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Kleine Probe, große Wirkung

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 31.08.2012 17:49

2008 entdeckten russische Paläontologen in einer Höhle im sibirischen Altai-Gebirge ein paar spärliche Knochen, deren Ursprung sich später als ein Menschentyp herausstellen sollte, der sich sowohl vom modernen Menschen als auch vom Neandertaler unterschied. 2011 wurden die Denisova-Menschen als eigene Spielart eingestuft, seit dieser Woche ist ihr Erbgut offiziell genauso gut sequenziert wie das des normalen Menschen. In "Science" berichten Forscher aus Deutschland, den USA und Russland über die erstaunlichen Resultate einer neuen Sequenziermethode.

Fingerglied des Denisova-Mädchens"Einige Völker in Ost- und Südostasien und unter den amerikanischen Ureinwohnern besitzen mehr Neandertaler-Erbgut als Europäer, obwohl Neandertaler hauptsächlich in Europa lebten" erklärt der Populationsgenetiker David Reich von der Harvard Medical School auf einer Telefonkonferenz des Wissenschaftsmagazins "Science", "wir können das nicht mehr auf die simple Weise erklären, wie wir das bisher taten." Bei der Pressekonferenz ging es gar nicht um die Neandertaler, sondern um ihre engen Verwandten, die Denisova-Menschen. Doch die von Reich und seinen Kollegen um Svante Pääbo vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie vorgestellte Gesamtausgabe des Denisova-Erbguts ist so gut, dass man aus ihr auch Schlüsse über die Neandertaler ziehen kann.

"Wir haben dieses Genom in einer Qualität bestimmt, wie wir sie von Genomsequenzen heutiger Menschen kennen", erklärte Pääbo, einer der bekanntesten Paläogenetiker der Welt. Dass das Genom aus einer winzigen Probe eines gleichfalls winzigen Fingerknochens aus der sibirischen Denisova-Höhle stammt und dieser Knochen, von einem Zahn und einem Zehenglied abgesehen, das einzige ist, was wir von den Denisova-Menschen kennen, macht die Leistung nur noch aufsehenerregender. Praktisch das gesamte Genom, 99,9 Prozent, liegt mindestens in einer Kopie vor, in mehr als 20 Kopien gibt es 92 Prozent des Erbguts, und das macht einen Riesenunterschied zu den bisher vorliegenden Sequenzen ausgestorbener Menschentypen.

Denisova-Backenzahn"Mit einer derart guten Genomsequenz kann man viel mehr anfangen", erklärt Max-Planck-Forscher Mathias Meyer, der die Methode entwickelt hat, "wir sahen zum Beispiel, dass die genetische Vielfalt der Denisova-Menschen wesentlich geringer war als die der modernen Menschen." Das wird normalerweise als Zeichen angesehen, dass das untersuchte Individuum Teil einer kleinen Gruppe war. "Mit verfeinerter Analyse sahen wir dann", so Meyer weiter, "dass diese genetische Vielfalt schon seit ein paar 100.000 Jahren so gering war." Das bedeutet, dass die Denisova-Menschen nie sehr zahlreich waren und trotzdem ein riesiges Gebiet durchwandert haben müssen. Denn sie haben engeren Kontakt zu den Vorfahren der heutigen Papuanern gehabt, in deren Genom rund sechs Prozent Denisova-DNA zu finden ist. Auch in den Genen des chinesischen Mehrheitsvolkes der Han und in dem der Dai, die in Südwestchina leben, fanden sich Spuren der Denisova-Menschen, ebenso im Erbgut des Karitiana-Volkes aus dem brasilianischen Amazonas-Staat Rondonia. Mit all diesen Völkern teilen sich die Denisova-Menschen mehr Erbgut als mit den heutigen Europäern. Die Arbeitsgruppe um Reich und Pääbo geht allerdings davon aus, dass die fraglichen DNA-Stücke weniger direkt von Sexualkontakten mit Denisova-Menschen stammen, als von solchen mit Neandertalern. "Wir schätzen, dass der Anteil der Neandertaler an Europäern um 24 Prozent geringer als in den ostasiatischen und südamerikanischen Völkern", schreiben die Autoren in "Science".

Denisova-Ausgrabung 2Diese Tatsache stellt die bisherigen Erklärungen für den Neandertaler-Anteil in uns in Frage. "Es geht nicht mehr mit einem einzigen Genaustausch zwischen Neandertalern und den modernen Menschen außerhalb Afrikas, der vermutlich im Nahen Osten stattfand", erklärt David Reich, "etwas viel komplexeres hat da stattgefunden." Bisher war man davon ausgegangen, dass die modernen Menschen sehr früh während ihres Auszugs aus Afrika auf Neandertaler trafen und sich mit ihnen paarten. Der passende Ort wäre Palästina gewesen, wo sich beide Menschentypen nachweisen lassen. "Jetzt dürfte es mindestens zwei dieser Neandertal-Genflüsse gegeben haben, oder eine Verwässerung des ursprünglichen Neandertalmaterials in Europa", mutmaßt Harvard-Genetiker Reich.

Genaueres wird man erst wissen, wenn auch das Neandertalgenom in entsprechender Qualität vorliegt, ein Vorhaben, das man in Leipzig bereits in Angriff nehmen will. Über die Denisova-Menschen selbst kann man auch mit der detaillierten Genom-Sequenz nicht viel mehr berichten als vor zwei Jahren. Damals hatte eine erste gröbere Analyse ergeben, dass das Mädchen, von dem der Knochen stammt, dunkelhaarig, braunäugig und von dunklerer Hautfarbe war. Über den modernen Menschen sagt die Denisova-Sequenz dagegen umso mehr aus: "Das ist besonders faszinierend für mich", erklärte Svante Pääbo, "weil wir jetzt all die Mutationen identifizieren können, die sich ereignet haben, seitdem wir uns von den Denisova-Menschen getrennt haben." Die Mutationen haben sich in einem Zeitraum angesammelt, den die Wissenschaftler mit 170.000 bis 700.000 Jahren angeben. Diese gewaltige Zeitspanne ist nötig, weil sich in jüngster Zeit heftiger Streit um die Mutationsrate des menschlichen Genoms entzündet hat. Ohne diese Rate kann man aber nicht von der Zahl der Mutationen auf die Zeitspanne schließen.

Finger-ScanInsgesamt handelt es sich um 111.812 einzelne Veränderungen des Codes, der insgesamt aus rund drei Milliarden einzelnen Basis-Einheiten besteht, und um etwas weniger als 10.000 Zu- und Abgänge bei den Basenpaaren. "Das ist keine so lange Liste", meint Pääbo, "viele von ihnen werden überhaupt keine Funktion haben, aber irgendwo in dieser Liste schlummern die Veränderungen, die nötig waren, damit der moderne Mensch entstand."  Diese Liste will der in Leipzig arbeitende Schwede jetzt verstärkt angehen, auf der Suche nach den Genen, die den Menschen vom Rest der Primaten unterscheiden.

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