Evolution Europäer erbten Haut- und Haargene vom Neandertaler

Wie viel Neandertaler steckt im modernen Europäer? Zwei Forscherteams haben auf unterschiedlichen Wegen Antworten gefunden. Neandertaler-Gene sind demnach weit verbreitet - und haben vor allem mit Haut und Haaren zu tun.

Neandertaler-Nachbildung: Wieviel von ihm steckt in heutigen Europäern?
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Neandertaler-Nachbildung: Wieviel von ihm steckt in heutigen Europäern?

Von Johann Grolle, Boston


Der erste moderne Homo sapiens, der vor rund 50.000 Jahren nach Europa kam, war vermutlich schwarz. Doch welche Hautfarbe hatten die Neandertaler, auf die er bei seiner Ankunft traf? Könnte es sein, dass es Weiße waren, und dass sich die Haut der Neuankömmlinge erst aufhellte, als sie sich mit den Einheimischen vermischten? Mit anderen Worten: Ist die weiße Haut der Europäer ein Erbe des Neandertalers?

Zwei Gen-Analysen, die an diesem Donnerstag gleichzeitig in den Zeitschriften "Science" und "Nature" erscheinen, lassen das Szenario eines urgeschichtlichen Aufeinandertreffens von Schwarz und Weiß zumindest plausibel erscheinen.

Beide Forschergruppen greifen zurück auf den enormen Datenberg des "1000 Genome Project", in dessen Verlauf das Erbgut von 1000 Menschen aus aller Welt entziffert und online gestellt wurde. Beide Teams suchten darin nach genetischen Spuren des Neandertalers. Und wenngleich sie sehr unterschiedliche statistische Methoden verwendeten, kommen beide zum gleichen Schluss: Viele der Eigenschaften von Haut und Haaren heutiger Europäer und Asiaten stammen von dem Menschenvettern mit den wulstigen Augenbrauen ab.

Gene zeugen vom Sex zwischen Homo sapiens und Neandertaler

Schon seit einigen Jahren ist bekannt, dass es vor etwa 50.000 Jahren vereinzelt zur Vermischung beider Menschentypen gekommen sein muss. Die Spuren davon finden sich bis heute: Gut ein Prozent des Erbguts eines Durchschnittseuropäers geht auf den Neandertaler zurück.

Ein Team um Svante Pääbo vom Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie hat nun gemeinsam mit Kollegen der Harvard University menschliche Genome systematisch nach dieser Hinterlassenschaft aus der Altsteinzeit durchforstet. Ende 2013 hatten die Leipziger bereits die vollständige Erbsequenz einer Neandertalerin veröffentlicht, deren Knochen in Sibirien gefunden wurden. Diese verglichen die Forscher für ihren Beitrag in "Nature" nun mit den Daten des "1000 Genome Project".

Verstreut über alle Chromosomen fanden sie dabei genetische Einsprengsel, die vom Sex zwischen beiden Menschentypen zeugen. Allerdings trägt jeder heutige Europäer eine andere Erbschaft des Neandertalers mit sich herum, die einzelnen Genschnipsel sind deshalb eher selten. "Nur in einem Bereich ist das anders", sagt Kay Prüfer, einer der beteiligten Max-Planck-Forscher. Und zwar betreffe das solche Gene, die etwas mit Haut und Haaren zu tun haben.

Neandertaler-Gene unter Europäern weit verbreitet

Einige dieser Erbanlagen finden sich heute im Erbgut jedes zweiten Europäers. Diese extreme Häufigkeit, so argumentieren die Forscher, spreche dafür, dass diese Gene einen Überlebensvorteil für ihre Träger bedeutet haben. Doch welchen? War es eine dichtere Behaarung, die sich als nützlich erwies? Fettdrüsen, die einen Kälteschutz boten? Irgendein in der Haut sitzender Schutz vor Keimen? Oder doch die hellere Hautfarbe, die im sonnenarmen Norden die Produktion von Vitamin D erleichterte?

Noch kennen die Forscher die Antwort nicht. Doch gehen sie davon aus, dass die Neandertaler, die schon seit mehr als 100.000 Jahren in der eiszeitlichen Steppe Europas hausten, gut an das frostige Wetter angepasst waren. Die grazilen Immigranten dagegen, die aus den subtropischen Gefilden Afrikas stammten, taten sich vermutlich schwer mit der Klimaumstellung. Etwas Beimischung aus dem Genpool der witterungserprobten Neandertaler dürfte ihnen geholfen haben. Und gerade die Haut, meint Max-Planck-Genetiker Prüfer, könnte als erste Barriere des Körpers gegen eine widrige Umwelt eine wichtige Rolle gespielt haben.

Zu ganz ähnlichen Schlüssen gelangt, wenngleich auf ganz anderem Weg, eine zweite Forschergruppe, die nun in "Science" ihre Ergebnisse verkündet. Joshua Akey ist ein Populationsgenetiker der University of Washington in Seattle; mit dem Neandertaler befasst er sich zum ersten Mal. Deshalb stachelte es ihn gehörig an, als er erfuhr, dass mit Svante Pääbo die unumstrittene Koryphäe der Neandertaler-Genetik am selben Problem arbeitete wie er. Verbissen wetteiferten beide Gruppen darin, den Beitrag der Neandertaler zum Erbgut der heutigen Menschheit zu erfassen. Mit ihren Veröffentlichungen an diesem Donnerstag gehen sie nun gleichzeitig ins Ziel.

"Es war wie ein gigantisches Puzzle"

Anders als ihre Konkurrenten hatte sich Akeys Team vorgenommen, die fremden Einsprengsel aus dem gewaltigen Datenwust des "1000 Genome Project" herauszufischen, ohne dabei direkt auf die Neandertaler-Sequenz zurückzugreifen. "Es war wie ein gigantisches Puzzle, das es zu verstehen galt", sagt Akey. Erst nach vollbrachter Puzzle-Arbeit verglichen die Forscher aus Seattle ihr Ergebnis mit den Erbgutdaten aus Sibirien - und stellten fest, dass sie tatsächlich etwa ein Fünftel der Neandertaler-Gene korrekt rekonstruiert hatten.

Wie den Leipzigern fiel auch Akey die erstaunliche Häufung von Genen auf, die etwas mit der Bildung von Haut zu tun haben. Wichtiger aber erscheint dem Genetiker aus Seattle der methodische Fortschritt, der ihm gelungen sei: "Wir haben gezeigt, dass wir auch aus dem Erbgut der heutigen Menschheit Genmerkmale längst ausgestorbener Homininen herausfiltern können." Wer etwas über die Eigenschaften früher Menschentypen erfahren wolle, müsse dafür also fortan gar nicht unbedingt nach Fossilien suchen.

Urmensch-Ausgrabungen in den Gen-Datenbanken - das ist eine Aussicht, die Akey begeistert: "Ist es nicht faszinierend", fragt er voller Eifer, "dass versteckt in unserem Genom Geschichten über unsere Vettern stecken, die schon vor Zehntausenden von Jahren von der Erde verschwunden sind?"

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insgesamt 32 Beiträge
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Seite 1
tim11 29.01.2014
1. Ich bin da noch skeptisch: Andere Studien widersprechen
Zitat von sysopREUTERSWie viel Neandertaler steckt im modernen Europäer? Zwei Forscherteams haben auf unterschiedlichen Wegen Antworten gefunden. Neandertaler-Gene sind demnach weit verbreitet - und haben vor allem mit Haut und Haaren zu tun. http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/europaeer-erbten-gene-fuer-haut-und-haar-vom-neandertaler-a-946256.html
Identische Gene bedeuten nicht, dass es eine Vermischung gab. Es kann sich auch um konvergente Evolution handeln: Ähnliche Lebensbedingungen führen zur Ähnlichkeit der Funktion und/oder Struktur von Organen, Proteinen, Genen oder Verhaltensweisen. Auch ganz ohne Durchmischung. Besonders bei der hellen Haut ist das sehr einleuchtend. Die Neandertaler wurden ganz ohne Durchmischung hellheutig und hellhaarig. Das kann natürlich auch beim modernen Mensch nochmal passieren. Und gab es nicht erst kürzlich eine neu veröffentlichte Studie zu einem Mann in Spanien, der sehr dunkle Haut hatte und vor 7000 Jahre lebte. Zitat: "Bislang wurde davon ausgegangen, dass sich eine helle Hautfarbe in Europa bereits recht früh entwickelte, im Jungpaläolithikum" vor zwischen 50.000 und 10.000 Jahren, sagte Studienautor Carles Lalueza-Fox. "Das ist aber eindeutig nicht der Fall." Womöglich habe sich eine helle Hautfarbe erst in der Jungsteinzeit entwickelt, die vor 5000 Jahren begann. Helle Hautfarben sind in Europa also erst seit ca. 5000 Jahren weit verbreitet. Lange nachdem der Neandertaler ausstarb. Diese Studie widerspricht also der These, dass die helle Haut durch Durchmischung mit dem Neandertaler entstand.
atech 29.01.2014
2.
Zitat von tim11Identische Gene bedeuten nicht, dass es eine Vermischung gab. Es kann sich auch um konvergente Evolution handeln: Ähnliche Lebensbedingungen führen zur Ähnlichkeit der Funktion und/oder Struktur von Organen, Proteinen, Genen oder Verhaltensweisen. Auch ganz ohne Durchmischung. Besonders bei der hellen Haut ist das sehr einleuchtend. Die Neandertaler wurden ganz ohne Durchmischung hellheutig und hellhaarig. Das kann natürlich auch beim modernen Mensch nochmal passieren. Und gab es nicht erst kürzlich eine neu veröffentlichte Studie zu einem Mann in Spanien, der sehr dunkle Haut hatte und vor 7000 Jahre lebte. Zitat: "Bislang wurde davon ausgegangen, dass sich eine helle Hautfarbe in Europa bereits recht früh entwickelte, im Jungpaläolithikum" vor zwischen 50.000 und 10.000 Jahren, sagte Studienautor Carles Lalueza-Fox. "Das ist aber eindeutig nicht der Fall." Womöglich habe sich eine helle Hautfarbe erst in der Jungsteinzeit entwickelt, die vor 5000 Jahren begann. Helle Hautfarben sind in Europa also erst seit ca. 5000 Jahren weit verbreitet. Lange nachdem der Neandertaler ausstarb. Diese Studie widerspricht also der These, dass die helle Haut durch Durchmischung mit dem Neandertaler entstand.
das ist nicht ganz richtig. Sie können mit völlig unterschiedlichen Genen eine "konvergente Evolution" erreichen - siehe die mehrfache Entwicklung des Auges in der Evolution - aber diese konvergente Evolution beruht eben weder auf identischen Genen, noch identischen Genmutationen. Auf verschiedenen Wegen zur Sehfunktion (http://www.faz.net/aktuell/wissen/darwin/wirkung/evolutionstheorie-wer-augen-hat-zu-sehen-1651010.html) Dagegen lassen vererbte Gensequenzen immer auf eine Verwandtschaft schließen. Siehe Vaterschaftstests. Wenn das nicht so wäre, dann könnte ein biologischer Vater auch argumentieren, ein Kind hätte nur "zufällig" dieselben Gensequenzen wie er. richtig, aber das führt eben nicht zu identischen Gensequenzen. das liegt daran, dass der Ausfall in den bis zu 10 Genen, die für die Melaninsynthese und damit die Haut- und Haarfarbe zuständig sind, zu zunehmend hellerer Haut- oder Haarfarbe führt. Welche Gene da aber genau ausfallen, ist erblich festgelegt. Sie dürfen nicht vergessen, dass die Sequenzierung von Paleo-DNA eine neue Kunst ist. Und dass es genauso falsch wäre, von der DNA-Sequenz eines Urmenschen auf alle Urmschen zu schließen wie es falsch wäre, von der DNA-Sequenz eines heute lebenden Menschen auf alle heute lebenden Menschen zu schließen. so generell kann man das nicht sagen. Einige heute lebenden Europäer könnten ihre Haut- oder Haarfarbe durchaus von einem Neandertaler geerbt haben. Einen Neandertaler-Vorfahren vorausgesetzt, den sicher nicht jeder im Stammbaum hatte...
FXRichter 29.01.2014
3. Karl der Große
Vielleicht gelingt es ja, mit einer ähnlichen Vorgehensweise herauszufinden, welche Gene in der Bevölkerung von Karl dem Großen stammen. Und dann, sein Genom zu rekonstruieren. Angeblich hatte KdG viele Kinder, legitim oder nicht, und diese haben sich dann wohl auch munter forgepflanzt.
tobiaswerner 29.01.2014
4. Igg-Sa - die deutlich billigere Methode der Gendetektion!
Nach Lektüre dieses Beitrages habe ich mir meine Gene nochmal vorgenomen und durch die Intrakorporale gliazelluläre genetische Selbstdetektions-Struktur-Analyse (Igg-Sa) mittels meiner Genrezeptor-Ganglien mal daraufhin untersucht - soviel Zeit muss sein. Und siehe da, auch ich bin zu der Erkenntnis gekommen, dass fünfeindreiviertel Neandertaler-Geneinsprengsel auf meinen Chromosomen zu finden sind, vor allem auch bei meinem Q-Uark-Genen - also nicht nur bei Haut und Haaren, sondern sogar bei den humenomischen Intellenz-Genen! Es müssen nicht immer die teueren High-tech-Methoden sein, man sollte auch hier erstmal die eigenen Ressourcen nutzen. Zurück zur Natur - erkenne Dich selbst! So könnte man manches Forschungsgeld dann einsparen bzw. anderweitig einsetzen, z.B. für die Befähigung und Schulung von Labor-Drosophila auf dieses Verfahren. Das Endziel muss die gentische Selbstentschlüsselung aller gliazelligen Lebewesen mit Nervenzell-Sensoren sein. Hoffentlich könnte so dann endlich auch die zukunftszerschneidende Hypothese überprüft werden, die ja besagt, dass in unserem Genom auch Einsprengsel von Drosuffia oder Nonsensia-Subspezies zu finden seien, was das bisherige Abstammungskonzept ja revolutionieren, also vom Kopf auf die Flügel stellen würde! (Leider fehlt mir dazu gerade die Zeit, aber vielleicht wird hier ein Community-Mitglied fündig.) Sefrenziquierte Grüße aus der Innenwelt!
raly 29.01.2014
5. ...
Zitat von atechdas ist nicht ganz richtig. Sie können mit völlig unterschiedlichen Genen eine "konvergente Evolution" erreichen - siehe die mehrfache Entwicklung des Auges in der Evolution - aber diese konvergente Evolution beruht eben weder auf identischen Genen, noch identischen Genmutationen. Auf verschiedenen Wegen zur Sehfunktion (http://www.faz.net/aktuell/wissen/darwin/wirkung/evolutionstheorie-wer-augen-hat-zu-sehen-1651010.html) Dagegen lassen vererbte Gensequenzen immer auf eine Verwandtschaft schließen. Siehe Vaterschaftstests. Wenn das nicht so wäre, dann könnte ein biologischer Vater auch argumentieren, ein Kind hätte nur "zufällig" dieselben Gensequenzen wie er. richtig, aber das führt eben nicht zu identischen Gensequenzen. das liegt daran, dass der Ausfall in den bis zu 10 Genen, die für die Melaninsynthese und damit die Haut- und Haarfarbe zuständig sind, zu zunehmend hellerer Haut- oder Haarfarbe führt. Welche Gene da aber genau ausfallen, ist erblich festgelegt. Sie dürfen nicht vergessen, dass die Sequenzierung von Paleo-DNA eine neue Kunst ist. Und dass es genauso falsch wäre, von der DNA-Sequenz eines Urmenschen auf alle Urmschen zu schließen wie es falsch wäre, von der DNA-Sequenz eines heute lebenden Menschen auf alle heute lebenden Menschen zu schließen. so generell kann man das nicht sagen. Einige heute lebenden Europäer könnten ihre Haut- oder Haarfarbe durchaus von einem Neandertaler geerbt haben. Einen Neandertaler-Vorfahren vorausgesetzt, den sicher nicht jeder im Stammbaum hatte...
Das kann er auch tatsaechlich machen, die Chancen liegen bei ungefaehr eins zu einer Million - hoert sich viel an, wenn man allerdings bedenkt, dass es 6 Milliarden Menschen gibt, betraegt die Wahrscheinlichkeit beinahe 100%, dass es die bestimmte Sequenz noch mal gibt. Ist auch ein bekanntes Phaenomen bei Massengentests... Sowas kann immer vorkommen, selbst exakt gleiche Gene (also nicht nur einzelne Sequenzen) kann es ohne verwantschaftliche Beziehung geben, da ist die Wahrscheinlichkeit allerdings nochmal viel kleiner... Alles in allem hat der Vorraedner schon einen interessanten Punkt angesprochen wie ich finde, speziell wenn man den Artikel mit dem spanischen Europaeer noch miteinbezieht.
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