Leipziger Forscher weisen früheste Neandertaler-DNA in 400.000 Jahre alten Knochen aus einer Höhle in Nordspanien nach

Das hätte sich der Neandertaler ganz gewiss nicht träumen lassen, dass Zehntausende Jahre nach seinem Verschwinden ein paar Wissenschaftler ernsthaft nachforschen würden, wie es eigentlich um seine Verwandtschaftsverhältnisse bestellt ist. Dass seine Gene in unserem Erbgut vorkommen, das ist nun seit ein paar Jährchen bekannt. Aber dass er auch noch mit dem Denisova-Menschen in Berührung kam, das verblüfft auch die Leipziger Forscher.
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Wobei es bei den Funden aus der Höhle Sima de los Huesos in Nordspanien wohl doch etwas komplizierter zugeht, als in dieser flotten Einleitung beschrieben. Denn tatsächlich hat man es noch gar nicht mit dem Neandertaler zu tun, sondern mit seinem Vorfahren, dem Homo Heidelbergensis. Der Neandertaler entwickelte sich erst vor rund 200.000 Jahren aus dieser Art. Die gefundenen Knochen aus der nordspanischen Höhle wurden mittlerweile auf ein Alter von rund 430.000 Jahren taxiert.

Und schon 2013 fiel auf, dass die genetischen Spuren irgendwie dem Denisova-Menschen ähnelten. Nur befindet sich die Denisova-Höhle Tausende Kilometer entfernt im Altai.

Logisch, dass jetzt auch die Forscher vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie genauer herausfinden wollten, wie das zusammenhängt.

Und zwar aufbauend auf den früheren Untersuchungen des mütterlich vererbten mitochondrialen Genoms eines Hominiden aus der „Knochengrube“ Sima de los Huesos aus dem Jahre 2013, die seinerzeit ergeben hatten, dass die Mitochondrien-Genome dieser Frühmenschen entfernt mit denen der Denisova-Menschen verwandt waren. Dieses Ergebnis überraschte damals, denn äußerlich weisen die Fossilien einige Neandertaler-Merkmale auf.

Um die Verwandtschaftsverhältnisse näher zu beleuchten, sequenzierten Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie nun Erbgut aus dem Zellkern dieser Fossilien – eine technische Herausforderung, denn von der extrem alten DNA – und 430.000 Jahre sind wirklich kein Pappenstiel – waren nur noch sehr kurze Fragmente übrig.

Bisher war völlig unklar, wie die 28 gefundenen rund 400.000 Jahre alten Individuen aus der Höhle Sima de los Huesos mit den späteren Neandertalern und den Denisova-Menschen verwandt sind, die bis vor etwa 40.000 Jahren lebten.

„Sima de los Huesos ist derzeit die einzige Fundstätte außerhalb des Permafrosts, in der wir DNA-Sequenzen aus dem Mittleren Pleistozän untersuchen können – einer Epoche, die vor etwa 125.000 Jahren endete“, sagt Matthias Meyer vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und Erstautor der Studie. Man vergisst ja so leicht, dass der größte Teil der Menschheitsentwicklung im Pleistozän stattfand. Das Mittelpleistozän erstreckte sich zeitlich etwa von 780.000 bis etwa 127.000 Jahre vor unserer Zeit, wurde dann vom Jungpleistozän abgelöst, das bis vor ungefähr 11.700 Jahren auch Europa noch in Eis und Frost hüllte. Deswegen gibt es die spektakulärsten Funde mit menschlichen Überresten aus dieser Zeit eher aus dem südlichen Randbereich der einstigen Eislandschaften und Steppen. Nur wenn es zwischenzeitliche Warmperioden erlaubten, wanderten die frühen Menschen auch mal kurzzeitig in mitteleuropäische Regionen hinauf.

Und bei den in der Höhle Sima de los Huesos gefundenen Überresten von 28 Individuen aus der Zeit des Homo Heidelbergensis brauchte es jetzt natürlich besonders saubere Methoden, genau herauszufinden, wie die mögliche genetische Verwandtschaft dieser frühen Menschen tatsächlich war.

„Viele Jahre lang haben wir auf Fortschritte auf dem Gebiet der molekularen Analysemethoden gehofft, die uns eines Tages bei der Erforschung dieser einzigartigen Fossiliensammlung helfen würden“, erklärt Juan-Luis Arsuaga von der Complutense Universität in Madrid, der die Ausgrabungsarbeiten in der Höhle Sima de los Huesos bereits seit drei Jahrzehnten leitet. „Wir haben daher einige der Funde mit sauberen Instrumenten entfernt und die umgebende Erdhülle erhalten, um Materialveränderungen, die nach der Ausgrabung auftreten können, so gering wie möglich zu halten.“

Und diesen Aspekt betont auch Meyer: „Dieser Erfolg ist uns nicht nur durch die Entwicklung hochempfindlicher Probenbearbeitungs- und Sequenzierungstechnologien gelungen, sondern wurde vor allem auch durch besonders sorgfältige Ausgrabungsarbeiten möglich.“

Die Zellkern-DNA, die von zweien auf diese Art und Weise konservierten Fundstücken gewonnen wurde, belegt nun die Zugehörigkeit der Sima-Hominiden zur evolutionären Linie der Neandertaler, mit denen sie tatsächlich enger verwandt sind als mit Denisova-Menschen. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass sich Denisova- und Neandertalerpopulationen bereits vor Lebzeiten der Sima-Hominiden voneinander getrennt haben müssen, also früher als vor etwa 430.000 Jahren.

„Diese Ergebnisse liefern uns einen wichtigen Fixpunkt auf der Zeitachse der menschlichen Evolution und decken sich mit anderen Hinweisen auf eine ziemlich frühe Teilung der evolutionären Linien von modernen und archaischen Menschen vor 550.000 bis 750.000 Jahren“, ergänzt Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie.

Womit die Trennung des Homo Heidelbergensis alias Urgroßvater des Neandertalers vom Denisova-Menschen ungefähr in die gleiche Zeitspanne fällt, in der sich die Linien des modernen Menschen und des Neandertalers trennten. Die frühen Menschenarten verloren sich also irgendwie aus den Augen. Nur in den Genen blieb die Verwandtschaft noch existent. Und so bestätigt es auch die jetzige Untersuchung: Übereinstimmend mit der früheren Studie bleibt die Verwandtschaft der mitochondrialen DNA mit der des Denisova-Menschen bestehen.

Aber da beginnt ein neues Rätsel für die Forscher, die es aufgrund der Befundlage auch für möglich halten, dass sich spätere Neandertaler mit anderen Frühmenschen vermischt haben, die dann wieder aus Afrika einwanderten. So wie später der moderne Mensch. Zeit genug war ja. Wenn man Jahrhunderttausende zur Verfügung hat, dann sind eine Menge Wanderungen möglich. Gern auch nach Norden, wenn die Gletscher sich zurückgezogen haben und da oben sich neue Jagdgründe auftaten. Und dann war das Erstaunen bestimmt groß, wenn man ein paar Typen antraf, die behaupteten, schon seit Ewigkeiten da zu wohnen.

Immer diese Völkerwanderungen.

Man könnte glatt zum Neandertaler werden.

Die Gewinnung weiterer DNA aus Mitochondrien und Zellkern von Fossilien aus dem Mittleren Pleistozän, so hoffen nun die Leipziger Forscher, könnte bei der Aufdeckung der evolutionären Beziehungen zwischen Hominiden aus dem Mittleren Pleistozän und aus dem Jungpleistozän in Eurasien helfen.

Aber das ist dann eine echte Puzzle-Arbeit. Aber sie sind ja schon mittendrin und haben in den letzten fünf Jahren schon mehr Begegnungen zwischen den einzelnen Menschenarten in den eisigen Zeitaltern nachgewiesen, als sich die Wissenschaft träumen ließ, seit 1856 die ersten Teile eines Neandertalerskeletts gefunden wurden.

NeandertalerMPI für Evolutionäre AnthropologieDenisova
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