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Älteste Menschen-DNA entziffert : Dieser Typ kommt uns spanisch vor

Eine künstlerische Rekonstruktion von Neandertalern. Bild: Javier Trueba, MADRID SCIENTIFIC FILMS

Das ist mal eine Überraschung: Die Genomanalyse eines 400.000 Jahre alten Knochens von einem Heidelbergmenschen aus einer spanischen Höhle zeigt Verbindungen nach Sibirien.

          Es ist wie eine genetische Zeitreise. Niemals hat man bisher so altes Erbmaterial von Menschen entziffert: Rund 400.000 Jahre führt es uns zurück in die Urgeschichte der Menschheit und damit mehr als doppelt so weit wie sämtliche genetische Urmenschen-Analysen bisher. Aber dass die Forschergruppe um Matthias Meyer vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig damit ein klareres Bild von der Entwicklungsgeschichte unserer Vorfahren gewonnen hätten, lässt sich kaum behaupten. Denn die nahezu lückenlose Rekonstruktion eines Mitochondrien-Genoms aus einem Hüftknochen entpuppt sich als eine genetische Wundertüte.
          Eigentlich hatten die Wissenschaftler, die Institutsdirektor Svante Pääbo in die fossilienreiche nordspanische Höhle Sima de los Huesos entsandt hatte, eindeutige genetische Spuren eines Heidelbergmenschen - eines Homo heidelbergensis - oder eines frühen Neandertalers erwartet. Die Knochenreste von 28 Menschenskeletten, die man in der tiefen, feuchten und extrem verwinkelten Höhlenkammer schon vor Jahren entdeckt hatte, zeigen äußerlich am ehesten Ähnlichkeiten mit diesen beiden Frühmenschenformen. Ein unbenutzter Faustkeil aus Quarzit und Ocker, der vor fünfzehn Jahren neben einem der Skelette in der kleinen Kammer entdeckt worden war, wurde von Wissenschaftlern so gedeutet, dass die Frühmenschen möglicherweise schon rituelle Grabbeigaben pflegten. Doch weder von den spärlichen Werkzeugen noch von Gebeine  oder Gebiss lässt sich auf klar die genetische Verwandtschaft schließen. Das Genom ist immer für Überraschungen gut.

          Skelett eines der Frühmenschen, die in der Höhle ausgegraben wurden und Homo heidelbergensis zugerechnet werden.
          Skelett eines der Frühmenschen, die in der Höhle ausgegraben wurden und Homo heidelbergensis zugerechnet werden. : Bild: Javier Trueba, MADRID SCIENTIFIC FILMS
          Joachim  Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Das hatte sich bereits bei der Entdeckung der Denisova-Menschen im südlichen Sibirien gezeigt. Die Leipziger Forscher hatten vor fünf Jahren begonnen, ein erbsengroßes Fingerglied eines kleinen Mädchens, das in der Höhle im Altai-Gebirge gefunden wurde,  genetisch zu analysieren. Der Fingerknochen ist neben riesigen Backenzähnen im Prinzip das einzige Überbleibsel der Denisova-Menschen. Bei der Genanalyse, die im vergangenen Jahr abgeschlossen wurde, zeigte sich zur Überraschung der Forscher, dass diese Menschenform sich  von anderen Neandertalern unterscheidet, die zur gleichen Zeit vor rund 50.000 Jahre lebten. Die beiden werden heute als Schwestergruppen gehandelt.
          Genetische Spuren der Denisova-Menschen findet man heute lediglich noch bei einigen in Asien lebenden Gruppen. Dass man ausgerechnet in der legendären Höhlenkammer in der spanischen Sierra de Atapuerca auf Denisova-Spuren stoßen würde, hatte kaum einer vermutet. Die Skelette von dort werden heute allgemein dem schon vor gut 200.000 Jahre in Europa ausgestorbenen Homo heidelbergensis zugerechnet, auch wenn einige Merkmale wie der Kieferaufbau und Teile der Schädelmorphologie, auffallende Neandertaler-Ähnlichkeit besitzen. Am ehesten also erwarteten die Forscher nach der genauen Analyse des kleinen Mitochondrien-Genoms mit seinem guten Dutzend Gene eine Ähnlichkeit zum entsprechenden Neandertaler-Erbgut, das die Leipziger schon vor Jahren entziffert hatten.  In jeder Zelle findet man hunderte von Mitochondrien, sie sind die Kraftwerke der Zellen und liefern nicht nur Energie, sondern verfügen auch über ein eigenes, kleines Genom, das sich extrem langsam verändert.
          Aus der detaillierten Rekonstruktion von Sequenz und Variation dieser gut 16.000 Basenpaare in der Mitochondrien-DNA lässt dich viel über die Evolution der Menschen herleiten. Die Leipziger Forscher wählten als Ausgangsmaterial Bohrmehl, das man aus einem der Hüftknochen gewonnen hat. Bei der Squenzierung des gesamten, allerdings deutlich jüngeren Denisova-Erbguts genügten schon 0,038 Gramm Knochensubstanz. Diesmal benötigte man schon für die Seqenzierung allein des winzigen Mitochondrien-Genoms fast zwei Gramm Ausgangsmaterial. Doch die Forscher werden nicht umhin kommen, auch das Erbgut im Zellkern der spanischen Urmenschen genauer unter die Lupe zu nehmen. Denn wie sich bei der statistischen Analyse der Gensequenzen herausstellte, sind die Ähnlichkeiten mit dem Densiova-Menschen größer als mit dem Neandertaler. Offenbar handelte es sich also am wahrscheinlichsten um einen Vorläufer der Denisova-Menschen. Sollte also auch im Westen des europäischen Kontinents früh schon Ahnen der Denisova-Menschen existiert haben – gemeinsam mit Ahnen der Neandertaler womöglich? Ein großés, sich überlappendes Verbreitungsgebiet von zwei genetisch so unterschiedlichen Frühmenschenformen.

          Der aus drei Bruchstücken zusammengesetzte Hüftknochen, aus dem das Material für die Genomanalysen gewonnen wurde.
          Der aus drei Bruchstücken zusammengesetzte Hüftknochen, aus dem das Material für die Genomanalysen gewonnen wurde. : Bild: Javier Trueba, MADRID SCIENTIFIC FILMS

          „Unwahrscheinlich“, schreiben die Forscher in ihrer Publikation in der Zeitschrift „Nature“. Für wahrscheinlicher halten sie es, dass es sich bei den in in der kleinen Kammer entdeckten Skelette um die Überreste von gemeinsamen Vorfahren des Neandertalers und der Denisova-Menschen handelt. Belegen lässt sich das mit den Mitochondrien-Befunden nicht. Der nächste Schritt soll jetzt sein, auch die DNA  im Zellkern genau unter die Lupe zu nehmen. Damit das gelingt und die kompletten Genome der Urmenschen nebeneinandergelegt und verglichen werden können, müssen die in Leipzig entwickelten Sequenziertechniken allerdings wohl noch weiter verfeinert werden. Denn auch wenn die konstant feuchten Umgebungsbedingungen mit zehn Grad in der Sima de los Huesos besser sind als irgendwo sonst, um mikrobielle Verunreinigung auszuschließen und das Genommaterial zu konservieren – die fehlerfreie und lückenlose Sequenzierung von so extrem altem Erbmaterial ist nochmal eine ganz andere Herausforderung.

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