Neue Menschenform entdeckt
Max-Planck-Forscher finden Erbgut aus Süd-Sibirien
Eine neue Menschenform haben Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie entdeckt. Der Fund weise auf eine weitere Auswanderungswelle aus Afrika hin, die irgendwann zwischen den schon bekannten Wanderungen menschlicher Vorgänger stattgefunden haben müsse.
Publikation:
Krause, J. et al.
Nature
DOI: 10.1038/nature08976
Im Sommer 2008 gruben russische Forscher in einer isolierten sibirischen Höhle einen Splitter eines menschlichen Fingerknochens aus. Da man davon ausging, dass das unscheinbare Fragment zu einem der Neandertalermenschen gehörte, die hier vor 30.000 bis 48.000 Jahren eine Fülle von Werkzeugen hinterließen, archivierten sie es, um zu einem späteren Zeitpunkt mit der Untersuchung zu beginnen. Nichts an dem Knochensplitter schien außergewöhnlich.
Sein genetisches Material erzählt jedoch eine andere Geschichte. Als die deutschen Forscher DNA aus dem Fossil extrahierten und sequenzierten fanden sie heraus, dass sie weder mit der DNA eines Neandertalers noch mit der eines modernen Menschen übereinstimmte, die zur selben Zeit in der Nähe lebten. Die genetischen Daten, veröffentlicht am 24. März 2010 in der Fachzeitschrift Nature, zeigen, dass die Knochenzu einer bis dahin unbekannten, ausgestorbenen Spezies Mensch gehören könnten, die schon lange vor unseren bekannten Verwandten aus Afrika migrierten.
"Dies hat wirklich unsere kühnsten Vorstellungen übertroffen", sagt Svante Pääbo, Mitautor der internationalen Studie und Direktor für Evolutionäre Genetik am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. "Ich konnte es fast nicht glauben. Es hörte sich zu phantastisch an, um wahr zu sein."
Andere Forscher, die nicht in die Arbeit einbezogen waren, zollten der Arbeit zwar Respekt, warnten aber davor, zu viele Schlüsse aus einer einzigen Studie zu ziehen. "Mit diesen Daten in der Hand kann man nicht behaupten, eine neue Art entdeckt zu haben", sagt Eske Willerslev, Evolutionsbiologe und Leiter des Zentrums für GeoGenetics an der Universität Kopenhagen.
Sollten weitere Untersuchungen die ersten Schlussfolgerungen unterstützten, wäre diese Entdeckung das erste Mal, dass eine ausgestorbene Menschenart anhand ihrer DNA identifiziert worden wäre. Es könnte aber auch bedeuten, dass eiszeitliche Menschen vielfältiger waren als bisher angenommen. Seit der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts weiß man, dass zwei Arten von Homo - Neandertaler und moderne Menschen - während der ausgehenden, letzten Eiszeit nebeneinander existieren. Im Jahr 2003 kam der Homo floresiensis von der Insel Flores in Indonesien als dritte Spezies hinzu, jedoch gibt es ist keine Anzeichen, dass diese kleinen "Hobbits" auch anderswo lebten. Der neue Verwandte aus Sibirien stellt nun jedoch die Möglichkeit in Aussicht, dass mehrere Arten Homo in Europa und Asien verbreitet waren, die sich mit den direkten Vorfahren des modernen Menschen überscheiden.
Die Höhle Denisova im sibirischen Altai-Gebirge war den Forschern mit ihren vielen Artefakten aus den Kulturstufen des Mousterien und Levallois - beide werden dem Neandertaler zugeschrieben - bereits gut bekannt. Seit mehr als einem Jahrzehnt haben russische Wissenschaftler vom Institut für Archäologie und Ethnologie in Nowosibirsk nach Knochenfossilien der Werkzeughersteller gesucht. Sie entdeckten mehrere Knochenfragmente, die sie nur mit Handschuhen anfassten, um eine Kontamination zu verhindern. Nur so kann die Knochen-DNA zuverlässig extrahiert und nachfolgend analysiert werden. Die Isolierung von DNA aus fossilen Knochen ist wahrlich keine leichte Aufgabe, denn in den uralten Knochenstücken steckt auch die DNA fremder Organismen, etwa von Bakterien oder Pilzen. Möglicherweise auch von anderen Frühmenschen. Und wer nicht unter hochreinen Bedingungen im Labor arbeitet, riskiert gar die Kontaminierung der Probe mit dem genetischen Material des Wissenschaftlers aus der Gegenwart.
Als der Fingerknochen entdeckt wurde, "haben wir ihm keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt", sagt Archäologe Michael Shunkov des Nowosibirsker Instituts. Aber Pääbo hatte schon seit Jahren eine Abmachung mit den russischen Kollegen, um für ihn Material von eiszeitlichen Menschen für Gentests zu sammeln. Nach Erhalt der Knochen extrahierte das deutsche Team das genetische Material des Knochens und sequenzierte seine mitochondriale DNA (mtDNA) - die häufigste Art von DNA und die erste Wahl, wenn es um genetische Analysen von altem Gewebe geht.
Nachdem die Forscher die mtDNA-Sequenzen wieder und wieder prüften, um die Genauigkeit zu gewährleisten, verglichen sie ihre Ergebnisse mit dem mtDNA-Genom von 54 heutigen Menschen, einem 30.000 Jahre alten modernen Menschen aus Russland und sechs Neandertalern. Die DNA aus der Denisova-Höhle fiel in eine eigene Klasse, denn sie unterschied sich in durchschnittlich 385 Nukleotid-Positionen vom mtDNA-Genom eines modernen Homo sapiens. Zum Vergleich: die mtDNA eines Neandertalers unterscheidet sich durchschnittlich nur in 202 Nukleotid-Positionen von der eines modernen Menschen.
Diese Unterschiede bedeuten, dass sich die Vorfahren des Sibiriers aus der Denisova-Höhle vor etwa einer Million Jahren von der Linie zum modernen Menschen abzweigten, also schon lange vor der Trennung von modernen Menschen und Neandertalern. Wenn das zutrifft, müssten die Vorfahren dieser Menschenart Afrika mit einer bisher unbekannten Auswanderungswelle verlassen haben, die irgendwo zwischen der des Homo erectus vor 1,9 Millionen Jahren und den Vorfahren des Neandertalers, dem Homo heidelbergensis, vor 300.000 bis 500.000 Jahren stattfand.
Der Autor der Studie, Johannes Krause vom Max-Planck-Institut in Leipzig, ist nun dabei, nukleare DNA-Sequenzen aus dem Knochen zu extrahieren und hofft, das gesamte Genom des Sibiriers sequenzieren zu können. Wenn dies gelingt, wäre es das älteste menschliche Genom, das sequenziert wurde, und damit würde der bisherige Rekordhalter, das Genom eines 4.000 Jahre alten Grönländers, vom Thron gestoßen werden, über das Willerslev und Kollegen erst vor zwei Monaten berichteten.
Ein vollständiges Genom könnte es den Forschern auch ermöglichen, der vorgeschlagenen neue Art einen formellen Namen zu geben. Sie hatten ursprünglich auch geplant, dies auf der Grundlage des mtDNA Genoms zu tun, entschieden sich dann aber zu warten, bis mehr Knochen gefunden werden - oder bis die Kern-DNA ein klareres Bild von der Beziehung des neuen Homo zu modernen Menschen und Neandertalern ergibt.
Willerslev betont, dass die mtDNA selbst nicht als Beweis taugt, ob der Mensch aus Sibirien eine neue Art repräsentiert, da mtDNA nur von der Mutter vererbt wird. Es ist möglich, dass einige Neandertaler oder moderne Menschen mit ungewöhnlicher mtDNA vor 40.000 Jahren in Sibirien lebten, die von früheren Kreuzungen zwischen H. erectus, Neandertaler, archaischen modernen Menschen oder einer anderen, unbekannten Spezies von Homo abstammen könnten. Erst Proben der Kern-DNA können die tatsächliche Position des sibirischen Verwandten auf dem menschlichen Stammbaum klären.
Die Anthropologen wollen auch genauere Datierungen der Sedimente und eine bessere Beschreibung des Fingerknochens selbst sehen. "Ich habe kein Bild des Knochens gesehen", sagt Owen Lovejoy, Anthropologe an der Kent State University in Ohio. "Das stratigraphische Alter der Knochen beläuft sich auf 30.000 bis 48.000 Jahre, aber der Ursprung der mtDNA könnte so alt wie H. erectus selbst sein," sagt Lovejoy. "Das sagt uns nicht viel über die menschliche Evolution, bis nicht eindeutig geklärt ist, dass es sich wirklich um eine sehr alte, überlebende Spezies handelt"
Wer war nun der oder die Unbekannte aus Südsibirien, wenn weder ein früher moderner Mensch noch ein Neandertaler? Wie hat diese unbekannte Homininen-Form gelebt? Warum ist sie verschwunden? Hat der moderne Mensch sie verdrängt? Und hatten Neandertaler oder der moderne Mensch möglicherweise gar Sex mit dem Unbekannten aus Sibirien? Solchen und anderen Fragen sehen sich die Wissenschaftler aus Leipzig derzeit ausgesetzt, auf die es aber noch keine Antwort gibt.
Zwar gibt es Fossilien, die beweisen, dass Homo erectus bis vor weniger als 100.000 Jahren in Indonesien überlebt haben könnte, doch es gibt keinerlei Hinweise darauf, dass die Spezies auch auf dem asiatischen Festland bis zu jener Zeit überlebt haben könnte, aus der der Denisova-Finger stammt. Nur so viel können die Forscher mit völliger Sicherheit zu diesem Zeitpunkt sagen: Erstens, sie haben es mit einem bisher völlig unbekannten Mitochondrien-Erbgut zu tun, was stark auf eine neue Homininen-Form hindeutet. Zweitens, es muss eine weitere, vierte Auswanderungswelle aus Afrika gegeben haben. Die Höhle selbst hat bisher nur wenige Anhaltspunkte über die Kultur der sibirischen Menschenform preisgegeben, obwohl bereits früher das Fragment eines polierten Armbands mit einer Bohrung in der gleichen Schicht gefunden wurde, die auch den Knochen enthielt.
Noch können die Max-Planck-Forscher nicht zu hundert Prozent sagen, ob es sich tatsächlich um eine neue Spezies handelt. "Die Terminologie von menschlichen Spezies ist wirklich eine heikle Angelegenheit", gibt sich Pääbo zurückhaltend, "Ob wir Akademiker von einer neuen Spezies sprechen und ihr einen neuen Namen geben oder nicht, ist letztlich nur eine Frage von Stolz, sonst nichts".
Pääbo vermutet, dass noch mehr menschliche Vorfahren - und neue Mysterien - ans Licht kommen, je mehr Knochenmaterial von den Genetikern zur Sequenzierung zerrieben wird. "Es ist faszinierend, dass molekulare Untersuchungen einen Beitrag zur der Paläontologie leisten können, wo es sonst keine oder nur wenige morphologische Untersuchungsobjekte gibt", sagt er. "Es ist klar, wir stehen erst am Anfang von vielen faszinierenden Entwicklungen."
