Im hohen Norden Kanadas eine überraschende Entdeckung: Versteinerte Exkremente arktischer Ziesel (genauer gesagt von Erdhörnchen) enthalten DNA von Wollhaarmammuts und anderen Tieren der Eiszeit. Dieser mehrere hunderttausend Jahre alte Kot bietet ein sehr genaues genetisches Bild des Lebens im alten Beringia, jener Region, die Asien und Nordamerika verband. Die Forscher waren verblüfft, darin Spuren ausgestorbener Großsäugetiere zu finden.
Tatsächlich waren arktische Ziesel keineswegs Fleischfresser, sondern opportunistische Allesfresser. Sie ernährten sich von Pflanzen, Pilzen, Insekten und gelegentlich auch von Aas. Sie haben jedoch eine weitere Besonderheit: Sie sammeln allerlei Gegenstände wie Knochen oder Samen in ihren Bauen. Dieses Verhalten könnte das Vorhandensein von DNA großer Raubtiere oder Beutetiere in ihren Exkrementen erklären. Möglicherweise haben sogar einige Fleischfresser versucht, diese Nagetiere anzugreifen und dabei ihre DNA in den Bauen hinterlassen.
Für diese Studie analysierten die Wissenschaftler Proben aus gefrorenen Bauen im Yukon. Die ältesten sind etwa 700.000 Jahre alt, was sie zu einer der ältesten jemals geborgenen und sequenzierten DNAs macht. Sie rekonstruierten über 18 mitochondriale Genome, darunter die des Wollhaarmammuts, des Steppenbisons, des Pferdes, des Schneeschuhhasen und des Ziesels selbst. Dieser Rekord für fäkale DNA eröffnet völlig neue Perspektiven.
Die Koprolithen lieferten auch DNA-Fragmente von Lemmingen, Karibus, Wölfen und einer großen Katze – möglicherweise einem Puma oder dem ausgestorbenen amerikanischen Geparden. Über 200 Pflanzengruppen sowie Pilze und Bakterien wurden identifiziert. Diese genetische Vielfalt macht den Zieselkot zu einem wahren Archiv des alten Beringia, das es ermöglicht, die Entwicklung der Ökosysteme über Hunderttausende von Jahren zu verfolgen.
Versteinerter Kot von arktischen Zieseln, gefunden im Lower Quartz Creek im Yukon. Quelle: Duane Froese/University of Alberta
Diese Entdeckung zeigt, dass oft übersehene Überreste wahre Informationsschätze bergen können. Die in diesen Exkrementen konservierte Umwelt-DNA ermöglicht es, Paläoumwelten weitaus weiter in der Zeit zurückzuverfolgen als bisher angenommen. Die Forscher hoffen, dass diese Methode auch auf andere Fundorte angewendet werden kann, um vergangene Klimaveränderungen und das Aussterben der Megafauna zu verstehen.
Die heutigen Ziesel im Yukon verhalten sich wie Sammelratten und bringen allerlei Material in ihre Baue. Dieses Verhalten, gepaart mit der außergewöhnlichen Konservierung im Permafrost, macht ihre Koprolithen zu einzigartigen Zeitkapseln. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie ebnet den Weg für zukünftige Forschungen zur Evolution der Arten und zu alten Wanderungsbewegungen.