Neue Studien belegen weit zurückreichende Geschichte von Denisova-Mensch und Neandertaler in Südsibirien

Einem internationalen Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie ist es erstmals gelungen, die Genome mehrerer Mitglieder einer Neandertalergruppe zu sequenzieren. Unter den 13 Neandertalern aus Sibirien entdeckten die Forschenden mehrere miteinander verwandte Personen – darunter einen Vater und seine jugendliche Tochter. Zudem hat das Team aus den 13 Genomen erste Einblicke in die soziale Organisation einer Neandertalergemeinschaft gewonnen. Es scheint sich um eine kleine Gruppe enger Verwandter gehandelt zu haben, die aus 10 bis 20 Mitgliedern bestand. Bindeglieder zwischen verschiedenen Neandertalergruppen waren wohl in erster Linie Frauen.

Einem internationalen Forschungsteam der Universitäten Wien und Tübingen sowie der Max-Planck-Gesellschaft gelang es, fünf menschliche Überreste in der südsibirischen Denisova-Höhle zu identifizieren. Zu den Funden zählen neben Steinwerkzeugen und Nahrungsresten auch Überreste dreier Denisova-Menschen sowie eines Neandertalers mit einem Alter von rund 200.000 Jahren.

Mit einem innovativen Ansatz und aufwändigen Analyse- und Sequenzierungsmethoden gelang es einem Forschungsteam, menschliche und tierische DNA aus paläolithischen Schichten der Satsurblia-Höhle im Kaukasus zu isolieren - ohne dafür Skelettüberreste zur Verfügung zu haben.

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.

Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Mongolischen Akademie der Wissenschaften haben das Genom des ältesten menschlichen Fossils, das bis jetzt in der Mongolei gefunden wurde, analysiert. Sie konnten belegen, dass die 34.000 Jahre alte Frau rund 25 Prozent ihrer DNA von Westeurasiern geerbt hat. Die Vorfahren heute lebender Menschen hatten den eurasischen Kontinent folglich schon kurz nach der ersten Besiedlung erneut durchquert. Die Studie zeigt auch, dass das Erbgut der Frau, sowie auch das eines 40.000 Jahre alten Individuums aus China, DNA-Segmente von Denisovanern enthielt, einer ausgestorbenen Homininenform, die vor der Ankunft des modernen Menschen in Asien lebte.

Bisher hatten Forschende die Genome von zwei Neandertalern in einer hohen Qualität sequenziert. Einer dieser beiden Neandertaler stammte aus der Vindjia-Höhle im heutigen Kroatien, der andere aus der Denisova-Höhle im sibirischen Altai-Gebirge. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat nun das Genom eines dritten Neandertalers in einer hohen Qualität sequenziert, dessen Überreste in der etwa 106 Kilometer von der Denisova-Höhle entfernten Tschagyrskaja-Höhle gefunden worden waren.

Als die Vorfahren heutiger Menschen vor etwa 50.000 Jahren Afrika verließen, trafen sie auf Neandertaler. Dieses Aufeinandertreffen führte zu einer Vermischung beider Gruppen. Zwei Prozent der DNA von heute außerhalb Afrikas lebender Menschen stammt von dieser Neandertaler-Population ab. Eine großangelegte Studie von Forschenden der Universität Aarhus in Dänemark, gemeinsam mit deCODE genetics in Island und dem Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat anhand der Genome von 27.566 heutigen Isländerinnen und Isländern untersucht, welche Teile in ihrem Erbgut von Neandertalern stammen und welchen Effekt diese haben.

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.

Forschende haben am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig Teile des Erbguts von zwei etwa 120.000 Jahre alten Neandertalern aus Deutschland und Belgien sequenziert. Die Analysen dieser Erbgut-Sequenzen ergaben, dass die letzten Neandertaler, die vor etwa 40.000 Jahren lebten, zumindest teilweise von diesen etwa 80.000 Jahre älteren europäischen Neandertalern abstammen. Im Erbgut des 120.000 Jahre alten Neandertalers aus Deutschland fanden die Forschenden außerdem Hinweise auf eine mögliche Abstammung von einer isolierten Neandertalerpopulation oder von Verwandten des modernen Menschen.

Zwei 31.000 Jahre alte Milchzähne aus einer Ausgrabungsstätte im Nordosten Sibiriens haben zur Entdeckung einer bisher unbekannten Bevölkerungsgruppe geführt, die während der letzten Eiszeit in diesem Gebiet gelebt hat. An der Entdeckung dieser «Alt-Nordsibirier» beteiligt war auch Laurent Excoffier, Professor am Institut für Ökologie und Evolution der Universität Bern und Gruppenleiter am SIB Schweizerisches Institut für Bioinformatik.

Nord- und Zentralasien wurden in Studien zu frühen menschlichen Migrationen bislang vernachlässigt, da Wüsten und Gebirge als unüberwindliche Barrieren angesehen wurden. Die Studie eines internationalen Forschungsteams argumentiert nun jedoch, dass der Mensch unter feuchteren klimatischen Bedingungen diese extremen Lebensräume in der Vergangenheit durchquert haben könnte.

Ein internationales Forschungsteam hat archäologische, historische und linguistische Daten mit den genetischen Informationen von mehr als 700 neu analysierten Individuen kombiniert, um ein detaillierteres Bild der Geschichte des inneren Eurasiens zu erstellen. Dabei zeigte sich, dass die indigenen Bevölkerungsgruppen der Region genetisch, kulturell und sprachlich sehr unterschiedlich sind. Genetisch lassen sie sich jedoch drei Gradienten zuordnen, die geografisch von Ost nach West verlaufenden Zonen entsprechen.

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.

Als der moderne Mensch Afrika verließ, vermischte er sich mit dem Neandertaler und dem Denisova-Menschen. Ein Forschungsteam hat nun DNA-Fragmente untersucht, die diese ausgestorbenen Homininen an moderne Menschen weitergegeben haben, deren Nachfahren heute auf den Inseln Südostasiens und in Papua-Neuguinea leben. Dabei stellten sie fest, dass nicht nur eine, sondern zwei verschiedene Denisovaner-Linien – die sich schon vor Hundertausenden von Jahren voneinander getrennt hatten – Erbgut an die Vorfahren der Papua weitergegeben haben. Eine der beiden Denisova-Linien unterscheidet sich von der anderen so sehr, dass es sich bei ihr sogar um eine völlig neue Urmenschen-Gruppe handeln könnte.

Die Französin, die am Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie forscht, hatte anhand eines kleinen Knochensplitters herausgefunden, dass ein vor zirka 90.000 Jahren geborenes Mädchen direkt von einer Neandertaler-Mutter und einem Denisova-Vater abstammt. Ein genetischer Nachweis, der Einblicke in die Menschheitsgeschichte gewährt.

Bis vor etwa 40.000 Jahren lebten wenigstens zwei Homininen-Gruppen in Eurasien – Neandertaler im Westen und Denisovaner im Osten. Forschende am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) in Leipzig sequenzierten nun das Genom eines Individuums aus Sibirien und entdeckten, dass die Mutter dieser vorgeschichtlichen Frau eine Neandertalerin und ihr Vater ein Denisovaner gewesen ist.

Die mitochondriale DNA aus dem Oberschenkelknochen eines Neandertalers trägt dazu bei, die komplizierte Beziehung zwischen modernen Menschen und Neandertalern zu klären. Die genetischen Daten, die von einem Forschungsteam unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte in Jena und der Universität Tübingen, rekonstruiert wurden, liefern einen zeitlichen Rahmen für eine vermutete Migration von Urmenschen aus Afrika, die eng mit dem modernen Menschen verwandt waren. Diese kreuzten sich mit den zu dieser Zeit bereits in Europa lebenden Neandertalern und hinterließen ihre Spur in der mitochondrialen DNA der Neandertaler. Die heute in Nature Communications veröffentlichte Studie, datiert dieses Ereignis auf die Zeit vor 470.000 bis 220.000 Jahren.

Obwohl es in Europa und Asien zahlreiche prähistorische Fundstätten gibt, die Werkzeuge und andere von Urmenschen verwendete Gegenstände enthalten, sind Skelettüberreste ihrer Schöpfer selten. Forscher vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig haben daher nach neuen Wegen zur Gewinnung von Urmenschen-DNA gesucht.

Mithilfe neuester Extraktions- und Analysetechniken ist es Forschern vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig gelungen, eine nahezu vollständige mitochondriale Genomsequenz eines 400.000 Jahre alten Homininen aus der Höhle von Sima de los Huesos, Spanien, zu bestimmen. Anhand dieser Sequenz konnten die Forscher eine Verwandtschaft dieses Vertreters der Gattung Homo mit den Denisova-Menschen aufdecken, einem ausgestorbenen Verwandten des Neandertalers aus Asien. Derartig alte DNA konnte bis vor kurzem nur von Fossilien aus Permafrostgebieten gewonnen werden.

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.

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.