Saga

Die altnordischen Sagas beleuchten die Entwicklung von Machtdynastien und Staatsbildung im mittelalterlichen Norwegen (ca. 1060–1537 n. Chr.). Obwohl sie Jahrhunderte nach den geschilderten Ereignissen von isländischen Gelehrten verfasst wurden, basieren sie wahrscheinlich auf mündlichen Überlieferungen und verlorenen Manuskripten. Ein Beispiel ist die Sverris Saga, die den Aufstieg von König Sverre Sigurdsson (1151–1202 n. Chr.) beschreibt, der in der zweiten Hälfte des 12. Jahrhunderts über Norwegen herrschte. Diese Saga bietet einen Einblick in eine Zeit politischer Instabilität, geprägt von Konflikten und Bürgerkriegen, die weitgehend durch Thronfolgestreitigkeiten verursacht wurden. 

Ein Abschnitt der Sverris Saga schildert einen Überfall der Bagler - kirchlich orientierte Gegner von König Sverre - auf die Festung Steinsborg im Jahr 1197, während der König selbst in Bergen weilte. Die Angreifer drangen durch einen geheimen Eingang ein, plünderten die Burg und warfen die Leiche eines Mannes in den Trinkbrunnen, um diesen unbrauchbar zu machen.

Sverresborg: Brunnen vor dem Haupttor
(Foto: Wolfmann CC BY SA 4.0 via WikimediaCommons)

 

Burg Sverresborg, die mit der Steinsborg aus der Saga identifiziert wird, wurde wohl um 1180 westlich von Nidaros/Trondheim erbaut und war mehrfach das Ziel archäologischer Ausgrabungen. 1938 wurde ein Brunnen bis auf etwa sechs Meter Tiefe ausgegraben, was jedoch ungenügend dokumentiert wurde. In 5 m Tiefe wurden dabei unter einem Paket großer Steine die Reste eines Skeletts angetroffen. 2014 und 2016 fanden Nachgrabungen mit dem Ziel statt, zu prüfen, inwiefern noch Teile des Skeletts zu finden und zu bergen seien. Das Skelett wurde tatsächlich lokalisiert, doch konnte aus Sicherheitsgründen zunächst wiederum nur ein Teil geborgen werden. Das Skelett gehört einem erwachsenen Mann, der im Alter von 30 bis 40 Jahren zu Tode kam. Eine Größenangabe liegt nicht vor. Er litt  an chronischen Rückenproblemen und früh einsetzender Arthritis der Hüfte. Der gesondert aufgefundene Schädel wieß am Hinterhaupt schwere Hiebverletzungen wohl von einem Schwert auf. 

Aktuell wurde nun ein Aufsatz publiziert, der in erster Linie das Genom behandelt, der aber die Saga zur Sensationalisierung nutzt und darauf abhebt, dass es erstmals gelungen sei, das Genom einer Person zu erfassen, die in einer altnordischen Saga auftritt.

  • M. Ellegaard und 19 weitere Co-Autoren, Corroborating written history with ancient DNA: The case of the Well-man described in an Old Norse saga. iScience Nr. 111076, 25.10.2024. - DOI: 10.1016/j.isci.2024.111076

Es ist eines der Merkmale der historischen Archäologie, dass aus der Kombination von schriftlichen und archäologischen Quellen ein Wissensmehrwert geschaffen wird, da einem die große Informationsdichte viele neue Einblicke in die Vergangenheit geben kann. Leider geht die Methodendiskussion in der Archäologie immer noch überwiegend um Methoden der Quellenerschließung und der Analytik, wo naturwissenschaftliche Methoden tatsächlich eine Revolution anbahnen. Die Methoden der Interpretation archäologischer Quellen sind hingegen in den letzten Jahren nur wenig vorangekommen. Sie hängen natürlich stark mit den Fragestellungen zusammen, die ihrerseits viel zu wenig reflektiert werden.

Zu diesen Interpretationsmethoden gehört das Feld einer Synthese schriftlicher und materieller Quellen. Der Steinsborger Brunnenmann liefert dazu eine kritische Studie, aus der wir einiges lernen können - auch wenn hier auf eine genaue Analyse von Sverris Saga und der norwegischen Geschichte verzichtet werden muss (nicht mein Fachgebiet). Es lohnt sich aber, den neuen Artikel und die Art und Weise, wie hier vorgeblich solch eine Synthese erreicht wird und was kommuniziert wird,  zu reflektieren.

Welche Botschaft vermittelt die Studie?

Daher beginne ich mit den Medienberichten zu dem Aufsatz, der verschiedentlich aufgegriffen wurde:

  • "Archäologen können nun nach 800 Jahren den mysteriösen "Brunnenmann" identifizieren."
  • "Seit Jahrhunderten erzählen Sagen fantastische Ereignisse der Menschheitsgeschichte. Forscherinnen und Forscher aus Norwegen haben nun bewiesen, dass in der sogenannten "Sverris Saga" doch mehr Realität steckt als gedacht." 
  • That 800-Year-Old Corpse in the Well? Early Biological Warfare. The New York Times 25.10.2024. - https://www.nytimes.com/2024/10/25/science/archaeology-norway-sverresborg.html
    “Findings such as this make it possible to assess the trustworthiness of ‘Sverris Saga’ and similar texts in new ways,” said Tore Skeie, a Norwegian historian and author, “making us better at reading and evaluating the majority of texts that have not and will never be underpinned by archaeological evidence.”
  • DNA-Analyse bestätigt 800 Jahre alte Sage. Science.ORF.at . 28.10.2024. - https://science.orf.at/stories/3227293/
    Anhand von sieben noch erhaltenen Zähnen konnte das Forschungsteam nun prüfen, ob die Knochen tatsächlich zu dem in der „Sverris Saga“ beschriebenen Mann gehörten. „Der Chroniktext ist nicht ganz korrekt, die Realität ist viel komplexer“, sagt Anna Petersén, Archäologin am Norwegischen Institut für Kulturerbeforschung in Oslo.

Für die Umsetzung ihrer Ergebnisse in journalistische Inhalte sind die Autor*innen nur begrenzt verantwortlich, doch geben die Presseerklärungen bzw. Texte des NIKU die Narrative vor, die ja auch in den Publikation angelegt sind.


Was ist also Quellenlage und Problem?

In Sverris Saga, einer der auf Island überlieferten altnordischen Königs-Sagas findet sich ein Passus, in dem es zum Jahr 1197 heißt (Sverris Saga §137):

„Nun ist zu erzählen von den Baglern, die geflohen waren und deren Anführer und Haupttruppen sich im oberen Teil der Uppländer versammelten und so nach Norden bis zu Trondheim und Niðaróss zogen. Als sie zur Stadt Steinbjörg kamen, lagerten sie ihr Heer um die Stadt und taten vor, dass sie dort campieren wollten. In der Stadt waren Thorsteinn, Kúgaðr und Bjálfi Skinnstakk sowie Asgautr. Sie hatten achtzig Männer, und es mangelte ihnen weder an Waffen noch an Vorräten, und sie hatten nicht wenig zu trinken; die Bagler konnten nichts ausrichten. Dann führten sie Gespräche mit den Stadtbewohnern und versammelten sich im Kristskirkjugarð und legten eine Abgabe auf die Stadt. Sie forderten die Bauern zur Teilnahme am Heer des Gebiets auf; entsprechend der Gepflogenheiten der Birkibeiner ließen sie ihre Männer einen Schwur ablegen, dass sie nicht auf der gegnerischen Seite oder der des Königs sein sollten. Danach gingen sie wieder zur Stadt und eröffneten einen langen Schusswechsel. Dann riefen sie sie heraus. Bischof Nikolás sprach zu Thorsteinn: „Es ist unklug, die Stadt zu halten und unter Belagerung zu stehen. Du wirst mehr in einem anderen Ort verlieren; wir werden eine Streitmacht zu deinem Hof Goðreksstaður senden und dort alles rauben, was vorhanden ist, und die Häuser anzünden und den Hafen verbrennen.“ Nachdem dies gesagt war, rief Thorsteinn Bjálfi Skinnstakk zu sich und sagte ihm, dass es unklug sei, die Stadt lange zu halten, wenn sie belagern wollten; so endete ihr Gespräch, und sie einigten sich darauf, die Stadt aufzugeben; die anderen Stadtbewohner wussten nichts von diesem Plan. Eine geheime Tür war an der Stadt; Thorsteinn ging dorthin und konnte dann mit den Baglern sprechen. Guðbrandr der Jüngere ging ihm entgegen, und sie besprachen ihre Pläne: Thorsteinn bat die Bagler, zuerst in die Stadt hinabzugehen und am Abend zurückzukommen, dann, wenn die Stadtbewohner am wenigsten wachsam waren: „Ich weiß, dass diese gleichen Türen dann offen sein werden.“ Hierauf antwortete Guðbrandr, im Auftrag der Bagler gewährte er allen Stadtbewohnern das Leben, Rüstungen und Kleider. Dann gingen die Bagler in die Stadt und am Abend hinauf zur Burg; Thorsteinn ließ die Türe öffnen, und die Bagler traten ein. Es war zu der Zeit, als die Stadtbewohner beim Essen waren; sie bemerkten es nicht, bis die Burg voll von den Baglern war. Die Stadtbewohner behielten ihr Leben und ihre Gewänder, aber nur wenige Waffen und kein Geld. Asgaudr und Bjálfi zogen aus der Region, und Thorsteinn war erschöpft; er wurde den Baglern unterworfen und ging mit ihnen. Asgaud und Bialf verließen die Region, und Thorstein Kugad nahm den Dienst bei den Baglern an und ging mit ihnen. Die Bagler nahmen alle Güter, die sich in der Burg befanden, und brannten dann alle Häuser nieder, die sich dort befanden. Sie nahmen einen toten Mann und warfen ihn in den Brunnen, trugen Steine dorthin und legten sie hin, bis der Brunnen voll war. Bevor sie die Burg verließen, forderten sie die Stadtbewohner auf, alle Steinmauern einzureißen. Und bevor sie aus der Stadt marschierten, verbrannten sie alle Langschiffe des Königs. Dann kehrten sie ins Hochland zurück, sehr zufrieden mit der Beute, die sie auf ihrer Reise gesammelt hatten."
(altnord. Text im InternetArchive, S. 324 und abweichend http://www.heimskringla.no/wiki/Sverres_saga, hier Übersetzung mit KI [vgl. engl. Übersetzung], in fett der Teil, auf den Ellegaard et al. 2024 Bezug nehmen, indem sie ihn in ihrem graphical abstract abbilden)

Nú er at segia frá Boglum, er þeir höfðu flýit, at [höfðíngjar ok meginliðit vendu hit efra um Upplönd, ok svá norðr til þrándheims ok til Niðaróss. Ok er þeir komu til [borgar á Steinbjörg, settu þeir lið sitt umhverfis borgina, [ok létust þar skyldu tjalda. þar var fyrír i borginni þorstéinn, kúgaðr ok Bjálfi skínnstakkr ok Asgautr; þeir höfðu LXXX manna, [skorti þá hvártki váþn né vistir, ok eigi drykk; gátu Baglar ekki at gert. Síðan áttu þeir stefnur við bæjarmenn ok þíng uppi í Kristskirkjugarði, lögðu vistagjald á bæinn, ok kröfðu bændr leiðángrs i héraði; [höfðu nú venju Birkibeina, ok lètu (menn)sverja sèr trunaðareiða, [at þeir skyldu rigi vera í gagnstaðarflokki þeirra eða konúngs þeirra. Eptir þetta fóru þeir upp til borgar, ok gerðu þeim lánga skothríð; ok eptir pat kölluðust þeir á. Nikolás biskup mæhi til þorsteins: úráðligt er þér at halda borgina, ok vera í banni; láta muntu meira í öðrum stað; vér skulum gera lið til [Goðreksstaða, bús þíns, ok láta þar ræna öllu því sem til er, en leggja eld í húsin ok brenna hæinn."
Eptir þetta kallaði þorsteinn til sín Bjálfá Skinnstakk, ok sagði honum at úreðligt var at halda lengi borginni, ef þeir vildi umsitja; lauk svà þeirra tali, at þeir urðu á þat sáttir, at upp skyldi gefa borgina; ekki vissu aðrir borgarmenn [þessa ráðagerð.
Laundyr voru á borginni; gekk þorsteinn þar til, ok mátti hann þá tala við Bagla. Guðbrandr úngi gekk til móts við hann, ok gerðu þeír ráð sín á milli: bað þorsteinn [Bagla fara fyrst ofan í bæinn, en koma upp um kveldit, þá er borgarmenn varði minnst: man ék þá opnar láta þessar sömu dyrr. Hèr ímót hèt Guðbrandr. fyrir hönd Bagla öllum borgarmönnum lífsgriðum ok vápna ok klæða. [Síðan fóru Baglar ofan í bæinn, ok um kveldit til borgar upp; þorsteinn lèt þá opnar laundyrnar, gengu Baglar þar inn; þat var í þann tíma er borgarmenn sátu um mat, funnu peir eigi fyrr en [borgin var full af Böglum; fengu borgarmenn lífsgrið, ok höfðu ígángsklæði sín, en fáir yápn, en ekki fé; snerist [Asgaudr ok Bjálfi út til hèraðs, en þorsteinn kúgaðr; gerðist handgenginn Böglum, ok fór; med þeim. Baglar tóku ált fé, þat er í var borginni, ok síðan brendu þeir hvert hús, þat er þár var; þeir tóku einn mann dáuðan, [er þar var ok steyptu í brunninn, báru síðan [þar á ofan grjót, þar til er fullr var, peir stefndu til bæjármönnum at brjóta alla steinveggina [til járðar, áðr en þeir skilðist við; þéir brendu öll lángskip konángs, áðr þeir fóru íbrot. Eptir þetta snerust Jeiraptp til Upplanda, ok þottust hafa [vel ráðit til ,fiár [í þessi ferð.


Der Artikel von Ellegaard et al. 2024 bezieht sich nur auf einen kleinen Ausschnitt des Texts und konzentriert sich allein auf die Brunnengeschichte. Aus dem Gesamtzusammenhang ergibt sich, dass die Stadtbewohner angesichts einer drohenden Belagerung verraten wurden. Dabei wurde den Bewohner Leben und Kleidung zugesichert und angeblich auch tatsächlich gewährt.

Der archäologische Befund wurde oben bereits kurz beschrieben. Zu ergänzen ist, dass ein 14C-Datum vorliegt, das kalibriert mit zwei Sigma Abweichung ein Datum von 1020 bis 1165 AD ergibt. Dieses Datum ist älter als der aus Sverris Saga postlierte Zeitpunkt von 1197.  Massenspektrometrie zur Bestimmung des stabilen Isotopenverhältnisses von 13C und 15N aus einer Knochenprobe des Skeletts ergab allerdings einen Hinweis auf einen marinen Nahrungsbestandteil von etwa 20 %, was bedeutet, dass die Datierung durch einen marinen Reservoireffekt zu alt ausfällt und entsprechend zu korrigieren ist. Der resultierende kalibrierte/korrigierte Datumsbereich, 1055–1076 (2,5 %), 1153–1277 (92,9 %) kal n. Chr., stimmt gut mit dem erwarteten Datum des Überfalls auf Sverresborg, 1197 n. Chr., überein.

"While we cannot prove that the remains recovered from the well inside the ruins of Sverresborg Castle are those of the individual mentioned in Sverris Saga, the circumstantial evidence is consistent with this conclusion" schreiben die Autor*innen.

Nun passt zwar die Datierung, aber der Artikel sagt wenig über den Befund des Brunnens. Inwiefern ist dieser in einen Baukontext um 1200 eingebettet? Ist das der einzige Brunnen? Lassen sich aber auch Brandspuren einer Zerstörung aus dieser Zeit nachweisen? Dazu gibt es keine Informationen. 


Bestätigt die DNA die Saga?

Nein, ganz und gar nicht. Die Tatsache, dass der Mann blond war, blaue Augen hatte, 30 bis 40 Jahre alt und vielleicht aus Südnorwegen stammt, trägt zur Frage einer Identifikation des Mannes aus dem Brunnen mit dem 1197 in einen Brunnen gestürzten Leiche überhaupt nichts bei, da die Schriftquelle hierzu gar nichts sagt. Entgegen dem Titel des Artikels bestätigt die DNA hier also auch rein gar nichts. Auch die ergänzenden Informationen zu der Saga sind sehr begrenzt. 

Die Autor*innen haben das Genom des Brunnenmanns mit den modernen Genomen von 6140 Norwegern verglichen, um mehr über seine Abstammung und die Region zu erfahren, aus der er stammte. Sie zeigen sich überrascht, dass sein Genom eher zu einer Gruppe passt, die heute für das südwestliche Norwegen charakteristisch ist. Das würde nun eher für einen Krieger aus dem Süden, aus dem Umfeld der Bagler sprechen. Dahinter steht wohl die Erwartungshaltung, dass die Angreifer nicht einen der Ihren in den Brunnen geworfen hätten. Kann sein, muß aber nicht sein. Daher ist auch die Schlußfolgerung nicht nachzuvollziehen, warum das Genom des Brunnenmanns anzeigen soll, dass es bereits vor 800 Jahren die in modernen Daten zu sehende genetische Drift gegeben haben soll. Die vorliegenden mittelalterlichen Genome stammen mit Ausnahme des Brunnenmanns aus der Wikingerzeit. Den Raum, aus dem der Brunnenmann nun stammen soll, decken sie nur bedingt ab. In der verwendeten Datenserie sind jedenfalls keine alten Genome der postulierten Herkunftsregion vorhanden, so dass implizit eine Kontinuitätsannahme vorliegt.


 

links: Karte von Norwegen mit farbcodierten Regionen;
rechts: Hauptkomponentenanalyse von 6140 heutigen Norweger*innen mit Farbzuweisung zu den Regionen wie in der Karte dargestellt,
sowie 24 alte norwegische Individuen,
deren Fundregionen in der Karte beschriftet sind
Der Bunnenmann in grün.
(Graphik verändert nach Ellegard et al. 2024 CC BY 4.0 via Elsevier)


Die Diskussion der verschiedenen Interpretationen hat letztlich nichts mehr mit dem Brunnenmann zu tun haben, da er hier nur noch als ein Punkt in einer größeren (aber bei weitem nicht großen) Serie von 24 mittelalterlichen Genomen aus Norwegen auftritt. Die Autor*innen merken selbst an, dass für eine genauere Kenntnis der Entwicklung des norwegischen Genpools weitere Untersuchungen, etwa durch die Sequenzierung älterer Norweger aus den südlichen Provinzen notwendig sind. Als wichtigstes Ergebnis der Studie sehen sie den Nachweis, dass ein wesentlicher Bestandteil der heutigen Genomcharakteristik der Menschen aus den südwestlichen Norwegen bereits vor 800 Jahren vorhanden war. Die deutet darauf hin, dass diese Region lange Zeit isoliert war. Das Genom des "Brunnenmannes" ist damit zwar ein wertvoller Beitrag zu einer statistischen Charakterisierung der mittelalterlichen Population in Skandinavien, aber das Ergebnis, dass der Mann aus dem Brunnen blond und blauäugig war ist vollkommen irrelevant. Es bestätigt populäre Vorstellungen -  so what?

 

Wurde der Brunnenmann identifiziert?

Einige Medienberichte vermelden das so. Aber, obwohl wir sein Genom kennen, seine (wahrscheinliche) Augen- und Haarfarbe kennen, wissen wir eben nicht, wer er war. Eigentlich ist es bedenklich, wenn hier das Bild verbreitet wird, ein Mensch wäre durch sein Äußeres ausreichend identifiziert. 

Nun mag man aus Gründen einer musealen Präsentation die Geschichte aus Sverris Saga gerne etwas ausschmücken wollen. Immerhin wurde die Ruine vor einigen Jahren Teil des Freilichtmuseums Sverresborg Trøndelag Folkemuseum und wohl aus diesem Anlaß neu restauriert. Details machen eine Geschichte erzählerisch lebhafter und interessanter. - Bestätigen aber auch Klischees und Vorurteile



Zeichnerische Rekonstruktion des Mannes aus dem Sverresborger Brunnen
(Graphik Ellegard et al. 2024 CC BY 4.0 via Elsevier)


 

KI Bild des Brunnenmanns
KI-Illustration mit dem Prompt "Mann, Skandinavier, Blond, blauäugig, Arthritis an der Hüfte, 30-40 Jahre alt, Rückenprobleme, unbewaffnet, aber von Schwerthieb am Hinterkopf verletzt, Mittelalter um 1200n.Chr., sehr unsympathischer hinterhältiger Typ"
(Microsoft AI Image Designer)

Die Autoren schreiben, sie wollten näheres über den Brunnenman und die Ereignisse wissen, die in Sverris Saga, beschrieben sind.  Deshalb wären die Genome sequenziert und Untersuchungen zu Geschlecht, Abstammung und sein Aussehen gemacht worden. Die Studie sei eine einzigartige Gelegenheit, ein tieferes Verständnis des historischen Ereignisses zu gewinnen, indem Ergebnisse aus Isotopie, Osteologie, Archäologie und Genetik im Kontext der Informationen eines 800 Jahre alten Texts zusammengeführt würden ("Our study provides an unusual opportunity to gain a deeper understanding of this historical event through the integration of results from isotopic, osteological, archaeological and genetic analyses in the context of information from an 800-year-old text").

Fragestellung und angewandte Methode passen hier in keiner Weise zusammen. Die entscheidenden Fakten für den Abgleich von Befund und Saga - da liegt tatsächlich ein Mann im Brunnen der Burg und die Datierung passt in etwa - wurden 1938 und 2016 mit der Radiocarbondatierung erbracht und kamen völlig ohne Genetik aus. Wenn wir mehr über das Ereignis in den Schriftquellen erfahren wollen, wären eine sorgfältige geophysikalische Prospektion der Burganlage, archäologische Forschungsgrabungen und selbstverständlich eine genauere und vor allem vollständige Textanalyse notwendig. Wurde die Burg tatsächlich komplett geplündert und zerstört? Gehört die Brunnenverfüllung tatsächlich dazu? Wie wurde die Burg nach einem Wiederaufbau mit Wasser versorgt? Betrachten wir überhaupt die richtige Burg?

 

Sverresborg
(Foto: Cato Edvardsen CC BY SA 3.0 via WikimediaCommons)


Statt einer Bestätigung: ein Widerspruch von Saga und Befund!

Ich sehe in dem Fall eine andere Interaktion von Text und archäologischem Befund. Die Saga behauptet in dem Abschnitt, der der Brunnengeschichte voraus geht, die Stadtbewohner hätten bei der Übergabe ihr Leben behalten. Wenn die Identifikation des Toten Mannes aus dem Brunnen mit der Leiche aus der Saga richtig ist, würde das bedeuten, dass die Stadtbewohner sich sehr wohl zur Wehr gesetzt hätten, denn der Schädel aus dem Brunnen wies Schwerthiebe am Hinterkopf auf, die wohl todesursächlich waren. Insgesamt konnten am Skelett mehrere Traumata beobachtet werden, wobei aber unklar blieb, ob sie vor oder nach dem Tod entstanden sind. Die Verletzungen am Schädel hingegen sind aber sicherlich nicht post-mortem.

Die in den modernen Berichten gerne aufgegriffene Idee, der Leichnam sei gewissermaßen als Biowaffe zur Verseuchung des Brunnens genutzt worden, ergibt sich nicht aus der Schriftquelle. Die genetischen Untersuchungen ergaben keine Hinweise auf Krankheitserreger, was jedoch methodisch bedingt ist und keine Rückschlüsse zulässt, ob die Leiche vielleicht nicht doch ansteckend gewesen sein könnte.

Es entseht eher ein Widerspruch zwischen Befund und Saga, als eine Bestätigung. Verschiedene Szenarien sind denkbar, wie sich dieser auflösen lässt.

Zunächst könnte das Problem in der Schriftquelle liegen. Die Überlieferung der Saga könnte vor deren Niederschrift die Information der Kämpfe verloren haben, weil sie irgendwann nicht ins Bild passt. Die erhaltene Version der Saga steht eher auf Seiten des Königs und hätte vielleicht die Bagler eher schlecht gemacht - oder wollte man die Niederlage des Königs minimieren? Hier kommt nun doch noch der - allerdings erst zu verifizierende - Befund der Genetik ins Spiel, wonach der Tote aus dem Brunnen aus dem Südwesten Norwegens, dem Gebiet der Bagler stammte, er also wohl einer der Angreifer war. Dann hätten sich die Stadtbewohner doch gewehrt, aber sie wären durchaus mit dem Leben davon gekommen.

Das Problem könnte aber auch im Befund und dessen Identifikation liegen. Dabei ist eventuell schon eine Ebene höher anzusetzen. Die Saga spricht von der Steinsbörg als Ort des Geschehens, nicht von der Sverrisborg. Wie sicher ist denn diese Gleichsetzung? Liegt der Tote im richtigen Brunnen?

Letztlich lässt sich hier viel spekulieren, eine sichere Identifikation ist nicht möglich.

Deutlich wird aber, dass der Artikel die Geschichte vom Brunnenmann nur nutzt, um die Forschungsergebnisse zu hypen. Eine seriöse Auseinandersetzung mit dem Wahrheitsgehalt der Sagageschichte hätte sich nicht nur mit dem kleinen Ausschnitt des Textes begnügen dürfen, den Befund genauer dargestellt und auf andere geeignetere Methoden als der Genetik gesetzt. 

Das Autorenteam, als dessen Senior-Autor der Genetiker Michael D. Martin aus Trondheim fungiert umfasst 18 Naturwissenschaftler und gerade mal zwei Archäolog*innen. Der Artikel zeigt wieder mal, wie naturwissenschaftliche Ansätze mit vorgeblich sensationellen Erkenntnissen solide historisch/archäologische Forschungen überwuchern können und letztlich eher die wissenschaftliche Glaubwürdigkeit hintertreiben (vgl. Samida/Eggert 2013).

Literatur

Links



Montag, 3. Oktober 2022

Nobelpreis für Archäogenetik: Svante Pääbo wird für seine Neandertaler-Forschung ausgezeichnet

Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, erhält den Nobelpreis für Medizin für die Sequenzierung des Neandertaler-Genoms und die Entdeckung der Denisovaner.

 

Svante Pääbo 2014
(Foto: Jonathunder [GNU-Lizenz für freie Dokumentation] via WikimediaCommons)


Nobelpreise im weiten Kontext  historischer Forschung sind sehr selten, da die Preise die Kulturwissenschaften bestenfalls mit dem Nobelpreis für Literatur abdecken - dessen zweiter Preisträger 1902 der Althistoriker Theodor Mommsen war. (M.E. hängt das hartnäckige Festhalten der Altertumswissenschaften an monographischen Publikationen an dem damit begründeten hohen Ansehen der Buch-Publikation?). So sind es die naturwissenschaftlichen Methoden, die preiswürdig erscheinen, weniger die historische Interpretation. Neben dem Nobelpreis für Medizin für Svante Pääbo ist der Nobelpreis für Williard F. Libby zu nennen, der 1960 für die Radiocarbonmethode den Nobelpreis für Chemie erhalten hat.


Links

 

 

Samstag, 27. August 2022

Die genetische Datierung eröffnet neue Perspektiven

 Die Tatsahe, dass bei archäogenetischen Untersuchungen die wenigsten Proben genaue chronologisch datiert sind, hat eine Forschergruppe in Lund animiert, die Möglichkeiten der genetischen Uhr  und der KI auszunutzen, um eine neue Datierungsmethode zu entwickeln. Anhand moderner DNA-Analysen sollen menschliche Skelettreste genau datiert werden können - genauer als die 14C-Datierung das verspricht.

  • Sara Behnamian /Umberto Esposito /Grace Holland /Ghadeer Alshehab /Ann M. Dobre /Mehdi Pirooznia /Conrad S. Brimacombe /Eran Elhaik, Temporal population structure, a genetic dating method for ancient Eurasian genomes from the past 10,000 years. Cell Reports Methods 2/6, 2022 Nr. 100270. - https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100270

Bislang wurde aus verschiedenen Gründen die 14C-Datierung nur für ausgewählte Skelettreste eingesetzt - einerseits wegen des nicht-zerstörungsfreien Ansatzes, wegen der Kosten und - jedenfalls in einigen Teilbereichen der Archäologie - wegen Vorbehalten der Forschung gegen 14C-Datierungen. die moderne, routinemäßige AMS-Datierung benötigt mindestens 60–200 mg  des Knochens, abhängig von der Protein-Erhaltung und der extrahierungsmethoden sogar 500 mg bestenfalls 1000 mg.

Der neue Ansatz nennt sich temporal population structure (TPS). Die Genetik eines Lebewesens (und, wie wir dank Corona alle wissen, auch eines Virus) verändert sich laufend durch Mutationen. Die klassische genetische Uhr kalkuliert die durchschnittliche Zeit, bis es zu erfolgreichen Mutationen kommt. TPS hingegen nutzt diese Veränderungen aus, indem sie sie mit KI modelliert. Mit einem speziell trainierten Algorithmus wird in den analysierten Genomen nach bestimmten Veränderungen an genetischen Markern gesucht. An- und Abwesenheit von Zehntausenden solcher zeitlicher Marker ("time informative markers (TIMs"), erlaubt eine äußerst präzise Datierung. TIMs funktionieren ähnlich wie die regionalen Merkmale ("ancient ancestry informative markers (aAIMs)"), die für die üblichen Herkunfts- und Abstammungsanalysen eingesetzt werden, die in erster Linie auf einer räumlichen Betrachtung basieren.

Graphischer Abstract (aus Behnamian et al. 2022 [CC BY 4.0 ])

 

TPS wurde für Genome vom späten Mesolithikum bis heute erarbeitet. Sie beruht initial auf 3591 alten und 1307 modernen Genomen von Eurasierst. TPS-Datierungen stimmten mit bekannten Datierungen überein und spiegeln auch nachgewiesene Verwandtschaftsbeziehungen korrekt wieder. Zur der Entwicklung der Methode wurden verschiedene Tests durchgeführt, statistische, wie auch die Betrachtung konkreter Fundstellen.

Die Autoren versprechen sich, dass TPS genetische Daten in eine chronologische Ordnung bringt und auch als Datierungsmethode eingesetzt werden kann, wenn die Radiokohlenstoffdatierung nicht durchführbar oder unsicher ist. Im Lauf der Zeit sollte die genetische Datierung auf der Basis größerer Datensätze eine noch größere Genauigkeot erlernen. "Therefore, our results should be considered a lower bound to the full potential genomic dating."

Chancen und Risiken

Die Daten, die Behnamian et al. für ihre Studie herangezogen haben stammen aus der Allen Ancient DNA Resource (AADR) (V50) Datenbank  (https://reich.hms.harvard.edu/allen-ancient-dna-resource-aadr-downloadable-genotypes-present-day-and-ancient-dna-data), Es geht hier aktuell um das komplette Genom, das moderne Analysetechnik voraussetzt, die aktuell noch kostspielig ist, künftig aber wohl deutlich günstiger werden wird.

Insbesondere für die Untersuchung vollständiger Gräberfelder wird die Methode gesonderte Datierungsserien möglicherweise überflüssig machen. Gleichwohl ist daran zu denken, dass die TPS-Methode ein statistisches Verfahren ist, das gleichwohl auf Referenzdatierungen beruht.  Die Studie hat regionale Datenreihen untersucht, denn es ist in Rechnung zu stellen, dass sich im Lauf der Zeit einzelne Populationen periodenweise isoliert haben und somit einzelne Zeitmarker in einzelnen Regionen ausfallen können. Die Genetik selbst liefert im Prinzip nur eine relative Chronologie (ein  [wenn auch aus der Geologie übernommenes] primär archäologisch-kulturwissenschaftliches Konzept, das in dem naturwissenschaftlichen Artikel von Behnamian et al. 2022 keine Rolle spielt), die KI statistisch zwischen die chronologischen Fixpunkte mittelt. Dass TPS tatsächlich deutlich genauer ist als 14C, wird sich zeigen müssen. Einerseits ist die statistische Grundlage, andererseits aber auch die Populationsdynamik eine noch schwer einzuschätzende Fehlerquelle.

 

TPS workflow. Die Graphik zeigt links (A) die Entwicklung des Datierungmodells und rechts (B) die Anwendung. für die Datierung neuer Proben
(aus Behnamian et al. 2022 [CC BY 4.0 ])

 

Zu warnen ist davor, dass die Methode, wie das mit naturwissenschaftlichen Methoden in der Archäologie so oft passiert, nun euphorisch zum Standard erhoben wird, ohne den kein Projekt mehr als "innovativ" gelten und sich Chancen auf eine Förderung ausrechnen kann.  Begeisterung als Datierungsmethode seriell einsetzt sollten explizite Fallsttudien laufen, die die verschiedenen Datierungsansätze gegeneinander abgleichen. Außer den genannten gibt es ja noch einige mehr (TL, OSL, Rehydroxilation...).

Viele Methoden haben so viel Anfangsbegeisterung hervorgerufen, dass sie vorschnell in Serie eingesetzt wurden und darüber eine solide Grundlagenforschung vergessen wurde und wir seit Jahrzehnten Ungenauigkeiten, Risiken und Fehlinterpretationen mit schleppen. Beispiele sind die Strontium-Isotopie, die noch immer für Migrationsnachweise eingesetzt wird, obwohl sie das aufgrund der Variabilität des natürlich verfügbaren Strontiums in der Landschaft gar nicht leisten kann und ihr Potential viel eher in der m.E. auch sehr viel relevanteren Rekonstruktion lokaler Landnutzungsstrategien liegt. Ein weiteres Beispiel ist die klassische 14C-Datierung, deren Anwendung in der Archäologie bis heute zwischen den Polen der Datengläubigkeit und der totalen Ablehnung schwankt. In Deutschland wirkt in manchen Kreisen bis heute die Skepsis nach, mit der ihr Vladimir Milojcic ihr begegnet ist. Auf der anderen Seite steht die vorbehaltslose Akzeptanz der Nobelpreis-gekrönten Methode. Tatsächlich lassen sich zahlreiche Faktoren benennen, die bei 14C-Datierungen öfters bedacht werden müssten. Das betrifft altbekannte Aspekte wie Altholz- und Meereswassereffekte, aber auch Fraktionierungen durch Ernährungsweise oder wiederkehrende Fehldatierungen etwa bei Schlacken. Hier gibt es durchaus wichtige Ansätze, die Datierungen zu verbessern. Die Kalibration hat sich als grundlegend erforderlich durchgesetzt, aber gezielte Beprobungsstrategien, wie etwa das Whiggle-Matching finden oft nicht die nötige Aufmerksamkeit.

Es will genau überlegt sein, was man datiert. Die genetische Datierung liefert am ehesten den Zeitpunkt der Zeugung (oder späterer Mutationen im Laufe des Lebens?), während 14C-Datierungen den Zeitpunkt des Todes (unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Zellumbaus) und archäologische Datierungen einen kulturell bedingten Zeitpunkt zwischen Entwurfsidee und letztem Aussondern einer Objektkategorie liefert. Nicht immer entspricht das dem, was man eigentlich gerne wissen/ datieren möchte... Auch künftig wird die reflektierte Radiocarbonmethode für archäologische und historische Fragestellungen nicht überflüssig werden, zumal die TPS vorerst auf den Menschen beschränkt ist.


Links

Mittwoch, 26. Mai 2021

Möglicherweise ist der Kot sprichwörtlich Gold - Zur Rekonstruktion der Mund- und Darmflora aus archäologischen Funden

Die Lebenserwartung ist in den letzten 150 Jahren massiv gestiegen, jedenfalls in der westlichen Welt. Das hat aber nicht etwa damit zu tun, dass wir heute gesund leben, sondern vor allem mit einer besseren medizinischen Versorgung. Wissenschaftliche Erkenntnisse ermöglichen es, Erreger zu identifizieren und Strategien der Vorsorge, der Impfung,  der Behandlung oder gar Heilung zu entwickeln. Damit sind einerseits einige üble Krankheiten überwunden, aber die rasante kulturelle Entwicklung führte auch zu neuen Gesundheitsrisiken, etwa durch mangelnde Bewegung oder unangemessene Ernährung. Moderne Untersuchungen zeigen, dass sich nicht nur die Umwelt verändert hat, sondern auch der Mensch, einmal genetisch durch besondere Adaptionen an seine Umwelt, aber auch im Zusammenspiel mit seinem Mikrobiom, also all den Bakterien und Pilzen, die ihrerseits den Menschen besiedeln und für Gesundheit und Krankheit oft ausschlaggebend sind. Wie sich nun zeigt, haben sich Mund- und Darmflora im Lauf der Zeit verändert - und lassen so Rückschlüsse auf die Ko-Evolution von Mensch und Bakterien zulassen.

Aktuell sind zwei bzw. drei Studien erschienen, die sich mit der Mund- und Darmflora des Menschen befassen und dazu auch Daten aus archäologischen  Fundstellen nutzen. 


Zahnstein gibt Einblicke in Mundflora

Eine der Studien (Fellows, Yates u.a. 2021) hat den Zahnstein von 124 Individuen (neben Menschen auch Schimpansen und Gorillas) ausgewertet, darunter auch fossile Proben aus archäologischen Ausgrabungen. Im Zahnstein fossiler Zähne hat sich die DNA von Bakterien erhalten, die in unserem Mund leben. Bekannt sind hier am ehesten diejenigen, die uns weh tun, weil sie Karies und Parodontitis auslösen. Die sogenannte Mundflora ist darüber hinaus aber wesentlich für die Biologie, Gesundheit und Krankheit des Menschen, dennoch wissen wir über die globale Vielfalt, Variation oder Entwicklung dieser mikrobiellen Gemeinschaft sehr wenig.
In die Serie sind Proben von 44 archäologischen Fundstellen überwiegend des Jungpaläolithikums und des Mesolithikums eingeflossen. Einige der Funde wurden schon vor Jahrzehnten gemacht und konnten in den Museumsarchiven beprobt werden.
 
Im Kern geht das Mikrobiom unseres Mundes fast 40 Mio Jahre zurück, denn es findet sich auch bei Brüllaffen. Analysen aus der Pešturina-Höhle in Serbien stellen derzeit das älteste nachgewiesene Mikrobiom dar. Es lässt sich dem Neandertaler zuweisen.
Spannend dürfte es sein, mit solchen Analysen auch historische Proben zu erfassen, um nachzuvollziehen, ob und wie etwa der "Great Exchange" nach der Entdeckung Amerikas uns alle ganz unmittelbar betroffen hat. Welche Auswirkungen haben veränderte Ernährungs- und Lebensweisen etwa im Zuge der Neolithisierung, der Romanisierung großer Teile Europas oder auch die veränderten Wirtschaftsstrukturen infolge der Krise des 14. Jahrhunderts?

 

Archäologische Kotproben enthalten die DNA der Darmflora

Das gilt in ähnlicher Weise für die Entwicklung der Darmflora, wobei die entscheidenden Proben hier aus Koprolithen stammen.  Sie ermöglichen die direkte Untersuchung alter Darmflora, doch ergeben sich hier Beschränkungen in den weiteren Auswertungsmöglichkeiten. Diese haben schwierigere Überlieferungsbedingungen als der Zahnschmelz an Zähnen. Hier benötigt es ungestörte Schichten in trockenem Milieu, die über Jahrtausende ungestört blieben. So sind es hier Proben von lediglich drei Fundstellen, die analysiert werden konnten (Wibowo u. a. 2021). Zwei liegen im amerikanischen Südwesten und datieren in das 1. bzw. 6. Jahrhundert n.Chr., eine weitere liegt in Nord-Mexiko und datiert ca. 660–1430. Die Grabungen, aus denen die Proben stammen liegen Jahrzehnte zurück. Im Falle der Arid West Cave handelt es sich um Altfunde, die seit mindestens 1931 im Robert S. Peabody Institute of Archaeology, Andover, Massachusetts aufbewahrt werden. Die Beschriftung erlaubt eine Zuweisung zur Höhle, doch gibt es keine weitere Dokumentation mehr. Wahrscheinlich stammen die Proben von einer Grabungsexpedition der 1920er Jahre. Die Grabungen in der Cueva de los Muertos Chiquitos bei Zape in Mexiko wurden bereits in den 1950er Jahren durchgeführt, doch dienten die damaligen Funde der Koprolithen aufgrund ihrer guten Erhaltung als Grundlage für methodische Grundlagenstudien zur Erforschung von Koprolithen.

Es gelang in den Kotproben mit einem Screening bakterielle DNA zu identifizieren, die der Darmflora zugewiesen werden kann. Fast 500 mikrobielle Genome konnten rekonstruiert werden. Von den 181 Genomen mit den stärksten Hinweisen darauf, dass sie tatsächlich alt sind und aus dem menschlichen Darm stammen, repräsentieren 39% zuvor unbeschriebene Arten.

Die Arbeit von Marsha Wibowo et al 2021 wurde von Olm/ Sonneburg aufgegriffen. Heutige indigene Bevölkerungsgruppen, die einen traditionellen Lebensstil haben, zeigen ähnliche Mikrobiomzusammensetzungen wie in den alten Proben. Rezente Proben aus industrialisierten Gesellschaften haben eine andere Zusammensetzung der Darmflora. 40% der in den alten Proben nachgewiesenen alten Darmflora findet sich in modernen Kotproben nicht. Auch hier stellt sich die Frage, welche Faktoren hier eine Rolle spielten, ob die Wirtschaftsweise und Ernährung einen besonderen Einfluß haben. Auch hier sollten historische Perioden stärker in den Blick genommen werden, da hier in der Regel eine genauere kulturelle und soziale Kontextualisierung möglich scheint, wenngleich nur ein recht kurzer, vielleicht aber auch entscheidender Ausschnitt der langfristigen Evolution erfasst werden kann.

 

Archäologische Perspektiven

Dass Zähne wertvolle Datenarchive sind, ist den meisten Archäolog*innen seit langem bekannt. Prinzipiell weiß man das auch in Bezug auf Koprolithen. Immer wieder gab es Studien, die deren Potenzial aufzeigen. In Mitteleuropa freilich sind die Erhaltungsbedingungen nur selten optimal, so dass entsprechende Studien hier etwas exotisch sind. Im Amerikanischen Südwesten, wo nun auch die meisten Proben für die Arbeit von Wibowo et al. 2021 stammen, sind sie schon lange eine wichtige Quelle für die Rekonstruktion der Ernährung (z.B. Bryant 1974). Dennoch beklagte man noch vor wenigen Jahren, dass Koprolithen zu wenig Aufmerksamkeit fänden (Reinhard/Bryant 2008). In Deutschland sind entsprechende Untersuchungen noch etwas exotisch. Selbst im Bereich der Feuchtbodenarchäologie, deren beschönigend so genannten "Kulturschichten" zu nicht unerheblichem Teil aus tierischen und menschlichen Fäkalien bestehen, liegen keine umfassenden Studien vor (vgl. Le Bailly u.a. 2016). Das gilt entsprechend auch für mittelalterliche Latrinen, obwohl es hier schon einzelne aufsehenerregende Untersuchungen gab (z.B. Flammer u.a. 2018). Ein großer Koprolith von fast 20 cm Länge ist im Jorvik Viking Centre in York ausgestellt (Jones 1983). Koprolithen eröffnen ein breites Spektrum an Methoden und Fragestellungen, die nicht nur per Archäogenetik auf die Darmflora zielen, sondern mit klassischen mikroskopischen Analysen auch Parasiten und Ernährungsgewohnheiten rekonstruieren lassen (vgl. Blong/Shillito 2021).

 

Koprolith aus York, Pavement (Lloyd's Bank)
(Jorvik Viking Centre, Foto: Linda Spashett Storye book
[CC BY 2.5] via WikimediaCommons)

Aktuell sind einige Aufsätze publiziert worden, die Methoden und Potentiale der Koprolithenforschung zeigen (Shillito u. a. 2020; Blong/Shillito 2021).


Kommerzielle Perspektiven

In einem journalistischen Bericht (Curry 2021) zur Publikation von Wibowo et al. 2021 findet sich noch ein bemerkenswerter Hinweis. Die Studie sei wichtig, weil sie zeige, dass wir in jüngerer Zeit Teile unserer Darmflora verloren haben, möglicherweise aufgrund des Einsatzes von Antibiotika. Da könnte es in der Zukunft wichtig sein, die Zusammensetzung der Darm- (und Mund-)Flora zu kennen - und, so zitiert der Bericht den Genetiker Keolu Fox - "Erkenntnisse aus alten Fäkalien können eines Tages die Grundlage kommerzieller Bemühungen sein, das menschliche Mikrobiom anzupassen (Insights into the ancient gut could someday inform commercial efforts to reshape modern microbiomes)".  "Möglicherweise ist der Kot sprichwörtlich Gold (Maybe that poop is literally gold)".

Während in den USA im Umgang mit menschlichen Überresten ethisch und legal hohe Standards gelten, gilt dies natürlich nicht für die menschlichen Fäkalien. deshalb gab es bisher auch keine ethischen Bedenken im Umgang mit Koprolithen. Angehörige der regionalen Stämme sehen sie aber als Verbindung zu ihren Ahnen und waren verärgert, dass sie zuvor nicht konsultiert worden sind (Curry 2021). Die Publikation von Wibowo enthält daher ein Ethik-Statement (Wibowo u.a. 2021) - vor allem aber wird die Frage auf die Forschung zukommen, wer im Falle einer kommerziellen Verwertung der Ergebnisse daran verdient, ob und inwieweit die Daten nicht den indigenen Gruppen gehören.


Literaturhinweise

  • Blong/Shillito 2021
    J. C. Blong/L.-M. Shillito, Coprolite research. Archaeological and paleoenvironmental potentials. Arch. Anthropol. Sciences 13, 1, 2021, 5999.
  • Bryant 1974
    V. M. Bryant, Prehistoric Diet in Southwest Texas. The Coprolite Evidence. American Antiquity 39, 3, 1974, 407–420. - doi:10.2307/279430
  • Curry 2021
    A. Curry, Piles of ancient poop reveal ‘extinction event’ in human gut bacteria. Science 2021. - doi:10.1126/science.abj4390
  • Fellows Yates u. a. 2021
    J. A. Fellows Yates/I. M. Velsko/F. Aron u. a., The evolution and changing ecology of the African hominid oral microbiome. Proc Natl Acad Sci USA 118, 20, 2021. - doi:10.1073/pnas.2021655118
  • Flammer u. a. 2018
    P. G. Flammer/S. Dellicour/S. G. Preston u. a., Molecular archaeoparasitology identifies cultural changes in the Medieval Hanseatic trading centre of Lübeck. Proceedings of the Royal Society B 285, 1888, 2018. - doi:10.1098/rspb.2018.0991
  • Jones 1983
    A. Jones, A coprolite from 6 – 8 Pavement. In: A. R. Hall/H. K. Kenward/D. Williams u. a. (Hrsg.), Environmental evidence from roman deposits in Skeldergate. The past environment of York 4 (York 1983) 225–229.
  • Le Bailly u. a. 2016
    M. Le Bailly/U. Leuzinger/H. Schlichtherle, "Kulturschichten". In: H. Schlichtherle/ M. Heumüller/ F. Haack u. a. (Hrsg.), 4.000 Jahre Pfahlbauten (Ostfildern 2016) 146–149.
  • Olm/Sonnenburg 2021
    M. R. Olm /J. L. Sonnenburg, Ancient human faeces reveal gut microbes of the past. Nature 336, 2021, 1268. - doi:10.1038/d41586-021-01266-7
  • Pucu u. a. 2020
    E. Pucu/J. Russ/ K. Reinhard, Diet analysis reveals pre-historic meals among the Loma San Gabriel at La Cueva de Los Muertos Chiquitos, Rio Zape, Mexico (600–800 CE). Arch. Anthropol. Sciences 12, 1, 2020, 14. - doi:10.1007/s12520-019-00950-0
  • Reinhard/Bryant 2008
    K. J. Reinhard/ V. M. Bryant, Pathoecology and the Future of Coprolite Studies in Pathoecology and the Future of Coprolite Studies in Bioarchaeology. In: A.L.W. Stodder (Hrsg.), Papers in Natural Resources Tempe (2008) 205–224. 
  • Shillito u. a. 2020
    L.-M. Shillito/J. C. Blong/E. J. Green u. a., The what, how and why of archaeological coprolite analysis. Earth-Science Reviews 207, 5, 2020, 103196.
  • Wibowo u. a. 2021
    M. C. Wibowo/ Z. Yang/M. Borry u. a., Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut. Nature 2021. - doi: 10.1038/s41586-021-03532-0

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Sonntag, 4. Oktober 2020

Covid19 - die Keule des Neandertalers?

Noch immer wissen wir wenig darüber, was bei Covid19 zu schweren Krankheitsverläufen führt. Früh wurde eine Risikogruppe identifiziert, nämlich Menschen in höherem Alter und mit Vorerkrankungen. Das erklärt aber nicht alles, denn letztendlich scheint nicht klar, warum derzeit die Quote derer, die eine Intensivbehandlung im Krankenhaus benötigen so viel geringer ist, als im Frühjahr. Die größere Erfahrung bei der Behandlung, die Schutzmaßnahmen, aber auch die saisonal bedingten andersartigen Übertragungswege, scheinen hier wichtige Faktoren zu sein.

Corona-Beiträge auf Archaeologik
Viren
(biology pop [CC BY SA 4.0]
via WikimediaCommons)

Nun kommt ausgerechnet aus der Archäologie – genauer gesagt aus der Paläoanthropologie – eine Studie, die zeigt, dass es Faktoren gibt, die wir nicht beeinflussen können und dass es eben sehr schwierig ist, die komplexen Zusammenhänge jetzt schon zu überblicken. 

Schon länger wurde vermutet, dass auch genetische Faktoren eine Rolle spielten und eine erste im Juni 2020 publizierte Studie (Zeberg/ Pääbo 2020) identifizierte zwei Bereiche in den Genen, die mit schweren Krankheitsverläufen verbunden scheinen. Einer der beiden Bereiche konnte in einer Folgestudie bestätigt werden. Es handelt sich um einen Abschnitt auf Chromosom 3, von dem eine Variante deutlich mit schweren Krankheitsverläufen von Covid19 assoziiert ist. Eben diese Ausprägung ist im Erbgut des homo sapiens als ein Einfluß des Neandertalers und der Denisova-Menschen anzusehen. Seit einigen Jahren weiß man, dass es zu Vermischungen zwischen dem ‚modernen‘ homo sapiens und Neandertalern kam. Wie diese Kontaktperiode im Einzelnen zu verstehen ist, ist noch Gegenstand aktueller Forschungen, zu denen etwa erst jüngst nach einer Aktualisierung der Kalibrationskurven für die Radiocarbondatierung neue chronologische Ergebnisse publiziert wurden (Bard u.a. 2020).

Das menschliche Genom (die Gesamtheit seines Erbguts) umfasst 23 Chromosome, die sich von ihrer Länge und Gendichte unterscheiden. Ein Chromosom enthält verschiedene Proteine, vor allem aber Desoxyribonukleinsäure (DNA), die der eigentliche Träger der Erbinformationen, also die materielle Basis der Gene ist. Ein Gen ist ein Abschnitt eines Chromosoms.

Chromosom 3 besteht aus 199 Millionen Basenpaaren als kleinste Informationseinheit der DNA. Auf dem Chromosom 3 befinden sich zwischen 1100 und 1500 Gene, das sind etwa 6,5 % der gesamten DNA einer menschlichen Zelle.  Die riskante Variante findet sich nun auch in den Genen der Neandertaler.

„Es hat sich herausgestellt, dass moderne Menschen diese Genvariante von den Neandertalern geerbt haben, als sie sich vor etwa 60.000 Jahren miteinander vermischten“, sagt Zeberg. „Die Wahrscheinlichkeit, dass Menschen, die diese Genvariante geerbt haben, bei einer Infektion mit dem neuartigen Coronavirus Sars-CoV-2 künstlich beatmet werden müssen, ist etwa dreimal höher.“ (https://www.mpg.de/15446134/neandertaler-gene-covid19)

 

Der DNA-Abschnitt des Neandertal-Gens auf Chromosom 3 im  Genome DataViewer https://www.ncbi.nlm.nih.gov


Vielleicht – und spätestens hier muss ich nochmals betonen, dass ich kein Archäogenetiker bin – erklärt sich aus diesem Zusammenhang ja auch, der bislang überraschend glimpfliche Verlauf der Covid19-Pandemie in Afrika, wo der Neandertaler eben kaum genetische Spuren hinterlassen hat. Allerdings ist auch hier die Forschung im Fluss (Chen u.a. 2020), da eine neue Population nun auch bei Personen aus Afrika das Neandertal identifizieren konnte – allerdings wohl als Folge jüngerer Migration nach Afrika.

Warum das „Neandertaler-Gen“ ein erhöhtes Covid-19-Risiko hervorruft, ist bisher unklar. Die Studie zeigt bislang nur eine statistische Korrelation. Dem Neandertaler-Gen werden nach neueren Studien noch andere Folgen für die betreffenden Genträger zugeschrieben. Er scheint auf bestem Weg zum Mythos zu werden, wie die darauf beruhenden Schlagzeilen nahe legen:

Hier reihen sich nun Berichte über das erhöhte Covid19-Risiko ein:

Die Deutsche Welle hat den Artikel in ihrer Berichterstattung ebenfalls aufgegriffen und stellt die naheliegende Frage: „Haben die Erkenntnisse Einfluss auf die Therapie?“

Der Artikel weist die Studie zurecht als Grundlagenforschung aus und zitiert den Mitarbeiter Stephan Schiffels vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena: „Es ist eine abstrakte Erkenntnis, die zunächst einmal keinen direkten Nutzen hat, die aber über COVID-19 erstaunlich aktuellen Bezug bekommt."  Die Opfer, derzeit aber wohl eher die Einschränkungen führen bei Vielen zu einer gewissen Verunsicherung. Der Blick in die Vergangenheit kann hier Orientierungswissen und weitergehend Erklärung und Sicherheit liefern. OK - meine Blog-Überschrift ist da nicht so hilfreich...

 

Literaturhinweise

  • Bard u. a. 2020
    E. Bard/T. J. Heaton/S. Talamo u. a., Extended dilation of the radiocarbon time scale between 40,000 and 48,000 y BP and the overlap between Neanderthals and Homo sapiens. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 117, 35, 2020, 21005–21007. – <doi: 10.1073/pnas.2012307117>
  • Chen u. a. 2020
    L. Chen/A. B. Wolf/W. Fu u. a., Identifying and Interpreting Apparent Neanderthal Ancestry in African Individuals. Cell 180, 4, 2020, 677-687.e16. - <doi: 10.1016/j.cell.2020.01.012>
  • Zeberg/ Pääbo 2020
    H. Zeberg/ S. Pääbo, The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals. Nature (2020). - https://doi.org/10.1038/s41586-020-2818-3 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2818-3

Interner Link

 zu den Gegenwartsbezügen ("Grundlagenforschung", "Orientierungswissen" siehe:

Samstag, 15. August 2020

Syphilis Bakterium Update

Eine neue archäogenetische Studie zur Syphilis stellt die Theorie des amerikanischen Ursprungs der Krankheit in Frage.
  • K. Majander et al., Ancient Bacterial Genomes Reveal a High Diversity of Treponema  pallidum Strains in Early Modern Europe, Current Biology (2020), - https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.07.05


Die Untersuchung an Proben aus den Niederlanden, Finnland und Estland weißt bereits für die frühe Neuzeit eine Vielzahl von Varianten des Erregers, des Bakterium Treponema pallidum nach. Außerdem wurde die Frambösie und ein bislang unbekannter verwandter weiterer Erreger nachgewiesen.

Es ist wichtig festzuhalten, dass dies noch kein Beweis für einen Ursprung der Syphilis in der Alten Welt bzw. in Europa ist. Die schriftlichen Quellen berichten relativ klar von den ersten Infektionen nach der Rückkehr von Kolumbus. Zuletztt ging die Forschung eher in die andere Richtung, indem sie die frühen Nachrichten über Syphilis der verwandten Krankheut der Frambösie zuschrieben. Vorliegende Studie folgt leider nicht einem konsequenten Forschungsdesign, um diese Frage systematisch zu klären. Notwendig wäre es, Bestattungen aus der ersten Syphilisepidemie nach Kolumbus Rückkehr zu beproben, die postulierten präkolumbischen Belege der Syphilis aus der Neuen Welt zu analysieren und die prä-kolumbischen Verdachtsfälle aus St. Pölten zu prüfen. Somit liefert die Studie zwar neue Daten, die den Stammbaum der Syphilis-Erreger genauer beleuchtet, sie trägt aber wenig zu dem Thema bei, das die Medienberichte (und auch schon die Pressemitteilung der Universität Zürich) in den Mittelpunkt stellen.


Fundorte und Stammbaum der Erreger nach Majander 2020 (CC BY-NC-ND 4.0)


Presseberichte:
Medienmitteilung der Universität Zürich vom 13.8.2020

Interne Links



  • Viren
    (biology pop [CC BY SA 4.0]
    via WikimediaCommons)


  • Mittwoch, 29. Juli 2020

    Superspreader älter als gedacht? Neue Pocken-Belege aus Nordeuropa

    Zu Beginn der Corona-Epidemie habe ich hier eine "Archäologie der Erreger" skizziert und dabei auch die Pocken knapp dargestellt:
    Und schon gibt es Neues - nämlich Älteres:
    • Mühlemann, Barbara; Vinner, Lasse; Margaryan, Ashot; Wilhelmson, Helene; La Fuente Castro, Constanza de; Allentoft, Morten E. et al. (2020): Diverse variola virus (smallpox) strains were widespread in northern Europe in the Viking Age. In: Science (New York, N.Y.) 369 (6502). - <doi: 10.1126/science.aaw8977>.
    Viren
    (biology pop [CC BY SA 4.0] via WikimediaCommons)
    War bislang ein Fund aus dem 17. Jahrhundert der älteste DNA-Beleg, so ist es nun gelungen, bei 11 Bestattungen aus Nordeuropa, unter anderem von der Insel Öland Variola-DNA zu identifizieren. Die Gräber datieren zwischen 600 und 1050 n.Chr. Es handelt sich nicht um einen direkten Vorfahren der modernen Pocken, sondern um eine wahrscheinlich weniger tödliche Variante. Aus zwei weiteren neuzeitlichen Gräbern wurde DNA des modernen Variola-Virus gefunden. Der gemeinsame Vorfahr wird auf etwa 1700 Jahre vor heute geschätzt. 
    Die Publikation verrät leider keine Details über die archäologischen Kontexte.

    Die Forschungen haben viel Medienecho gefunden - allerdings mit einigen nicht ganz zutreffenden Sensationalisierungen.  
    "Die Pocken kamen in Europa schon viel früher vor als bisher angenommen." meint die Süddeutsche Zeitung. Tatsächlich kann angesichts der Schriftquellen der neue Befund nicht überraschen.  Der Fortschritt liegt in der Möglichkeit, die Virenevolution genauer zu verstehen. Die nachgewiesenen Erreger weisen nämlich große Ähnlichkeit zu Pockenviren auf, die man heute bei Kamelen und Mäusen nachweisen kann.
    "Wikinger waren "Superspreader" von Pocken" titelt mdr Wissen, obwohl die Befunde dazu gar keine Aussagen machen können. Die Befunde betreffen auch nicht ausschließlich Wikinger, sondern datieren zum Teil früher.



    Links

    Samstag, 20. Juni 2020

    Masern - ein alter Virus

    Im Blogpost "Archäologie der Erreger" (Archaeologik 28.3.2020) wurden die Masern nicht angesprochen - eine weitere Krankheit, die bis heute vor allem Kindern gefährlich werden kann, jedenfalls wenn keine Impfung vorliegt. Eine neue Studie befasst sich mit der Entstehung der Masern und stellt die These auf, dass diese auf die antike Urbanisierung zurück ginge.
    • A. Düx/S. Lequime/L. V. Patrono u. a., Measles virus and rinderpest virus divergence dated to the sixth century BCE. Science 368, 6497, 2020, 1367–1370. - DOI: 10.1126/science.aba9411
    Der Erreger ist der Masernvirus MeV (Measles morbillivirus), der eng verwandt ist mit der Rinderpest. Letzterer gilt seit einigen Jahren als erfolgreich mittels Pest ausgerottet, während der Masernvirus wegen zu geringer Impfquoten in den vergangenen Jahren wieder um 30% zugenommen hat (Ärzte-Zeitung 8.2.2019). 

    Corona-Beiträge auf Archaeologik
    Viren
    (biology pop [CC BY SA 4.0]
    via WikimediaCommons)
    Zur Geschichte des Masernvirus wurde bislang postuliert, dass er im Laufe des Mittelalters vom Rind auf den Menschen übergesprungen sei (Furuse u. a. 2010). Anhand der DNA aus einer Lungenprobe von 1912 konnte nun die molekulare Uhr neu geeicht werden, so dass die Datierung nun weit früher liegen muss. Die Studie weist auf das 6. Jahrhundert v.Chr. und postuliert eine Verknüpfung mit der Entstehung großer Städte. Die molekulare Uhr sagt indes nichts über die Region aus, in der die Übertragung stattgefunden hat und größere Siedlungen, die eine Grundlage für eine weitere Ausbreitung der Masern geboten hätten, gab es in einigen Regionen auch schon früher. Eine solche Korrelation ist aus einer archäologisch-historischen Sicht wenig aussagekräftig, da sich eben auch die antike Urbanisierung über einen längeren Zeitraum hingezogen hat. Klärung kann hier nur eine Studie an aDNA bringen, die enstprechende Proben aus archäologischen Kontexten voraus setzt.


    Literaturhinweis


    • Furuse u. a. 2010
      Y. Furuse/A. Suzuki/H. Oshitani, Origin of measles virus. Divergence from rinderpest virus between the 11th and 12th centuries. Virol J 7, 1, 2010, 52.

    Mittwoch, 8. April 2020

    Krankheitserreger als „Global Player“ - Vom Austausch tödlicher Erreger mit der Entdeckung der Neuen Welt


    Beitrag von Tim Röder


    1. Ewige Geißeln der Menschheit


    Corona-Beiträge auf Archaeologik
    Viren
    (biology pop [CC BY SA 4.0]
    via WikimediaCommons)
    Krankheitserreger versetzen unsere Welt immer wieder in Unruhe. Insbesondere Viren und Bakterien werden durch den immer weiter voranschreitenden Prozess der Globalisierung über den gesamten Erdball verteilt. Der heutige intensive Flugverkehr trägt wesentlich dazu bei (Findlater/Bogoch 2018). So geht etwa aus dem aktuellen »World Airport Traffic Reports des Airports Council International (ACI)« hervor, dass die Anzahl der weltweiten Flugreisen sowie die Passagierzahlen stetig zunehmen. Der ostasiatische Großraum ist dabei Spitzenreiter, sodass beispielsweise dort im Jahr 2018 insgesamt 3,3 Milliarden Fluggäste verzeichnet wurden. Besonders die Mobilität des Menschen bewegt sich also heutzutage in Dimensionen, deren Ausmaß nahezu unüberschaubar geworden ist. Doch was viele nicht wissen: Mobilität und Infektionskrankheiten sind bereits seit dem Neolithikum eng miteinander verwoben, wenngleich zu dieser Zeit kein Flugzeug, sondern Pferde, Ochsen und Boote die schnellsten Fortbewegungsmittel waren.    

    Die Sesshaftwerdung des Menschen, verbunden mit der Entwicklung von Ackerbau und Viehzucht am Beginn der Jungsteinzeit, läutete das Zeitalter der Infektionskrankheiten ein (Campbell/MacKinnon/Stevens 2010, 189). Auf der Suche nach der Ursache für die Ausbreitung verschiedener Erreger spielt jedoch weniger das nun dichtere Zusammenleben von Menschen und Tieren innerhalb der bäuerlichen Lebenswelten eine entscheidende Rolle. Vielmehr waren die in den Siedlungen lagernden Lebensmittelvorräte sowie die vernachlässigten Entsorgungspraktiken Auslöser dafür, dass allerlei ungebetene Gäste angelockt wurden. Darunter besonders verschiedene Kleinsäuger und Nagetiere, die sich an teils ungeschützten Getreidevorräten und Milchprodukten zu schaffen machten. Im Gepäck hatten sie allerdings auch parasitäre Begleiter dabei, wie beispielsweise Flöhe und Läuse, aber auch Bakterien, Viren, die vor allem über den Weg der Nahrungskette zahlreiche Krankheitssymptome beim Menschen hervorriefen (Krause/Trappe 2019, 107f.).

    Während Pest, Lepra, Paratyphus, Tuberkulose und Syphilis für viele Menschen heutzutage Seuchen aus längst vergangener Zeit darstellen, von denen dank des Wunderheilmittels »Antibiotikum« nicht mehr besonders große Gefahr auszugehen scheint, haben sich tödliche Virus-Pandemien und die damit einhergehende Angst ins Gedächtnis der Menschen eingebrannt.

    Darunter befindet sich zum Beispiel das Pockenvirus, das noch im 20. Jahrhundert weltweit etwa 300 Millionen Tote forderte und durch seine hohe Infektionsrate und Mortalität zu den gefährlichsten Krankheiten des Menschen zählte.
    Brandaktuell dürfte aber vor allem die Angst vor der Ausbreitung des neuartigen Coronavirus mit der Bezeichnung »SARS-CoV-2« sein, welches sich, ausgehend von einer Provinz in China, seit Dezember 2019 verbreitet und in dessen Folge die »Weltgesundheitsorganisation (WHO)« am 30.01.2020 den internationalen Gesundheitsnotstand ausrief. Während Mediziner und Virologen lange Zeit davon ausgingen, dass Coronaviren bei Menschen ausschließlich normale Erkältungskrankheiten verursachen, änderte sich diese Annahme allerdings spätestens, als zwei besonders krankheitserregenden Virusvarianten, die bereits in der Vergangenheit Epidemien auslösten - das SARS-Coronavirus (Severe Acute Respiratory Syndrome) und das MERS-Coronavirus (Middle East Respiratory Syndrome), genauer untersucht wurden. Durch die inzwischen pandemische Ausbreitung des neuartigen Coronavirus »SARS-CoV-2« stehen weite Teile unserer globalisierten Welt beinahe still. Es zeichnen sich schon jetzt (Stand: 01.04.2020) massive gesundheitliche, wirtschaftliche, gesellschaftliche, sozioökonomische und politische Konsequenzen ab. Daneben laufen auch die Erforschung eines Impfstoffes und die Suche nach wirksamen Medikamenten auf Hochtouren. 


    • Weltweiter Infektions-Tracker von COVID-19 bereitgestellt durch: The Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University (JHU) <https://coronavirus.jhu.edu/map.html> [Stand: 01.04.2020].
    Eine Sache steht jedenfalls fest, nämlich dass unhygienischer Kontakt mit infizierten Tieren einer der Hauptgründe dafür ist, dass sich derartige Viren auf den Menschen übertragen. Eine solche Übertragung vom Tier auf den Menschen bezeichnet man dann als Zoonose (Krause/Trappe 2019, 177). Auch aus evolutionärer Sichtweise stellten sich Krankheitserreger erst auf uns ein, als die Menschen zahlreicher wurden und begannen, auf engem Raum zusammenzuleben. Genau in diesem Milieu liegen die Brutherde für neue Krankheitserreger und zudem ein erhöhtes Risiko der Virus-Mutation.

    Neben den Viren dürfen wir aber die bakteriellen Infektionskrankheiten nicht vergessen. Auch wenn derartige Erreger seit dem Durchbruch der Antibiotika in der Mitte des 20. Jahrhunderts unter Kontrolle gehalten werden können, so sind diese nicht von der Bildfläche verschwunden. Sicher fühlen sollten wir uns deshalb auf gar keinen Fall, denn der massenhafte und leichtfertige Antibiotika-Einsatz in der Tierzucht und auch in der Humanmedizin trägt dazu bei, dass Bakterien vermehrt Resistenzen ausbilden können. Immer häufiger werden Meldungen von sogenannten »Krankenhauskeimen (MRSA) in den Medien laut und, dass die Anzahl der multiresistenten Bakterien zunimmt und ein drohender Antibiotika-Notstand kurz bevorsteht. 

    Johannes Krause, ein deutscher Biochemiker mit Forschungsschwerpunkt zu historischen Infektionskrankheiten und Direktor am Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena, unterteilt hierbei in drei »epidemiologische Transitionen«, die Infektionskrankheiten durchlaufen (Krause/Trappe 2019, 225). Das Schema (Abb. 1.) veranschaulicht diesen Prozess und die unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Während wir uns heute in der zweiten »epidemiologischen Transition« befinden, in der vor allem in westlichen Ländern vorwiegend Wohlstandskrankheiten wie etwa Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes auf dem Vormarsch sind, so zeichnet sich wohl schon langsam die »dritte epidemiologische Transition« ab, die der Welt bevorstehen könnte und uns hoffentlich nicht ins Neolithikum zurückwirft. Denn mit Blick auf die zahlreichen Entwicklungsländer wird deutlich, dass Lepra, Typhus, Tuberkulose und auch die Pest ohnehin wieder oder immer noch Bestandteil des alltäglichen Lebens sind und sich besonders die Syphilis-Erreger aufgrund zunehmender Antibiotika-Resistenzen langsam, aber sicher auch Richtung Europa ausbreiten (Krause/Trappe 2019, 225f.).

    Abb. 1. Die drei »epidemiologischen Transitionen« nach Johannes Krause
    (Grafik: T. Röder).


    Die Mobilität des Menschen feuerte also seit jeher die Ausbreitung von Infektionskrankheiten an, weshalb unzählige Menschen Opfer eines unsichtbaren Feindes wurden. Vor allem der durch den Handel intensiver werdende Austausch zwischen den Populationen trug maßgeblich dazu bei. So etwa auch die Seidenstraße, ein altes Netz von Karawanenstraßen, dessen Hauptroute die Handelsmetropolen des Mittelmeerraumes mit Ostasien verband und eventuell auch bei der Ausbreitung der Pest eine entscheidende Rolle spielte (Bergdolt 2017, 33ff.). Viel gravierender wirkte sich allerdings ein Ereignis aus, dass maßgeblich zur Entstehung einer globalisierten Welt beigetragen hat – nämlich die Entdeckung Amerikas durch Christoph Kolumbus im Jahre 1492. Verheerende Krankheiten drangen in der Folge in neue Weltgegenden vor (Abb. 2). 

    Abb. 2. Opfer der Pockenepidemie von 1520 in Zentralmexiko, dargestellt im Florentiner Kodex des 16. Jahrhunderts, Buch XII, Folio 53.
     (aus: Fray Bernardino de Sahagún, Historia general de las cosas de nueva España [1569].
    [gemeinfrei] via WikimediaCommons).

    Während sich viele Historiker heutzutage darüber einig sind, dass die nordamerikanischen Ureinwohner nach der Ankunft der europäischen Kolonisten massenhaft durch Pocken und Masern dahingerafft wurden, war die Ursache und das Erscheinungsbild der sogenannten »Cocolitzli-Epidemie« (Nahuatl übers. „Große Pest“) im Zeitraum zwischen 1545-1550 auf dem Gebiet des heutigen Mexikos völlig unbekannt (Abb. 3).