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Neandertaler: Spuren im Zahnschmelz widerlegen artspezifische Ernährung

© Senckenberg Forschungsinstitut / Frankfurt am Main

Wissenschaft und Forschung 23.05.2011

Neandertaler: Spuren im Zahnschmelz widerlegen artspezifische Ernährung

Zum gängigen Bild vom Neandertaler gehört in der Regel auch die Vorstellung vom Großwildjäger, der in der eiszeitlichen Steppe Mammuts erlegte. Doch ganz so war es nicht, jedenfalls nicht nur. Die Ergebnisse von Untersuchungen am Senckenberg Forschungsinstitut zeigen jetzt, dass der Speisezettel des Steinzeitgesellen weitaus differenzierter war als vermutet und auch pflanzliche Nahrung enthielt. Fakt ist: Sowohl Homo neanderthalensis als auch der frühe Homo sapiens haben schlicht das vertilgt, was der jeweilige Lebensraum zu bieten hatte. „Wir können jetzt sagen, dass der Küchenzettel von Homo neanderthalensis öko-geografisch ausgerichtet war“, sagt Dr. Luca Fiorenza, Erstautor der jüngst bei PloS ONE publizierten Studie. Demzufolge fanden und nutzten Neandertaler wie auch Homo sapiens beispielsweise in der Mittelmeerregion anderes für ihren Speiseplan, als die Bewohner nördlicher Gefilde.

Steinzeitliche Küchendebatten

Lange war man von einer artspezifischen Ernährungsweise ausgegangen. Dabei hielt man den frühen Menschen für flexibler in der Nahrungswahl als seinen unmittelbaren Nachbarn, den Neandertaler. Zum Bild vom Menschen gehörte, dass Homo sapiens zwar jagte, sich klugerweise aber noch weitere Nahrungsressourcen erschloss. Unterdessen schrieb man dem gern auch als tumben Steinzeittrottel dargestellten Neandertaler fast ausschließlich Fleisch ins Küchentagebuch. Schlussendlich sah man in der als einseitig erachteten Ernährung sogar eine mögliche Erklärung für den frühen Niedergang des Homo neanderthalensis.

So schien geraume Zeit „der Vorhang“ zu, doch viele Fragen blieben offen. In der Folge fanden sich in Höhlenablagerungen der israelischen Neandertaler-Fundstellen Amud und Kebara jedoch fossile Überlieferungen von Pistazien, Eicheln und Gemüsepflanzen. Auch die Steinwerkzeuge aus La Quina, einer Grabungsstelle in Frankreich, wiesen bereits auf die Verarbeitung von Grünzeug hin. Nicht zuletzt lassen auch die erst kürzlich entdeckten Mikrofossilien von Pflanzenresten im Zahnstein von „Shanidar 3“ und spezifische Abnutzungsspuren im Zahnschmelz dieses Fundes aus dem Nordirak eine solchermaßen eingeschränkte Interpretation nicht länger zu.

Weiteren Aufschluss gab nun die im Team um Dr. Ottmar Kullmer am Senckenberg Forschungsinstitut entwickelte Occlusal Fingerprint Analysis-Methode (OFA): Bis hin zur kleinsten Kontaktfacette wurden die Kauflächen von insgesamt 73 Oberkiefermolaren untersucht und miteinander verglichen. Neben den Analysen von Neandertaler- und Homo sapiens-Funden aus unterschiedlichen Regionen wurden auch die Backenzähne von Naturvölkern einbezogen, die sowohl überwiegend Fleisch als auch Mischkost verzehrten. Dazu gehörten Inuit, Bewohner der Vancouver Inseln, Feuerländer, Aborigines und die Khoisan aus dem Süden Afrikas. Je nach Fundregion und Zeitraum wiesen die Kauflächen insgesamt deutliche Unterschiede in der Abnutzung auf. Die Proben von Individuen aus ökologisch vergleichbaren Regionen zeigten indes eine Übereinstimmung in den Gebrauchsspuren, die die Nahrung im Zahnrelief hinterlassen hat.

Warum war das Naheliegende so fern?

Eigentlich leuchtet doch ein, dass die Vertreter der Steinzeit ganz einfach all das auf dem Speiseplan hatten, was in der Umgebung zu finden war. Also so etwas wie eine „Regionalküche“ nutzten. Dennoch blieb es bei der artspezifischen Nahrungszuschreibung und einer generellen Überbewertung des Fleischanteils in der Neandertalerküche. Einen plausiblen Grund für derlei Schlussfolgerungen sieht Fiorenza in der Tatsache, dass Knochen eher versteinern als Pflanzen. Infolgedessen, so seine Vermutung, wurden vor allem die fossilen Reste steinzeitlicher Jagdgelage analysiert. Hinzu kam, dass frühere Untersuchungen zur Neandertalerernährung vorrangig Proben aus Zeiten mit kühlerem Klima und/oder Funde aus nördlichen Regionen berücksichtigten. Die aktuelle Senckenberg-Studie berücksichtigt nun den gesamten Lebensraum von Homo neanderthalensis und Homo sapiens.

Zeige mir deine Zähne und ich sage dir, was du isst

In Abhängigkeit vom Nahrungstyp verändert sich das Zahnrelief durch das Zerkleinern der Nahrung. Auf den Kauflächen entstehen Spuren, die sich im Laufe eines Lebens zu charakteristischen Mustern verdichten. Ottmar Kullmer erklärt: „Bei fossilen oder auch noch existierenden Arten können wir solche Kaumuster mit der neuen OFA-Methode analysieren. Die Ernährungsgewohnheiten eines Individuums lassen sich so in der Tat sehr genau interpretieren.“ - Dazu formen die Wissenschaftler die Backenzähne mit Präzisionskunststoff ab. Aus den so entstandenen Negativen werden Positiv-Modelle erstellt, die eine Fülle von Informationen bieten. Eingescannt lassen sich die Nachbildungen dann in hoher Auflösung und dreidimensional von allen Seiten am Bildschirm betrachten und präzise vermessen.

Was sich da in Super-Makro zeigt, ähnelt einer topografischen Landkarte: Neben Furchen und Rillen ragen Höcker in die Landschaft der Kaufläche. Auch stark abgetragene Flächen mit deutlichen Schleifspuren sind zu erkennen. „Das sind Facetten, die sich im Kontakt mit dem Gegenzahn im Unterkiefer gebildet haben“, erklärt Ottmar Kullmer. Wie der Senckenberg-Wissenschaftler weiter erläutert, sind die Facetten, je nach Beschaffenheit der Nahrung, unterschiedlich ausgeprägt und bilden sich auch an verschiedenen Stellen. „Ja“, sagt Kullmer, „der Kauvorgang passt sich dem an, was ein Individuum jeweils zwischen die Zähne bekommt.“ Und je nachdem wo Neandertaler und/oder frühe Menschen lebten, fiel das anders aus.

„Im Grunde lässt der Kauvorgang sich in zwei Phasen unterteilen: Zunächst wird die Nahrung grob zerkleinert und dann zermahlen“, erklärt der Wissenschaftler weiter. Also je nachdem, ob nun festes Material zerkaut wird, wie etwa Wurzeln und Stängel, weichere Pflanzenteile wie Früchte und Keime oder faseriges Fleisch, fällt der Kontakt zwischen Ober- und Unterkiefermolaren aus. So entstehen die spezifischen Muster. Das heißt, die Interpretation der Ernährung basiert auf einem Vergleich dieser Gebrauchsspuren. „Und danach lässt sich auch die Beziehung zwischen der Nahrung und den öko-geografischen Unterschieden des Lebensraums bestimmen“, fasst Ottmar Kullmer zusammen.

Bild des Neandertalers ein weiteres Mal korrigiert

„Unsere Untersuchungsergebnisse zeigen eindeutig, dass die Nahrung bei beiden Vertretern der Gattung Homo insgesamt vielseitig ausfiel. Wesentlicher ist aber, dass das Angebot jeweils von den öko-geografischen Gegebenheiten abhing, also vorgegeben war“, sagt Luca Fiorenza und ergänzt: „Das widerlegt die Auffassung von einer artspezifischen Nahrungsstrategie und korrigiert ein weiteres Mal das Bild vom Fleisch verzehrenden Neandertaler.“

Bei den Analysen wurden auch Informationen über die Tierwelt, die Vegetation und die Böden berücksichtigt. Analog zum Nord-Süd-Gefälle des Lebensraums, den Neandertaler und der frühe Mensch sich annähernd 200 000 Jahre lang teilten, wurden die Daten drei öko-geografischen Regionen (Laubwald, mediterranes Immergrün und Steppe-/Nadelwald) zugeordnet, mit denen die Ergebnisse der OFA-Methode korrelieren. - Die Autoren betrachten die erweiterten Ergebnisse zur Nahrungsvielfalt der Neandertaler als Beitrag zum Verständnis der Entwicklung und Ausbreitung von Neandertaler und frühem Homo sapiens. (dve)

Publikation: „Molar Macrowear Reveals Neanderthal Eco-Geographic Dietary Variation“ Luca Fiorenza, Stefano Benazzi, Jeremy Tausch, Ottmar Kullmer, Timothy G. Bromage, Friedemann Schrenk. Erschienen bei PLoS ONE 6(3): e14769. doi:10.1371/journal.pone.0014769

Auch direkt bei PloS ONE im Open Access unter: http://www.plosone.org/article/info:doi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0014769

Foto

Dr. Ottmar Kullmer m. Ober- u. Unterkiefermodell im Artikulator.