Sie hatten riesige Stoßzähne, langes Fell und sind trotzdem ausgestorben. Fossile Reste von Wollmammuts sind begehrte Wissenschaftsobjekte. Forscher können nun die Körpertemperatur der Dickhäuter herausfinden.

Ein vor rund 30.000 Jahren an den Ufern des Rheins lebendes Wollmammut hatte eine Körpertemperatur von 39,1 Grad Celsius. Das lesen Forscher aus den USA und von der Universität Bonn aus dem fossilen Zahnschmelz der Tiere heraus. Ihr Bericht erscheint in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften ("PNAS").

Zahnschmelz, so erklärt es das Team um den Geochemiker Thomas Tütken, besteht aus Kalziumphosphat. Dieses enthält einen kleinen Anteil der Verbindung Karbonat aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Beide Elemente gibt es in einer leichten und einer schweren Variante, die von Chemikern als Isotope bezeichnet werden. Die schweren Varianten von Kohlenstoff und Sauerstoff sind in der Umwelt jeweils selten.

Daher ist es unwahrscheinlich, dass ein- und dasselbe Karbonat-Ion sowohl schweren Sauerstoff als auch schweren Kohlenstoff enthält, schreibt Tütken. Dennoch komme dies häufiger vor, als es rein statistisch zu erwarten wäre. Und eine solche Zusammenlagerung wiederum kommt umso öfter vor, je kälter es bei der Bildung des Zahnschmelzes ist. "Diesen Zusammenhang nutzen wir für unser Thermometer", erklärt Tütken.

Zwei Isotpe zusammen

Dafür messen die Wissenschaftler, wie häufig sich die schweren Isotope im Karbonat zusammen finden. Damit ließe sich die Körpertemperatur auf plus/minus zwei Grad genau bestimmen. Die Forscher errechneten aus den Daten jeweils einen festen Wert. Dieses chemische Thermometer wurde zunächst an Zähnen heute lebender Wirbeltiere, deren Körpertemperatur sich messen lässt, kalibriert. Dann wurde das Verfahren auf die fossilen Zähne angewendet.

Für ein zweites Mammut, das im Bereich der heutigen Nordsee lebte, ergab die Methode 36,8 Grad. Und als die Forscher ihr "Zahnthermometer" bei einem indischen Elefanten testeten – das ist ihren Angaben nach engste heute noch lebende Verwandte des Mammuts – zeigte es auf 36,9 Grad.

Auf wechselwarme Tiere wie Krokodile oder Haie lässt sich das Verfahren nicht anwenden. Zahnschmelz kann – anders als Knochen – Zehntausende von Jahren ohne größere chemische Veränderungen überstehen.