Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Wissen Genetik der Steinzeitmenschen

Genetik der Steinzeitmenschen

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 11.10.2007 08:28

Von der Erbgutanalyse versprechen sich die Biologen ungeahnte Einblicke in die Entstehung und Funktionsweise der Lebewesen, den Menschen eingeschlossen. Bislang klappte die Entschlüsselung aber nur für lebende Organismen, da sich die empfindlichen Erbmoleküle schnell zersetzen. Mit immer besseren Methoden und Maschinen können die Genetiker sich jetzt allerdings auch ausgestorbene Lebewesen vornehmen. Besonders interessant ist dabei der Neandertaler, der allgemein als unser nächster Verwandter angesehen wird. Zwei Forschergruppen verkündeten jetzt einen Durchbruch in Sachen Steinzeitgenetik.

Bei der Lösung der brennend heißen Frage, wie viel Neandertaler in uns modernen Menschen steckt, sehen sich die Paläogenetiker vor dem großen Durchbruch. "Wir stehen ganz klar an der Schwelle der Neandertalergenomik!" Edward Rubin vom Genetiklabor des Lawrence Berkeley National Laboratory im kalifornischen Berkeley kann auf der Telefonkonferenz den Triumph in seiner Stimme kaum unterdrücken. Zusammen mit seinem Kollegen Svante Pääbo vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie verkündete er der Öffentlichkeit, dass man zum ersten Mal Erbgut aus dem Kern von Neandertalerzellen isoliert und entziffert habe. Überdies ist es die bislang größte Erbgutsammlung des Neandertalers. Den beiden rivalisierenden Platzhirschen auf dem Markt der Wissenschaftszeitschriften "Science" und "Nature" war das sogar eine gemeinsame Veranstaltung und abgestimmte Veröffentlichung wert. Die Aufsätze der beiden Teams erscheinen parallel und zum selben Zeitpunkt.

Neandertaler Rekonstruktion klein

Wie nah ist der Neandertaler mit uns verwandt? Genetiker wollen das in den nächsten Jahren herausfinden. Foto: Neanderthalmuseum

Mit ungeheurem technischen Aufwand haben die Amerikaner 65.000 und die Deutschen rund eine Million Basenpaare isoliert. Der Zahlenunterschied beruht auf unterschiedlichen Methoden: Die Amerikaner suchten gezielt nach bestimmten Genen, die Deutschen gaben sich mit beliebigen Schnipseln zufrieden. Basenpaare sind die kleinste Informationseinheit des Erbmoleküls DNA. Sie bilden die Sprossen des leiterförmigen Erbstrangs und stellen sozusagen die Buchstaben dar, aus der sich die Erbinformation zusammensetzt. "Es ist allerdings erst ein Kratzen an der Oberfläche", meinte Pääbo. Denn die Zahlen klingen imposanter, als sie auf den zweiten Blick wirklich sind: Unser Erbgut besteht nämlich aus 3,2 Milliarden Basenpaare. Dennoch ist es ein ungeheurer Fortschritt, denn beide Arbeitsgruppen sind erstmals zum Zellkern vorgedrungen - alle bisherigen Genuntersuchungen am Neandertaler hatten sich die viel zahlreicher vorhandenen Gene aus den Mitochondrien, den Zellkraftwerken vorgenommen. In einer Zelle gibt es ungefähr 2000 Mal mehr Mitochondrien-Erbgut als solches aus dem Zellkern. Doch nur im Zellkern ist die Erbinformation sowohl von der Mutter als auch vom Vater vertreten, die Mitochondrien kommen mit der Eizelle von der Mutter und bieten daher gewissermaßen nur die halbe Wahrheit.

Svante Pääbo sprüht daher vor Optimismus. "In zwei Jahren werden wir die erste grobe Skizze des Neandertalergenoms haben", verkündete er den Journalisten. Seine Arbeitsgruppe habe für die kommenden zwei Jahre Mittel für die Erarbeitung dieser Skizze erhalten. "Zur Zeit hoffen wir sogar mit 19 Monaten auskommen zu können", so Pääbo. Dank technischer Neuerungen werden wohl zwei bis vier Gramm Knochenmaterial für die Skizze genügen. "Mit dem Genom werden wir die Biologie der Neandertaler erkunden können, wie wir das mit Knochen und Artefakten niemals hätten tun können", schwärmt sein Kollege Rubin, "das wird die Anthropologie in vielen Bereichen verändern." Anstelle von Vermutungen und Spekulationen, die auf ein paar Knochen und anderen Funden beruhten, käme jetzt die auf Erbgutdaten gegründete Wissenschaft. Die Paläoanthropologen quittieren solcherlei Ankündigungen ziemlich schmallippig. "Paläoanthropologie ist eine Wissenschaft, die Genetik eine andere und beide haben ihre unterschiedlichen Methoden, die Wahrheit zu ergründen", meint etwa Yves Coppens, Professor am Collège de France und einer der Koryphäen des Fachs, "für uns ist es wichtig, die Erkenntnisse und Ansichten der Genetiker zu hören, genauso wie es umgekehrt auch für sie wichtig ist."

In der heiß umstrittenen Frage, ob Neandertaler und moderne Menschen miteinander Sex hatten und sich fortpflanzten, glauben Pääbo und Rubin jedoch jetzt schon eine Antwort geben zu können. Rubin: "Wir haben keinerlei Anzeichen dafür, dass es zwischen Neandertaler und modernem Menschen eine Vermischung des Erbguts gegeben hat." Dies sagt Pääbo, seit er 1997 zum ersten Mal Neandertalererbgut analysierte. Forscher wie der amerikanische Paläoanthropologe Erik Trinkaus von der Washington University in St. Louis sehen das allerdings ganz anders. Sie führen die klassischen anthropologischen Argumente - Vergleiche von Skelettmerkmalen - gegen die Genetik ins Feld. Erst vor wenigen Wochen präsentierte Trinkaus in den ebenfalls hoch angesehenen Abhandlungen der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften Skelettteile eines rumänischen Steinzeit-Homo sapiens, der zahlreiche Neandertalerkennzeichen aufwies. Trinkaus interpretierte dies als Zeichen für einen beträchtlichen Neandertaleranteil.

Die Schlacht zwischen Genetikern und klassischen Anthropologen ist daher noch keineswegs geschlagen, ganz zu schweigen von einem Sieg der Genforscher. Das liegt unter anderem daran, dass man bisher nur Erbgut aus den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle hatte, das nur über die weiblichen Eizellen weitergegeben wird. Eine Chance auf männliche Neandertaler in unserer Ahnenreihe bestand also weiterhin. Jetzt haben die Arbeitsgruppen aber Erbgut aus dem Zellkern genommen, das von beiden Elternteilen stammt. Die geringe Zahl der bekannten Bausteine schreckt die Genetiker dabei nicht. "Es ist eine statistische Zufallsauswahl aus dem Erbgut und wir haben bei dieser Auswahl eben keine Hinweise gefunden", so Pääbo. Doch für die Gegenseite wird dies der Punkt sein, an dem sie ihre Argumente ansetzt. Und auch die Wissenschaftler um Pääbo sind sich ihrer Sache noch nicht ganz sicher, und so steht dieses Thema auch auf Pääbos Forschungsplan für die kommenden Jahre. "Mit dem Neandertalergenom können wir dann sogar noch einem möglichen Austausch in die andere Richtung nachgehen, dem genetischen Input des modernen Menschen in den Neandertalergenpool", meint Pääbo.

Dennoch hat die Paläogenetik immenses Potential. So berechneten die beiden Gruppen unabhängig voneinander, wann der letzte gemeinsame Vorfahr von Neandertaler und modernem Mensch lebte, sozusagen der Ast im Stammbaum des Menschen, aus dem die Zweige von modernem Mensch und Neandertaler hervor wuchsen. Beide kamen übereinstimmend auf einen Zeitpunkt vor rund 700.000 Jahren, als noch die Frühmenschenform Homo erectus sich die Erde erschloss und von beiden moderneren Arten noch lange keine Rede war. Genetisch getrennte Wege waren für beide Arten spätestens vor 400.000 Jahren vorgezeichnet. Auf diesen Zeitpunkt legen die Genetiker sozusagen die Astgabel zwischen Neandertaler- und Menschenzweig. Auch wenn diese Berechnungen auf Voraussetzungen beruhen, die möglicherweise in der Realität nicht zutrafen, kommen sie dennoch weiter als die rein auf Fossilien basierenden Methoden. Denn der Stammbaum des Menschen zeichnet sich auch durch eine ausgesprochen geringe Fossiliendichte aus. Nur eins werden die Genetiker wohl nie schaffen: "Wir werden niemals", so Edward Rubin, "den Kerl wieder zum Leben erwecken können."