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Der Zahnschmelz fossiler Zähne und das Problem der Phylolithe

Der Zahnschmelz fossiler Zähne und das Problem der Phylolithe
Gebiss eines Homo erectus. Verraten Abnutzungsspuren auf den Zähnen, was dieser frühe Mensch gegessen hat? Eine neue Studie wirft viele Fragen auf.
Foto: © Gerbil, CC BY-SA 3.0 Lizenz
DIESE STUDIE HAT BISS Es gibt unzählige Studien, in denen Forscher versucht haben, anhand der Abnutzungsspuren auf fossilen Zähnen herauszufinden, was die Vorfahren des modernen Menschen gegessen und in welcher Landschaft sie gelebt haben. Doch wie zuverlässig sind die Methoden, die bei diesen Analysen zum Einsatz kamen?
Ein deutsches Forscherteam unter der Leitung von Dr. Daniela Winkler von der Universiät Mainz hat herausgefunden, dass sich der Zahnabrieb, den Pflanzennahrung auf Zähnen hinterlässt, sehr stark ähneln kann, auch wenn es sich um völlig unterschiedliche Pflanzen aus unterschiedlichen Lebensräumen handelt.

Unterschiedliche Pflanzen, dennoch gleicher Zahnabrieb

Verantwortlich für diesen Effekt, den die Forscher durch Experimente mit Meerschweinchen dokumentiert haben, ist die Tatsache, dass einige Pflanzen viele Phylolite enthalten (das sind winzige Einlagerungen aus Siliziumdioxid) und andere nicht. Und das kann dazu führen, dass weiche Pflanzen, die Phylolite enthalten, den Zahnschmelz ähnlich stark abnutzen wie harte Pflanzen ohne Phylolithe.
Das gleiche gilt für den Flüssigkeitsgehalt von Pflanzen, sagen die Forscher. Trockene Pflanzen erzeugen einen deutlich stärkeren Zahnabrieb als frische Pflanzen, die noch viel Feuchtigkeit enthalten.

Das ist eine potenzielle Fehlerquelle

Was sich zunächst nicht sonderlich spektakulär anhört, könnte so manches Forschungsergebnis der vergangenen Jahre in Frage stellen. Denn aus den Abnutzungsspuren auf fossilen Zähnen haben Forscher weitreichende Interpretationen abgeleitet - zum Beispiel ob ein Pflanzenfresser in einer bewaldeten Landschaft mit vielen Kräutern und viel Laub gelebt hat oder in einer steppenartigen Umgebung mit viel Gras.
"Aufgrund der Analyse des Zahnabriebs an fossilen Zähnen werden häufig Rückschlüsse auf die Lebensräume gezogen", sagt Dr. Daniela Winkler. Doch weil man nicht weiß, wie hoch der Phylolith- und Feuchtigkeitsgehalt der gegessenen Pflanzen war, sieht sie eine "potenzielle Fehlerquelle bei der paläontologischen Rekonstruktion von Ernährungsgewohnheiten und Lebensräumen."
Anders formuliert: Es ist extrem schwer, anhand der Abnutzungspuren auf fossilen Zähnen zu bestimmen, ob Hominiden in Waldgebieten oder in Savannen gelebt haben, wenn man nicht weiß, wie hoch der Phylolit- und Feuchtigkeitsgehalt der Nahrung war, die sie gegessen haben.

Oberflächentexturen praktisch identisch

Schlagzeilen wie "Nussknackermann war eine Urzeit-Kuh", "Frühmenschen ernährten sich von Gräsern", "Australopithecus und Paranthropus haben unterschiedlich gekaut" und "Woran sich Homo naledi (fast) die Zähne ausbiss" haben viel öffentliche Aufmerksamkeit gefunden. Allerdings wusste man da noch nicht, dass der Phylolith- und Feuchtigkeitsgehalt von Pflanzen unterschiedlich hoch ist und dass das Einfluss auf den Zahnabrieb hat.
Besonders "gemein" ist zudem, dass die Zahnoberflächentexturen, die phylolithhaltige und feuchte Pflanzen auf Zähnen hinterlassen, mit denen phylolitharmer und trockener Pflanzen praktisch identisch sind. Oder im Klartext: Die Zahnschmelz von Gras- und Laubfressern kann völlig gleich aussehen, obwohl es sich um ganz unterschiedliche Pflanzen aus unterschiedlichen Lebensräumen handelt.

Welche Aussagekraft haben Zahnanalysen?

Es ist bereits die zweite Studie, die zu dem Ergebnis kommt, dass die Analyse fossiler Zähne extrem schwierig ist und dass man solche Forschungsergebnisse mit einer gesunden Portion Skepsis zur Kenntnis nehmen sollte. So hat Julia Tejada-Lara von der Columbia Universität erst kürzlich herausgefunden, dass auch Isotopen-Analysen fossilen Zahnsteins fehlerhaft sein können.
Sollten Sie also demnächst bei ANTROPUS oder sonstwo lesen "Die Neandertaler haben ganz gerne mal einen Gurkensalat gegessen", dann wissen sie jetzt: Kann sein, muss aber nicht.
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Steve Jones

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