ZooMS im südlichen Afrika: Einrichtung einer vergleichenden Referenzbibliothek für die taxonomische Identifizierung

• Antragsteller: Professor Dr. Nicholas J. Conard
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Frühgeschichte (weltweit)
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545923777

Ein Problem bei der Analyse von archäologischen und paläontologischen Knochenfunden ist häufig eine hohe Fragmentierungsrate. Es wird geschätzt, dass nur ein Drittel, der in archäologischen Kontexten des Pleistozäns gefundenen Knochen anhand ihrer Morphologie identifiziert werden kann. Die übrigen zwei Drittel sind damit für die Forschung meist nicht verwertbar. Im südlichen Afrika, einem Gebiet, in dem die Universität Tübingen mehrere Ausgrabungen an mittelsteinzeitlichen Fundstellen durchführt, darunter Sibhudu, Holley Shelter und Geelbek Dunes, sind solch hohe Fragmentierungsraten üblich. Eine neue Strategie zur taxonomischen Identifizierung unbestimmter Knochen ist der Einsatz einer biomolekularen Technik namens Zooarchaeology by Mass Spectrometry oder ZooMS. ZooMS zielt speziell auf Typ-I-Kollagen ab, das dominierende Protein in Knochen, und nutzt die evolutionär bedingten Unterschiede in der Aminosäurezusammensetzung von Kollagen, um es taxonomisch zu identifizieren. Bei Säugetieren erreicht die taxonomische Auflösung mit ZooMS in der Regel die Gattungs- und Familienebene, doch sind auch stammes- und artspezifische Bestimmungen möglich. Die taxonomische Identifizierung mit ZooMS hängt vollständig von einer vergleichenden Referenzbibliothek ab, bei der die peptide mass fingerprints unbekannter Proben mit der zuvor untersuchten Fauna verglichen werden. Um diese Referenzbibliothek zu erstellen, muss das Kollagen mit einem Tandem-Massenspektrometer sequenziert werden. Auf diese Weise können die Peptidmarker des Kollagens, die zur taxonomischen Identifizierung verwendet werden können, bestätigt und anschließend zuverlässig für die Standard-ZooMS-Analyse verwendet werden. Mit diesem Projekt wollen wir die ZooMS-Referenzbibliothek für eine Region, die besonders von neuen Methoden zur taxonomischen Identifizierung profitieren würde, erheblich erweitern. Wir werden eine ZooMS-Referenzbibliothek für 79 im südlichen Afrika heimische Arten erstellen, darunter kleine, mittlere und große Säugetiere. Anschließend werden wir diese neue vergleichende Referenzbibliothek an archäologischen Exemplaren testen, die im Rahmen von Ausgrabungen in Holley Shelter, Sibhudu, und Geelbek Dunes in Südafrika gewonnen wurden. Es werden keine Mittel für die Ausgrabung oder Analyse archäologischer Überreste im Rahmen dieses Projekts benötigt. Vielmehr werden Mittel für die Entnahme von Proben aus Sammlungen, die Einstellung von Personal und die Bereitstellung ausreichender Ressourcen für die Erstellung der vergleichenden ZooMS-Referenzbibliothek für das südliche Afrika gesucht. Darüber hinaus werden Mittel beantragt, um Stipendiumsmöglichkeiten für eine paläoproteomische Ausbildung an der Universität Tübingen für südafrikanische Studenten zu schaffen. Diese Referenzbibliothek wäre zudem nicht nur für die genannten, sondern für alle in der Region durchgeführten archäologischen Forschungen von großer Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Spanien
• Kooperationspartnerin: Dr. Samantha Brown