Zeitkapsel: Antike Pflanzen-DNA, extrahiert aus 2,900 Jahre alten assyrischen Ziegeln

Forscher haben antike DNA aus einem 2,900 Jahre alten Lehmziegel aus dem Palast des neuassyrischen Königs Ashurnasirpal II. extrahiert und damit die Vielfalt der damals kultivierten Pflanzenarten enthüllt.

Einer Forschergruppe ist es erstmals gelungen, aus einem 2,900 Jahre alten Lehmziegel alte DNA zu extrahieren. Der Lehmziegel, der derzeit im Dänischen Nationalmuseum aufbewahrt wird, stammt aus dem Palast des neuassyrischen Königs Assurnasirpal II. in der antiken Stadt Kalhu. Der heute als Nordwestpalast in Nimrud (dem heutigen Nordirak) bekannte Ziegel wurde um 879 v. Chr. gebaut.

Der Tonziegel aus dem Dänischen Nationalmuseum, von dem die Proben stammen. Bildnachweis: Arnold Mikkelsen und Jens Lauridsen.
Der Tonziegel aus dem Dänischen Nationalmuseum, von dem die Proben stammen. Bildnachweis: Arnold Mikkelsen und Jens Lauridsen. Arnold Mikkelsen und Jens Lauridsen.

Auf dem Ziegelstein befindet sich eine Keilinschrift (in der inzwischen ausgestorbenen semitischen Sprache Akkadisch geschrieben), die besagt, dass es sich um „Eigentum des Palastes von Ashurnasirpal, dem König von Assyrien“ handelt. Dies ermöglicht eine genaue Datierung des Ziegels auf ein Jahrzehnt genau (879 v. Chr. bis 869 v. Chr.).

Im Rahmen eines Digitalisierungsprojekts im Museum im Jahr 2020 gelang es der Forschergruppe, Proben aus dem inneren Kern des Ziegels zu gewinnen – was bedeutet, dass seit der Entstehung des Ziegels ein geringes Risiko einer DNA-Kontamination bestand. Das Team extrahierte DNA aus den Proben, indem es ein Protokoll anpasste, das zuvor für andere poröse Materialien wie Knochen verwendet wurde. Die Ergebnisse werden veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte.

Der Tonziegel, aus dem die Proben stammen. Bilder des Tonziegels aus dem Dänischen Nationalmuseum (Museumsnummer 13854) und der fünf Probenahmestellen auf der Oberfläche des Bruchs. Das gelbe Quadrat im linken Teil der Abbildung stellt das rechts abgebildete Ziegelstück dar.
Der Tonziegel, aus dem die Proben stammen. Bilder des Tonziegels aus dem Dänischen Nationalmuseum (Museumsnummer 13854) und der fünf Probenahmestellen auf der Oberfläche des Bruchs. Das gelbe Quadrat im linken Teil der Abbildung stellt das rechts abgebildete Ziegelstück dar. Troels Pank Arbøll

Nachdem die extrahierte DNA sequenziert worden war, identifizierten die Forscher 34 verschiedene taxonomische Pflanzengruppen. Die Pflanzenfamilien mit den häufigsten Sequenzen waren Brassicaceae (Kohl) und Ericaceae (Heidekraut). Weitere vertretene Familien waren Betulaceae (Birke), Lauraceae (Lorbeergewächse), Selineae (Doldenblütler) und Triticeae (Kulturgräser).

Mit dem interdisziplinären Team aus Assyriologen, Archäologen, Biologen und Genetikern konnten sie ihre Ergebnisse mit modernen botanischen Aufzeichnungen aus dem Irak sowie alten assyrischen Pflanzenbeschreibungen vergleichen.

Der Ziegel wurde hauptsächlich aus Schlamm hergestellt, der in der Nähe des örtlichen Flusses Tigris gesammelt und mit Material wie Spreu oder Stroh oder Tiermist vermischt wurde. Es wurde in einer Form geformt, bevor es mit Keilschrift beschriftet und dann in der Sonne trocknen gelassen wurde. Die Tatsache, dass der Ziegel nie gebrannt, sondern auf natürliche Weise trocknen gelassen wurde, hätte dazu beigetragen, das im Ton eingeschlossene genetische Material zu bewahren.

Dr. Sophie Lund Rasmussen an der Ausgrabungsstätte.
Dr. Sophie Lund Rasmussen an der Ausgrabungsstätte. Sophie Lund Rasmussen.

Dr. Sophie Lund Rasmussen (Wildlife Conservation Research Unit, Department of Biology, University of Oxford), Mitautorin des Artikels, sagte: „Wir waren absolut begeistert, als wir entdeckten, dass alte DNA, die in einer Tonmasse wirksam vor Kontamination geschützt ist, kann erfolgreich aus einem 2,900 Jahre alten Lehmziegel gewonnen werden. Dieses Forschungsprojekt ist ein perfektes Beispiel für die Bedeutung der interdisziplinären Zusammenarbeit in der Wissenschaft, da die vielfältige Expertise, die in diese Studie einfloss, einen ganzheitlichen Ansatz für die Untersuchung dieses Materials und der daraus resultierenden Ergebnisse lieferte.“

Zusätzlich zu den faszinierenden Erkenntnissen, die dieser einzelne Ziegelstein lieferte, dient die Forschung als Beweis für Konzept und Methode, die auf viele andere archäologische Tonquellen aus verschiedenen Orten und Zeiträumen auf der ganzen Welt angewendet werden könnten, um die frühere Flora und Fauna zu identifizieren. Tonmaterialien sind in fast allen archäologischen Stätten auf der ganzen Welt vorhanden und aufgrund ihres Kontexts können sie oft mit hoher Präzision datiert werden.

In dieser Studie wurde nur die extrahierte Pflanzen-DNA beschrieben, da es sich dabei um die am häufigsten vorkommenden und am besten erhaltenen Exemplare handelte. Abhängig von der Probe könnten jedoch potenziell alle Taxa identifiziert werden, einschließlich Wirbeltieren und Wirbellosen. Die Fähigkeit, genaue Beschreibungen der antiken Artenvielfalt bereitzustellen, wäre ein wertvolles Instrument, um den heutigen Verlust der Artenvielfalt besser zu verstehen und zu quantifizieren und ein tieferes Verständnis für alte und verlorene Zivilisationen zu erlangen.

„Durch die Inschrift auf dem Ziegel können wir den Ton einem relativ bestimmten Zeitraum in einer bestimmten Region zuordnen, was bedeutet, dass der Ziegel als Zeitkapsel für Informationen über die biologische Vielfalt eines einzelnen Standorts und seiner Umgebung dient.“ In diesem Fall bietet es Forschern einen einzigartigen Zugang zu den alten Assyrern“, sagte Dr. Troels Arbøll, Mitautor der Arbeit und Junior Research Fellow an der Fakultät für Asien- und Nahoststudien der Universität Oxford, als die Studie erstellt wurde durchgeführt.


Die Studie wurde ursprünglich in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Scientific Reports. 22. August 2023.