Sensationeller Knochenfund: Forscher finden Spur zu unbekannter Menschenart

Wieder und wieder prüfte Johannes Krause seine Ergebnisse. So ganz konnte er nicht glauben, was die Analysegeräte da ausgespuckt hatten. Bevor er seinen Chef anrief, den renommierten Paläogenetiker Svante Pääbo, wollte sich der Wissenschaftler seiner Sache sicher sein. Könnte die DNA wirklich von einer bisher unbekannten Menschenform stammen?

30 Milligramm Knochenpulver. Das ist die Menge, die die Forscher am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig für ihre Erbgutanalysen zur Verfügung hatten. Daraus isolierten Krause und seine Kollegen das Erbgut eines Frühmenschen, der vor etwa 30.000 bis 48.000 Jahren in der südsibirischen Denisova-Höhle im Altai-Gebirge gelebt hatte. Eigentlich sollte es eine reine "Routine-Untersuchung eines uralten Fossils" werden, sagt Krause im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Das Knochenstück wurde uns als früher moderner Mensch verkauft."

Die Isolierung von DNA aus fossilen Knochen ist wahrlich keine triviale Aufgabe, denn in den uralten Knochenstücken steckt auch die DNA fremder Organismen, etwa von Bakterien oder Pilzen. Möglicherweise auch von anderen Frühmenschen. Und wer nicht unter hochreinen Bedingungen im Labor arbeitet, riskiert gar die Kontaminierung der Probe mit dem genetischen Material des Wissenschaftlers aus der Gegenwart.

Die DNA war in sehr gutem Zustand

All jene Faktoren musste Krause ausschließen. Irgendwann war er aber sicher: Er hatte es mit genetischem Material zu tun, das mehrere Jahrtausende unbeschadet in den Zellen eines winzigen kirschkerngroßen Knochenstücks eingelagert war. Doch wie er seine Analyseergebnisse auch drehte - die DNA-Sequenz glich nichts, was der Anthropologe bisher gesehen hatte. Hatten die Max-Planck-Forscher eine neue Spezies des Frühmenschen entdeckt? Einen unbekannten Homininen, dessen DNA sich so sehr von Neandertaler und frühen modernen Menschen unterscheidet, dass er das Bild der Evolution des Menschen revolutionieren könnte?

Bei dem Erbgut aus der Denisova-Höhle handelt es sich um die komplette Sequenz der sogenannten mitochondrialen DNA, also jenem Erbgut, das Mitochondrien in sich tragen. In diesen Organellen, den Zell-Kraftwerken, laufen biochemische Prozesse ab, die am Ende die für den Organismus überlebenswichtige Energie liefern. Jedes Mitochondrium hat ein eigenes Erbgut, das ausschließlich von der Mutter an die Nachkommen vererbt wird.

Nur kommt es nicht, wie das Erbgut im Kern der Zelle, in nur zweifacher Kopie vor: Etwa 8000 Kopien dieser mitochondrialen DNA hat jede Zelle insgesamt. Allerdings ist das mitochondriale Genom bei weitem kleiner als das nukleäre Genom. Lediglich rund 16.500 Bausteine reihen sich in der Mitochondrien-DNA aneinander, etwa 3.000.000.000 sind es in der DNA des Zellkerns.

Die mitochondriale DNA des Neandertalers unterscheidet sich im Schnitt in 202 Positionen von der Mitochondrien-DNA des modernen Menschen. Die Unterschiede des Individuums aus der Denisova-Höhle waren im Vergleich zum modernen Menschen etwa doppelt so groß.

Wer war der Fremde aus Südsibirien?

"Mir hat es fast die Schuhe ausgezogen, als ich das hörte", erzählt Svante Pääbo heute. Als Krause ihn anrief, hielt er sich gerade in den USA auf. Doch nachdem Pääbo sich von den Ergebnissen selbst überzeugen konnte, war sich der Direktor des Max-Planck-Instituts gewiss: Wieder einmal hat das Bild, das sich die Wissenschaft von der Evolution des Menschen macht, eine revolutionäre Komponente dazubekommen.

Wer war nun der oder die Unbekannte aus Südsibirien, wenn weder ein früher moderner Mensch noch ein Neandertaler? Ob Mann oder Frau wissen die Forscher noch nicht. Um das herauszufinden, muss sich Pääbos Forscherteam über das Erbgut aus dem Zellkern beugen und Baustein für Baustein untersuchen. Erst dann können sie genauere Aussagen etwa über die Augen- und Hautfarbe, die Blutgruppe, oder den Gesundheitszustand des neuen Homininen treffen - so wie es einem dänischen Forscherteam erst vor kurzem anhand 4000 Jahre alter Haare eines Paläo-Eskimos gelungen ist.

Jahrelang glaubten Anthropologen, dass vor rund 40.000 Jahren nur zwei Arten der Gattung Homo den Planeten bevölkerten: Zum einen der Neandertaler, der in weiten Gebieten Europas und Nordasiens lebte, aber vor etwa 25.000 Jahren aus noch nicht vollständig geklärten Gründen von der Bildfläche verschwand. Zum anderen der anatomisch moderne Mensch, unsere direkten Vorfahren, die sich in Eurasien verbreiteten, nachdem sie den afrikanischen Kontinent verlassen hatten.

Die Forscher gingen bisher auch davon aus, dass es wenigstens drei Auswanderungswellen aus Afrika gegeben hat: Eine davon fand vor etwa 1,9 Millionen Jahren statt, als die erste Gruppe Homininen, der Homo erectus, den Kontinent verließ. Zwar gibt es Fossilien, die beweisen, dass Homo erectus bis vor weniger als 100.000 Jahren in Indonesien überlebt haben könnte, doch es gibt keinerlei Hinweise darauf, dass die Spezies auch auf dem asiatischen Festland bis zu jener Zeit überlebt haben könnte, aus der der Denisova-Finger stammt.

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• 1. Teil: Forscher finden Spur zu unbekannter Menschenart
• 2. Teil: Forscher skizzieren einen neuen menschlichen Stammbaum