Ein internationales Team unter der Leitung von Forschern des Zentrums für Paläogenetik hat in über eine Million Jahre alten Überresten von Woll- und Steppenmammuts konservierte mikrobielle DNA entdeckt. Die Analysen enthüllten einige der ältesten jemals gefundenen mikrobiellen DNA-Fragmente der Welt und identifizierten Bakterien, die möglicherweise Krankheiten bei Mammuts verursachten. Die Ergebnisse wurden in Cell veröffentlicht .
Forscher des Zentrums für Paläogenetik, einer Kooperation zwischen der Universität Stockholm und dem Schwedischen Naturkundemuseum, analysierten mikrobielle DNA von 483 Mammutexemplaren, von denen 440 erstmals sequenziert wurden. Darunter befand sich auch ein Steppenmammut, das vor etwa 1,1 Millionen Jahren lebte. Mithilfe modernster genomischer und bioinformatischer Techniken unterschied das Team Mikroben, die einst neben den Mammuts lebten, von solchen, die nach ihrem Tod in deren Überreste eindrangen.
Sechs mikrobielle Kladen überdauerten Zeit und Raum
Die Analysen identifizierten sechs mikrobielle Gruppen, die durchgängig mit Mammutwirten in Verbindung gebracht werden, darunter Verwandte von Actinobacillus , Pasteurella , Streptococcus und Erysipelothrix . Einige dieser Mikroben könnten pathogen gewesen sein. So ist beispielsweise ein in der Studie identifiziertes Pasteurella -verwandtes Bakterium eng mit einem Erreger verwandt, der bei afrikanischen Elefanten tödliche Krankheitsausbrüche verursacht hat. Da afrikanische und asiatische Elefanten die nächsten lebenden Verwandten der Mammuts sind, werfen diese Ergebnisse die Frage auf, ob Mammuts möglicherweise ebenfalls anfällig für ähnliche Infektionen waren.
Bemerkenswerterweise rekonstruierte das Team Teilgenome von Erysipelothrix aus einem 1,1 Millionen Jahre alten Steppenmammut. Diese stellen die älteste bekannte wirtsassoziierte mikrobielle DNA dar, die jemals gefunden wurde. Dies erweitert die Grenzen dessen, was Forscher über die Wechselwirkungen zwischen urzeitlichen Wirten und ihren Mikrobiomen lernen können.
„Da sich Mikroben schnell weiterentwickeln, war die Gewinnung zuverlässiger DNA-Daten über mehr als eine Million Jahre hinweg wie das Verfolgen einer Spur, die sich immer wieder neu schreibt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass uralte Überreste biologische Erkenntnisse weit über das Wirtsgenom hinaus bewahren können. Dies bietet uns Einblicke in den Einfluss von Mikroben auf Anpassung, Krankheiten und Aussterben in Ökosystemen des Pleistozäns“, sagt Tom van der Valk , leitender Autor und Forscher am Zentrum für Paläogenetik.
Ein neues Fenster zu alten Ökosystemen
Obwohl der genaue Einfluss der identifizierten Mikroben auf die Gesundheit der Mammuts aufgrund von DNA-Degradation und begrenzten Vergleichsdaten schwer zu bestimmen ist, bietet die Studie einen beispiellosen Einblick in die Mikrobiome ausgestorbener Megafauna. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass einige mikrobielle Linien Hunderttausende von Jahren lang mit Mammuts koexistierten und dabei sowohl weite geografische Reichweiten als auch evolutionäre Zeiträume überspannten – von vor über einer Million Jahren bis zum Aussterben der Wollmammuts auf der Wrangelinsel vor etwa 4.000 Jahren.
„Diese Arbeit schlägt ein neues Kapitel im Verständnis der Biologie ausgestorbener Arten auf. Wir können nicht nur die Genome der Mammuts selbst untersuchen, sondern nun auch mit der Erforschung der mikrobiellen Gemeinschaften beginnen, die in ihnen lebten“, sagt Love Dalén , Professor für Evolutionäre Genomik am Zentrum für Paläogenetik.
Veröffentlicht in Cell . DOI: 10.1016/j.cell.2025.08.003
