Erbgut entziffert: Wir sind Neandertaler

Nun also doch! Der Neandertaler ist offenbar ein Vorfahre des modernen Menschen, zumindest all jener Menschen, die nicht aus Afrika stammen. Das haben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (Eva) in Leipzig gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam durch eine Analyse des Neandertaler-Erbguts herausgefunden. Im Fachblatt „Science“ berichten sie darüber.

Die Wissenschaftler sequenzierten das Erbgut aus drei Knochen, die in einer Höhle in Kroatien gefunden wurden und rund 40 000 Jahre alt sind. Bereits im Februar 2009 hatten sie bekannt gegeben, 60 Prozent des Neandertaler-Genoms entschlüsselt zu haben. Damals nahmen sie noch an, dass es keine Vermischung zwischen Neandertalern und modernen Menschen gab. Nach einer aufwändigen Analyse haben die Forscher nun ihr eigenes Ergebnis widerlegt. „Das ist eine wissenschaftliche Sensation“, sagt der Neandertalerforscher Ralf Schmitz von der Universität Bonn.

Die Frage, ob es zwischen Neandertalern und modernen Menschen zu einer Vermischung kam, ist schwierig zu beantworten, weil der Neandertaler der nächste Verwandte des Menschen ist. Das Erbgut der beiden Menschenformen gleicht sich daher zu 99 Prozent.

Um herauszufinden, ob diese Ähnlichkeit nur von dem gemeinsamen Vorfahren vor 400 000 Jahren stammt oder auch von direkten Kontakten mit dem Neandertaler, nutzten die Forscher einen Trick. Sie verglichen zunächst das Genom von fünf Menschen (einem Franzosen, einem Hanchinesen, einem Papua-Neuguineer, einem San aus dem südlichen Afrika und einem Yoruba aus Westafrika) mit dem eines Schimpansen. Für die Stellen, die sich unterschieden, untersuchten die Forscher dann, ob der Neandertaler die Schimpansenvariante oder die menschliche trug. Die Idee dahinter: Das Erbe vom gemeinsamen Vorfahren müsste bei allen Menschen gleich sein. Sollten sich danach noch Menschen mit dem Neandertaler fortgepflanzt haben, sollten ihre Nachkommen mehr Ähnlichkeit mit Neandertalern haben als andere.

Tatsächlich fand sich so ein Unterschied. Das Erbgut des Neandertalers ist dem der Afrikaner weniger ähnlich als dem aller anderen Menschen. Zwischen ein und vier Prozent des menschlichen Genoms stammen demnach vom Neandertaler – und das gilt in Papua-Neuguinea, genauso wie in Westeuropa und Ostasien. Nur nicht in Afrika. „Die einfachste Erklärung dafür ist, dass der Mensch, als er Afrika verließ, im Nahen Osten auf Neandertaler traf und sich mit ihnen fortpflanzte“, sagt der Populationsgenetiker David Reich von der Harvard-Universität. Das Neandertaler-Erbe im Zellkern trug der Mensch dann mit sich in die entferntesten Ecken der Welt, nur nicht zurück nach Afrika.

Ob dieses Erbe uns heute noch beeinflusst, ist unbekannt. „Einen großen Einfluss scheint es aber nicht gehabt zu haben“, sagt Johannes Krause vom Eva. Zumindest äußerlich gebe es schließlich keine Eigenschaften, die Asiaten, Europäer und Papua-Neuguineer gemeinsam hätten, sie aber von Afrikanern unterschieden. Auch wie das Aufeinandertreffen der beiden Menschenformen aussah, ob es von Krieg und Frauenraub oder friedlichem Zusammenleben geprägt war, ist unklar.

„Sicher ist, dass wir Kinder mit den Neandertalern hatten“, sagt Schmitz. „Das rückt den Neandertaler viel näher an den Menschen heran.“ Damit sei auch klar, dass der Neandertaler keine eigene Art sondern nur eine Unterart war. Die Interpretation ist aber umstritten. „Streng genommen würden Biologen in der Tat nicht mehr von einer Art sprechen“, sagt Krause. Aber der Artbegriff sei unscharf. Braunbären und Eisbären etwa seien getrennte Arten, könnten aber gesunde Nachfahren zeugen.

Pääbo will sich an den Spekulationen nicht beteiligen: „Darüber sollen sich andere streiten. Ich würde sagen, es ist eine Menschenform, die sich stärker von uns unterscheidet, als sich Menschen heute unterscheiden. Aber eben nicht viel.“

Ohnehin ist Pääbo weniger daran interessiert, was der Mensch vom Neandertaler geerbt hat, als daran, was den Mensch vom Neandertaler unterscheidet. „Natürlich ist es eine reizvolle Vorstellung, dass einige von uns ein wenig Neandertaler-DNS in sich tragen.“ Spannender sei es für ihn aber herauszufinden, was den Menschen zum Menschen mache.

Denn überall, wo sich besonders starke Unterschiede zwischen dem Genom des Menschen und des Neandertalers zeigen, muss die Evolution in den letzten 400 000 Jahren starken Einfluss geübt haben. „So können wir beginnen, die menschliche Einzigartigkeit zu erkunden“, sagt Pääbo. Das ist der eigentliche Grund dafür, dass er das Neandertaler-Genomprojekt mit soviel Energie vorangetrieben hat. „Bis vor einigen Jahren dachte ich, dass es in meiner Lebzeit nicht möglich sein würde, das Neandertalergenom zu sequenzieren“, sagt er.

Kein Wunder, denn die Probleme sind gewaltig. Man kann sich das Genom des Neandertalers wie eine Schriftrolle vorstellen, die rund drei Milliarden Buchstaben enthält. Im Laufe der Zeit ist sie zerbröselt. Die Forscher fanden nur Schnipsel, die weniger als 100 Buchstaben lang waren. Ein gigantisches Puzzle. Hinzu kommt, dass die Erbsubstanz stark verunreinigt ist. „96 Prozent der DNS, die wir finden, stammt von Bakterien und Pilzen“, sagt Pääbo. Die meisten Knochen sind außerdem durch zahlreiche Hände gegangen und dabei auch mit menschlicher DNS verunreinigt worden.

Trotzdem konnten die Forscher nun eine erste Liste interessanter Unterschieden zwischen Neandertaler und Mensch vorlegen. So liegen in den Bereichen, die sich seit unserer Trennung vom Neandertaler stark verändert haben, Gene, die vermutlich bei Autismus, Schizophrenie und Down-Syndrom eine Rolle spielen. „Das heißt nicht, dass die Neandertaler nicht an Autismus erkrankten oder autistisch waren. Aber es deutet darauf hin, dass sich Gene, die mit der Entwicklung des Gehirns zu tun haben, in den letzten 400 000 Jahren stark veränderten“, sagt Pääbo. Andere Gene in den veränderten Bereichen haben mit der Entwicklung des Schädelskeletts, des Schlüsselbeins und des Brustkorbs zu tun. Ein weiteres Gen spielt eine Rolle im Energiestoffwechsel und wird mit Diabetes in Zusammenhang gebracht.

Die Forscher wollen diese Erbanlagen nun auch in Mäusen untersuchen, um herauszufinden, welchen Vorteil sie haben. In den nächsten Monaten und Jahren werden sich die Lücken im Neandertalergenom vermutlich schließen und so noch weitere Gene zu der Liste hinzukommen.

Während Pääbo und seine Kollegen also weiter dem Menschen im Menschen auf der Spur sind, werden viele andere sich wohl auf die Spur des Neandertalers im Menschen begeben. Pääbo ist sich sicher, dass Seqenzierungsfirmen bald anbieten werden, den Neandertaleranteil im Erbgut jedes Einzelnen zu bestimmen.

DER SCHWEDE

Svante Pääbo hat die Erforschung alten Erbguts revolutioniert. Die Genomsequenz des Neandertalers ist das Ergebnis vierjähriger Teamarbeit.

EIN NEUES BILD

vom Neandertaler hat sich in den letzten Jahren entwickelt. Danach war dieser Urmensch ein Jäger und Sammler, er nutzte das Feuer, trug Kleidung, baute Hütten und konnte sprechen.

AUSGESTORBEN

ist der Neandertaler wohl aus verschiedenen Gründen. Einer dürfte die Begegnung mit dem modernen Menschen gewesen sein. wez