Menschheitsgeschichte wird komplizierter

Eingang zur Hohlenstein-Stadel Höhle auf der Schwäbischen Alb - hier wurde der Neandertaler-Knochen gefunden (Foto: Museum Ulm)
Aus DNA-Analysen rekonstruierter möglicher Stammbaum. (Grafik: Annette Günzel/ MPI für Menschheitsgeschichte)

Die Geschichte unserer Vorfahren ist auch eine Geschichte der Begegnungen der "dritten Art". Denn neben dem Homo sapiens gab es in Europa noch den Neandertaler und den rätselhaften Denisova-Menschen. Wann und wo diese drei sich möglicherweise begegneten und vermischten, ist bis heute unklar. Jetzt liefert ein gut 120.000 Jahre alter Neandertalerkochen aus einer Höhle in Schwaben überraschende neue Einblicke. Denn seine mitochondriale DNA unterscheidet sich stark von der aller anderen bisher analysierten Neandertaler. Das jedoch lässt einige gewagte Schlüsse zu.

Noch vor nicht allzu langer Zeit schien die Besiedlungsgeschichte Europas klar: Vor mehreren hunderttausend Jahren kamen erst die Neandertaler, dann, vor gut 40.000 Jahren erreichten die ersten Vertreter des Homo sapiens den Kontinent - unsere Vorfahren. Doch 2008 machten Forscher in der Denisova-Höhle im südlichen Sibirien eine Entdeckung, die nicht in dieses einfache Bild passte: Ein Fingerknochen und einige Zähne belegten, dass es einen Verwandten des Neandertalers gab, der sich vor 550.000 bis 800.000 Jahren von dessen Stammeslinie getrennt hatte. Überraschenderweise enthüllten Genanalysen nicht nur, dass es auch danach noch Vermischungen von Neandertalern und Denisova-Menschen gegeben hat. Die Forscher fanden Reste von Denisova-Genen sogar in einigen modernen Populationen, darunter den Ureinwohnern Indonesiens, Papua-Neuguineas, Polynesiens und Australiens.

Noch komplizierter und merkwürdiger wurde es, als Paläontologen mehrere rund 430.000 Jahre alten Frühmenschenskelette in der nordspanischen Höhle Sima de los Huesos entdeckten. Denn diese ähnelten äußerlich zwar Neandertalern, ihre mitochondriale DNA aber wich klar von der jüngerer Neandertaler ab. Stattdessen glich sie stark der von Denisova-Menschen. Aber warum? Waren die Sima-Menschen eine bisher unbekannte Mischart? Oder doch Neandertaler? Erst 2016 lieferten Analysen der Kern-DNA dieser Frühmenschen darauf eine Antwort. Demnach waren die Sima-Menschen tatsächlich "echte" Neandertaler. Unklar blieb jedoch, wieso diese Neandertaler eine ganz andere DNA in ihren Mitochondrien trugen als alle anderen bisher analysierten Neandertaler. Und auch, warum so viele dieser Gene von den Denisova-Menschen stammten – einer bisher nur aus dem Altai bekannten und zu diesem Zeitpunkt längst vom Neandertaler getrennten Frühmenschengruppe, ist nicht ohne weiteres erklärbar.

Anders als alle anderen Neandertaler

Jetzt haben Cosimo Posth vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena und seine Kollegen einen weiteren Neandertalerknochen mit abweichender mitochondrialer DNA entdeckt. Bei diesem handelt es sich um einen rund 25 Zentimeter langen Oberschenkelknochen, der in der Hohlenstein-Stadel-Höhle (HST) im Südwesten Deutschlands gefunden wurde. Eine traditionelle Radiokarbon-Datierung war zwar nicht möglich, die Forscher schätzen das Alter des Knochens aber mithilfe der sogenannten molekularen Uhr auf etwa 124.000 Jahre. Diese erlaubt eine Einordnung des Alters eines Lebewesens auf Basis von Mutationen in der DNA. Posth und seinen Kollegen gelang es, aus einer Probe dieses Knochens die mitochondriale DNA dieses Neandertalers zu rekonstruieren. Damit zählt diese Neandertalerprobe zu den ältesten Knochen, deren mitochondriale DNA bis heute analysiert wurde.

Das spannende Ergebnis der Analyse: Auch die mitochondriale DNA dieses Neandertalers weicht von der aller übrigen bisher analysierten ab. "Dieses Exemplar gehört zu einer mit-DNA-Linie, die sich vor rund 270.000 Jahren von der der anderen Neandertaler abgespalten haben muss", berichten die Forscher. Demnach war die genetische Vielfalt der Neandertaler offenbar erheblich größer als bisher angenommen – und damit möglicherweise auch ihre einstige Verbreitung und Populationsdichte. Erst in der Phase ihres Niedergangs, kurz vor ihrem Aussterben vor rund 40.000 Jahren, schrumpfte demnach die Zahl der Neandertaler stark, wie Posth und seine Kollegen erklären.

Gab es eine "Vorhut" des Homo sapiens?

Doch die genetischen Eigenheiten des Neandertalers aus der Hohlenstein-Stadel-Höhle liefern möglicherweise noch einen wertvollen Hinweis: Sie könnten eine Hypothese stützen, mit der Anthropologen schon das Rätsel der Sima-Frühmenschen zu erklären versuchten. Demnach könnten die ersten Neandertaler Europas ein näher an den Denisova-Menschen stehendes Erbgut besessen haben. Zu dieser ursprünglichen Population gehörten sowohl die Sima-Frühmenschen als auch der Neandertaler aus Hohlenstein-Stadel-Höhle. Dann jedoch gab es einen Bruch: Irgendwann im Zeitraum zwischen 470.000 und 220.000 Jahren vor heute wanderte eine kleine "Vorhut" des Homo sapiens aus Afrika nach Westasien und Osteuropa ein – und vermischte sich dort mit den Neandertalern. Weil diese Gruppe nur klein war, hinterließ sie kaum genetische Spuren im Erbgut des Zellkerns und ging komplett in der Population der Neandertaler auf, wie die Forscher erklären. Doch ihr genetischer Einfluss könnte gerade ausgereicht haben, um die ursprüngliche, Denisova-ähnliche mitochondriale Linie der Neandertaler vollständig zu ersetzen.

Konkret könnte dies bedeuten: Die meisten bisher bekannten Neandertaler stammen aus der Spätzeit dieser Art – und tragen daher das gemischte mitochondriale Erbgut in sich. Nur die wenigen deutlich älteren Funde wie die Sima-Frühmenschen und der Oberschenkelknochen aus der Hohlenstein-Stadel-Höhle stammen noch aus der Zeit vor dem Einstrom der Homo sapiens-"Vorhut". Sie könnten daher das ursprüngliche Neandertalergenom repräsentieren. Zu diesem Szenario passt, dass Wissenschaftler im Jahr 2016 bei Neandertalern aus dem Altai genetische Hinweise auf eine Vermischung mit dem Homo sapiens entdeckt hatten. Diese muss bereits vor rund 100.000 Jahre stattgefunden haben – und damit lange vor der geballten Ankunft unserer Vorfahren in Europa. Zusätzlich Unterstützung bekommt das Szenario einer Homo sapiens-"Vorhut" durch erst vor wenigen Wochen entdeckte Fossilien des Homo sapiens in Marokko. Diese Relikte sind schon rund 300.000 Jahre alt und belegen damit, dass unserer Vorfahren schon damals weiter verbreitet waren als lange angenommen.

Ob sich die Entwicklungsgeschichte von Neandertaler und Homo sapiens tatsächlich so zugetragen hat, ist jedoch trotz dieser Funde noch nicht bewiesen. Entscheidende Belege könnten Vergleiche der Kern-DNA der drei Menschenarten liefern. Doch leider ist das Erbgut im Kern weitaus empfindlicher und bleibt daher nur selten über die Jahrtausende hinweg unversehrt erhalten. Auch beim Oberschenkknochen aus der Hohlenstein-Stadel-Höhle gelang es Posth und seinen Kollegen nicht, dieses Erbgut zu rekonstruieren. Damit bleiben vorerst einige große Fragezeichen im Stammbaum des Homo sapiens und seiner Vetter stehen.

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