Fossile Hominiden: Die Denisovaner

Im Jahr 2008 wurde ein kleines Fossil eines Fingerknochens in der Denisova-Höhle in den Altai-Bergen im südlichen Sibirien gefunden. An dem Knochen schien nichts Ungewöhnliches, und es wurde angenommen, dass er zu einem der dort lebenden Neandertaler aus dieser Zeitperiode zwischen 30.000 und 48.000 Jahren vor heute gehört. Als das mitochondriale DNA des Knochens im Mai 2010 sequenziert wurde, gehörte es weder zu einem Neandertaler noch zu einem modernen Menschen (Krause et al. 2010). Der Fingerknochen wurde liebevoll „X-Frau" genannt, wobei X für „unbekannt" und „Frau" steht, da mitochondriale DNA mütterlich vererbt wird; tatsächlich gehörte er aber nicht unbedingt einer Frau an. Männer besitzen ebenfalls mitochondriale DNA; sie geben sie jedoch nicht an ihre Kinder weiter.

Während Neandertaler sich vom modernen Menschen im Durchschnitt um 202 Positionen im mtDNA-Genom unterscheiden, unterschied sich das Denisova-Individuum im Durchschnitt um 385 Positionen. Dies bedeutet, dass der jüngste gemeinsame mtDNA-Vorfahre des Denisova, der Neandertaler und des modernen Menschen vor etwa 1.000.000 Jahren (mit einem großen Fehlerbereich) lebte, also etwa doppelt so alt wie der jüngste gemeinsame mtDNA-Vorfahre von Neandertalern und Menschen. Es wurde spekuliert, dass das Denisova-Individuum zu einer bisher unbekannten Art gehören könnte, aber es war auch möglich, dass es sich um ein Relikt Homo erectus handelte, oder um einen Neandertaler, der eine archaische mtDNA-Sequenz beibehalten hatte, oder sogar um einen modernen Menschen.

Im Dezember 2010 wurde eine weitere Studie veröffentlicht, die Details zum Kerngenom der X-Frau enthält (Reich et al. 2010). Es bleibt unklar, welcher Art das Genom angehört, aber angesichts des Mangels an guten Informationen über ihre Anatomie werden sie als 'Denisovaner' bezeichnet.

1) Im Gegensatz zu den Ergebnissen der mtDNA zeigten die Ergebnisse der nukleären DNA, dass das Denisova-Individiv enger mit Neandertalern verwandt war als mit modernen Menschen. Allerdings liegen die Denisova-Gene nicht im Bereich der Neandertaler-Variation. Es gibt einige Hinweise darauf, dass die Denisova- und Neandertaler-Stämme nach ihrer Aufspaltung separate Verläufe hatten und keine einzige Population bildeten. Die bisher sequenzierten Neandertaler-Genome weisen eine geringe genetische Vielfalt auf, was darauf hindeutet, dass die Neandertaler nach der Trennung von den Denisovans durch eine genetische Flaschenhalsphase gegangen sind. Da bisher nur ein Denisova-Genom verfügbar ist, wissen wir nicht, wie vielfältig sie waren.

Die anomale Denisovan-mtDNA-Sequenz könnte eine alte Sequenz sein, die in der Denisovan-Population überdauerte, aber in den menschlichen und Neandertaler-Zweigen ausstarb, oder es könnte sein, dass sie durch Kreuzung mit einer weiteren Population (z. B. Homo erectus) in die Denisovan-Population eingeführt wurde.

2) Noch spektakulärer war die Erkenntnis, dass das Denisova-Genom einen genetischen Beitrag von etwa 4,8 % (+/- 0,5 %) zu den Genomen lebender Melanesier zu leisten scheint. Interessanterweise haben sie nicht zu den Genomen moderner Populationen wie der Han-Chinesen und Mongolen beigetragen, die in der Nähe von Denisova leben. Die Denisovaner haben offensichtlich zu einem Zeitpunkt mit den Vorfahren der modernen Melanesier interbreedet, doch es scheint unwahrscheinlich, dass dies in Denisova geschehen ist, was darauf hindeutet, dass die Denisovaner über ein beträchtliches Gebiet in Ostasien lebten.

Dieser Befund erinnert an eine weitere bedeutende Entdeckung, die bereits Anfang 2010 gemacht wurde: Neandertaler scheinen zwischen 1 % und 4 % des Genoms aller lebenden Nicht-Afrikaner beigetragen zu haben (Green et al. 2010). Dies war nicht zu erwarten, da frühere Ergebnisse zur mitochondrialen DNA keine Hinweise auf eine genetische Vermischung zwischen Neandertalern und modernen Menschen zeigten (obwohl sie diese Möglichkeit nicht ausschlossen). Die Arbeit von Reich et al. hat die Präzision dieser Schätzung verbessert; sie berechnen, dass Neandertaler 2,5 % (+/- 0,6 %) zum Genom moderner Nicht-Afrikaner beigetragen haben. Das bedeutet, dass Neandertaler und Denisovaner gemeinsam einen beeindruckenden Anteil von 7,5 % an der Abstammungsgeschichte moderner Melanesier ausmachen.

3) Ein zweiter Knochen, gefunden in Denisova, ein zweiter oder dritter oberer Backenzahn, wurde ebenfalls auf seine mtDNA sequenziert. Diese mtDNA-Sequenz war sehr ähnlich zu der des Fingerknochens, was darauf hindeutet, dass beide Individuen wahrscheinlich derselben Population angehörten.

4) Der Backenzahn aus Denisova liefert uns auch einige faszinierende Hinweise auf die Anatomie der Denisovaner. Er ist größer als vergleichbare Zähne sowohl bei frühen modernen Menschen als auch bei Neandertalern (und auch bei Homo erectus, falls es sich um einen dritten Backenzahn handelt). Er weist zudem eine Reihe anatomischer Unterschiede zu Neandertalerzähnen auf, mit denen er am engsten verwandt wäre. Offensichtlich wäre es wünschenswert, mehr Denisovaner-Fossilien und Kenntnisse über mehr Aspekte ihrer Anatomie zu haben, doch der Zahn deutet darauf hin, dass sie sowohl anatomisch als auch genetisch von Menschen und Neandertalern unterschiedlich sind. Die zweiten und dritten Backenzähne anderer in jener Zeit lebender Hominiden wie Homo heidelbergensis und Homo erectus sind im Fossilbericht nicht gut vertreten, doch auch das, was wir haben, scheint dem Denisovanerzahn nicht besonders ähnlich zu sein.

Die neue Analyse zeigt übrigens, dass der 'X-Frau'-Knochen wirklich weiblich war – es gibt nicht annähernd genügend Y-Chromosom-Genabschnitte darin, damit er einem Mann gehört haben könnte (die wenigen gefundenen Y-Chromosom-Abschnitte stammen von Kontamination).

Siehe auch: The Denisova Genome FAQ von John Hawks

Folgen für den Kreationismus

Junge-Erde-Kreationisten wie Answers in Genesis werden zweifellos behaupten, dass diese Forschung ihre Behauptungen stützt, wonach Menschen, Neandertaler und andere archaische Hominiden alle derselben Art angehören. Es ist jedoch viel schwieriger zu erkennen, wie alle notwendigen Populationsereignisse in 10.000 Jahre gepresst werden können. Ausgehend von Adam und Eva bevölkerten Menschen apparently Afrika, Asien und Europa, dann verließen einige von ihnen Afrika, nahmen einige Neandertal-Gene aus dem Nahen Osten auf, bevölkerten die Welt wieder, wobei einige weitere Gene von den Denisowauern aufnahmen und weiter nach Melanesien ausbreiteten. Irgendwie war diese wandernde Gruppe auch in der Lage, alle anderen Menschen zum Aussterben zu bringen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt ereignete sich eine Flut, die alle außer 8 Menschen tötete und den größten Teil der genetischen Variabilität beseitigte. Es wäre verlockend anzunehmen, dass die Flut dafür gesorgt hat, die Neandertaler und Denisowauer zu beseitigen, aber das würde das Problem der Erklärung ihrer genetischen Beiträge zur modernen Welt offen lassen. Angenommen, eine Person auf der Arche hatte Neandertal-Gene und eine andere Denisowauer-Gene. Die Arche-Bewohner hatten dann Kinder, die miteinander heirateten. Wie konnte es geschehen, dass Afrika am Ende die größte genetische Vielfalt aufweist, und doch keine der Neandertal- und Denisowauer-Gene dort gefunden werden? Gleichzeitig gelangten die Neandertal-Gene in alle Nicht-Afrikaner, während die Denisowauer-Gene in die melanesische Population gelangten, aber nirgendwo sonst (wenn 8 Menschen die Welt bevölkern, wie kann eine dieser Personen 5 % des Genoms von 0,15 % der Weltbevölkerung erklären?). Dieses Szenario scheint, um es milde auszudrücken, hoffnungslos unwahrscheinlich, wenn nicht völlig unmöglich.

Wie konnte die große genetische Vielfalt zwischen Neandertalern, Denisowauern und modernen Menschen in so kurzer Zeit nach Adam und Eva entstehen, und warum gibt es heute so viel weniger genetische Vielfalt, obwohl viel mehr Zeit vergangen ist, in der Mutationen sich hätte ansammeln können? Ich warte mit Interesse auf ein kreationistisches Populationsmodell, das all diese Aktivitäten im Rahmen eines jungen-Erde-Zeitrahmens erklärt.

Answers in Genesis hat tatsächlich zum Denisovan-Genom Stellung genommen. Allerdings ist ihre Erklärung nur ein kurzes Stück von Handwinken, das selbst nicht einmal beginnt, eines der oben genannten Probleme zu lösen.

Referenzen

Green et al. 2010: Eine Entwurfssequenz des Neandertaler-Genoms. Science, 328:710.

Krause, Good, Viola et al. 2010: Das vollständige mitochondriale DNA-Genom eines unbekannten Homininen aus Südsibirien. Nature 464:894.

Reich, Green, Kircher et al. 2010: Genetische Geschichte einer archaischen Homininengruppe aus der Denisova-Höhle in Sibirien. Nature 468:1053.

Diese Seite ist Teil des FAQ zu fossilen Menschenaffen im TalkOrigins-Archiv.

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http://www.talkorigins.org/faqs/homs/denisova.html, 22/05/2011
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