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01. Mai 2019, 19:52 Uhr

Denisova-Fund in China

Das Geheimnis von Asiens ersten Bergsteigern

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Warum sind Menschen, die in Bergregionen leben, den extremen Bedingungen dort körperlich so gut gewachsen? Ein Kieferknochen-Fund in China könnte diese Frage klären.

Schon ein einziger Backenzahn kann ein Glücksfall für Frühmenschforscher sein.

Allein die Form gibt Hinweise auf Alter und Entwicklung seines Besitzers. Doch dank immer feinerer Erbgutanalysen liegt das eigentliche Geheimnis seit einigen Jahren im Inneren von Neandertalerzähnen oder den Zahnresten von anderen Vorfahren des modernen Menschen. Denn hier hat manchmal die DNA gut geschützt die Jahrtausende überstanden.

So konnten Genetikexperten bereits Frühmenschen ausmachen , die man ohne Erbgutanalysen wohl nie identifiziert hätte. Der sogenannte Denisova-Mensch ist so ein Fall. Seine Forschungsgeschichte begann erst vor wenigen Jahren mit einem Backenzahn, den russische Forscher in der Denisova-Höhle im russischen Altaigebirge entdeckten. Durch die Untersuchung einer Handvoll weiterer Knochen weiß man inzwischen eine ganze Menge über den Zeitgenossen und Verwandten des Neandertalers. Sogar Reste eines gemeinsamen Kindes wurden in der Höhle schon entdeckt: Die Mutter war Neandertalerin, der Vater Denisova-Mensch, das Mädchen lebte vor etwa 50.000 Jahren.

Die Denisova-Sippe spielte in der Menschheitsgeschichte eine wichtige Rolle, vermuten Forscher aufgrund von Genanalysen. Bis vor etwa 40.000 Jahren könnte dieser Frühmensch Seite an Seite mit dem Neandertaler in weiten Teilen Eurasiens gelebt haben - der Neandertaler hätte demnach vor allem den westlichen Raum bevölkert, der Denisovaner den östlichen. Die Geschichte hatte bisher nur einen Fehler. Während der Neandertaler etliche Spuren hinterlassen hat, wurden außerhalb der Höhle in Sibirien keine eindeutigen Denisova-Knochen gefunden. Doch das hat sich nun geändert.

Denn die Analyse eines internationalen Forscherteams um Fahu Chen von der Lanzhou University in der Fachzeitschrift "Nature" zeigt: Auch im heutigen China muss der Denisova-Mensch gelebt haben. Die Wissenschaftler, darunter auch Kollegen vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, hatten den Kieferknochen eines Frühmenschen untersucht, der in der Baishiya-Höhle in Xiahe gefunden wurde. Die Region liegt in der an Tibet angrenzenden chinesischen Provinz Gansu auf dem tibetischen Hochplateau.

In der Höhle hatte ein Mönch bereits in den Achtzigerjahren einen halben Unterkieferknochen samt Steinwerkzeugen und bearbeiteten Tierknochen entdeckt. Der Fund gelangte später an die Lanzhou University. Genauer untersucht wurde der Unterkieferknochen aber erst jetzt. Bei der neuen Analyse entdeckten die Forscher sofort Ähnlichkeiten zu den Denisova-Fossilien. Aber auch hier war es einer der beiden Backenzähne, die noch im Kiefer steckten, der für den Durchbruch sorgte.

Zwar konnten die Forscher daraus keine brauchbare DNA mehr extrahieren, aber indirekt konnten sie trotzdem Rückschlüsse auf das Erbgut ziehen. Denn bei ihrer chemischen Analyse gewannen sie genug Eiweißmoleküle, um Einblicke in das Proteom des Kieferbesitzers zu erhalten - also von allen Proteinen in diesem Lebewesen. "Die alten Proteine sind schon stark abgebaut aber dadurch deutlich von modernen zu unterscheiden, die eine Probe kontaminieren können", sagt Frido Welker von der Universität Kopenhagen, einer der beteiligten Forscher.

Da die Proteine maßgeblich durch die DNA festgelegt werden, hatten sie nun genug Daten für einen Vergleich mit den Funden aus Russland und anderen Hominiden. Es zeigte sich eine enge Verwandtschaft mit den russischen Denisovanern. Offenbar hatte der Besitzer des Kiefers bereits vor 160.000 Jahren in der Fundregion im heutigen China gesiedelt, ergab eine Altersdatierung der Zahnschicht. Es ist der älteste Nachweis eines Hominiden auf dem tibetischen Hochplateau.

Der erste Nachweis eines Denisova-Menschen außerhalb der namensgebenden Höhle im Altai-Gebirge bestätigt die Vermutungen bezüglich des größeren Siedlungsgebiets dieser Frühmenschen. Schon vor 300.000 Jahren könnten sie in Teilen Ostasiens gelebt haben - weit bevor der moderne Mensch die Region durchwanderte und vor 40.000 bis 50.000 Jahren Australien erreichte.

Aber die aktuelle Arbeit zeigt noch etwas anderes. Denn genetische Merkmale des Denisova-Menschen lassen sich in einem großen Teil der heutigen asiatischen Bevölkerung nachweisen. Überraschend war dabei bislang ein Befund: Heutige Sherpas, Tibeter und Bewohner des Himalaya-Gebirges weisen aus Denisova abgeleitete genetische Varianten auf, die ihnen helfen, in großen Höhen zu überleben und sich der dünnen, sauerstoffarmen Luft besser anpassen zu können.

Forscher fanden eine Variante des Gens EPAS1 bei viele DNA-Proben dieser Menschen. Es beeinflusst in großer Höhe die Konzentration des Proteins Hämoglobin im Blut, das in den roten Blutkörperchen für den Sauerstoff-Transport im Körper zuständig ist. Vermutlich stammte das Gen von den Denisova-Menschen oder ihren Verwandten - und wurde in den modernen Menschen eingekreuzt - Forscher sprechen von der sogenannten Introgression.

Rätselhaft war dabei aber, woher diese Fähigkeit zur Anpassung an die großen Höhen beim Denisova-Mensch stammen könnte. Denn die Höhle in Russland liegt auf nur 700 Metern. Auch hier liefert der Kieferknochen aus China nun eine mögliche Antwort. Denn die Baishiya-Höhle liegt in 3280 Metern Höhe. Der Fund kann also auch erklären, warum der Denisova-Mensch die Fähigkeit zur Höhenanpassung vererbt haben könnte.

Die Forscher aus Leipzig hoffen übrigens schon länger auf weitere Denisova-Funde, die bisher unerkannt in chinesischen Magazinen oder Museen schlummern könnten. Möglicherweise seien viele Angehörige dieser Frühmenschen nicht erkannt und einer anderen Hominidenart zugeordnet worden.

Dafür hatten sie bereits vor einigen Jahren eine Kooperation mit Kollegen aus China gestartet. Gut möglich, dass die Zusammenarbeit bald weitere Funde zu Tage fördert. Und noch wahrscheinlicher ist, dass die Backenzähne dann wieder den Durchbruch bringen.

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