Denisovaner-DNA im Erbgut früher Ostasiaten

Laut einer in der Zeitschrift iScience veröffentlichten Studie konnten Denisova-Menschen Gerüche besser wahrnehmen als Neandertaler. Für diesen Vergleich hat ein internationales Forschungsteam anhand von Genomsequenzen dieser ausgestorbenen Verwandten heutiger Menschen 11 Geruchsrezeptor-Moleküle im Labor erstellt und diese verschiedensten Gerüchen ausgesetzt.

Einem internationalen Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie ist es erstmals gelungen, die Genome mehrerer Mitglieder einer Neandertalergruppe zu sequenzieren. Unter den 13 Neandertalern aus Sibirien entdeckten die Forschenden mehrere miteinander verwandte Personen – darunter einen Vater und seine jugendliche Tochter. Zudem hat das Team aus den 13 Genomen erste Einblicke in die soziale Organisation einer Neandertalergemeinschaft gewonnen. Es scheint sich um eine kleine Gruppe enger Verwandter gehandelt zu haben, die aus 10 bis 20 Mitgliedern bestand. Bindeglieder zwischen verschiedenen Neandertalergruppen waren wohl in erster Linie Frauen.

Viele heutige Menschen tragen einen kleinen Anteil an Neandertaler-DNA in ihren Genen, was darauf hindeutet, dass die Vermischung mit anderen Abstammungslinien früherer Menschenformen eine wichtige Rolle in der Evolution unserer Spezies spielte. Paläogenetische Beweise legen nahe, dass es mehrfach zu Kreuzungen mit Neandertalern und anderen früheren Gruppen kam: Die Geschichte unserer Art ähnelt eher einem Netzwerk oder vielverzweigtem Strom als einem Baum. Der Ursprung der Menschheit war komplexer als bisher angenommen.

Eine im Magazin Nature veröffentlichte Studie eines internationalen Forschungsteams eröffnet einen Blick auf die Lebensweise von Jägern und Sammlern vor 40.000 Jahren in Nordchina. Archäologische Ausgrabungen an der Xiamabei-Fundstätte im Nihewan-Becken liefern Belege für die früheste Verarbeitung von Ocker in Ostasien sowie die Herstellung und Nutzung klingenähnlicher Steinwerkzeuge.

Nur wenig war bisher darüber bekannt, wie DNA über lange Zeiträume in Sedimenten überdauert. Ein internationales Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und anderer Einrichtungen in Deutschland, Australien, Portugal und Russland zeigt, dass alte menschliche und tierische DNA in kleinen "Hot Spots" konzentriert ist, insbesondere in mikroskopisch kleinen Knochen- und Kotpartikeln. Durch die Entnahme von Mikroproben solcher Partikel können beträchtliche Mengen alter DNA von Menschen, zum Beispiel von Neandertalern und anderen Arten, gewonnen und in mikroskopischem Maßstab mit archäologischen und ökologischen Daten abgeglichen werden.

Einem internationalen Forschungsteam der Universitäten Wien und Tübingen sowie der Max-Planck-Gesellschaft gelang es, fünf menschliche Überreste in der südsibirischen Denisova-Höhle zu identifizieren. Zu den Funden zählen neben Steinwerkzeugen und Nahrungsresten auch Überreste dreier Denisova-Menschen sowie eines Neandertalers mit einem Alter von rund 200.000 Jahren.

In der bisher umfangreichsten Studie von Sediment-DNA ist es Max-Planck-Forschenden gelungen neue Details über die Besiedlung der Denisova-Höhle durch archaische und moderne Menschen zu rekonstruieren. Im Höhlenstaub entdeckten sie Erbgutreste von Neandertalern und Denisovanern und erstmals auch DNA von modernen Menschen. Letztere fand sich erst in archäologischen Schichten, die dem frühen Jungpaläolithikum zugerechnet werden, das vor etwa 45.000 Jahren begann. Zusätzlich dokumentiert die Studie die Anwesenheit verschiedener anderer Säugetierarten, darunter Bären und Hyänen, die in der Gegend Kalt- und Warmzeiten durchlebten.

Über ein Fünftel der Weltbevölkerung lebt heute in Ostasien. Dort finden sich auch einige der am weitesten verzweigten Abstammungslinien des Menschen außerhalb Afrikas. In dieser Region werden heute unzählige Sprachen gesprochen, außerdem wurden bereits sehr früh Tiere und Pflanzen domestiziert. Über die genetische Vielfalt der Populationen und ihre Wanderungsbewegungen war bisher wenig bekannt, denn im Vergleich zu West-Eurasien gibt es hier kaum Daten uralter DNA. Eine aktuell in "Nature" veröffentlichte Studie ermöglicht nun neue genomische Einblicke in die Entwicklungsgeschichte der Menschen Ostasiens.

Im Vergleich zur Erstbesiedlung Polynesiens hat die Besiedlung der Marianen im Westpazifik vor etwa 3.500 Jahren bisher nur wenig Beachtung gefunden. Forschende des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, der Australian National University und der University of Guam gingen nun Fragen zur Herkunft der ersten Besiedler der Marianeninseln und deren Verwandtschaft zu den Erstbesiedlern Polynesiens nach.

Protokolle zur Umwandlung von pluripotenten Stammzellen (iPSC) in Organoide (Mini-Organe), ermöglichen es Forschern Entwicklungsprozesse in verschiedenen Organen zu untersuchen und den Zusammenhang zwischen Genen und der Herausbildung von Gewebe zu entschlüsseln – insbesondere bei Organen, bei denen kein Primärgewebe zur Verfügung steht. Forscher vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Universität Basel nutzen diese Technologie um die Effekte der Neandertaler-DNA in heutigen Menschen zu untersuchen.

In einem in Nature Ecology and Evolution veröffentlichten Artikel argumentiert ein internationales Forschungsteam, dass unsere evolutionäre Vergangenheit als das Ergebnis dynamischer Veränderungen im Vernetzungsgrad, oder dem Genfluss, zwischen frühen Menschen verstanden werden muss, die über ganz Afrika verstreut lebten. Die Betrachtung früher menschlicher Populationen als eine Reihe von Zweigen eines einzigen evolutionären Stammbaums könne irreführend sein, weil sie die menschliche Geschichte auf eine möglicherweise illusorische Abfolge von "Spaltungszeiten" reduziert.

Bisher waren die Denisovaner nur durch einige wenige Fossilfragmente aus der Denisova-Höhle in Sibirien bekannt. Ein internationales Forschungsteam beschreibt nun einen 160.000 Jahre alten frühmenschlichen Kiefer aus Xiahe in China. Mithilfe der Analyse alter Proteine fanden die Forschenden heraus, dass der Besitzer des Unterkiefers einer Population angehörte, die eng mit den Denisovanern aus Sibirien verwandt war. Diese Population lebte während des Mittleren Pleistozäns im Hochland von Tibet und hatte sich schon lange vor Ankunft des Homo sapiens in der Region an die höhenbedingt sauerstoffarme Umgebung angepasst.

Als der moderne Mensch Afrika verließ, vermischte er sich mit dem Neandertaler und dem Denisova-Menschen. Ein Forschungsteam hat nun DNA-Fragmente untersucht, die diese ausgestorbenen Homininen an moderne Menschen weitergegeben haben, deren Nachfahren heute auf den Inseln Südostasiens und in Papua-Neuguinea leben. Dabei stellten sie fest, dass nicht nur eine, sondern zwei verschiedene Denisovaner-Linien – die sich schon vor Hundertausenden von Jahren voneinander getrennt hatten – Erbgut an die Vorfahren der Papua weitergegeben haben. Eine der beiden Denisova-Linien unterscheidet sich von der anderen so sehr, dass es sich bei ihr sogar um eine völlig neue Urmenschen-Gruppe handeln könnte.

Die Denisova-Höhle im Süden Sibiriens ist weltweit die einzige bekannte Stätte, die zu verschiedenen Zeiten vom rätselhaften Denisova-Menschen und seinem Cousin dem Neandertaler besiedelt war. Zwei neue Studien unter maßgeblicher Beteiligung von Katerina Douka vom Jenaer Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte legen nun eine Zeitschiene vor, wann diese beiden altsteinzeitlichen Menschenarten jeweils an dieser Stätte lebten und welche Umweltbedingungen herrschten, bevor sie ausstarben.

Bis vor etwa 40.000 Jahren lebten wenigstens zwei Homininen-Gruppen in Eurasien – Neandertaler im Westen und Denisovaner im Osten. Forschende am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) in Leipzig sequenzierten nun das Genom eines Individuums aus Sibirien und entdeckten, dass die Mutter dieser vorgeschichtlichen Frau eine Neandertalerin und ihr Vater ein Denisovaner gewesen ist.

Technologische Fortschritte und multidisziplinäre Forschungsansätze verändern unser Verständnis davon, wann und wie der moderne Mensch Afrika verließ - und wen er auf seinem Weg getroffen hat.

DNA-Analyse enthüllt Verwandtschaft zwischen heute lebenden Asiaten und amerikanischen Ureinwohnern mit frühen modernen Menschen aus Peking

Die Analysen eines internationalen Forscherteams um Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig zeigen, dass die Denisova-Menschen eine geringe genetische Vielfalt aufwiesen. In einer neuen Studie vergleichen sie nun das Denisova-Genom mit den Genomen von Neandertalern und von elf heute lebenden Menschen aus der ganzen Welt.

Nur 10 Milligramm fossiles Knochenmaterial genügten den Forschen am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, um das gesamte Genom des vor 30.000 Jahren ausgestorbenen Denisova-Menschen zu entschlüsseln. Möglich machten dies die Entwicklung neuer hochempflindlicher Untersuchungstechniken. Das gesamte Genom ist schon vor der eigentlichen Publikation im Internet veröffentlicht worden.

Moderne Menschen könnten Asien anders als bislang angenommen in mehr als einer Migrationswelle besiedelt haben