Aus Zahnstein lässt sich auch alte Bakterien-DNA extrahieren.

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Zahnstein ist nicht nur in der Zahnarztpraxis aussagekräftig, auch Anthropologinnen und Anthropologen bedienen sich seiner: Auch bei vor Jahrtausenden verstorbenen Menschen finden sich hier Überreste von Mundmikroben. Deren DNA lässt sich analysieren, um die Evolution der Bakterien im Laufe der Zeit nachzuvollziehen und so mehr über den Einfluss der Kultur auf die Biologie herauszufinden: Wie veränderte sich beim Aufstieg der Landwirtschaft während der Steinzeit die Ernährung, und welche Konsequenzen hatte das für die Bakterien in den Mündern der neolithischen Menschen?

Bisher ist die Datenlage zum damaligen oralen Mikrobiom noch eher bescheiden. Um diesen Mangel zu beheben, nahm ein Forschungsteam nun die Genome in Gebissen von 44 Jägern und Bauern unter die Lupe, die in einem Zeitraum von etwa 10.000 Jahren lebten – die frühesten in der Steinzeit, die jüngsten im Mittelalter. Die Arbeit wurde im Fachjournal "PNAS" veröffentlicht, Teil des Teams sind Ron Pinhasi, Olivia Cheronet und Alfredo Coppa von der Universität Wien.

Neue Bakterienlinien

Die untersuchten Individuen stammen vom Balkan und von der italienischen Halbinsel – zwei Regionen, die bei der Verbreitung der Landwirtschaft eine wichtige Rolle spielten. Denn die Bauern der Steinzeit breiteten sich über den östlichen Mittelmeerraum, die Levante, in Richtung Balkan und Italien über Europa aus.

Das auseinandergefallene, aber aussagekräftige Gebiss eines der untersuchten Individuen (Vlasac, Serbien, um 6500 v.Chr.).
Foto: Dušan Bori

Sie brachten nicht nur neuartige Lebensweisen und Techniken mit, sondern auch eigene Bakterienlinien, die jene der Jäger und Sammler ersetzten. In den Mündern machten sich so vor allem Olsenella- und eine nahöstliche Linie der Anaerolineaceae-Bakterien breit, wie die Forschungsgruppe herausfand.

Junge Veränderungen zur Antibiotikaresistenz

Ansonsten scheint die Anpassung der oralen Bakterienflora während der einschneidenden Veränderung vom Jäger-Sammler-Alltag hin zur Landwirtschaft – der neolithischen Transition – aber eher dezent gewesen zu sein. Daraus folgern die Forschenden, dass man sich im steinzeitlichen Europa in Sachen Ernährung nur langsam umstellte – so, wie der Wandel zu Ackerbau und Viehzucht eher allmählich und nicht plötzlich stattfand.

Auch bei heute lebenden Menschen lässt sich die in dieser Studie hervorstechende Anaerolineaceae-Bakterien-DNA im Zahnstein nachweisen. Mittlerweile ist sie aber viel seltener als damals. Es sieht also so aus, als habe sich das Mikrobiom der Mundhöhle später stärker verändert als zur Zeit der Einführung der Landwirtschaft. So entwickelten sich etwa Mechanismen der Antibiotikaresistenz, die bei unseren untersuchten Urahnen und ihren Mundbakterien noch fehlten. (sic, 27.7.2021)