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Oberflächenregistrierung: Neue Möglichkeiten für fragmentierte Fossilien

Digitale künstlerische Rekonstruktion der möglichen Schädelform des Fundes aus Hahnöfersand. Erhaltenes Stirnbein in Türkis; rekonstruierte Schädelteile in Grau. Copyright: C. Röding

Die Analyse fossiler Überreste stellt die Paläoanthropologie oft vor ein Problem: Viele Fossilien sind stark fragmentiert und weisen zu wenige erhaltene homologe Strukturen, z.B. Muskelansatzstellen oder Austrittskanäle von Nerven, auf, um klassische morphometrische Methoden anzuwenden. Besonders kleine Fragmente lassen sich deshalb häufig nur eingeschränkt untersuchen.

Um dieses Problem zu lösen, entwickelten Wissenschaftler der Universität Tübingen in internationaler Zusammenarbeit eine Methode, die nahezu ohne die Erhaltung solcher homologen Strukturen auskommt, die sogenannte „surface registration method“. Der zugrunde liegende Arbeitsablauf kombiniert Elemente der Oberflächenregistrierung mit einer elastischen Komponente und wurde speziell für fragmentierte anatomische Strukturen konzipiert. Erste Anwendungen zeigten nicht nur gute Ergebnisse bei unvollständigen Fossilien, sondern auch eine geringere Anfälligkeit gegenüber beobachterabhängigen Fehlern bei der Datenaufnahme.

In einer weiteren Studie in Zusammenarbeit mit dem AMH untersuchten wir das Stirnbein aus Hahnöfersand bei Hamburg. Das Fossil galt lange als möglicher Hybrid zwischen Neandertalern und modernen Menschen, obwohl spätere Datierungen es dem Mesolithikum zuordneten. Dennoch wirft die augenscheinlich robuste Morphologie des Fundes von Hahnöfersand Fragen auf: War diese Morphologie typisch für das Mesolithikum oder doch etwas Besonderes?

Für unsere Analyse verglichen wir Hahnöfersand mit Computertomographie- und Oberflächenscandaten von mittelpleistozänen Europäern, Neandertalern sowie verschiedenen Gruppen moderner Menschen. Zusätzlich erweiterten wir den ursprünglichen Arbeitsablauf um einen Schritt zur Datenreduktion, um die Methode praktikabler und anschließende Analysen schneller zu machen. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche morphologische Nähe zwischen Hahnöfersand und modernen Menschen, insbesondere solchen aus dem Holozän. Damit konnten wir aufzeigen, dass die augenscheinlich robuste Morphologie dieses Stirnbeins in die typische Variation des modernen Menschen fällt. In anderen Worten: „Der bisher älteste Hamburger war ganz normal.“

Auch wenn dieses Ergebnis von außen betrachtet eher langweilig erscheint, ist es auf wissenschaftlicher Seite ein wichtiger Schritt, um eine Datenbasis für die zukünftige Analyse isolierter fragmentarischer Fossilien zu schaffen. In Fällen, in denen eine Datierung nicht möglich ist und es keinen Fundkontext gibt, werden die taxonomischen Ansprachen und indirekt auch die zeitliche Einordnung ausschließlich an der erhaltenen Morphologie im Vergleich zu bekanntem Material festgemacht. Je besser wir dieses bekannte Material verstehen, desto sicherer sind die Ansprachen und die Einordnungen neuer Funde.

Die Studienergebnisse sind öffentlich verfügbar über: https://doi.org/10.1038/s41598-026-48468-5