Gemeinsames Erbgut: Der Neandertaler im eigenen Stammbaum

Hatten Sie nun Sex miteinander oder nicht? Die Frage, ob frühe moderne Menschen und Neandertaler sich irgendwann in grauer Vorzeit miteinander vergnügt und als Folge dessen gemeinsame Kinder zur Welt gebracht haben, ist alt. Oder anders ausgedrückt: Welchen genetischen Besonderheiten ist es zu verdanken, dass Homo sapiens vor rund 200.000 Jahren entstehen und sich innerhalb kürzester Zeit auf dem ganzen Erdball ausbreiten konnte?

Einer Antwort auf diese Fragen ist ein internationales Team um Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (EVA) in Leipzig jetzt ein bedeutendes Stück näher gekommen. Die 56 Wissenschaftler aus 22 Institutionen haben in vierjähriger, akribischer Fleißarbeit rund 70 Prozent des Neandertaler-Genoms analysiert und mit dem Erbgut des modernen Menschen verglichen. Ihre Ergebnisse, die Pääbo im vergangenen Jahr auf einer Tagung in den USA bereits angekündigt hatte und die seither mit Spannung erwartet wurden, stellen die Forscher am heutigen Freitag in der Wissenschaftszeitschrift Science vor.

Drei kleine, rund 38.000 Jahre alte Knochensplitter weiblicher Neandertaler, gefunden in der Vindija-Höhle in Kroatien, reichten Pääbo und seinen Kollegen aus, um dem Genom des ausgestorbenen Verwandten weitgehend auf die Schliche zu kommen. Als Vergleich diente dem Team das eigens für diese Studie analysierte Erbgut von fünf heute lebenden Menschen aus Frankreich, China, Papua-Neuguinea, West- und Südafrika.

Bereits der erste Erbgutvergleich brachte eine Überraschung mit sich: "Anders als bisher vermutet haben der frühe moderne Mensch und der Neandertaler sich offenbar gepaart und gemeinsame Nachkommen erzeugt", sagt der EVA-Forscher Johannes Krause, der an der Studie maßgeblich beteiligt war. "Im Genom der meisten heute lebenden Menschen stammen etwa zwei bis vier Prozent der DNA sehr wahrscheinlich vom Neandertaler."

Leider könne man aus den Genen nicht herauslesen, auf welche Weise sich Mensch und Neandertaler einander angenähert hätten, sagt der ebenfalls am EVA forschende Erstautor der Studie, Richard Green: "Aber es ist wichtig zu wissen, dass ein solcher Genfluss stattgefunden hat, und es ist faszinierend darüber nachzudenken, wie er zustande gekommen ist."

Zu ihrem Schluss kamen die Forscher, nachdem sie festgestellt hatten, dass der Neandertaler mehr genetische Gemeinsamkeiten mit Europäern und Asiaten als mit Afrikanern hat. Darüber hinaus ähnelt das Neandertaler-Erbgut dem Genom von Europäern im gleichen Ausmaß wie dem von Ostasiaten - obwohl die Neandertaler nach allem, was man heute weiß, nie in Ostasien gelebt haben. Ihre Überreste wurden ausschließlich in Europa und Westasien gefunden.

"Für diese Befunde gibt es eigentlich nur eine logische Erklärung", sagt Krause: "Nachdem die frühen modernen Menschen Afrika verlassen hatten, müssen sie sich vor etwa 40.000 bis 100.000 Jahren mit Neandertalern, die im Nahen und Mittleren Osten lebten, gepaart haben." Erst von da aus habe Homo sapiens dann Europa und den fernen Osten erobert.

Reizvolle Vorstellung

"Diejenigen von uns, die außerhalb Afrikas leben, tragen also ein kleines bisschen Neandertaler in sich", resümiert Svante Pääbo. Doch auch wenn dies eine reizvolle Vorstellung sei, sei für ihn die Suche nach den genetischen Veränderungen, die dem modernen Menschen den entscheidenden Überlebensvorteil verschafft hätten, der faszinierendere Teil des Projekts. "Wir können jetzt zum ersten Mal genetische Merkmale identifizieren, durch die wir uns von allen anderen Organismen, auch von unseren nächsten Verwandten, unterscheiden", sagt Pääbo.

Um das zu erreichen, habe man in den gut drei Milliarden DNA-Bausteinen der Erbgut-Sequenzen nach Genen gesucht, bei denen Abweichungen in der Reihenfolge der Bausteine beim Menschen, nicht aber beim Neandertaler, häufig seien, erklärt Johannes Krause: "Von diesen Genen nehmen wir an, dass sie die Überlebens- und Fortpflanzungschancen der frühen Menschen auf irgendeine Weise verbessert haben."

Das komplizierte Verfahren ist notwendig, weil der moderne Mensch und der Neandertaler so eng miteinander verwandt sind. "Wenn wir uns nur einen bestimmten, beliebig gewählten Teil des Erbguts anschauen, kann es sein, dass ein moderner Mensch und ein Neandertaler einander ähnlicher sind als zwei heute lebende Menschen", sagt Krause.

Auf fünfzig derart veränderter Gene sind die Forscher gestoßen. Vier von ihnen werden mit kognitiven Fähigkeiten des modernen Menschen in Verbindung gebracht: "Wenn diese Gene nicht richtig funktionieren, entstehen Krankheiten wie Schizophrenie, Autismus oder das Down-Syndrom", sagt Krause. Andere Gene sind beispielsweise für den Energiestoffwechsel, die Wundheilung und für die Entwicklung von Schädel, Schlüsselbein und Brustkorb wichtig.

In der Baustein-Abfolge des Sprachgens FoxP2 fanden die Forscher hingegen keine Unterschiede zwischen Mensch und Neandertaler. "Wir wissen nun zwar immer noch nicht, ob der Neandertaler sprechen konnte", sagt Krause. "Aber wir können es zumindest nicht ausschließen."