Erste genetische Analysen am namengebenden Neandertaler und die Wiederentdeckung seiner Fundstelle

von: Dr. Ralf W. Schmitz
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GenetikDeutschlandHomo neanderthalensis

Zwischen Mettmann und Erkrath hatte nicht, wie ausländische Kollegen bisweilen annehmen, das Flüsschen Neander im Verlauf von Jahrzehntausenden ein enges Tal in den Kalkfels geschnitten und dabei ein bereits existierendes Höhlensystem geöffnet, sondern die Düssel verschaffte den eiszeitlichen Menschen Zugang zu diesen natürlichen Behausungen.

Die durchweg paarweise gegenüberliegenden Höhlen im sogenannten "Gesteins" trugen Namen wie Teufelskammer, Engelskammer, Neanderhöhle, Feldhofer Kirche, Löwengrube oder Pferdestall, einige kleinere Löcher im Fels blieben namenlos.
Gute Abbildungen aus der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts verdanken wir in erster Linie der Düsseldorfer Malerschule, die hier Studien betrieb und Feste feierte.

Ab etwa 1850 setzte sich die Bezeichnung Neandertal durch; sie erinnert an den reformierten Prediger und Kirchenliederdichter Joachim Neander, der im 17. Jh. oft hier verweilte und wohl auch komponierte.

Um die Mitte des 19. Jahrhunderts griff die industrielle Revolution nach den romantischen Felsklippen des Tals, das Zeitgenossen mit der schweizerischen Via Mala auf eine Stufe stellten. Schwarzpulver, später Dynamit verwandelten die Naturschönheit binnen zweier Jahrzehnte in einen öden Steinbruch.

Die in den Höhlen enthaltenen lehmigen Ablagerungen warf man beim Abbau des begehrten Steins als störende Verunreinigungen vor die Klippen in das Tal hinunter.

Im August 1856 traf dieses Schicksal eine kleine, namenlose Höhle auf dem südlichen Düsselufer. Nur der Aufmerksamkeit des Steinbruchbesitzers Wilhelm Beckershoff ist es zu verdanken, dass die beiden mit der Ausräumung der Grotte beauftragen Steinbrucharbeiter nicht alle Knochen des Skelettes, auf das sie gestoßen waren, unerkannt entsorgten. Beckershoff motivierte seine Arbeiter sogar nachdrücklich, den bereits herausgeschaufelten Lehm zu durchsuchen. Dabei konnte die Schädelkalotte als aussagekräftigstes Stück des Neandertalers geborgen werden, so daß Beckershoff als Retter des Neandertaler-Fundes zu werten ist. Allerdings hielt man das Skelett anfänglich für die Reste eines Höhlenbären, die Identifizierung als menschlich erfolgte erst einige Wochen später durch den Elberfelder Lehrer und Naturforscher Johann Carl Fuhlrott.

Er entwickelte die Theorie, dass es sich bei den urtümlichen anatomischen Merkmalen wie beispielsweise dem mächtigen Knochenwulst über den Augenhöhlen, um Kennzeichen einer urtümlichen, fossilen Menschenart handelt.

Glücklicherweise gelangten die 16 geborgenen Knochen zur weiteren Untersuchung an einen jungen progressiven Wissenschaftler, den Bonner Anatomen Hermann Schaaffhausen. Er hatte 1853 in den Verhandlungen des naturhistorischen Vereines der preussischen Rheinlande und Westphalens einen Beitrag mit dem Titel "Ueber Beständigkeit und Umwandlung der Arten" veröffentlicht, dachte also in die gleiche Richtung wie Charles Darwin, der nach langer Vorarbeit 1859 endlich mit seinem Werk "On the Origin of Species" herauskam. Vor diesem Hintergrund entfachte der Neandertalerfund eine wissenschaftliche, gesellschaftspolitische und religionsphilosophische Diskussion sondergleichen, denn gäbe es einen fossilen Menschen, der sich nach denselben Gesetzmässigkeiten wie alle anderen Säugetiere entwickelt hatte, dann bräuchte man zur Erklärung keinen Schöpfer mehr - für viele Zeitgenossen Darwins schlicht Ketzerei.

Ohne jeden Zweifel ist der große Gelehrte Rudolf Virchow die tragische Figur in dieser bühnenreifen Geschichte. Erst 16 Jahre nach der Entdeckung des Neandertalers gelang es ihm in Abwesenheit Fuhlrotts, dessen Tochter zu überreden, den Fund erstmals begutachten zu dürfen. Das Resultat dieses in den Akten verbrieften Husarenstreiches war eine schnell erarbeitete, aber treffsichere Diagnose: der Mensch aus dem Neandertal hatte an verschiedenen Krankheiten gelitten und war mehrfach schwer verletzt worden. Nach Virchows Auffassung hätte kein Angehöriger eines rohen, wilden Volkes solche Leiden überleben können. Der Neandertaler Fund konnte also kaum älter als einige hundert oder tausend Jahre sein. Dass er aber auch wirkliche, neandertalertypische Merkmale als krankheitsbedingt diagnostizierte, hat Virchow selbst nach der Entdeckung weiterer Neandertalerskelette nicht anerkannt.
Nach Fuhlrotts Tod im Jahr 1877 sicherte Schaaffhausen den Neandertaler für den institutionellen Vorgänger des Rheinischen Landesmuseums Bonn.

Heute wird der Fund allgemein den von Europa bis Westasien verbreiteten, späten Neandertalern der letzten Kaltzeit zugerechnet.

Über die stammesgeschichtliche Stellung und das Schicksal dieser Menschen bestehen sehr unterschiedliche Auffassungen: Die Vertreter des Multiregionalen Modells gehen davon aus, daß sich an verschiedenen Orten der Welt der anatomisch moderne Mensch (Homo sapiens) jeweils aus urtümlichen Vorgängerbevölkerungen von Homo erectus entwickelt hat. Für Europa wird gefordert, daß die Neandertaler Vorfahren der heutigen Europäer sind.

Hingegen sehen die Vertreter des 'Out of Africa II'-Modells die Entwicklung zum anatomisch modernen Menschen ausschließlich in Afrika und nehmen an, daß die Neandertaler durch spätestens vor 40 000 Jahren nach Europa eingewanderte anatomisch moderne Menschen ersetzt wurden. Weiterhin wird angenommen, daß die Neandertaler keinen oder nur einen minimalen genetischen Beitrag zur Entstehung der heutigen Europäer geleistet haben.

Seit 1991 wird das namengebende Exemplar aus dem Neandertal im Rahmen eines durch den Verfasser initiierten und geleiteten interdisziplinären Projektes des Rheinischen Landesmuseums Bonn umfassend neu untersucht.
Seit Mitte 1992 war das Zoologische Institut der Universität München, zunächst im Rahmen eines Gedankenaustausches über die Chancen einer Gen-Analyse, am Projekt beteiligt.

In den neunziger Jahren waren bereits mehrere Versuche verschiedener Laboratorien, Genmaterial aus Neandertaler-Fossilien zu gewinnen, ohne Erfolg geblieben. Da weiterhin der heute übliche Aminosäuretest zur vorbereitenden Überprüfung potentieller DNA-Erhaltung noch nicht zur Verfügung stand, waren mehrjährige Recherchen des Verfassers und der Präparatorin des Projektes, H. Krainitzki (Höhere Berufsfachschule für präparationstechnische Assistenten, Bochum) zur Ermittelung der entsprechenden Chancen unabdingbar. Im Juni 1996 entnahmen wir eine 1, 4 cm dicke und 3,5 Gramm schwere Halbscheibe aus dem rechten Oberarmknochen des Neandertalers, die wir den Genetikern überließen.

Die nachfolgenden, mehrere Monate in Anspruch nehmenden Experimente wurden durch M. Krings und S. Pääbo am Zoologischen Institut der Universität München ausgeführt. Diese Arbeiten zielten nicht ab auf DNA aus den Zellkernen, sondern aus den Mitochondrien, also den "Zellkraftwerken". Da auf einen Satz Kern-DNA einige tausend der wesentlich kürzeren mitochondrialen DNA-Stränge entfallen, ist die Erfolgschance bei einer Suche nach mitochondrialer DNA entsprechend größer.
Die Münchener Analysen erbrachten in mehreren, unabhängigen Durchgängen aus der Probe des Typusexemplars die weltweit erste DNA-Sequenz eines Neandertalers.

Das Ergebnis wurde anschließend durch M. Stoneking und A. Stone am Department of Anthropology, Pennsylvania State University, USA, wiederholt und bestätigt.
Die nachgewiesene Sequenz (Länge 379 "Bausteine") stellt bei einem geschätzten Alter von 40 000 bis 80 000 Jahren - die Datierung des Fossils ist in Vorbereitung - das bisher älteste untersuchte menschliche Genmaterial dar.

Der Vergleich von 994 heute lebenden Menschen untereinander ergab, daß diese sich, unabhängig von ihrer geographischen Herkunft, im analysierten Sequenz-Abschnitt auf durchschnittlich acht Positionen unterscheiden. Im Vergleich mit dem untersuchten Neandertaler sind es hingegen im Mittel 27 Positionen. Damit liegt dieser Neandertaler ganz am Rande der Variationsbreite der mitochondrialen DNA der heute auf der Erde lebenden Menschen.

Basierend auf dem genetischen Abstand zwischen heutigem Mensch und Schimpanse sowie der Annahme, daß der letzte gemeinsame Vorfahre der beiden vor etwa 4-5 Millionen Jahren lebte, wurden entsprechende Berechnungen für den Neandertaler und jetzt lebende Menschen durchgeführt. Es zeigte sich, daß für deren letzten gemeinsamen Vorfahren ein Alter von 690 000 bis 550 000 Jahren wahrscheinlich ist.

Es ist davon auszugehen, daß dieser Vorfahre der entwickelte Homo erectus war.
In Afrika folgen auf diesen zunächst der frühe und späte archaische Homo sapiens, ab etwa 150 000 der anatomisch moderne Homo sapiens.

Europa brachte hingegen eine eigenständige, vom entwickelten Homo erectus ausgehende Linie hervor, welche schließlich zu den Späten Neandertalern der Weichsel-Kaltzeit führte.

Auch konnte gezeigt werden, daß der untersuchte Neandertaler von den heute auf verschiedenen Kontinenten lebenden Menschen gleich weit entfernt ist, also keinesfalls mit modernen Europäern eine engere Verwandtschaft aufweist als mit irgendeiner anderen modernen Population.

Dieses Ergebnis steht in klarem Widerspruch zum Multiregionalen Modell, während es das 'Out of Africa II'-Modell stützt.

Inzwischen ist dieses erste Ergebnis durch weitere Analysen an der selben Probe und durch Arbeiten an zwei anderen Neandertalern bestätigt worden, jedoch ist es unabdingbar, möglichst viele Neandertaler und Fossilien des anatomisch modernen Menschen verschiedener Herkunft sowie unterschiedlicher Zeitstellung zu untersuchen. Nur so wird sich verdeutlichen lassen, ob die Neandertaler definitiv nichts zu unseren Genen beigetragen haben oder ob es während der vieltausendjährigen Koexistenz in Europa und dem Nahen Osten doch zu Vermischungen gekommen ist.

Der Fund aus dem Neandertal kam durch die Diskussion um die Existenz fossiler Menschen bereits im 19. Jahrhundert zu Weltruhm; zeitgleich versank das alte, romantische Neandertal im Sprengschutt der Kalksteinbrüche. Es erscheint aus heutiger Sicht absolut unverständlich, dass auch nach dieser Entdeckung die übrigen Höhlen des Tals keine nennenswerte wissenschaftliche Untersuchung erfuhren. In den achtziger und neunziger Jahren des 19. Jahrhunderts hätte die noch junge Steinzeitarchäologie die Chance gehabt, hier durch Ausgrabungen wichtige Impulse zu setzen, doch gruben Wissenschaftler wie Schaaffhausen und Virchow statt dessen in den Höhlen des benachbarten Sauerlandes. Zu dieser Zeit Schnitt man im Neandertal die Reste einer verstürzten Höhle mit Mammutknochen an, wohl Reste einer Jagdbeute des Menschen; kein Wissenschaftler hat diese mit dem Schutt weggeschafften Funde je gesehen. Die größte Höhle des Tals, die Neanderhöhle, sprengte man nach vierzig Jahren der Diskussion um den Neandertaler, ohne zu überprüfen, ob es hier Vergleichbares gäbe. Letztlich erfuhr auch die Fundstelle eines weiteren menschlichen Skelettes auf dem anderen Düsselufer keine wissenschaftliche Untersuchung. Vor diesem Hintergrund verwundert es nicht, dass um 1900 die genaue Position der Fundstelle des Neandertalers nicht mehr bekannt war.

Auch Suchgrabungen der Universität Köln in den Jahren 1983-1985 führten weder zu einer Klärung des alten Talverlaufes noch zur Auffindung der 1856 entfernten Höhlenlehme. Dies war natürlich für jeden, der sich mit dem Neandertal befasste, eine unbefriedigende Situation, und so wollten mein Kollege Jürgen Thissen und ich einen letzten Versuch wagen, vielleicht doch noch die Sedimente der Kleinen Feldhofer Grotte aufzufinden. Sollte dies gelingen, so müssten wir auch die 1856 übersehenen Skelettteile des Neandertalers bergen können.

Die Recherchen unter Zuhilfenahme alter Karten und früher Fotos erwiesen sich als schwierig: In ersteren ist die Fundstelle des Neandertalers nicht verzeichnet worden, letztere zeigen alle bereits den Steinbruch, da aus der Zeit vor 1860 keine Fotografien des Fundstellenbereiches vorliegen. Hier halfen einige zwischen 1830 und 1850 entstandene künstlerische Darstellungen des Tals weiter. Besonders wertvoll für unsere Recherchen war die Originalveröffentlichung Fuhlrotts aus dem Jahr 1859, deren Angaben zur Topographie noch nicht durch spätere Interpretationen überprägt sind.

Auf der Grundlage unserer Recherchen führten wir im Herbst 1997 eine Grabung des Rheinischen Amtes für Bodendenkmalpflege durch, in deren Verlauf es tatsächlich gelang, den Fuß der abgebauten Felssteilwand zu lokalisieren.

Vor dem Felsfuß stießen wir unter drei Metern Kalkschutt auf einen lehmigen, mit Kalsteinbrocken und Sinterstückchen durchsetzten Höhlenlehm, der als erste archäologische Funde Fragmente eines Kruges aus dem 19. Jahrhundert lieferte. Da zu dieser Zeit in diesem Abschnitt des südlichen Düsselufers die Feldhofer Kirche als einzige Höhle begehbar war, konnte der Lehm mit der Keramik nur aus dieser Höhle stammen. Die Füllung der ehemals benachbarten Kleinen Feldhofer Grotte, der Fundhöhle des Neandertalers, konnte also nicht weit sein. Im weiteren Verlauf dieser Arbeiten stießen wir auf eine weitere Höhlenfüllung, die wir hoffnungsvoll mit dieser Grotte in Verbindung brachten. Die ehemaligen Höhlensedimente beider Höhlen erbrachten zahlreiche Funde: Restkerne, Absplisse, Abschläge, Klingen und Lamellen, aber auch zahlreiche weiter bearbeitete Stücke belegen die Herstellung von Steingeräten am Ort. Insgesamt konnten über 2.000 Stücke geborgen werden, bei deren Fertigung neben örtlichen Materialien, wie Quarzit und Maaseifeuerstein, der hier nicht vorkommende nordeuropäische Geschiebefeuerstein Verwendung fand.

Unter denSteingeräteformen sind solche des jungpaläolithischen Gravettien wie endretuschierte Rückenmesser, Gravettespitzen und eine Font-Robert-Spitze vertreten. Aber auch Geräte aus der Zeit der Neandertaler wie Blattspitzenfragmente, ein Keilmesser und weitere beidflächig bearbeitete Stücke, die dem Micoquien zugewiesen werden können, sind vorhanden.

Knochenfragmente erjagter Tiere, teils mit Schnittspuren, sind als Reste der Jagdbeute des eiszeitlichen Menschen anzusehen, verbrannte Knochenstücke unterstreichen dieses Bild und belegen die Nutzung des Feuers an diesem Platz.

Einige Knochenfragmente konnten 1998 durch M. Schultz, Universität Göttingen, als menschlich bestimmt werden. Sie gehörten zu Rippen, Schienbein, Oberarmknochen, Becken, Halswirbeln, Hand- und Fußknochen. Weiterhin lagen ein kleines Knochenfragment eines linken Oberschenkels und ein Backenzahn vor. Da der rechte Oberarm des Neandertalers vollständig vorhanden ist, müssen sich unter den von uns geborgenen Fragmenten Reste eines bisher unbekannten zweiten menschlichen Individuums befinden. Eine 14C-Analyse durch G. Bonani, Eidgenössisch Technische Hochschule Zürich, ergab für den zweiten rechten Oberarm und das Schienbein ein Alter von etwa 44 000 Jahren. Damit gehören diese Funde zweifelsfrei in die Zeit der Neandertaler.

Der letzte Beweis, dass wir auch die Sedimente aus der Kleinen Feldhofer Grotte wiederentdeckt hatten, gelang am 21. Januar 1999: ein kleines Knochenbruchstück aus unserer Grabung passte exakt an das Kniegelenk des linken Oberschenkels von 1856. Nun war eines klar: wir wollten in einer zweiten Kampagne die Fundstelle großflächiger untersuchen. Dies geschah vom 3. April bis zum 29. September 2000. Aufgrund der Bebauung des Fundareals war die potentielle Grabungsfläche von vornherein beschränkt; wir konnten im Verlauf der Saison dennoch insgesamt 45 m² ausgraben und detailliert dokumentieren. Dabei gelang es, Tausende von Funden aus beiden Höhlenfüllungen zu bergen.

Unter den Menschenresten der aktuellen Grabung konnten bisher Hand- und Fußknochen, Fragmente von Rippen und Wirbeln, Langknochenbruchstücke und ein weiterer Backenzahn identifiziert werden. Neben dem zweiten rechten Oberarm zeugen jetzt Fragmente eines zweiten rechten Schienbeins von einem weiteren Individuum. Höhepunkt war die Entdeckung eines Neandertaler-Gesichtsschädel-Stückes am 26. Juli 2000. Das neue Fundstück passte genau an die Kalotte von 1856, der Neandertaler blickte uns erstmals an.

Die Grabung Neandertal 2000 finanzierte sich aus Zuschüssen und Spenden folgender Institutionen und Privatpersonen:
Deutsche Stiftung Denkmalschutz; Ministerium für Städtebau und Wohnen, Kultur und Sport des Landes NRW; Verlagshaus Gruner und Jahr, Hamburg; Leakey-Foundation, USA; Fam. Hillgruber, Hamburg; H.-W. Bungartz, Jüchen.

Literatur

  • FUHLROTT, J. C. 1859: Menschliche Ueberreste aus einer Felsengrotte des Düsselthals. Ein Beitrag zur Frage über die Existenz fossiler Menschen.- Verhandlungen des naturhistorischen Vereines der preussischen Rheinlande und Westphalens 16: 131-153, 1 Taf.
  • SCHMITZ, R. W. und THISSEN, J. 2000: Neandertal. Die Geschichte geht weiter.- 327 S.; 116 Abb.; Heidelberg (Spektrum).