Primatenstudie Was Darmbakterien über die Evolution verraten

Vorläufer unserer Darmflora haben den Verdauungstrakt offenbar schon zu einer Zeit besiedelt, als gemeinsame Ahnen von Menschen und Menschenaffen lebten - Jahrmillionen vor Entstehung des Homo sapiens.

Agar-Schale mit Bakterien
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Agar-Schale mit Bakterien


Viele Darmbakterien haben offenbar die Evolution zum Homo sapiens über Jahrmillionen begleitet. Ein internationales Forscherteam führt die Entwicklung heutiger Darmkeime von Mensch und diversen Menschenaffen bis auf gemeinsame Vorfahren dieser Arten zurück. Die Autoren um Howard Ochman und Andrew Moeller von der University of Texas in Austin analysierten die genetischen Unterschiede dreier Familien von Darmbakterien von Mensch (Homo sapiens), Gemeinem Schimpansen (Pan troglodytes), Bonobo (Pan paniscus) und Westlichem Gorilla (Gorilla gorilla). Ihre Resultate legen sie im Fachjournal "Science" vor.

"Es ist überraschend, dass unsere Darmbakterien, die wir von so vielen Quellen unserer Umgebung erhalten können, sich tatsächlich über einen so langen Zeitraum in uns mitentwickelt haben", wird Ochman in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Die Biologen untersuchten Kot von Schimpansen aus Tansania, von Bonobos aus dem Kongogebiet, von Gorillas aus Kamerun und von Menschen aus dem US-Staat Connecticut. Anhand genetischer Marker identifizierten sie die Familien Bacteroidaceae, Bifidobacteriaceae und Lachnospiraceae, zu denen etwa 20 Prozent der Bakterien im menschlichen Darm gehören.

Aus den Erbgutunterschieden der Mikroorganismen lässt sich anhand der Mutationsraten darauf schließen, wann die verschiedenen Gruppen ihren letzten gemeinsamen Vorfahren hatten. Für Bacteroidaceae und Bifidobacteriaceae in Menschen und in Schimpansen errechneten die Forscher, dass dies vor etwa 5,3 Millionen Jahren der Fall war. Das stimmt gut mit jener Zeit überein, zu der sich nach Kalkulationen der Forscher jene Linien voneinander trennten, die später zu Schimpansen (Gattung Pan) und Menschen (Gattung Homo) führten.

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Anhand der Mutationsrate des Bakterienerbguts berechneten die Forscher außerdem, dass der letzte gemeinsame Vorfahre von Menschen und Gorillas vor 15,6 Millionen Jahren lebte. Das liegt im Rahmen früherer Kalkulationen, die auf dem Erbgut von Zellkernen beruhen.

Anders die Einschätzung zur Familie der Lachnospiraceae: Bakterien dieser Gruppe können Sporen bilden, die außerhalb des tierischen oder menschlichen Körpers überleben. Dadurch können sie auch zwischen verschiedenen Arten ausgetauscht werden. Ochman, Moeller und Kollegen errechneten aus ihren Daten mindestens vier Zeitpunkte, zu denen diese Gruppe von einer Art (Mensch, Schimpanse, Bonobo, Gorilla) auf eine andere übertragen worden sein könnten.

Seine ersten Darmbakterien erhält der junge Mensch bereits im Geburtskanal, weitere erwirbt er durch soziale Kontakte und aus der Umgebung. Die aktuelle Studie zeigt, dass die Darmflora ein Gemisch aus verschiedenen Quellen ist: Manche Arten entwickeln sich parallel zu ihrem Wirt, andere werden gelegentlich in die Darmgemeinschaft aufgenommen, verschwinden aber im Laufe der Zeit wieder.

Solche Unterschiede gelten auch für Menschen verschiedener Herkunftsregionen: Bei einer früheren Untersuchung der Darmflora von Menschen aus Malawi in Südostafrika waren Bacteroidaceae-Arten gefunden worden, die im Verdauungstrakt von US-Amerikanern nicht vorkamen.

Neben natürlichen Darmkeimen sind auch Krankheitserreger mit der Evolution des Menschen verbunden. Forscher gehen davon aus, dass der Tuberkulose-Erreger den Homo sapiens schon seit mindestens 70.000 Jahren begleitet. Eine gemeinsame Geschichte über Zehntausende Jahre hatte eine Studie auch für den Menschen und den Magenkeim Helicobacter pylori gezeigt, der Magengeschwüre und Magenkrebs verursachen kann.

Von Stefan Parsch, dpa



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