Forschung bestätigt, dass die DNA der Neandertaler etwa 20% des modernen menschlichen Genoms ausmacht

Obwohl es seit vielen Jahren umstritten wird, gibt es nun schlüssige Beweise dafür, dass Neandertaler sich mit modernen Menschen (Homo sapiens) fortgepflanzt haben. Die erste vollständige Kartierung eines Neandertaler-Genoms fand vor etwa acht Jahren statt - sie unterstützt die Verbindung zwischen Menschen und Neandertalern und zeigt auch, dass Neandertaler-DNA tatsächlich im Menschen existiert.

Eine Studie zeigt, dass nicht-afrikanische Menschen etwa 1% bis 4% Neandertaler-DNA in sich tragen. Und zwei weitere Studien zeigen, dass der Anteil an Neandertaler-DNA in modernen Menschen zusammengenommen etwa 20% beträgt. Diese Gene haben einen Einfluss auf eine Reihe von Bereichen: Haar, Haut und Krankheit.

The homme de Spy ("Man from Spy") (boris doesborg/ CC BY NC SA 2.0) und andere stereotype Rekonstruktionen dessen, wie Neandertaler ausgesehen haben mögen: im Neandertal Museum in Mettmann, Deutschland (Stefan Scheer/Stefanie Krull/ CC BY SA 3.0), im Museum für Naturkunde, Berlin, Deutschland ( כ.א ל ו ן/CC BY SA 3.0) und im Paläolithischen Museum Zagros, Kermanshah (Rawansari/ CC BY SA 3.0)

Die Menge an Neandertaler-DNA ist bei modernen Menschen nicht groß, aber sie hatte einen sehr wichtigen Einfluss. Eigenschaften, die aus der DNA der Neandertaler gewonnen wurden, könnten tatsächlich der Schlüssel zum Überleben des Homo sapiens gewesen sein. Gene wie solche, die in schwierigen Klimazonen einen Vorteil bieten, wären sicherlich nützlich gewesen.

Vergleich der Schädel des modernen Menschen und des Neandertalers aus dem Cleveland Museum of Natural History. (Deriv) (CC BY SA 2.0)

Neandertaler-DNA fehlt in einigen Teilen nicht-afrikanischer Genome völlig, aber in anderen kann sie zweifelsohne nachgewiesen werden. Der Wissenschaftler Joshua Akey glaubt, dass die Gene, die weitergelebt haben, hauptsächlich die vorteilhaften sind - Gene, die mehr Schaden als Gutes verursachen, seien kaum an moderne Menschen weitergegeben worden.

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In der zweiten Studie aus dieser Zeit untersuchten Sriram Sankaraman und David Reich von der Harvard Medical School 1.004 moderne Genome auf der Suche nach Neandertaler-DNA, indem sie sie mit dem zuvor sequenzierten Neandertaler-Genom verglichen.

Neandertaler im Natural History Museum in London. (CC BY NC ND 2.0)

Akey und sein Kollege Benjamin Vernot, beide von der University of Washington in Seattle, suchten auch nach Neandertaler-DNA in den Genomen von 665 lebenden Menschen. Sie folgten jedoch einem anderen Prozess und begannen nicht mit der Verwendung des kartierten Neandertaler-Genoms. Dennoch identifizierten sie auch Neandertaler Genfragmente, die 20% des gesamten Neandertaler-Genoms ausmachen.

Die Forscher in den beiden Studien haben unterschiedliche Ansätze, aber ähnliche Ergebnisse erzielt. Beide fanden heraus, dass Gene, die an der Herstellung von Keratin (einem Protein in unserer Haut, unseren Haaren und Nägeln) beteiligt sind, reich an Neandertaler-DNA sind. Sie zeigten auch, dass die Neandertaler-Gene, die die Hautfarbe beeinflussten, bei etwa 66% der Ostasiaten und 70% der Europäer nachgewiesen werden konnten.

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Männliche und weibliche Homo neanderthalensis im Neandertal Museum, Mettmann, Deutschland. (UNiesert/Frank Vincentz/CC BY SA 3.0)

Sankaramans Forschung zeigte auch, dass die DNA des Neandertalers das Risiko für bestimmte Krankheiten wie Lupus, Gallenzirrhose, Morbus Crohn und Typ-2-Diabetes beeinflusst.

Neandertaler-Gene sind mit vielen gesundheitlichen Problemen des modernen Menschen verbunden. (Deborah Brewington/Vanderbilt University)

In beiden Studien wurde festgestellt, dass einige Bereiche unserer DNA keine Neandertaler-DNA aufweisen, wie zum Beispiel diejenigen, die an der motorischen Koordination, den Hoden und dem X-Chromosom beteiligt sind. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass einige der Neandertaler-Mutationen mit der DNA des modernen Menschen unvereinbar waren, vielleicht aufgrund der verminderten Fertilität, und deshalb nicht weitergegeben wurden.

Andere Hominide Beziehungen erforschen

Nach Abschluss ihrer Studien lenkten beide Forschergruppen ihren Fokus auf die Erforschung der Beziehungen zwischen der DNA moderner Menschen und der anderer Hominiden, wie den Denisova-Menschen. Die Forschungen sind noch nicht abgeschlossen.

Replika eines Denisova-Molaren, der in der Höhle von Denisova entdeckt wurde. Naturwissenschaftliches Museum in Brüssel, Belgien. (Public Domain)

Im Jahr 2013 sagten Forscher, dass Denisova-Menschen bis zu 8% ihres Genoms mit einer „superarchaischen“ und unbekannten Spezies teilen, die vor etwa einer Million Jahren lebte. Ihre Gene deuten darauf hin, dass die Denisova-Menschen sich in Asien mit einer Art fortpflanzten, die weder ein moderner Mensch noch ein Neandertaler war. Das unbekannte Genom wurde in zwei Zähnen und einem Fingerknochen eines Denisova-Menschen nachgewiesen. Das ist nicht die einzige Studie, die nahe legt, dass es unbekannte Arten gibt, die darauf warten, im Hominiden Stammbaum entdeckt zu werden.

Beziehung des Neandertaler-Y-Chromosoms zu denen des modernen Menschen. Die Genealogie (roter Baum) lässt sich in erster Linie als Spiegelung der Populationsdivergenz (grauer Baum) erklären. Die Forscher fanden keinen Beweis für (a) einen stark divergenten superarchaischen Ursprung des Neandertaler-Y-Chromosoms, (b) einen antiken Genfluss nach der Bevölkerungsspaltung oder (c) eine relativ jüngste Einführung eines modernen menschlichen Y-Chromosoms in die Neandertaler-Population. (Mendez et al.)

Die Anwendung von Methoden, wie sie in den oben genannten Studien beschrieben werden sowie die Schaffung neuer Methoden neben den technologischen Fortschritten haben und werden uns weiterhin einen überraschenden und interessanten Einblick in unsere Ursprünge geben.

Oberes Bild: Ein moderner Mensch, links und eine Neandertalerin, rechts. Quelle: Genetisches Alphabetisierungsprojekt/Fair Use

Von Joanna Gillan