Paläogenetik : Der Analytiker des Ahnen-Sex

Svante Pääbo liest in uralten Knochen die Menschheitsgeschichte. Dabei stößt er immer wieder auf Seitensprünge zwischen unseren Vorfahren.

Matthias Glaubrecht
Normalerweise schaut sich der Paläogenetiker Svante Pääbo Neandertaler und andere Ur- und Frühmenschen sehr genau und bis ins Intimste an. Hier sind die Rollen ausnahmsweise vertauscht.
Normalerweise schaut sich der Paläogenetiker Svante Pääbo Neandertaler und andere Ur- und Frühmenschen sehr genau und bis ins...Foto: Körber-Stiftung/Friedrun Reinhold

Die Frau war jung und schlank, ihr Haar schwarz und kraus, die Haut dunkelbraun. Sie eilte den Berg hinab. Am See im Tal lagerte ihre Gruppe. Abgesehen von einer Hüftkordel, an der bunt gefärbte Schneckenhäuser baumelten und vielleicht einem Amulett aus Gazellenhorn war sie nackt. Sie trug den Samen des großen unbekannten Mannes noch in sich, dem sie auf dem Berg begegnet war. Seine Augen waren wie ihre braun gewesen. Er war ungefähr so groß wie sie, aber deutlich schwerer und kräftiger. Möglich, dass er bei ihrer Begegnung Gewalt anwendete. Sie hätte sich jedenfalls nur schwer wehren können. Seine Haut war heller als ihre, die Haare glatter, seine Nase war viel größer und breiter als die der Menschen, die die Frau bislang kannte.

Im Nahen Osten kreuzten sich ihre Wege

So beschreibt die schwedische Autorin Karin Bojs in ihrem Buch "Meine europäische Familie" eine mögliche Begegnung zwischen einer zierlichen Homo-sapiens-Frau und einem robusten Neandertaler-Mann irgendwo in Nahost vor etwa 54.000 Jahren. Obwohl beide so verschieden waren, wuchs ein Kind im Körper der jungen Frau heran. Die Geburt war schwierig, aber beide überlebten. Es könnte ein ungewöhnlich großer und kräftiger Junge gewesen sein. Die Gruppe, die zuvor viele Kinder verloren hatte, war vielleicht froh über Nachwuchs, ohne den sie in dem neuen Land keine Zukunft gehabt hätte.

Der Nahe Osten war ein Korridor, den alle Frühmenschen auf ihrem Weg von Afrika in andere Teile der Welt durchquerten. Dort kreuzten sich einst auch die Wege unserer Vorfahren mit den bereits ansässigen Neandertalern, deren Spuren sich von Spanien bis nach Sibirien finden. Einer der ersten Funde, der Mitte des 19. Jahrhunderts im Neandertal bei Düsseldorf gemacht wurde, gab der Menschenform ihren Namen. Neandertaler gab es 400.000 Jahre lang, bis sie aus noch immer nicht vollständig geklärten Gründen ausstarben.

Seine erste Publikation in einer DDR-Zeitschrift wurde komplett ignoriert

Dazu, dass wir uns heute ein Bild davon machen können, wie das Zusammentreffen unserer Vorfahren mit dem Neandertaler abgelaufen sein könnte, hat maßgeblich der Biologe und Mediziner Svante Pääbo beigetragen. Als Doktorand isolierte er 1985 erstmals Erbgut aus Zellen ägyptischer Mumien. Seine damals von der Fachwelt fast völlig ignorierte Publikation in der DDR-Zeitschrift "Das Altertum" begründete damit ein ganz neues Fachgebiet: die Paläogenetik. Anderthalb Jahrzehnte später las Pääbo Bruchstücke der genetischen Information aus den Knochen eines Neandertalers und entschlüsselte als Erster das vollständige Erbgut dieser Frühmenschen. 2010 ergaben Analysen von Knochen aus der sibirischen Denisova-Höhle, dass dort eine zweite, bisher unbekannte Urmenschenform gelebt haben musste – Denisova-Mensch heißt sie heute.

Ausgrabungen in der Ostkammer der sibirischen Denisova-Höhle.
Ausgrabungen in der Ostkammer der sibirischen Denisova-Höhle.Foto: Bence Viola, Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie

Von der Ägyptologie zur Medizin

Obwohl er immer wieder dafür gehandelt wird, bekam Pääbo auch 2018 wieder keinen Nobelpreis. Anfang September aber erhielt er den mit 750.000 Euro dotierten Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft. Der wird zumindest als "Hamburger Nobelpreis" bezeichnet. Und immerhin fünf Preisträger erhielten später auch einen echten in Stockholm.

Wie die Medaille aussieht, weiß der heute 63-jährige Direktor am Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig. Sein Vater war der 2004 verstorbene schwedische Nobelpreisträger für Medizin Sune Bergström. Von seiner Mutter, der Chemikerin Karin Pääbo, hat er nicht nur den Namen, sondern eine Leidenschaft für das ägyptische Altertum. Früh begann er, sich für Pharaonen und Pyramiden zu interessieren, studierte dann zuerst auch Ägyptologie. Schließlich aber wechselte er zur Medizin, wo er in der Zellbiologie erste Erfahrungen mit genetischen Methoden machte. Bereits als Doktorand an der Universität Uppsala schaffte er es auf die Titelseite des renommierten britischen Fachjournals "Nature", als er 1985 nachwies, dass sich Erbgut auch in mehrere tausend Jahre alten ägyptischen Mumien finden und nachweisen lässt. Es war im Grunde die gleiche Arbeit, die zuvor in jener DDR-Publikation niemanden interessiert hatte.

Etwas Neandertaler-Ergbut ist immer noch in uns

Zwar waren die ersten Proben versehentlich mit DNA aus Pääbos anderen Versuchen verunreinigt, wie er selbst in seiner auch ansonsten sehr freimütigen Autobiografie schildert ("Der Neandertaler und wir", Fischer Verlag 2014). Doch die "Nature"-Arbeit verschaffte ihm eine Einladung in ein angesehenes Forschungslabor in Kalifornien, wo er dann die sich damals abzeichnenden neuesten molekulargenetischen Techniken weiterentwickelte.

Pääbo gelang es bald als Erstem, mitochondriale DNS aus viele Jahrtausende alten Neandertaler-Knochen zu entschlüsseln. Damals sah es noch so aus, als ob Neandertaler und Menschen sich nicht vermischt hätten. 2010 veröffentlichte er in der Fachzeitschrift "Science" eine weitere wissenschaftliche Sensation: Sein Team hatte 60 Prozent des Neandertaler-Genoms rekonstruiert.

Vier Jahre später war sogar das gesamte archaische Genom kartiert – das erste komplette Erbgut eines ausgestorbenen Vertreters der Gattung Homo, das sich nun mit dem Erbgut heute lebender Menschen vergleichen ließ. Die Sensation waren nicht so sehr die 30.000 Genveränderungen, in denen heutige Menschen sich vom Neandertaler unterscheiden. Es war vielmehr die Erkenntnis, dass Vertreter beider Arten eben doch Nachkommen miteinander hatten. Offenbar gab es so regelmäßig Sex zwischen ihnen, dass sich immerhin 1,5 bis 2,1 Prozent des genetischen Erbes der Neandertaler im Erbgut der heutigen außerhalb von Afrika lebenden Menschen nachweisen lassen. Dieser Genfluss des Neandertalers, so vermutet Pääbo, könnte den frühen modernen Menschen ermöglicht haben, sich schneller an das kalte nördliche Klima anzupassen.

Nur 400 Milligramm Knochenpulver reichten für die Analyse, wie viel Neandertaler-DNA noch in uns steckt.
Nur 400 Milligramm Knochenpulver reichten für die Analyse, wie viel Neandertaler-DNA noch in uns steckt.Foto: Frank Vinken

Mehr als jeder anderen paläoanthropologischen Forschung verdanken wir Pääbos Paläogenetik die wesentlichen Einblicke in unsere Herkunft und Evolution, die tatsächlich eng mit der Geschichte anderer Frühmenschen verknüpft ist. Dank Pääbos jüngster Studien zeichnet sich ein völlig neues Bild jener Zeit ab, als vor etwa 130.000 Jahren frühe moderne Menschen Afrika in Richtung Norden verließen. Vor etwa 50.000 Jahren begegneten nicht nur sie im Nahen Osten den Neandertalern, mit denen sie gemeinsamen Nachwuchs zeugten: Aus dem Altai-Gebirge in Zentralasien etwa kommen Hinweise auf andere folgenschwere Zweisamkeiten.

Neandertaler und Denisova: wiederholter Seitensprung

Genetische Analysen aus der Denisova-Höhle, 550 Kilometer südöstlich von Novosibirsk, belegen eindeutig, dass hier vor etwa 45.000 Jahren eine Neandertaler-Frau Sex mit einem Mann jener zweiten – lange gänzlich unbekannten – Frühmenschenform hatte. Und ein Erbgutvergleich legt nahe, dass sich Neandertaler und Denisova- Mensch nicht nur einmal, sondern mindestens zweimal gekreuzt haben. Denn einer der Vorfahren des Denisova-Vaters war ebenfalls ein Neandertaler gewesen. Nachgewiesen hat diesen wiederholten Seitensprung das Team um Svante Pääbo in einer Anfang September in "Nature" erschienenen Studie.

Erst 2008 hatten russische Archäologen neben Überresten von Neandertalern auch einige wenige Knochen einer zweiten, entfernt mit ihnen verwandten Frühmenschenform in den Sedimenten jener Höhle gefunden. Von diesen Denisova-Menschen, die vermutlich weiter östlich als die meisten Neandertaler lebten, sind bislang nur ein winziger Fingerknochen eines etwa 13-jährigen Mädchens und drei Backenzähne gefunden worden. Doch Gene brauchen nicht viel Platz, und 2012 gelang Pääbo das wissenschaftliche Kunststück, daraus das komplette Genom zu entschlüsseln. Seitdem ist klar: Der Denisova-Mensch steuert immerhin bis zu fünf Prozent zum Genom heutiger Bewohner ostasiatischer Inseln und etwa 0,2 Prozent zu dem amerikanischer Ureinwohner bei.

Mit solchen Sequenzierplatten analysieren Forschen das Erbgut unserer Vorfahren.
Mit solchen Sequenzierplatten analysieren Forschen das Erbgut unserer Vorfahren.Foto: Frank Vinken

Das Fazit der Forschung Pääbos: Wo immer es Angehörige der Gattung Homo bei ihren Wanderungen hinverschlug, hatten sie intime Beziehungen mit den bereits dort ansässigen archaischen Menschenformen. Denisova mit Neandertaler, Neandertaler mit Homo sapiens, und wahrscheinlich gab es auch noch andere Vermischungen. Mithin sind die einst Westeuropa besiedelnden Neandertaler im Grunde nicht ausgestorben, und ebenso wenig die einst in Ostasien lebenden Denisova-Menschen. So wie wir Europäer zu einem Teil Neandertaler sind, tragen Asiaten ein gewisses Denisova-Erbe. Der moderne Mensch, dessen Ahnen als letzte aus Afrika auswanderten, ist also auch ein Ergebnis mehrfacher und wiederholter Vermischung mit regional verschiedenen Frühmenschen.

Die paläogenetischen Forschungen von Svante Pääbo haben damit ein neues Fenster in unsere Vergangenheit geöffnet. Sie erlauben ein in Teilen derart detailreiches Bild des Menschen zu zeichnen, dass sich dabei einzelne folgenreiche Begegnungen und intime Beziehungen entfernt verwandter Vorfahren wie bei einem lange geheim gehaltenen Seitensprung in der eigenen Familie rekonstruieren lassen.

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