Zahnproteine enthüllen: Homo erectus und Denisovaner hatten gemeinsame Nachkommen
Ein 400.000 Jahre alter Zahn aus China liefert den ersten genetischen Beweis für eine Liaison zwischen zwei geheimnisvollen Menschenverwandten. Die Entdeckung wirft ein neues Licht auf das dichte Gestrüpp der menschlichen Evolutionsgeschichte.
„Es war eine große Überraschung.“ Mit diesen Worten beschrieb der Anthropologe John Hawks von der University of Wisconsin - Madison einen Fund, der die verworrene Geschichte der menschlichen Evolution um ein entscheidendes Kapitel erweitert. Im Zentrum der Aufregung steht nicht etwa ein neuer Schädel oder ein spektakuläres Skelett, sondern etwas viel Kleineres: sechs uralte Zähne, die in China ausgegraben wurden. Die Analyse ihrer Proteine hat nun den ersten genetischen Beweis dafür geliefert, dass sich Homo erectus und die rätselhaften Denisovaner vor Hunderttausenden von Jahren miteinander paarten.
Ein molekulares Fenster in die Vergangenheit
Die Geschichte der Menschheit ist keine einfache Linie, sondern ein dichtes, verzweigtes Gestrüpp. Dass sich Neandertaler mit modernen Menschen (Homo sapiens) und auch mit Denisovanern vermischten, ist durch Genanalysen längst bekannt. Doch die Rolle von Homo erectus, dem ersten globalen Weltenbummler unter unseren Vorfahren, blieb in diesem Beziehungsgeflecht seltsam blass. Homo erectus tauchte vor knapp zwei Millionen Jahren in Afrika auf und wanderte bis nach Java. Genetische Daten gab es bisher nur von einem einzigen, 1,8 Millionen Jahre alten Exemplar aus Georgien - zu wenig, um die Art klar von anderen Menschenverwandten abzugrenzen.
Qiaomei Fu, Paläogenetikerin am Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie in Peking, und ihr Team setzten daher auf eine alternative Methode. Sie extrahierten uralte Proteine aus dem Zahnschmelz von sechs Homo erectus-Individuen. Die Zähne stammen von drei Fundorten, darunter die berühmte Zhoukoudian-Stätte bei Peking, wo in den 1920er-Jahren die Überreste des „Peking-Menschen“ entdeckt wurden. Alle Proben sind rund 400.000 Jahre alt. In Fossilien, deren DNA längst zerfallen ist, können Proteine oft noch wertvolle Informationen liefern. „Es ist herausfordernd, solche Daten aus uraltem Zahnschmelz zu gewinnen, daher war die Konsistenz der Ergebnisse über sechs Zähne hinweg sehr beeindruckend“, erklärte Hawks.
Die entscheidende Aminosäure
Der Schlüssel zur Entdeckung liegt in einem Protein namens Ameloblastin, das bei der Zahnschmelzbildung eine Rolle spielt. An einer bestimmten Stelle, Position 253, wiesen alle sechs Homo erectus-Zähne die Aminosäure Glycin auf. Bei modernen Menschen und allen anderen bisher untersuchten Menschenverwandten, einschließlich des georgischen Homo erectus-Fossils, sitzt an dieser Stelle Alanin. Dies legt nahe, dass die Glycin-Variante ein spezifisches Merkmal der ostasiatischen Homo erectus-Populationen sein könnte.
Doch die wahre Sensation verbarg sich an einer zweiten Position des Proteins, der Stelle 273. Hier fanden die Forscher die Aminosäure Valin anstelle von Methionin. Genau diese seltene Variante war zuvor bereits bei zwei Denisovanern identifiziert worden - einem 70.000 Jahre alten Individuum aus der sibirischen Denisova-Höhle und einem weiteren Exemplar aus der Nähe von Taiwan. Die logische Schlussfolgerung: Die ostasiatischen Homo erectus-Gruppen oder eine eng verwandte Linie müssen diese genetische Signatur durch Kreuzung an die Denisovaner weitergegeben haben.
„Angesichts der räumlichen und zeitlichen Nähe beider Gruppen ist das eine vernünftige Annahme“, sagte Tanya Smith, Evolutionsbiologin an der Griffith University im australischen Southport. Die Hypothese wird durch die Analyse älterer Denisovaner-Fossilien gestützt, die zeitlich näher an der vermuteten Kreuzung lebten. Ein mehr als 150.000 Jahre alter Denisovaner aus Harbin in Nordchina und ein 200.000 Jahre alter Denisovaner aus Sibirien trugen beide Varianten - Methionin und Valin - in sich, die sie jeweils von einem Elternteil geerbt hatten.
Das Gespenst im menschlichen Genom
Die Geschichte endet jedoch nicht bei den Denisovanern. Frühere genomische Studien am modernen Menschen hatten bereits Hinweise auf eine unbekannte, „super-archaische“ Geisterpopulation geliefert, die Spuren in unserer DNA hinterlassen hat. Homo erectus galt als heißer Kandidat für dieses Phantom. Die neuen Proteindaten verleihen dieser Theorie nun erhebliches Gewicht. Die seltene Ameloblastin-Variante M273V findet sich tatsächlich bei einem kleinen Bruchteil der heutigen Weltbevölkerung. Der Weg dieser Variante in unser Genom ist damit nachgezeichnet: von Homo erectus über die Denisovaner bis zum Homo sapiens.
„Wir haben erkannt, dass dies vielleicht die super-archaische Spezies ist“, sagte Fu. „Das war wirklich aufregend.“ Die Entdeckung zeigt, wie selbst winzige molekulare Details ein komplexes Bild urzeitlicher Begegnungen zeichnen können. „Die Daten mussten einfach perfekt zusammenpassen, damit das klappt“, staunte Hawks. „Es ist wie ein Wow-Effekt.“
Google · Deine QuellenWissnox höher in Ihrem Google - mit einem KlickZu bevorzugten Quellen hinzufügen →Ein dichtes Gestrüpp statt einer klaren Linie
Die Vorstellung einer linearen Entwicklung vom Affen zum modernen Menschen ist endgültig überholt. Stattdessen gleicht die menschliche Evolution einem dichten, buschigen Baum, an dem viele Zweige gleichzeitig existierten, sich kreuzten und wieder abstarben. Die Erkenntnis aus den Zahnproteinen fügt sich nahtlos in eine Reihe jüngster Entdeckungen ein, die dieses Bild untermauern. So fanden Forscher in Äthiopien kürzlich Fossilien, die belegen, dass frühe Homo-Arten und eine bisher unbekannte Australopithecus-Spezies vor 2,6 bis 2,8 Millionen Jahren denselben Lebensraum teilten. Kaye Reed, Paläoökologin an der Arizona State University, brachte es auf den Punkt: „Die menschliche Evolution ist nicht linear, es ist ein buschiger Baum, es gibt Lebensformen, die aussterben.“
Die Frage, ob die gemeinsame Genvariante tatsächlich durch Kreuzung weitergegeben wurde oder zufällig unabhängig voneinander entstand, ist noch nicht vollständig geklärt. Genetische Varianten können in verschiedenen Populationen auch konvergent auftreten. Proteine aus noch älteren, Homo erectus zugeschriebenen Fossilien in China könnten helfen, diese Unsicherheit zu beseitigen. Sollte sich die Kreuzungshypothese erhärten, wäre dies ein weiterer Beweis für die außergewöhnliche Mobilität und Anpassungsfähigkeit unserer frühen Verwandten. Sie durchstreiften nicht nur weite Teile der Erde, sie gingen unterwegs auch immer wieder intime Verbindungen miteinander ein - ein komplexes Netzwerk der Liebe und des Überlebens, das uns bis heute in unseren Genen prägt.
Quellen:
- 1,200-year-old giant ‚death jar‘ in Laos contains generations of human skeletons (Live Science)
- The crust under Africa is thinning in a way that hasn’t been seen before (Science News)
- Stunning fossil discovery in Ethiopia rewrites human origins (ScienceDaily - All)
- ‚Exceptional‘ drilled tooth reveals Neanderthals practiced dentistry in Siberia 60,000 years ago (Live Science)
- Did Homo erectus and Denisovans mate? Tooth proteins hint at ancient trysts (Scientific American)
- 950-year-old burial of a pet dingo is first clear archaeological evidence of humans ritually ‚feeding‘ a grave anywhere in the world (Live Science)
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