Älteste menschliche DNA entziffert

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geht in diesem Jahr an Svante Pääbo. Zu seinen bedeutendsten wissenschaftlichen Erfolgen zählt die Entschlüsselung des Neandertaler-Genoms. "Seine Arbeiten haben unser Verständnis der Evolutionsgeschichte der modernen Menschen revolutioniert", so Martin Stratmann, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. So habe Svante Pääbo zum Beispiel nachgewiesen, dass Neandertaler und andere ausgestorbene Hominiden einen wesentlichen Beitrag zur Abstammung der heutigen Menschen geleistet haben.

Nur wenig war bisher darüber bekannt, wie DNA über lange Zeiträume in Sedimenten überdauert. Ein internationales Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und anderer Einrichtungen in Deutschland, Australien, Portugal und Russland zeigt, dass alte menschliche und tierische DNA in kleinen "Hot Spots" konzentriert ist, insbesondere in mikroskopisch kleinen Knochen- und Kotpartikeln. Durch die Entnahme von Mikroproben solcher Partikel können beträchtliche Mengen alter DNA von Menschen, zum Beispiel von Neandertalern und anderen Arten, gewonnen und in mikroskopischem Maßstab mit archäologischen und ökologischen Daten abgeglichen werden.

In der bisher umfangreichsten Studie von Sediment-DNA ist es Max-Planck-Forschenden gelungen neue Details über die Besiedlung der Denisova-Höhle durch archaische und moderne Menschen zu rekonstruieren. Im Höhlenstaub entdeckten sie Erbgutreste von Neandertalern und Denisovanern und erstmals auch DNA von modernen Menschen. Letztere fand sich erst in archäologischen Schichten, die dem frühen Jungpaläolithikum zugerechnet werden, das vor etwa 45.000 Jahren begann. Zusätzlich dokumentiert die Studie die Anwesenheit verschiedener anderer Säugetierarten, darunter Bären und Hyänen, die in der Gegend Kalt- und Warmzeiten durchlebten.

Forschern vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig ist es erstmalig gelungen, chromosomale DNA von Neandertalern aus Höhlensedimenten zu isolieren und zu analysieren. Benjamin Vernot und Kollegen haben Zellkern-DNA von Neandertalern aus Höhlenablagerungen in Nordspanien und Südsibirien untersucht und konnten feststellen, dass dort vor etwa 100.000 Jahren eine Population durch eine andere ersetzt wurde. Die Untersuchung chromosomaler DNA aus Sedimenten kann Forschern auch an anderen Fundstätten neue Einblicke in die menschliche Vergangenheit geben, ohne dass sie auf den Fund fossiler Knochen und Zähne angewiesen sind.

Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, gilt als Begründer der Paläogenetik, einer Forschungsdisziplin, die sich mit der Analyse genetischer Proben aus Fossilien und prähistorischen Funden befasst. Welche genetischen Veränderungen im Laufe der Evolutionsgeschichte den modernen Menschen ausmachen, erforscht Pääbo durch Vergleiche der DNA-Sequenzen von heute lebenden Menschen, Neandertalern und weiteren menschlichen Vorfahren. Für seine wissenschaftliche Arbeit wird ihm nun der Japan-Preis verliehen, der mit 50 Millionen Yen (etwa 490.000 Euro) dotiert ist.

Bisher waren die Denisovaner nur durch einige wenige Fossilfragmente aus der Denisova-Höhle in Sibirien bekannt. Ein internationales Forschungsteam beschreibt nun einen 160.000 Jahre alten frühmenschlichen Kiefer aus Xiahe in China. Mithilfe der Analyse alter Proteine fanden die Forschenden heraus, dass der Besitzer des Unterkiefers einer Population angehörte, die eng mit den Denisovanern aus Sibirien verwandt war. Diese Population lebte während des Mittleren Pleistozäns im Hochland von Tibet und hatte sich schon lange vor Ankunft des Homo sapiens in der Region an die höhenbedingt sauerstoffarme Umgebung angepasst.

Die Iberische Halbinsel gilt seit langem als Sonderfall in der Bevölkerungsgeschichte Europas, aufgrund ihres einzigartigen Klimas und ihrer Lage am äußersten westlichen Rand des Kontinents. Während der letzten Eiszeit blieb die Region relativ warm, so dass Pflanzen und Tiere - und möglicherweise auch Menschen -, die sich aus einem Großteil des übrigen Europas zurückziehen mussten, dort weiterleben konnten. Ein internationales Forschungsteam hat nun in zwei Studien alte DNA von Individuen der iberischen Halbinsel analysiert, die aus einem Zeitraum von mehr als 12.000 Jahren stammen.

Die Denisova-Höhle im Süden Sibiriens ist weltweit die einzige bekannte Stätte, die zu verschiedenen Zeiten vom rätselhaften Denisova-Menschen und seinem Cousin dem Neandertaler besiedelt war. Zwei neue Studien unter maßgeblicher Beteiligung von Katerina Douka vom Jenaer Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte legen nun eine Zeitschiene vor, wann diese beiden altsteinzeitlichen Menschenarten jeweils an dieser Stätte lebten und welche Umweltbedingungen herrschten, bevor sie ausstarben.

Frühere Untersuchungen des mütterlich vererbten mitochondrialen Genoms eines Hominiden aus der "Knochengrube" Sima de los Huesos aus dem Jahre 2013 hatten ergeben, dass die Mitochondriengenome dieser Frühmenschen entfernt mit denen der Denisova-Menschen verwandt waren, ausgestorbenen Verwandten des Neandertalers aus Asien. Dieses Ergebnis überraschte, denn äußerlich weisen die Fossilien einige Neandertaler-Merkmale auf. Um die Verwandtschaftsverhältnisse näher zu beleuchten, sequenzierten Forscher des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig nun Erbgut aus dem Zellkern dieser Fossilien – eine technische Herausforderung, denn von der extrem alten DNA waren nur noch sehr kurze Fragmente übrig. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sima-Hominiden frühe Neandertaler waren.

Ein internationales Forscherteam hat mithilfe verschiedener DNA-Analysemethoden entdeckt, dass Neandertaler und moderne Menschen sich vor etwa 100.000 Jahren und damit mehrere Zehntausend Jahre früher als bisher bekannt vermischt haben. Das Ergebnis deutet darauf hin, dass einige moderne Menschen bereits früh aus Afrika auswanderten und sich mit Neandertalern vermischten. Diese modernen Menschen starben aber später aus, gehören also nicht zu den Vorfahren heute lebender Nicht-Afrikaner.

Bis heute ist stark umstritten, wann und in wie vielen Ausbreitungswellen der moderne Mensch von Afrika ausgehend den Rest der Welt besiedelte. Einem internationalen Forschungsteam ist es nun gelungen, die DNA von 35 frühen europäischen Jägern und Sammlern aus unterschiedlichen Zeitaltern zu rekonstruieren und neue, überraschende Einblicke in die frühe Bevölkerungsentwicklung Europas zu gewinnen.

In der Steinzeit zogen Männer zu ihren Frauen: Neue Auswertungen einer mehr als 9.000 Jahre alten Ausgrabungsstätte im Bergland westlich von Nazareth in Israel legen nahe, dass Kinder in der Jungsteinzeit hier in der Gemeinschaft ihrer Mütter lebten, während Männer von außen zur Gruppe hinzukamen und sie möglicherweise auch wieder verließen. Dies lässt auf gleichberechtigte Beziehungen unter den Geschlechtern schließen – vermutlich waren es keine klassischen Familienverbindungen, sondern Verhältnisse auf Zeit.

Die University of the Witwatersrand in Südafrika, die National Geographic Society und das South African Department of Science and Technology/National Research Foundation (DST/NRF) geben am 10. September 2015 die Entdeckung einer neuen Menschenart bekannt. Diese wird zu neuen Erkenntnissen über den Ursprung und die Diversität unserer Gattung beitragen.

Schon die frühesten Vertreter der Gattung Homo unterschieden sich in Körpergröße und Statur stark voneinander: Zu diesem Schluss kommt eine Studie von Wissenschaftlern der Universitäten Tübingen und Cambridge. Bislang war wenig über Gewicht und Körperlänge unserer Vorfahren bekannt, die zwischen 2,5 und 1,5 Millionen Jahren vor heute lebten. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits zu dieser Zeit die für heutige Menschen typische große Bandbreite zu finden ist.

Bisher fehlte jede Spur von jenen modernen Menschen, die von Afrika aus ihren Weg nach Norden nahmen, um vor ca. 45.000 Jahren in Europa anzukommen. Nun wurde im Norden Israels in der Manot-Höhle ein Fund gemacht, der diese Lücke im Wissen über unsere eigene Herkunft schließt.

Forscher entdecken Anteile von Neandertaler-DNA im Erbgut eines 45.000 Jahre alten modernen Menschen aus Sibirien

Heidelberger Wissenschaftler haben eine hochempfindliche und schnelle Methode entwickelt, um Bruchstücke von Erbinformation z.B. aus Blutplasma zu filtern und auszuwerten. Das innovative Verfahren kann in Zukunft die Krebsdiagnostik verfeinern, aber auch bei der Verbrechensaufklärung oder in der archäologischen Forschung helfen.

Obwohl die Neandertaler ausgestorben sind, finden sich Fragmente ihres Erbguts im Genom heute lebender Menschen wieder. Diese Fragmente sind aber nicht gleichmäßig über das Genom verteilt.

Das gilt zumindest für die damaligen Bewohner der Steppenzone zwischen Ural und Karpaten, wie Anthropologen aus Mainz und London in einer kürzlich veröffentlichten Studie feststellen. Bei DNA-Analysen an Skeletten der dortigen Jamnaja-Kultur fanden sie deutliche Marker für eine dunklere Pigmentierung von Haut, Haaren und Augen. Da Umweltbedingungen allein keine ausreichende Erklärung für die Entwicklung hin zu einer helleren Pigmentierung bietet, vermuten die Forscher eine andere Ursache für die festgestellte genetische Selektion: hellhäutigere Menschen waren anscheinend attraktivere Partner.

Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, der Oxford University und dem University College London hat eine Weltkarte erstellt, die die genetische Geschichte von 95 verschiedenen Populationen aus aller Welt über vier Jahrtausende hinweg beleuchtet.

Mindestens vier verschiedene Arten haben ihre Spuren im Erbgut einer Neandertalerfrau hinterlassen. Das zeigt die jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlichte vollständige Gensequenz aus einem Zehenknochen aus der Denisova-Höhle Sibirien.

Max-Planck-Wissenschaftler vermuten, dass die moderne menschliche Sprache schon vor 500.000 Jahren entstanden ist.

Das Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat die Genomsequenz des Neandertalers vervollständigt und stellt diese nun der Wissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung.

DNA-Analyse enthüllt Verwandtschaft zwischen heute lebenden Asiaten und amerikanischen Ureinwohnern mit frühen modernen Menschen aus Peking

Neandertaler waren überwiegend Rechtshänder. Zu diesem Ergebnis kommt eine Wissenschaftlerin des Senckenberg Forschungsinstitutes in Frankfurt/Main durch ihre Untersuchungen an Zähnen und Skelettteilen der ausgestorbenen Spezies. Die Rechtshändigkeit legt außerdem eine Dominanz der linken Gehirnhälfte und damit die Fähigkeit zur Sprache nahe.

Die Analysen eines internationalen Forscherteams um Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig zeigen, dass die Denisova-Menschen eine geringe genetische Vielfalt aufwiesen. In einer neuen Studie vergleichen sie nun das Denisova-Genom mit den Genomen von Neandertalern und von elf heute lebenden Menschen aus der ganzen Welt.

Nur 10 Milligramm fossiles Knochenmaterial genügten den Forschen am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, um das gesamte Genom des vor 30.000 Jahren ausgestorbenen Denisova-Menschen zu entschlüsseln. Möglich machten dies die Entwicklung neuer hochempflindlicher Untersuchungstechniken. Das gesamte Genom ist schon vor der eigentlichen Publikation im Internet veröffentlicht worden.

Moderne Menschen könnten Asien anders als bislang angenommen in mehr als einer Migrationswelle besiedelt haben

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat das Kerngenom eines mindestens 30.000 Jahre alten Fingerknochens sequenziert. Dieser stammt von einem ausgestorbenen Urmenschen, dessen Überreste von Archäologen der Russischen Akademie der Wissenschaften 2008 in der Denisova-Höhle im südlichen Sibirien ausgegraben wurden. Demnach war der Mensch aus Denisova weder Neandertaler noch moderner Mensch, sondern eine neue Homininenform.

Erstmals liegt eine Version der Genomsequenz einer ausgestorbenen Menschenart vor. Forscher des Max-Planck-Institutes für evolutionäre Anthropologie in Leipzig präsentieren gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam einen ersten Entwurf der Gensequenz des vor rund 30.000 Jahren ausgestorbenen Neandertalers. Erste Analysen von vier Milliarden Basenpaaren weisen darauf hin, dass Neandertaler im Genom einiger moderner Menschen Spuren hinterlassen haben.

Genetische Studien zeigen, dass einige Neandertaler möglicherweise rote bzw. helle Haare und eine hellere Haut hatten.

Forscher des Max Planck Institut für evolutionäre Anthropologie haben bei ihren Analysen herausgefunden, dass auch die Neandertaler den für die Sprachfähigkeit relevanten Genabschnitt FOXP2 besaßen.

Australische Wissenschaftler haben nach einer detaillierten Studie genetischer Daten von Menschen und Schimpansen den menschlichen Stammbaum umfassend gestutzt. Die Studie, durchgeführt von Dr. Darren Curnoe, School of Medical Sciences an der University of New South Wales, und Dr. Alan Thorne, Australian National University, wurde kürzlich in der Zeitschrift Homo veröffentlicht.