Denisova-MenschUrzeit-DNA verrät mysteriösen Frühmenschen

Zwei Zähne und ein Fingerknochen sind die einzigen Überreste der Denisovaner. Ihr Genom haben Forscher jetzt entziffert. Zeigt es, was uns zu modernen Menschen macht? von Jan Dönges

Ein derart kleines Stück des Fingerknochens – an seiner ursprünglichen Stelle in der Hand platziert – genügte den Forschern als DNA-Lieferant.

Ein derart kleines Stück des Fingerknochens – an seiner ursprünglichen Stelle in der Hand platziert – genügte den Forschern als DNA-Lieferant.  |  © Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie

Es ist eine paradoxe Situation: Von keiner ausgestorbenen Menschenform haben wir weniger Funde als von den "Denisovanern". Zwei Zähne und ein Fingerknöchelchen ist alles, was Forscher bislang an fossilen Überresten bargen. Die Überbleibsel wurden im Jahr 2008 in einer Höhle im südsibirischen Altai-Gebirge entdeckt und bald darauf einem zuvor unbekannten Verwandten der Neandertaler zugeschrieben. Viel mehr als vermuten, dass er äußerlich dem Neandertaler ähnelte, einen vergleichbaren Lebensstil pflegte und wohl große Teile Asiens besiedelte, kann man nicht.

Gleichzeitig gibt es keine andere archaische Menschenvariante, von der wir eine genauere Kenntnis des Genoms haben. Denn Genetiker des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie, die auch schon an der Entzifferung des Neandertalergenoms mitwirkten, haben nun das Erbgut des rätselhaften Denisova-Menschen in einer Detailgenauigkeit ausgelesen, wie man sie sonst nur für modernes Erbgut kennt .

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Möglich machte dies zum einen der phänomenal gute Erhaltungszustand der rund 30.000 bis 50.000 Jahre alten DNA im Fingerknöchelchen: Sie ist anders als andere alte DNA nur äußerst gering mit dem Erbgut von Mikroorganismen kontaminiert. Zum anderen entwickelte das Team um Svante Pääbo eine neue Sequenziermethode, bei der der DNA-Doppelstrang in zwei Einzelstränge aufgespalten wird, die dann einzeln abgeschrieben und erfasst werden. "Wir bekommen so zehn Mal mehr lesbare Sequenzen aus einer Probe als mit der alten Methode", meint Erstautor Matthias Meyer. So musste man nicht einmal mehr den kostbaren Knochen anfassen, sagt der Wissenschaftler. Man beschränkte sich auf eingelagerte Proben aus einer früheren Studie, bei der das Denisova-Erbgut vorläufig ausgelesen wurde.

Von der Kenntnis der Erbguts erhoffen sich die Forscher Antworten auf zwei zentrale Fragen: Wer waren die Denisova-Menschen? Und viel wichtiger noch: Was macht den (modernen) Menschen zum modernen Menschen?

Auf den Spuren des Menschen

Als Homo sapiens ist der Mensch heute die einzige lebende Homo-Art aus der Familie der Hominidae, der Menschenartigen. Die meisten Hominiden sind keine direkten Vorfahren des Menschen, sondern entwickelten sich als Seitenlinien der Evolution. Derzeit wird von sieben verschiedenen Arten der Gattung Homo ausgegangen, die einst gelebt haben sollen. Ob es sich dabei aber tatsächlich um verschiedene Arten handelt, oder ob eine Art besonders unterschiedliche Eigenschaften ausprägte, ist Gegenstand intensiver Diskussion. Ein Überblick nach Alter:

4,4 Millionen Jahre – Ardipithecus ramidus: Der Fund aus Äthiopien zählt zu den Menschenartigen und ist weit mehr von den Affen entfernt, als bislang vermutet.

3,2 Millionen Jahre – Australopithecus afarensis: 1974 wird in Äthiopien "Lucy" ausgegraben, ein Teilskelett, das als letzter gemeinsamer Vorfahr mehrerer Abstammungslinien von Hominiden gilt.

2,1 bis 1,8 Millionen Jahre – Homo rudolfensis: Dieser Mensch hat ein größeres Gehirn als die affenartigen Vormenschen, die Australopithecinen, und nutzte wohl auch schon Werkzeuge. Er könnte einer der direkten Vorgänger des modernen Menschen sein

2,1 bis 1,5 Millionen Jahre – Homo habilis: Alle Knochenfunde stammen aus Ostafrika, dieser Frühmensch könnte zur gleichen Zeit wie Homo rudolfensis und Homo erectus gelebt haben.

2.000.000 bis 500.000 Jahre

1,8 bis 2 Millionen Jahre – Australopithecus sediba: Die in einer Höhle der südafrikanischen Region Sterkfontein gefundenen Fossilien eines Jungen und einer Frau könnten eine Übergangsform zwischen den Australopithecinen und den Frühmenschen darstellen.

1,8 Millionen bis 300.000 Jahre – Homo erectus: Mit dem Homo erectus begann eine Wanderbewegung aus Afrika nach Europa und Asien. 1891 entdeckt der Holländer Eugene Dubois einen Javamenschen, der vor 500.000 Jahren gelebt hat. In Georgien finden Forscher seit 1999 mehrere 1,75 Millionen Jahre alte menschliche Überreste, die dem Homo erectus zugerechnet werden.

500.000/780.000 Jahre – Homo heidelbergensis: Im Oktober 1907 wird im Dorf Mauer bei Heidelberg ein rund 500.000 Jahre alter Unterkiefer dieses Menschen ausgegraben. 1995 werden in Spanien 780.000 Jahre alte Überreste von vier Menschen dieser Art gefunden und Werkzeuge. Sie zählen zu den frühesten Menschen Europas.

160.000 bis heute

120.000 bis 10.000 Jahre – Homo floresiensis: Der als "Hobbit" bekanntgewordene, nur einen Meter große indonesische Urmensch war im Jahr 2004 auf der Insel Flores gefunden worden. Es gilt als umstritten, ob er eine eigene Art ist oder ein kleinwüchsiger Homo sapiens.

40.000 Jahre – Homo neanderthalensis: Ein Fund von 1856 in der Feldhofer-Grotte im Neandertal stellt den Beginn der Forschung zur Evolution des Menschen dar.

30.000 Jahre Denisovan hominins:In einer Höhle in Sibirien fanden Archäologen 2008 versteinerte Fingerknochen und einen Backenzahn, dessen Erbgut weder zu dem der Neandertaler, noch zu dem der Homo sapiens passte. Forscher nannten diesen neu entdeckten Frühmensch Denisovan - nach seinem Fundort, der Denisovan-Höhle.

160.000 Jahre – Homo sapiens: Die bislang ältesten Überreste des modernen Menschen findet ein internationales Forscherteam 1997 in Äthiopien. Die erst 2003 analysierten Schädelknochen erhärten nach Ansicht der Forscher die Vermutung, dass die modernen Menschen in Afrika entstanden sind und sich von dort in die ganze Welt ausgebreitet haben.

Denn das Erbgut einer so nah verwandten Art hält uns gewissermaßen einen Spiegel vor, berichten die Forscher – besonders dort wo sich Unterschiede eingeschlichen haben: Wenn Denisovaner eine archaische Variante tragen, wo alle heutigen Menschen die moderne besitzen, dann scheint die Evolution gerade diese Genvariante bevorzugt zu haben. Warum? Mutmaßlich weil sie uns einen entscheidenden Vorteil brachte, etwa bei der Gehirnentwicklung.

Genetische Vielfalt der Denisovaner war eher kümmerlich

Über hunderttausend solcher genetischer Veränderungen haben die Forscher bereits herausgesucht. 260 davon seien "besonders heiße Kandidaten", sagt Meyer. An diesen Stellen würden etwa Proteine kodiert. Leider lässt sich bislang nur in den wenigsten Fällen sagen, wofür diese Erbfaktoren gut sind.

Einer ersten – noch oberflächlichen – Einschätzung der Forscher zufolge handelt es sich bei einigen tatsächlich um altbekannte Mitspieler beim Synapsenwachstum. Andere bringen Neurowissenschaftler mit Autismus und Schizophrenie in Verbindung.

Auch bestimmte Aspekte der Haut- und Augenphysiologie scheinen sich in der jüngsten Menschheitsgeschichte verändert zu haben, schreiben die Autoren. So hatte bereits ein anderes Forscherteam auf Grundlage des 2011 veröffentlichten Vorabgenoms entdeckt, dass die Denisova-Menschen Gene trugen, die bei heutigen Menschen mit dunklen Augen und dunkler Haut einhergehen.

Erschienen auf spektrum.de

Erschienen auf spektrum.de  |  © Screenshot ZEIT ONLINE

Insgesamt dürfte die genetische Vielfalt der Denisovaner jedoch eher kümmerlich gewesen sein, fanden die Forscher heraus. Sie stammten wohl sämtlich von einer kleinen Gruppe von Gründern ab, die dann vergleichsweise schnell expandierte. Die Diversität ihres Genoms scheint mit dieser rasanten Expansion nicht Schritt gehalten zu haben, was im Gegenzug die Gemeinschaft als Ganzes weniger robust und dafür anfällig gegenüber schädlichen Mutationen machte.

Ein Umweg half den Forschern übrigens dabei, die genetische Vielfalt einer ganzen Population aus nur einem einzigen Gen herauszulesen: Dank der Genauigkeit der Sequenzierung konnten sie den väterlichen und den mütterlichen Beitrag zum Erbgut des einstigen Fingerknochenbesitzers trennen. Und aus dem Grad der Unterschiedlichkeit – der so genannten Heterozygosität – lässt sich dann auf die Vielfalt zurückschließen. Auf unmittelbare Inzucht in seiner Eltern- und Großelterngeneration ging die Ähnlichkeit im Vater- und Muttergenom nicht zurück, demnach scheint bei den Denisova-Menschen insgesamt nur eine sehr geringen Varianzbreite aufgetreten zu sein.

Leserkommentare
  1. aber mehr als dieses und jenes über die Nöte und Schwierigkeiten der Urzeitmenschenforscher konnte ich aus dem Artikel nicht herausziehen. Ich stehe dieser Art Forschung sowieso schon immer skeptisch gegenüber, weil sie nur an den materiell verbliebenen Restbestandteilen herumdeutelt nach ihren eigenen, von der Jetztzeit geprägten Prämissen. Oft genug haben wir doch bei der Erforschung der Urzeitpopulation auch schon gewaltige Korrekturen erlebt. Eine zeitlang hieß es z.B., die Sauriere seien alle Kaltblütler gewesen und dann wurde plötzlich aus irgendwelchen Gründen das Gegenteil propagiert oder umgekehrt. Viele Forscher behaupten ja heute auch, daß ein Wachstum des menschlichen Hirnes einstmals durch das Essen von Aaas eingestzt habe, wobei die Hirngröße als Gradmesser für Intelligenz hingestellt wird, was andere wieder vehement bestreiten. Ich halte diese Theorie auch für eine Machenschaft der heutigen Tiernutz-Industrie, die uns ja viele falsche Ernährungsvorschläge geliefert hat. Was dabei rausgekommen ist, kann man an den massenhaft sichtbar fehlernährten Menschen in den Industrie-Ländern ablesen.

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    Das nennt man Wissenschaft. Es gibt in der Wissenschaft keine unumstößlichen Wahrheiten. Dogmen gehören ins Reich der Religion und der Pseudowissenschaft. Wenn eine Theorie über Jahrhunderte gültig war, kann sie dennoch schon morgen durch neue Erkenntnisse verworfen werden bzw. muss modifiziert werden. Das nennt man Falsifizierbarkeit, und das ist eines der Grundprinzipien der Wissenschaft. Eine Theorie, die sich nicht widerlegen lässt, ist vollkommen wertlos, weil sie in eine Sackgasse führt. Folglich muss alles in der Wissenschaft angreifbar sein, und folglich ist alles in der Wissenschaft im Wandel.

    Was haben Sie denn für ein Problem mit den Korrekturen in den wissenschaftlichen Theorien? Sollte man lieber blind an den alten Konstrukten festhalten und neue Erkenntnisse ignorieren? Da sind Sie in der Wissenschaft an der falschen Adresse.

    • Voce
    • 31. August 2012 13:03 Uhr

    dass das Genom des Menschen tatsächlich so homogen ist, wie immer behauptet wurde. Denn wer mit offenen Sinnen durch diese Welt geht kann sich des Eindrucks nicht erwehren, dass auf diesem Globus - und zwar weltweit gut verteilt - eine bemerkenswert große Menge an Menschen einen Habitus an den Tag legen , der auf einen signifikant höheren Anteil an Neandertal-DNA-Anteil hinweist, als es für den Homo sapiens und "seinen" Planten gut ist.

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    mit moralischen Zuordnungen zu bestimmten Rassen, bzw. Arten.
    Ich glaube eher, daß bei unserer heutigen aller Wahrscheinlichkeit nach aus mehreren "Rassesträngen" zusammengemischten hoch differenzierten Art schon lange ein degenerativer Prozess eingesetzt hat. Und es gilt
    meiner Ansicht nach jetzt, diesen degenerativen Prozess zu erkennen, zu akzeptieren und möglichst bis an seinen Ursprung zurückzuverfolgen, um die Entwicklungsrichtung nicht nur zu korrigieren, sondern erst einmal eine ganz neues Bewusstsein für eine radikale Kuresänderung zu schaffen. Ich sehe bisher keine Hilfe dafür in dieser Art von Forschung. Aber wer weiß, vielleicht gibt es ja auch hier bald eine Revolution. Der Krug geht nur so lange zum Brunnen, bis er bricht.

    • Bazini
    • 31. August 2012 13:45 Uhr

    Vielleicht wäre aber auch der neandertaler der bessere nachhaltigkeitskandidat gewesen. Man wirds nicht erfahren; meiner kleinen privatthese zufolge haben wir nämlich die gesamte population gewaltsam ausgelöscht. Wahrscheinlich um zu verhindern dass unsere frauen mit deren sexy alphatypen durchbrennen.(Hypothese)

  2. mit moralischen Zuordnungen zu bestimmten Rassen, bzw. Arten.
    Ich glaube eher, daß bei unserer heutigen aller Wahrscheinlichkeit nach aus mehreren "Rassesträngen" zusammengemischten hoch differenzierten Art schon lange ein degenerativer Prozess eingesetzt hat. Und es gilt
    meiner Ansicht nach jetzt, diesen degenerativen Prozess zu erkennen, zu akzeptieren und möglichst bis an seinen Ursprung zurückzuverfolgen, um die Entwicklungsrichtung nicht nur zu korrigieren, sondern erst einmal eine ganz neues Bewusstsein für eine radikale Kuresänderung zu schaffen. Ich sehe bisher keine Hilfe dafür in dieser Art von Forschung. Aber wer weiß, vielleicht gibt es ja auch hier bald eine Revolution. Der Krug geht nur so lange zum Brunnen, bis er bricht.

    • Bazini
    • 31. August 2012 13:45 Uhr

    Vielleicht wäre aber auch der neandertaler der bessere nachhaltigkeitskandidat gewesen. Man wirds nicht erfahren; meiner kleinen privatthese zufolge haben wir nämlich die gesamte population gewaltsam ausgelöscht. Wahrscheinlich um zu verhindern dass unsere frauen mit deren sexy alphatypen durchbrennen.(Hypothese)

  3. erfahren? Oder was will man überhaupt dabei herausbekommen?
    Was kann denn heute wichtiger sein, als zu erfahren, warum sich der jetzige sog."Homo Sapiens" (mehrheitlich)so lebenszerstörerisch verhalten hat und immer noch verhält?
    Ich finde, diese heutige hoch bezahlte Wissenschaft feiert immer noch hauptsächlich nur sich selbst oder schlimmer noch: Lässt sich von den diversen Lobbys bezahlen.

  4. Das nennt man Wissenschaft. Es gibt in der Wissenschaft keine unumstößlichen Wahrheiten. Dogmen gehören ins Reich der Religion und der Pseudowissenschaft. Wenn eine Theorie über Jahrhunderte gültig war, kann sie dennoch schon morgen durch neue Erkenntnisse verworfen werden bzw. muss modifiziert werden. Das nennt man Falsifizierbarkeit, und das ist eines der Grundprinzipien der Wissenschaft. Eine Theorie, die sich nicht widerlegen lässt, ist vollkommen wertlos, weil sie in eine Sackgasse führt. Folglich muss alles in der Wissenschaft angreifbar sein, und folglich ist alles in der Wissenschaft im Wandel.

    Was haben Sie denn für ein Problem mit den Korrekturen in den wissenschaftlichen Theorien? Sollte man lieber blind an den alten Konstrukten festhalten und neue Erkenntnisse ignorieren? Da sind Sie in der Wissenschaft an der falschen Adresse.

    Eine Leserempfehlung
    • TomFynn
    • 31. August 2012 14:30 Uhr

    Ein Artikel über neue genetische Untersuchungen an Frühmenschen und die ersten fünf Kommentare ergehen sich in Verschwörungstheorien über Lobbies, nutzlosen Kassandrarufen und hanebüchenes Missverständnis über die Funktionsweise der Wissenschaft.

    Die Devolution des Menschen hat wohl tatsächlich einsetzt.

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    • Voce
    • 31. August 2012 14:58 Uhr

    interessanten Forschungsergebnissen war keineswegs so bierernst gedacht, wie er hier aufgenommen worden ist. Aber mit Wissenschaft ist bei manchen anscheinend nicht zu spaßen.

    • Voce
    • 31. August 2012 14:58 Uhr

    interessanten Forschungsergebnissen war keineswegs so bierernst gedacht, wie er hier aufgenommen worden ist. Aber mit Wissenschaft ist bei manchen anscheinend nicht zu spaßen.

    Antwort auf "Meine Güte"
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    ist wirklich nicht zu übersehen. Aber ich frage mich eben, was wir mit teuer bezahlten Wissenschaften heute anfangen können, zu der vielen nur irgendwelche Witzchen einfallen in dieser mehr als bierernsten Situation,in das gesamte Leben auf diesem Planeten bedroht ist infolge des Fehlverhaltens der höchst bzw. differenziertest entwickelten Spezies!

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