Fossile Kotballen von Zieseln enthüllen 700.000 Jahre Umweltgeschichte

In den im Permafrost von Yukon, Kanada, erhaltenen Bauen von Zieseln befinden sich fossile Kotballen, die mehrere hunderttausend Jahre alt sind. Diese Überreste, Koprolithen genannt, bieten einen außergewöhnlichen Zugang zu alter Umwelt-DNA und ermöglichen es, vergangene Ökosysteme mit beispielloser Präzision zu rekonstruieren. Genetische Analysen haben das Vorhandensein von Pflanzen, Insekten, Mikroben und sogar großen Säugetieren aufgedeckt, die für die Mammutsteppe charakteristisch sind – eine heute verschwundene Umwelt. Zu den bemerkenswertesten Funden gehören vollständige mitochondriale Genome ikonischer Arten wie dem Steppenbison, dem Pferd oder dem Wollhaarmammut.

Diese Kotballen ermöglichten auch die Identifizierung einer unbekannten Linie arktischer Ziesel, die 700.000 Jahre alt ist und der Aufspaltung mehrerer heutiger Gruppen vorausgeht. Diese Entdeckung deutet auf eine unerwartete genetische Vielfalt bei diesen Nagetieren hin, die an die extremen Bedingungen der Arktis angepasst sind. Ziesel halten tatsächlich lange Winterruhe, wobei sie ihre Körpertemperatur unter null Grad senken und ihren Herzschlag auf nur einen Schlag pro Minute reduzieren – eine einzigartige Überlebensstrategie in der Tierwelt.

Koprolithen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eukaryotische DNA oft besser bewahren als Knochen oder Sedimente. Die Forscher konnten die Authentizität dieser alten DNA durch charakteristische Abbaumuster, strenge positive und negative Kontrollen sowie taxonomische Validierungen durch Computersimulationen bestätigen. Entgegen den Erwartungen wurde nur wenig Kontamination durch äußere Materialien festgestellt, was beweist, dass diese Kotballen wie biologisch dichte Zeitkapseln wirken.

Die aus diesen Proben rekonstruierten Ökosysteme entsprechen denen von Ost-Beringia, einer Region, die während des Pleistozäns eine heute verschwundene Fauna und Flora beherbergte. Die dominierenden Pflanzen umfassten Gräser, Weiden und Zwergsträucher, während die Tiere Mammuts, Bisons, Pferde, aber auch Raubtiere wie den Amerikanischen Löwen oder den Amerikanischen Geparden umfassten – heute ausgestorbene Arten. Die Koprolithen lieferten sogar Spuren von Parasiten wie Nematoden und offenbarten komplexe ökologische Wechselwirkungen.

Die Studie zeigt, dass die oft in der Paläogenomik vernachlässigten Zieselbaue eine unübertroffene Quelle darstellen, um die ökologischen und evolutionären Dynamiken des Quartärs zu verstehen. Ihre Analyse könnte unser Verständnis der Anpassungen von Arten an vergangene Klimaveränderungen revolutionieren und wertvolle Lehren für die Zukunft bieten. Die Forscher betonen, dass diese natürlichen Archive, die im Permafrost erhalten bleiben, noch viele Geheimnisse über das prähistorische Leben bergen könnten.

Sources officielles

Étude de référence

DOI : https://doi.org/10.1038/s41467-026-72977-6

Titre : Ground squirrel coprolites preserve complex archives of ancient environmental DNA over 700,000 years

Revue : Nature Communications

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Tyler J. Murchie; Scott L. Cocker; Sina Baleka; Nicola Alexandra Vogel; Libby Natola; Emil Karpinski; Diana Tirlea; McIntyre A. Barrera; Danielle M. Grant; Evan Morien; George S. Long; Linda Y. Rutledge; Grant D. Zazula; Britta J. Jensen; Duane G. Froese; Hendrik N. Poinar