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Alte DNA beleuchtet Ursprünge der Awaren

Die Awaren beherrschten fast 250 Jahre lang weite Teile Mittel- und Osteuropas. Als belegt gilt, dass sie im sechsten Jahrhundert unserer Zeit aus Zentralasien kamen, doch ihre Herkunft blieb antiken Autoren und modernen Historikern gleichermaßen ein Rätsel. Nun hat ein Forschungsteam bestehend aus Genetikern, Archäologen und Historikern die ersten alten Genome aus den bedeutendsten Stätten der Awaren-Elite aus dem heutigen Ungarn untersucht. Die Studie verortet den genetischen Ursprung der Awaren-Elite in einer weit entfernten Region Ost-Zentralasiens und liefert direkte genetische Belege für eine der größten und schnellsten Fernmigrationen der frühen Menschheitsgeschichte.

In den 560er Jahren errichteten die Awaren im Karpatenbecken ein Reich, welches mehr als 200 Jahre lang bestand – doch trotz zahlreicher wissenschaftlicher Debatten blieb unklar, woher sie ursprünglich stammten. Man kennt sie vor allem aus historischen Quellen ihrer Feinde, der Byzantiner, die sich nach dem plötzlichen Auftauchen der furchterregenden Awaren-Krieger in Europa gewundert hatten, woher diese ursprünglich kamen. Stammten sie aus dem Rouran-Khaganat in der mongolischen Steppe, welches damals gerade von den Türken zerstört worden war, oder sollte man den damaligen Türken glauben, die ein solch prestigeträchtiges Erbe entschieden bestritten?


Derecske-Bikás-dűlő, Grab Nr. 1341/1503 (Déri Museum, Debrecen). © Szilvia Döbröntey-David


Historiker haben sich gefragt, ob es sich um eine gut organisierte Migrantengruppe oder um Geflüchtete handelte. Die archäologische Forschung fand zahlreiche Parallelen in Form von Funden aus dem Karpatenbecken und eurasischen Nomadenartefakten (Waffen, Gefäße, Pferdegeschirr) – beispielsweise ein halbmondförmiges Pektorale aus Gold, das als Machtsymbol diente. Bekannt ist ebenfalls, dass die Awaren den Steigbügel in Europa eingeführt haben. Bislang war es Forschenden jedoch nicht gelungen, ihre Herkunft aus den weiten eurasischen Steppen nachweisen.

Ein multidisziplinäres Team, bestehend aus Forschenden des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie, der ELTE-Universität und des Instituts für Archäogenomik in Budapest, der Harvard Medical School in Boston, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und des Institute for Advanced Study in Princeton, analysierte in dieser Studie das Erbgut von 66 Individuen aus dem Karpatenbecken. Darunter befanden sich die acht reichsten jemals entdeckten Awaren-Gräber, die mit Goldgegenständen überfüllt waren, sowie weitere Personen, die vor und während der Awaren-Zeit in derselben Region gelebt hatten. „In unserer Studie sind wir einem 1400 Jahre alten Rätsel auf der Spur: Wer waren die awarischen Eliten, die geheimnisvollen Begründer eines Reiches, welches Konstantinopel fast vernichtete und mehr als 200 Jahre lang das Gebiet des heutigen Ungarn, Rumänien, der Slowakei, Österreich, Kroatien und Serbien beherrschte?“, sagt Johannes Krause, Hauptautor der Studie.

Die schnellste Fernmigration der Menschheitsgeschichte

Die Awaren selbst hinterließen keine schriftlichen Aufzeichnungen über ihre Geschichte, doch erste genomweite Daten liefern nun zuverlässige Hinweise auf ihre Herkunft. „Wenn wir die archäogenetischen Ergebnisse in den historischen Kontext bringen, können wir den Zeitpunkt der Awaren-Wanderung eingrenzen. Sie legten in wenigen Jahren mehr als 5000 Kilometer zurück – von der Mongolei zum Kaukasus – und ließen sich weitere zehn Jahre später im heutigen Ungarn nieder. Es handelt sich hierbei um die schnellste bisher rekonstruierte Fernmigration der Menschheitsgeschichte“, erklärt Co-Autor Choongwon Jeong.


Rekonstruktion eines berittenen Awaren-Kriegers in Rüstung. © Ilona C. Kiss


„Neben ihrer eindeutigen genetischen Affinität zu Nordostasien und ihrer durch den Fall des Rouran-Khaganats naheliegenden Herkunft, deuten weitere 20 bis 30 Prozent des Erbguts der Awaren-Elite des 7. Jahrhunderts auf eine zusätzliche nicht-lokale Abstammung hin“, ergänzt Erstautor Guido Gnecchi-Ruscone. „Dieser Anteil steht möglicherweise in Verbindung mit dem Nordkaukasus und der westasiatischen Steppe und könnte auf ein weiteres Migrationsereignis nach deren Ankunft im 6. Jahrhundert hindeuten.“

Die ostasiatische Abstammung konnte in Individuen mehrerer Fundstätten innerhalb des Kernsiedlungsgebiets zwischen Donau und Theiß im heutigen Zentralungarn nachgewiesen werden. Außerhalb ihres Hauptsiedlungsgebiets fanden die Forschenden jedoch eine hohe Variabilität zwischen verschiedenen Individuen hinsichtlich ihrer Abstammung – insbesondere in der südungarischen Fundstätte Kölked. Dies deutet darauf hin, dass die eingewanderte Awaren-Elite mithilfe einer heterogenen lokalen Elite über eine genetisch sehr diverse Bevölkerung herrschte.

Diese spannenden Ergebnisse zeigen das große Potential einer Zusammenarbeit zwischen Genetikern, Archäologen, Historikern und Anthropologen bei der Erforschung der Völkerwanderung im ersten Jahrtausend unserer Zeit.

Quelle:

Sandra Jacob, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

Wie DNA in archäologischen Sedimenten über Tausende von Jahren erhalten blieb

Nur wenig war bisher darüber bekannt, wie DNA über lange Zeiträume in Sedimenten überdauert. Ein internationales Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und anderer Einrichtungen in Deutschland, Australien, Portugal und Russland zeigt, dass alte menschliche und tierische DNA in kleinen „Hot Spots“ konzentriert ist, insbesondere in mikroskopisch kleinen Knochen- und Kotpartikeln. Durch die Entnahme von Mikroproben solcher Partikel können beträchtliche Mengen alter DNA von Menschen, zum Beispiel von Neandertalern und anderen Arten, gewonnen und in mikroskopischem Maßstab mit archäologischen und ökologischen Daten abgeglichen werden.

Sedimente, in denen archäologische Funde eingebettet sind, wurden von den meisten Archäologen lange Zeit als unwichtige Nebenprodukte von Ausgrabungen betrachtet. In den letzten Jahren hat sich jedoch gezeigt, dass Sedimente uralte Biomoleküle, einschließlich DNA, enthalten können. „Die Gewinnung alter menschlicher und tierischer DNA aus Sedimenten bietet aufregende neue Möglichkeiten, die Besiedlungsgeschichte von Menschen und anderen Organismen an Orten zu untersuchen, an denen Skelettüberreste kaum oder gar nicht vorhanden sind“, sagt Matthias Meyer, Letztautor der Studie und Forscher am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig.

Um die Ursprünge der Sediment-DNA zu untersuchen, haben die Max-Planck-Forschenden zusammen mit einer internationalen Gruppe von Geoarchäologen – Archäologen, die geologische Techniken anwenden, um die Entstehung von Sedimenten und archäologischen Fundstätten zu rekonstruieren – auf mikroskopischer Ebene untersucht, wie und wo DNA im Sediment erhalten bleibt. Dazu verwendeten sie Sedimentblöcke, die sie zuvor aus archäologischen Stätten entnommen und in kunststoffähnlichem Harz (Polyester) getränkt hatten. Die ausgehärteten Blöcke wurden ins Labor gebracht und für mikroskopische und genetische Analysen in Scheiben geschnitten.

Den Forschenden gelang es, DNA aus einer Sammlung von Sedimentblöcken zu extrahieren, die in den letzten vier Jahrzehnten an Ausgrabungsstätten in Afrika, Asien, Europa und Nordamerika entnommen worden waren. „Dass diese Blöcke trotz der oft jahrzehntelangen Lagerung in Plastik eine hervorragende Quelle für alte DNA sind, einschließlich der von Homininen, eröffnet den Zugang zu einem riesigen, bisher ungenutzten Reservoir an genetischen Informationen“, sagt Mike Morley von der Flinders University in Australien, einer der leitenden Geoarchäologen der Studie. „Die Studie eröffnet eine neue Ära der Erforschung alter DNA. In Laboren gelagerte Proben können nun erneut untersucht werden. Auch die Analyse archäologischer Fundstätten, die längst wieder verfüllt wurden, ist nun möglich, was gerade auch in Hinblick auf eingeschränkte Reisemöglichkeiten und die Unzugänglichkeit archäologischer Fundstätten in einer von Pandemien geprägten Welt besonders wichtig ist.“

Fülle von Mikroresten in der Sedimentmatrix

Die Forschenden verwendeten Sedimentblöcke aus der Denisova-Höhle, einer Stätte im Altai-Gebirge in Südzentral-Sibirien, wo alte DNA von Neandertalern, Denisovanern und modernen Menschen gefunden wurde, und konnten belegen, dass kleine organische Partikel mehr DNA liefern als zufällig entnommene Sedimentproben. „Unsere Studie zeigt deutlich, dass die hohe Erfolgsrate bei der Gewinnung alter Säugetier-DNA aus den Sedimenten der Denisova-Höhle auf die Fülle von Mikroresten in der Sedimentmatrix zurückzuführen ist und nicht auf an Mineralkörnern angeheftete DNA aus Fäkalien, Körperflüssigkeiten oder sich zersetzendem Zellgewebe“, sagt Vera Aldeias, Co-Autorin der Studie und Forscherin an der University of Algarve in Portugal. „Diese Studie bringt uns einen großen Schritt weiter, wenn es darum geht zu verstehen, wo und unter welchen Bedingungen alte DNA in Sedimenten konserviert wird“, so Morley.

Der in der Studie beschriebene Ansatz ermöglicht eine genau lokalisierte Entnahme von Sedimentproben für DNA-Analysen und zeigt, dass alte DNA nicht gleichmäßig im Sediment verteilt ist und dass bestimmte Sedimentmerkmale die Erhaltung alter DNA eher begünstigen als andere. „Die direkte Zuordnung von DNA-Sequenzen zum archäologischen Mikrokontext ermöglicht es uns zu untersuchen, ob alte DNA zwischen verschiedenen Sedimentschichten ‚gewandert‘ ist“, sagt Susan Mentzer, Forscherin am Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment in Frankfurt am Main.

Erstautor Diyendo Massilani vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie ist es gelungen, aus nur wenigen Milligramm Sediment erhebliche Mengen an Neandertaler-DNA zu gewinnen. So konnte er das Geschlecht der Individuen bestimmen, die in der Höhle ihre DNA hinterlassen hatten, und belegen, dass sie zu einer Population gehörten, die mit einem Neandertaler verwandt war, dessen Genom zuvor aus einem in der Höhle entdeckten Knochenfragment rekonstruiert worden war. „Die in diesen kleinen Proben von in Plastik eingebettetem Sediment enthaltene Neandertaler-DNA war viel konzentrierter als das, was wir normalerweise in losem Sediment finden“, sagt Massilani. „Mithilfe dieser Technologie wird es zukünftig gelingen, die DNA vieler verschiedener vergangener Menschen aus nur einem kleinen Würfel verfestigten Sediments zu gewinnen. Es ist amüsant sich vorzustellen, dass dies vermutlich nur möglich ist, weil unsere Vorfahren die Höhle vor Zehntausenden von Jahren auch als Toilette benutzt haben.“

Quelle:

Sandra Jacob 
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

Schädelform als Zeichen der Zugehörigkeit

ForscherInnen untersuchen Individuen, die zur Zeit der Völkerwanderung lebten.

Unter der Leitung von Ron Pinhasi von der Universität Wien sowie Mario Novak vom Institute for Anthropological Research in Zagreb untersuchte ein WissenschafterInnenteam die Ernährungsgewohnheiten, das Geschlecht und die Genverwandtschaften dreier Jugendlicher, die zur Zeit der Völkerwanderung im 5. Jahrhundert lebten und bei einer Ausgrabung in Osijek im Osten Kroatiens entdeckt wurden. Zu dieser Zeit war diese Region Europas von unterschiedlichen Nomadenvölkern, wie von den Hunnen bzw. Germanen, den Gepiden und den Ostgoten, besiedelt.

„Aufgrund der ungewöhnlichen Grabstätten und der Tatsache, dass zwei der untersuchten Individuen andere Formen von künstlicher Schädeldeformation aufwiesen, war die Untersuchung dieser Personen äußerst faszinierend für uns“, sagt Daniel Fernandes, Postdoc am Department für Evolutionäre Anthropologie der Universität Wien.

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Der langgezogene Schädel bei der Ausgrabung
© D. Los/Kaducej Ltd

„Die künstliche Schädeldeformation bezeichnet die absichtliche Verformung des Schädels im Kindesalter und zielt darauf ab, durch den Einsatz von Brettern, Bandagen oder speziellen Kopfbedeckungen eine gewünschte Schädelform zu erzielen“, so Kendra Sirak, Wissenschaftlerin an der Harvard Medical School. Dieses weit verbreitete kulturelle Phänomen wurde bei verschiedenen uralten Bevölkerungsgruppen weltweit dokumentiert und zielte darauf ab, die Zugehörigkeit zu einer Gruppe oder die persönliche Identität sichtbar zu machen, also sich z.B. klar von anderen Volksgruppen abzugrenzen oder den eigenen Status, Adel oder die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Klasse oder Gruppe zu zeigen.

„Während alle Skelette der drei Jugendlichen Anzeichen auf schwere Unterernährung aufweisen, war für uns verblüffend, dass ihre genetische Abstammung derart unterschiedlich ist“, so Mario Novak, Bioarchäologe am Institute for Anthropological Research in Zagreb.

„Die DNA-Analysen haben ergeben, dass der Jugendliche ohne künstliche Schädeldeformation eine überwiegend westeuropäische Abstammung, der Jugendliche mit der langgezogenen Schädelform eine ostasiatische Abstammung und der dritte Jugendliche eine nahöstliche Abstammung aufweist“, erklärt Ron Pinhasi, Leiter des DNA-Labors an der Universität Wien.

Der Jugendliche mit ostasiatischer Abstammung ist zudem das erste in Europa gefundene Individuum aus der Zeit der Völkerwanderung, dessen Abstammung größtenteils auf Ostasien zurückgeht.

„Diese Ergebnisse legen nahe, dass die künstliche Schädeldeformation möglicherweise dazu diente, die Zugehörigkeit zu einer bestimmten kulturellen Gruppe sichtbar zu machen, und dass diese Gruppen zur Zeit der Völkerwanderung in der Pannonischen Tiefebene miteinander in regem Kontakt standen“, schließt Novak.

Zu der Studie in „PLOS ONE“ geht es hier.

Quelle:

Alexandra Frey
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien

Als Jäger und Sammler auf Migranten trafen

ForscherInnen von über 80 verschiedenen Institutionen unter der Federführung von Ian Mathieson (University of Pennsylvania), David Reich (Harvard Medical School) und Ron Pinhasi von der Universität Wien haben in einer neuen Studie die Genomgeschichte in Südosteuropa untersucht. Diese Region ist bisher kaum erforscht, was die Erbinformation von menschlichen Skeletten betrifft. Sie fanden heraus, wie es um die gegenseitige Beeinflussung und Vermischung der ansässigen Bevölkerung mit den neu eintreffenden Völkern aus Anatolien bestellt ist. Die Untersuchung erscheint aktuell in Nature.

Vor ungefähr 8500 Jahren breitete sich die Landwirtschaft begleitet von einer Völkerbewegung aus Anatolien vom Südosten ausgehend nach Europa aus. Ein internationales Forschungsteam analysierte nun 225 Genomdaten von historischen Völkern, die vor oder nach diesem Wandel gelebt hatten.
Die Einflüsse und Vermischung dieser beiden Bevölkerungsgruppen gestalteten sich komplex. „An einigen Orten vermischten sich die Jäger und Sammler sehr rasch mit den einwandernden Bauern“, erklärt Erstautor Iain Mathieson, Genetiker an der University of Pennsylvania, „dennoch blieben die beiden Bevölkerungsgruppen größtenteils isoliert, zumindest für die ersten paar hundert Jahre. Die Jäger und Sammler hatten dort seit tausenden Jahren gelebt und die Ankunft all dieser neuen Menschen, mit ihrer gänzlich anderen Lebensweise und anderem Aussehen, musste für sie ziemlich schockierend gewesen sein“.

„Zweitausend Jahre später waren sie bereits gut durchmischt“, ergänzt David Reich von der Harvard Medical School, der für die Leitung der Studie mitverantwortlich war: „Einige Populationen sind bis zu einem Viertel ihrer Abstammung Jäger und Sammler“. In anderen Gegenden Europas war die Vermischung durch ein Geschlecht geprägt, denn der Großteil der Jäger- und Sammlervorfahren waren Männer. Allerdings entspricht das nicht den Ergebnissen im Südosten. „So ist ersichtlich, dass sich die Beeinflussung der beiden Bevölkerungsgruppen in verschiedenen Gegenden unterschiedlich gestaltete, etwas, das wir im Zusammenhang mit archäologischen Zeugnissen zu verstehen versuchen“, ergänzt Mathieson.

„Durch die neuen Genomdaten können wir uns ein deutlicheres Bild vom Anfang des Übergangs zur Landwirtschaft in Südosteuropa machen. Anscheinend kam es gleich bei der Ankunft der Bauern zum Kontakt zwischen den landwirtschaftlich tätigen Gruppen und den Jägern und Sammlern in der Region. Da es keine Hinweise auf Gewalt oder Kriegsführung gibt, nehmen wir an, dass der Kontakt zwischen Individuen dieser beiden Gesellschaftsformen friedlich verlaufen ist“, meint Ron Pinhasi, Anthropologe an der Universität Wien.

„Diese Ergebnisse beleuchten die Beziehung zwischen Migrationswellen, genetischer Vermischung sowie Subsistenzwirtschaft in dieser Schlüsselregion und zeigen, dass sich Individuen selbst bei den frühen europäischen Bauern in ihrer Abstammung unterschieden und damit das dynamische Mosaik der Kreuzungen von Jägern und Sammlern widerspiegeln“, so Ron Pinhasi, der für die Leitung der Studie mitverantwortlich war. So ergibt sich ein umfassendes Bild von Schlüsselperioden der Vergangenheit.

Weitere Infos zu der Studie gibt es hier.

Quelle:
Stephan Brodicky
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien