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Warum Vormenschen-Kinder lange gestillt wurden

WELT-Logo WELT 15.07.2019 Roland Knauer
Bei knapper Nahrung profitierten die Kinder der Vormenschen länger von der Muttermilch Quelle: Nature / Garcia und Joannes-Boyau © Nature / Garcia und Joannes-Boyau Bei knapper Nahrung profitierten die Kinder der Vormenschen länger von der Muttermilch Quelle: Nature / Garcia und Joannes-Boyau

Ein Zuckerschlecken war das Leben der Australopithecus-africanus-Vormenschen vor mehr als zwei Millionen Jahren in Südafrika zumindest in der langen Trockenzeit wohl kaum. Zwar konnten sich die Erwachsenen in der Regenzeit ein Fettpolster für die kommenden Monate mit einem sehr knappen Nahrungsangebot anfuttern. Der Nachwuchs aber steckte die überschüssige Energie ins Wachsen und musste daher auf den Wintervorrat an Bauchspeck wohl weitgehend verzichten.

Trotzdem aber kamen die Vormenschen-Kinder anscheinend ganz gut durch die Trockenzeit: Die Frauen versorgten ihre Kinder auch Jahre nach dem Abstillen wieder mit Muttermilch, berichten Renaud Joannes-Boyau von der Southern Cross Universität in Lismore im australischen Bundesstaat New South Wales und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“.

Die Forscher schließen das aus einer chemischen Analyse der Zähne von zwei Individuen, die vor 2,1 bis vor 2,6 Millionen Jahren auf dem südafrikanischen Hochland, auf den kargen Karstböden rund 50 Kilometer nördlich der heutigen Metropole Johannesburg, gelebt hatten.

Schon lange war einigen Wissenschaftlern aufgefallen, dass diese Australopithecus africanus-Vormenschen oft recht unterschiedliche Zahnbilder hatten. „Diese Menschen dürften daher in vielen verschiedenen Lebensräumen von den Savannen und Karstflächen bis zu den Wäldern Afrikas gelebt haben und kauten dort jeweils andere Nahrung, für die wiederum bestimmte Formen der Zähne am besten geeignet waren“, erklärt einer der Autoren der Nature-Studie, Ottmar Kullmer vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum in Frankfurt am Main.

Früchte, Blätter, Gräser und Wurzeln standen wohl auf dem Speiseplan dieser Vormenschen. Wie aber sah deren Ernährungssituation über einen längeren Zeitraum von einigen Jahren aus?

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Informationen dazu liefert der Zahnschmelz bleibender Zähne. Diese wachsen einige Jahre im Kiefer eines Kindes, manche von ihnen schon vor der Geburt. Dabei bilden sich immer neue, winzig dünne Schichten des Zahnschmelzes. In diese Schichten lagert der Organismus verschiedene Elemente ein, die das Kind mit der Nahrung aufgenommen hat. Verändern sich nun die Umweltbedingungen, variiert auch die Zusammensetzung dieser Einlagerungen. Jede Schicht des Zahnschmelzes enthält damit eine Art Fingerabdruck der Zeit, in der sie entstand. „Diese ,Wachstumsringe’ untersuchen wir dann mit der Methode des Elemental Mappings“, erklärt Ottmar Kullmer.

Bei knapper Nahrung profitierten die Kinder der Vormenschen länger von der Muttermilch © Nature / Garcia und Joannes-Boyau Bei knapper Nahrung profitierten die Kinder der Vormenschen länger von der Muttermilch

Dazu schneiden die Forscher den Zahn erst einmal durch. Danach feuern sie mit einem Laser sehr schmale und extrem kurze Lichtpulse mit extrem hoher Leistung sehr genau auf verschiedene Schichten des Zahnschmelzes. Jeder dieser Energie-Pulse verdampft winzige Mengen des Schmelzes und hinterlässt ein Loch, das gerade einmal drei bis vier Tausendstel Millimeter tief ist. Mit einem Massen-Spektrometer bestimmen die Forscher dann, welche Mengen bestimmter Atome und Isotope in diesem Dampf schweben, der aus dem Zahnschmelz entstanden war. Diese Isotope verraten den Forschern einiges über die Umwelt, in der die Vormenschen einst lebten, über das Wasser, das sie tranken und eben auch über ihre Speisekarte.

„Wir untersuchen dabei verschiedene Elemente und deren Isotope, die uns jeweils bestimmte Aspekte aus dem Leben der Vormenschen zeigen“, erklärt Senckenberg-Forscher Ottmar Kullmer. Da gibt es zum Beispiel die beiden Isotope Strontium-87 und Strontium-86, die Hinweise über den Untergrund geben, auf dem die Menschen in der Zeit lebten, als sich die untersuchte Schicht des Zahnschmelzes gerade bildete.

Dieses Strontium-Isotopen-Verhältnis aber ändert sich im Verlauf der Jahreszeiten kaum. Die beiden Austropithecus-Vormenschen und wohl auch ihre Gruppe lebten demnach offensichtlich das ganze Jahr auf den Karstflächen. Wurde in den Trockenzeiten die Nahrung knapp, wanderten sie also nicht etwa wie Gnus, Zebras und andere Säugetiere in andere Gegenden, in denen es mehr Essbares geben könnte, sondern trotzten den widrigen Bedingungen in ihrer Heimat.

Besonders interessante Ergebnisse erhielten die Forscher, als sie das Element Barium mit dem Massenspektrometer untersuchten. Seine Verbindungen reichern sich in der Muttermilch stark an. Solange sie gestillt werden, nehmen die Kinder daher größere Barium-Mengen auf und lagern sie in die Schichten des Zahnschmelzes ein, die sich in dieser Zeit bilden. Vor der Geburt und nach dem Abstillen liegen die Barium-Werte dagegen deutlich niedriger.

Nach solchen Barium-Analysen haben Australopithecus africanus Mütter vor gut zwei Millionen Jahren ihre Kinder mindestens sechs bis neun Monate nach der Geburt gestillt. Danach sinken die Barium-Werte in den jeweiligen Zahnschmelz-Schichten wieder. Eine ähnliche Entwicklung sehen die Forscher bei verschiedenen Tieren in den Zeiten, in denen der Nachwuchs entwöhnt wird und sich seine Nahrung selbst sucht. Gleichzeitig bekommen die Kleinen weniger Muttermilch und die Barium-Werte in den entsprechenden Zahnschmelz-Schichten sinken.

Ungefähr zwölf Monate nach der Geburt scheint der Australopithecus-Nachwuchs dann entwöhnt gewesen zu sein und der Barium-Gehalt in diesen Zahnschichten erreicht sehr niedrige Werte. Die Vormenschen-Kinder waren demnach etwa zur gleichen Zeit abgestillt wie die Babys moderner Menschen in einer Industrienation des 21. Jahrhunderts, während noch vor wenigen Jahrhunderten die Kinder oft bis nach ihrem zweiten Geburtstag an die Brust gelegt wurden.

Während die Barium-Werte bei vielen anderen Tieren nach dem Entwöhnen dauerhaft auf einem niedrigen Niveau bleiben, steigen sie beim Australopithecus-Nachwuchs etwa ab dem ersten Geburtstag wieder steil an, erreichen ein halbes Jahr später beinahe das hohe Niveau nach der Geburt, um dann wieder zu sinken. Danach wiederholte sich ein ähnliches Auf und Ab der Bariumwerte regelmäßig, bis die kleinen Australopithecinen vier oder fünf Jahre alt waren.

Ein vergleichbares periodisches Muster finden die Forscher auch im Zahnschmelz von Orang-Utans, die durch die Kronen der Regenwälder in Südost-Asien turnen. Anders als bei den ja schon vor zwei Millionen Jahren ausgestorben Australopitheceten aber können Zoologen das Leben dieser Menschenaffen dort heute noch beobachten. In regelmäßigen Zyklen verändern sich in diesen Wäldern die Niederschläge. Fällt wenig Regen, finden die Orang-Utans erheblich weniger zum Fressen. Zwar entwöhnen die Menschenaffenmütter ihre Kleinen nach wenigen Monaten, geben ihnen aber in Trockenzeiten wieder die Brust. Diese Zyklen dauern sogar bis ins neunte Lebensjahr des Nachwuchses, danach sind die Orang-Utans ohnehin bald erwachsen.

Paviane verhalten sich auf den Savannen Afrikas ähnlich. Auch in ihren Zähnen sieht man zwar erheblich unregelmäßiger, aber trotzdem deutlich das typische Auf und Ab der Barium-Werte. In den Regenwäldern des Kontinents gibt es dagegen keine längeren Trockenzeiten. Gorillas und Schimpansen können mangels Hungerkrisen daher auf ein solches periodisches Stillen und Entwöhnen verzichten.

Die Australopithecus-Vormenschen aber hatten gute Gründe für ein Leben mit stetig wiederkehrenden Mangelzeiten: Die porösen Kalkböden waren ausgelaugt, entsprechend karg war die Vegetation, Bäume wuchsen dort zum Beispiel kaum. Das seltene Grün ernährte daher auch nur wenige Pflanzenfresser, Raubtiere fanden so noch viel weniger Beute und waren entsprechend selten. In einem Australopithecus-Schlaraffenland mit üppigem Grün gab es dagegen auch viele andere Tiere und daher reichlich Leoparden und Co., die sich ab und zu einen Vormenschen schnappten. Diese Gefahr war auf den Karstböden geringer und den Vormenschen fiel die Entscheidung zwischen einem gefährlichen Leben im Überfluss und einem kargen, aber eben auch relativ sicheren Zuhause leicht.

Ohnehin wuchs in der Regenzeit dort genug, um Jung und Alt satt zu bekommen. In der Trockenzeit ergänzten die Alten ihre dürftige Speisekarte dann mit ein wenig Energie aus dem Fettpolster, das sie sich in besseren Zeiten zugelegt hatten. Einen Teil ihres Energie-Vorrats steckten die Mütter in die Milch, mit der sie ihrem Nachwuchs über die karge Trockenzeit halfen. „Sehr wahrscheinlich hatten die Kinder daher eine sehr lange und enge Beziehung zu ihren Müttern“, schließt Senckenberg-Forscher Ottmar Kullmer aus diesem Verhalten.

Durch die lange Abhängigkeit des Nachwuchses von der Muttermilch blieb vermutlich auch die Zahl der Geschwister relativ niedrig. Weil sich aber gleichzeitig die Überlebenschancen der bereits geborenen Kinder sehr verbesserten, konnte die Gruppe sich diese niedrige Geburtenzahl auch leisten.

Das Paradies auf Erden fanden die Vormenschen also nicht unbedingt dort, wo Milch und Honig fließen, sondern eher auf den kargen Karstböden Südafrikas.

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