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Die 5300 Jahre alte Gletschermumie „Ötzi“ ist ein einzigartiges Zeugnis der Vergangenheit. Doch wie gut ist sie heute vor der mikrobiellen Zersetzung geschützt? · Foto: Südtiroler Archäologiemuseum/ Eurac Research, Marion Lafogler
Mitbewohner aus 5300 Jahren: In der berühmten Gletschermumie Ötzi leben und wachsen noch immer Mikroorganismen – trotz Kältekammer und Konservierungsmaßnahmen. Denn einige schon vor Jahrtausenden aus dem Gletschereis in Ötzis Gewebe eingewanderte Bakterien und Hefen können sich selbst bei Minustemperaturen noch vermehren, wie nun Analysen enthüllen. Diese Mikroben zehren von Ötzis Gewebe und teilweise sogar vom giftigen Konservierungsmittel Phenol und könnten damit die Erhaltung der einzigartigen Eismumie gefährden.
Die Gletschermumie „Ötzi“ ist wahrscheinlich der am besten untersuchte prähistorische Mensch Europas: Die 5.300 Jahre lang im Gletschereis konservierten Überreste dieses Mannes, seiner Kleidung und Ausstattung liefern einzigartige Informationen über Aussehen, Lebensweise, Krankheiten und Ernährung der Menschen in der Kupferzeit. 2023 haben DNA-Analysen zudem verraten, dass Ötzi zu fast 90 Prozent von anatolischen Bauern abstammte und eine eher dunkle Haut hatte.
Wegen ihres immensen Werts für die Forschung wird die berühmte Gletschermumie unter speziellen Bedingungen aufbewahrt: Ötzi liegt in einem auf minus sechs Grad heruntergekühlten, weitgehend sterilen Raum mit 99-prozentiger Luftfeuchtigkeit. Dies soll helfen, die Zersetzung der Gletschermumie durch Mikroben zu verhindern. „Diese Bedingungen sind denen im Gletscher sehr ähnlich, in dem die Mumie gefunden wurde“, berichten Mohamed Sarhan und seine Kollegen vom Institut für Mumienforschung von Eurac Research in Bozen.
Sind Ötzis Mikroben noch heute aktiv?
„Eine entscheidende Frage bleibt jedoch ungeklärt: Verhindern die aktuellen Konservierungsbedingungen wirklich das Mikrobenwachstum oder ermöglichen sie kälteadaptierten Mikroorganismen trotzdem eine Stoffwechselaktivität?“, erklären die Forschenden. Sollte Letzteres der Fall sein, könnte dies die Erhaltung der Mumie gefährden. Zwar wurden Oberfläche und Inneres von Ötzi schon mehrfach auf mikrobielle DNA hin analysiert, dabei wurde aber nicht zwischen ruhenden, toten und metabolisch aktiven Zellen unterschieden.
Ob Öztzis mikrobielle Mitbewohner auch in der Kältekammer wachsen und gedeihen, war daher unklar. Deshalb haben Sarhan und seine Kollegen nun das Mikrobiom Ötzis noch einmal gründlicher untersucht. Unter anderem analysierten sie Abstriche, Eis und Schmelzwasser von verschiedenen Stellen der Mumienoberfläche und aus ihrem Inneren. Zum Vergleich werteten sie auch ältere Daten von Gewebeproben und Ötzis Mageninhalt aus und analysierten eine 1991 am Fundort entnommene Bodenprobe.
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Prähistorische Darmflora und Gletschermikroben
Die Analysen enthüllten eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Mikrobenspuren in den Proben der Gletschermumie. Einige im Magen und Darm detektierte Arten stammen aus Ötzis ursprünglicher Darmflora, wie die Forschenden berichten. Diese Bakterien sind bei modernen Menschen extrem selten, ähneln aber der Darmflora der wenigen anderen bisher beprobten prähistorischen Menschen. „Dies legt nahe, dass Ötzis Darm eine größtenteils geschützte Mikroumwelt bildet, die die urzeitlichen Mikrobensignaturen selbst über fünf Jahrtausende hinweg konserviert hat“, schreibt das Team.
Andere Mikroorganismen, darunter vor allem Bodenbakterien und Hefepilze, gelangten wahrscheinlich aus der Gletscherumgebung in den Körper der Eismumie. Diese Mikroben sind an Kälte angepasst und kommen nur in eisigen und alpinen Umgebungen vor, wie die Forschenden erklären. Diese Bakterien und Pilze haben Ötzis Gewebe wahrscheinlich schon kurz nach dessen Tod kolonisiert und sind bis heute erhalten geblieben. „Wir sehen hier eine Kontinuität“, erklärt Seniorautor Frank Maixner von Eurac Research: „Diese Hefen haben Ötzi sozusagen auf seiner langen Reise durch die Jahrtausende begleitet.“
Noch immer aktiv
Doch neben stark degradierter und daher wahrscheinlich einige Jahrtausende alter DNA der kälteangepassten Gletschermikroben entdeckte das Team auch frische DNA dieser Arten – insbesondere bei den Hefepilzen. „Das spricht dafür, dass diese Mikroben keine bloß ruhenden Relikte sind“, erklären Sarhan und seine Kollegen. Stattdessen scheinen sich diese Organismen langsam, aber anhaltend in und auf der Gletschermumie zu vermehren.
Mit anderen Worten: Trotz Konservierungsmaßnahmen leben und wachsen einige Mikroorganismen in Ötzis Körper und Geweben. Diese aktiven Mikroorganismen stellen jedoch eine Gefahr für Ötzi dar: „Ihr aktiver Stoffwechsel ist eine direkte Bedrohung für die strukturelle Integrität der Mumie“, so das Team. Denn die in den Proben nachgewiesenen Gene für fett- und proteinabbauende Enzyme legen nahe, dass sich einige dieser Mikroben von Ötzis Geweben ernähren.
Konservierungsmittel als Nahrung
Interessant auch: Einige der in der Gletschermumie noch aktiven Mikroben könnten ausgerechnet von den Maßnahmen profitieren, die eigentlich alles mikrobielle Leben abtöten sollen. Denn eine Bakterienart und drei der vier kälteangepassten Hefen in Ötzis Proben ernähren sich teilweise von Phenol. Diese giftige und ätzende organische Chemikalie wurde früher zur Desinfektion verwendet. Auch die Gletschermumie wurde jahrelang immer wieder mit Phenol besprüht, um Pilzbefall zu verhindern.
Doch zumindest einigen Mikroben hat dieses Gift offenbar nicht geschadet – im Gegenteil: Weil sie Gene besitzen, die ihnen den Abbau von Phenol ermöglichen, profitierten diese Bakterien und Pilze sogar von der desinfizierenden Phenol-Behandlung. „Sie erzeugte eine selektive Mikroumgebung, die diese spezialisierten Zersetzer begünstigte“, erklären die Eurac-Forschenden.
Komplexes Ökosystem statt statischer Zeitkapsel
„Insgesamt enthüllt unsere umfassende Erhebung, dass der Eismann Ötzi keine eingefrorene biologische Zeitkapsel ist, sondern ein komplexes Ökosystem darstellt“, konstatieren Sarhad und seine Kollegen. Das Mikrobiom der Gletschermumie spiegelt die jahrtausendealte Geschichte Ötzis wider, aber auch moderne Einflüsse wie die Konservierungsmaßnahmen oder Mikrorganismen aus der Luft des Reinraums.
Was aber bedeutet dies für den Schutz der wertvollen Gletschermumie? In jedem Fall empfehlen die Forschenden, Ötzis mikrobielle Mitbewohner genau im Auge zu behalten. „Ein engmaschiges mikrobiologisches Monitoring stellt sicher, dass die Mumie keinen Schaden nimmt“, kommentiert Elisabeth Vallazza, Direktorin des Südtiroler Archäologiemuseums. „Aber es bedarf sicher weiterer Forschung und des vollen konservatorischen Einsatzes, um sie für viele weitere Generationen zu erhalten.“
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