Nissen geben Aufschluss über Abstammung

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler zum ersten Mal DNA aus dem „Zement“ von Haaren mumifizierter Leichen gewonnen, die 1.500 bis 2.000 Jahre alt sind. Dies ist möglich, weil Hautzellen von der Kopfhaut in den „Zement“ eingeschlossen werden, der von weiblichen Läusen produziert wird, wenn sie ihre Eier, die so genannten Nissen, an den Haaren anbringen.

Die Analyse dieser neu entdeckten alten DNA – die von besserer Qualität war als die mit anderen Methoden gewonnene – hat Hinweise auf präkolumbianische menschliche Migrationsmuster innerhalb Südamerikas ergeben. Diese Methode könnte es ermöglichen, viel mehr einzigartige Proben von menschlichen Überresten zu untersuchen, wenn Knochen- und Zahnproben nicht verfügbar sind.

Die Forschungsarbeiten wurden von der Universität Reading in Zusammenarbeit mit der Nationalen Universität von San Juan (Argentinien), der Universität Bangor (Wales), dem Naturhistorischen Museum der Universität Oxford und der Universität Kopenhagen (Dänemark) durchgeführt. Die Studie wurde in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution veröffentlicht.

Dr. Alejandra Perotti, außerordentliche Professorin für Wirbellosenbiologie an der Universität Reading, die die Forschung leitete, sagte: „Wie in der fiktiven Geschichte der in Bernstein eingeschlossenen Moskitos im Film Jurassic Park, die die DNA des Dinosaurierwirts in sich tragen, haben wir gezeigt, dass unsere genetische Information durch die klebrige Substanz, die von Kopfläusen auf unseren Haaren produziert wird, bewahrt werden kann. Neben der Genetik kann die Biologie der Läuse wertvolle Hinweise darauf liefern, wie die Menschen vor Tausenden von Jahren lebten und starben. Die Nachfrage nach DNA-Proben aus alten menschlichen Überresten hat in den letzten Jahren zugenommen, da wir versuchen, Migration und Vielfalt in alten menschlichen Populationen zu verstehen. Kopfläuse haben den Menschen während seiner gesamten Existenz begleitet, so dass diese neue Methode die Tür zu einer Goldgrube an Informationen über unsere Vorfahren öffnen könnte, während gleichzeitig einzigartige Exemplare erhalten bleiben.“

Bisher wurde antike DNA vorzugsweise aus dichten Schädelknochen oder aus dem Inneren von Zähnen extrahiert, da diese die qualitativ besten Proben liefern. Schädel- und Zahnreste stehen jedoch nicht immer zur Verfügung, da es unethisch sein kann oder gegen kulturelle Überzeugungen verstößt, Proben aus einheimischen frühen Überresten zu entnehmen, und weil die zerstörerische Entnahme von Proben schwere Schäden an den Exemplaren verursacht, die eine künftige wissenschaftliche Analyse beeinträchtigen.

Die Gewinnung von DNA aus dem von Läusen abgegebenen „Zement“ ist daher eine Lösung des Problems, zumal Nissen häufig auf Haaren und Kleidung gut erhaltener und mumifizierter Menschen zu finden sind.

Das Forschungsteam extrahierte DNA aus dem Nissenzement von Proben, die von einer Reihe mumifizierter Überreste aus Argentinien stammen. Die Mumien stammten von Menschen, die vor 1.500-2.000 Jahren in den Anden der Provinz San Juan in Zentralwestargentinien lebten. Das Team untersuchte auch alte Nissen auf menschlichem Haar, das für ein Textil aus Chile verwendet wurde, sowie Nissen von einem Schrumpfkopf, der von dem alten Volk der Jivaroan im Amazonasgebiet Ecuadors stammt.

Die für die DNA-Studien des Nissenkitts verwendeten Proben enthielten die gleiche DNA-Konzentration wie ein Zahn, das Doppelte der DNA-Konzentration von Knochenresten und das Vierfache der DNA-Konzentration, die aus dem Blut in weitaus jüngeren Läuseexemplaren gewonnen wurde.

Dr. Mikkel Winther Pedersen vom GLOBE-Institut an der Universität Kopenhagen, der Erstautor der Studie, erklärte: „Die hohe DNA-Ausbeute aus diesen Läusen hat uns wirklich überrascht, und es war erstaunlich für mich, dass so geringe Mengen uns dennoch all diese Informationen darüber geben können, wer diese Menschen waren und wie die Läuse mit anderen Läusearten verwandt waren, aber auch Hinweise auf mögliche Viruskrankheiten liefern. Man ist auf der Suche nach alternativen Quellen für alte menschliche DNA, und Nitratzement könnte eine dieser Alternativen sein. Ich glaube, dass weitere Studien erforderlich sind, bevor wir dieses Potenzial wirklich ausschöpfen können.“

Neben der DNA-Analyse können die Wissenschaftler auch aus der Position der Nissen auf dem Haar und der Länge der Zementröhrchen Rückschlüsse auf eine Person und die Bedingungen, unter denen sie lebte, ziehen. Die Interpretation der Biologie der Nissen kann Hinweise auf den Gesundheitszustand und sogar auf die Todesursache geben.

Die Analyse der aus dem Nissenzement gewonnenen DNA ergab und bestätigte:

• das Geschlecht jedes der menschlichen Wirte;
• eine genetische Verbindung zwischen drei der Mumien und Menschen in Amazonien vor 2.000 Jahren. Dies zeigt zum ersten Mal, dass die ursprüngliche Bevölkerung der Provinz San Juan aus dem Land und den Regenwäldern des Amazonas im Norden des Kontinents (südlich des heutigen Venezuela und Kolumbien) eingewandert ist;
• alle untersuchten alten menschlichen Überreste gehören zu den ersten mitochondrialen Linien in Südamerika;
• der früheste direkte Nachweis des Merkelzell-Polymavirus wurde in der im Nitrozement einer der Mumien eingeschlossenen DNA gefunden. Das 2008 entdeckte Virus wird von der gesunden menschlichen Haut ausgeschieden und kann in seltenen Fällen in den Körper gelangen und Hautkrebs verursachen. Die Entdeckung eröffnet die Möglichkeit, dass Kopfläuse das Virus verbreiten könnten.

Die morphologische Analyse der Nissen ergab:

• die Mumien waren zum Zeitpunkt ihres Todes wahrscheinlich extrem kalten Temperaturen ausgesetzt, was ein Faktor für ihren Tod gewesen sein könnte. Darauf deutet der sehr geringe Abstand zwischen den Nissen und der Kopfhaut am Haarschaft hin. Läuse sind auf die Kopfwärme des Wirts angewiesen, um ihre Eier warm zu halten, und legen sie daher in kalten Umgebungen näher an der Kopfhaut ab;
• kürzere Zementröhrchen auf dem Haar korrelierten mit älteren und/oder weniger gut erhaltenen Exemplaren, da sich der Zement mit der Zeit abbaut.

Nach einer Pressemeldung der Universität Reading

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