Gesundheit: Evas genetisches Vermächtnis

Eva lebte vor etwa 170000 Jahren in Afrika. Sie war die gemeinsame Vorfahrin aller Menschen. Tausende Jahre später verließen ihre Töchter den afrikanischen Kontinent und breiteten sich von dort über den ganzen Globus aus.

Dieses „Out of Africa"-Modell ist in der Wissenschaft weithin anerkannt. Doch jetzt äußern der Altmeister der Evolutionsbiologie, John Maynard Smith, und seine Kollegen von der University of Sussex ernst zu nehmende Zweifel an dieser Vorstellung. Vielleicht sei unsere gemeinsame Vorfahrin viel älter: drei-, vier- oder sogar fünfhunderttausend Jahre alt. Und vielleicht lebte sie gar nicht in Afrika.

Um Herkunft und Ausbreitung des Menschen zu datieren, verwenden Evolutionsforscher eine molekulare Uhr: „Es kann sein, dass diese Uhr schlichtweg falsch geeicht ist“, sagt Adam Eyre-Walker, Mitarbeiter von Maynard Smith. Die molekulare Uhr basiert auf den Genen. Im Laufe der Zeit haben sich zufällige Veränderungen in unser Erbgut eingeschlichen: Je stärker sich die Gene von zwei Menschen unterscheiden, desto mehr Veränderungen haben sich angesammelt, desto mehr Zeit ist vergangen, seit sich ihre Entwicklungslinien getrennt haben.

Besonders gut für die Zeitmessung eignet sich das Erbgut der Mitochondrien. Das sind Zellbestandteile, die Energie produzieren. Im Gegensatz zu den Genen des Zellkerns verändern sich ihre Gene mit einer konstanten Rate. Damit stellen sie eine sehr genaue Uhr dar. An ihr können Forscher ablesen, wie viel Zeit seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren aller Menschen vergangen ist.

Urzeit-Messung

Das stimmt so nicht ganz: Die molekulare Uhr verfolgt die Zeit nicht zurück zu unserem Vorfahren, sondern zu unserer Vorfahrin, zur „mitochondrialen Eva“, der Mutter aller Menschen. Denn die Mitochondrien haben eine weitere Besonderheit: Sie werden nur von der Mutter vererbt. Das garantiert den Evolutionsforschern, dass die Uhr nicht nur genau, sondern auch störungsfrei läuft.

Ganz im Gegensatz zum Erbgut im Zellkern: Hier steuern Mutter und Vater Gene bei. In der Folge können zwischen den Genen Stücke vertauscht werden. Solche zusätzlichen Veränderungen bringen die Uhr im Zellkern durcheinander – nicht aber in den Mitochondrien.

Schon in den 80er Jahren hatte der Biologe Luigi Cavalli-Sforza die Gene der Mitochondrien verschiedener Völker verglichen und so die Zeit gemessen, die seit ihrer Trennung vergangen ist. So hatte er auch den Beweis für unsere Herkunft aus Afrika geführt. Das konkurrierende multiregionale Modell, nach dem sich der Mensch in mehreren Regionen der Erde parallel entwickelt hat, war dadurch widerlegt. Zuletzt hatten vor zwei Jahren Forscher um Ulf Gyllensten von der schwedischen University of Uppsala das vollständige Erbgut der Mitochondrien entziffert und verglichen. Damit hatten sie beweiskräftig alle bisherigen Daten untermauert.

Doch dann wurde im vergangenen Jahr der Fall eines dänischen Mannes bekannt, dessen Mitochondrien zu einem großen Teil von seinem Vater stammen. Nur ein Einzelfall? Ein Kuriosum?

Ein Däne, der anders tickt

„Nein“, vermutet Eyre-Walker. „Die Vererbung von Mitochondrien durch den Vater ist wohl selten, aber ich bin mir sicher, dass sie existiert.“ Das würde bedeuten, dass die molekulare Uhr falsch tickt. „Auch seltene Fälle von väterlicher Vererbung könnten eine große Auswirkung haben“, so Eyre-Walker.

Sicher ist nichts, doch eine ganze Menge scheint wieder möglich. Statt einer Eva müsste man eventuell einen „mitochondrialen Steve“ annehmen. Und der könnte vor bis zu 600000 Jahren gelebt haben. Selbst der Beweis für Afrika als Wiege der Menschheit wäre dann nicht mehr hieb- und stichfest, sagt Eyre-Walker.

Merkwürdig bleibt, dass Forscher bislang nicht auf die väterliche Vererbung gestoßen waren. Sie hatten nicht systematisch danach gesucht. Warum auch, ist sie doch von keiner Wirbeltierart bekannt. Sie existiert fast gar nicht im Tierreich. Rein zufällig wurde das Phänomen bei einem dänischen Mann gefunden. Er litt an einer seltenen Krankheit, die auf eine Mutation in den Mitochondriengenen zurückgeht. Bei einer Untersuchung fiel auf, dass 90 Prozent der Mitochondrien in den Muskelzellen vom Vater stammten.

Tatsächlich ist die väterliche Vererbung prinzipiell denkbar: Die Spermien werden nämlich von Mitochondrien angetrieben. Diese sind denen in der Eizelle zwar zahlenmäßig unterlegen und werden normalerweise nach der Befruchtung zerstört. Doch ist vorstellbar, dass das nicht immer erfolgt.

„Sollte es häufiger vorkommen, dann müssten wir unsere Annahmen über den menschlichen Stammbaum ändern“, sagt Ulf Gyllensten. „Doch alles deutet darauf hin, dass die väterliche Vererbung sehr selten ist." Deshalb sei es fraglich, ob sie überhaupt ins Gewicht fallen würde, so Gyllensten.

Die Folgerungen von Eyre-Walker hält er für spekulativ. In einem sind sich beide jedoch einig: Nach väterlichen Mitochondrien muss nun Ausschau gehalten werden. Die Suche nach den Ursprüngen des Menschen ist noch lange nicht abgeschlossen.

Elke Binder