Zusammenfassung von Die Neandertaler und wir

Mit dem erfolgreich erprobten Verfahren konnten die Wissenschaftler also erstmals im großen Stil DNA sequenzieren. Doch wie schlossen sie von den langen Buchstabenketten auf den Verwandtschaftsgrad zweier Proben?

Der Schlüssel liegt in kleinen, zufälligen Veränderungen in der Sequenz, die gemeinhin als Mutationen bezeichnet werden. Wenn zwei DNA-Sequenzen die gleiche Mutation aufweisen, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sie beide auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen, der diese Mutation ebenfalls aufweist. Wenn man die Genome zweier heute lebender Menschen vergleicht, sind unter den je ca. drei Milliarden Buchstaben durchschnittlich rund drei Millionen verschieden – doch das bedeutet auch, dass über 99% gleich sind. Je stärker sich zwei Genome unterscheiden, desto mehr Generationen liegt der gemeinsame Verwandte zurück. Genauso gilt umgekehrt: Je mehr gemeinsame Mutationen es gibt, desto kürzer ist es her, dass der gemeinsame Vorfahr gelebt hat.

Fußstapfen, Fingerabdrücke, ausgefallene Haare – überall hinterlassen Menschen Spuren in vielen Formen. Das mag aus heutiger Sicht nicht besonders aufregend klingen, doch die Wissenschaft profitiert enorm davon, dass dies bei unseren Vorfahren auch der Fall war. DNA-Spuren ermöglichen uns einen Einblick in die genetischen Eigenschaften früherer Menschen, denn aus ihnen lassen sich die Sequenzen extrahieren.

Gleichzeitig bereiteten solche DNA-Spuren den Wissenschaftlern in den Anfangszeiten mit der PCR-Methode jedoch Kopfzerbrechen. Da sie nun regelmäßige Ergebnisse in Form von DNA-Sequenzen produzierten, fielen ihnen erstmals Ungereimtheiten auf. Schließlich stellten sie die Vermutung auf, dass ihre Ergebnisse nicht ungereimt, sondern verunreinigt waren, und zwar wahrscheinlich mit der DNA von Labormitarbeitern oder Archäologen, die ihrerseits Spuren an dem Material hinterlassen hatten.

Egal wie gut deine Beziehung zu deiner biologischen Mutter ist, es steckt viel von ihr in dir, und zwar wortwörtlich. Sie hat dir nämlich mit der Eizelle mitochondriale DNA, kurz mtDNA, mitgegeben, von der in einem Mitochondrium – Strukturen in einer Zelle, die für Energieproduktion verantwortlich sind – mehrere hundert Kopien enthalten sind.

Allerdings macht die mtDNA trotz ihrer vielen Kopien nicht mehr als 0,0005% deines Genoms aus. Sie verfügt nicht nur über weniger zentrale Steuerungsfunktionen, sondern sagt auch weniger über den Organismus aus. Wo steckt dann der Rest?

Die Suche nach der mtDNA des Neandertalers führte die Wissenschaftler zunächst zu einem praktischerweise in Deutschland aufbewahrten Typusexemplar, aus dem sie erste Proben entnehmen konnten. Beim Vergleich der analysierten mtDNA mit der von heute lebenden Menschen zeichneten sich erste interessante Ergebnisse ab: Die Neandertaler-DNA stand weder Afrikanern noch Europäern näher, sondern unterschied sich etwa gleich stark – ein Indiz dafür, dass die modernen Menschen einen gemeinsamen Ursprung haben und dass sich die Linien von Neandertaler und Mensch noch davor trennten.

Doch dies war nicht die ganze Geschichte, wie sich später zeigen sollte. Um mehr zu erfahren und das Genom des Neandertalers komplett zu rekonstruieren, wurden weitere Proben benötigt. Dies ermöglichte das 1999 von Pääbo mitbegründete Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. Nachdem diese Forschungsrichtung in Deutschland im Dritten Reich auf Rassenlehre ausgerichtet und missbraucht worden war, sollte sie nach der Wiedervereinigung in den neuen Bundesländern erstmals wieder etabliert werden.

Die mtDNA sprach nicht dafür, dass Neandertaler und Homo sapiens je sexuellen Kontakt gehabt hatten. Doch sie sprach auch nicht dagegen.

Vielleicht waren ihre Sprösslinge unfruchtbar gewesen, oder die mtDNA, also die DNA der Mutter, war immer nur von der Seite der Neandertaler gekommen, weil der sexuelle Kontakt nur in eine Richtung stattfand. Letztendlich mussten die Forscher an die Zellkern-DNA gelangen, um das ganze Genom aufzuschlüsseln und so die wahre Geschichte zu erfahren.

Ein Stammbaum erzählt faszinierende Geschichten. Er verbindet uns mit Menschen aus früheren Zeiten, und manchmal können wir unsere Vorfahren noch Hunderte Jahre zurückverfolgen. Die genetische Analyse hat diesen Stammbaum mit einem Mal um viele Tausende Jahre wachsen lassen, und mit der Entschlüsselung des Neandertaler-Genoms offenbarte sich ein sehr alter Ast.

Endlich konnten die Verwandtschaftsverhältnisse genauer untersucht werden und waren nicht nur auf die mtDNA beschränkt. Hierfür kamen auch Populationsgenetiker zu Hilfe, die berechnen können, wann sich genetische Linien trennten. Zunächst einmal fanden sie heraus, dass der Neandertaler genetisch etwa 12,8% näher am Affen als am Menschen liegt. Hieraus schlossen die Genetiker, dass die Trennung beider Linien vor ca. 300.000 Jahren stattfand. Doch eine Frage blieb: Kamen die beiden danach irgendwann wieder zusammen?

Der Stammbaum führte zu anderen Verwandten als gedacht: Menschen, deren Vorfahren aus Afrika auswanderten, sind näher mit Neandertalern verwandt. Doch wie kam es zu diesem überraschenden Ergebnis?

Dieses Rätsel musste nun gelöst werden. Da Neandertaler nur in Europa, im Nahen Osten und Westasien gefunden wurden, mussten moderne Menschen aus Afrika ausgewandert sein und sich dann mit Neandertalern vermischt haben, bevor sie die restliche Welt besiedelten.

Kaum wurde der Stammbaum der Menschheit korrigiert, tauchte die nächste Überraschung auf. In einem winzigen Fingerknochen aus Südsibirien wurde mtDNA gefunden, die weder zum Menschen noch zum Neandertaler passte. Handelte es sich um einen neuen Typus Mensch?

Zunächst konnte festgestellt werden, dass die mtDNA nicht von einem Homo erectus, einem früheren gemeinsamen Vorfahren von Homo sapiens und Neandertaler, stammte. Die Trennung der Verwandtschaftslinien musste danach, jedoch noch vor der Trennung vom Neandertaler angesetzt werden. Erste Annahmen einer neuen Spezies wurden allerdings abgewiesen.

Die Kernaussage dieses Buches ist:

Unsere DNA erzählt uns Geschichten über längst vergangene Zeiten, wenn wir sie denn richtig zu deuten wissen. Der Weg zur Entschlüsselung war lang, doch er ist fast geschafft. Der Neandertaler und der Denisova-Mensch und ihre Genome haben unschätzbar wertvolle Einblicke in die menschliche Evolutionsgeschichte geliefert – vielleicht erfahren wir bald schon mehr.