Haben Sie sich schon einmal eine Anzeige für einen DNA- Test angesehen und sich gefragt: Wie waren meine Vorfahren? Wer waren diese Leute, die mir ihren genetischen Code gaben? Vielleicht haben Sie sich eine Gruppe von Hirten vorgestellt, die fleißig ihre Herde hüten. Vielleicht stellten Sie sich Händler vor, die Gewürze aus kunstvollen Gefäßen verkaufen, oder Jäger, die einen hoch aufragenden Elch aufspüren.
Haben Sie sich einen Neandertaler vorgestellt ? Vielleicht solltest du haben.
Neue Forschungen der University of California, Santa Cruz, legen nahe, dass nur zwischen 1,5 und 7 Prozent des modernen menschlichen Genoms "einzigartig menschlich" sind. "Es ist interessant, dass es sich um eine so kleine Menge des Genoms handelt", sagt Hauptautor Nathan Schaefer.
In dem am 16. Juli 2021 in Science Advances Genetics veröffentlichten Artikel beschreiben Schaefer und seine Co-Autoren die genetischen Beweise, die zeigen, wie unsere Vorfahren DNA mit anderen alten Homininen wie Neandertalern und Denisovanern ausgetauscht haben. "Mehrere Ausbrüche adaptiver Veränderungen, die für den modernen Menschen spezifisch sind" unterscheiden uns jedoch von diesen anderen zeitgenössischen Spezies.
Wer waren also unsere mysteriösen menschlichen und nichtmenschlichen Vorfahren? Lass uns genauer hinschauen.
Ein altes Familientreffen
Unsere ältesten Vorfahren stammen aus Afrika . Aktuelle Modelle deuten darauf hin, dass der anatomisch moderne Mensch vor etwa 200.000 Jahren aus dem Great Rift Valley, das sich durch das heutige Kenia, Äthiopien, Uganda, Tansania und den Sudan zieht, ausgestrahlt wurde.
Neandertaler waren eine uralte Gruppe von Homininen – menschliche Vorfahren – die bis vor etwa 40.000 Jahren neben den frühen modernen Menschen lebten. Sie waren im Durchschnitt kürzer und stämmiger als Menschen, mit breiten Nasen und einem markanten Brauenbogen. Wie wir nutzten sie das Feuer, schufen Gemälde und Schmuck und lebten in Unterkünften (die sie anscheinend recht ordentlich hielten ). Einige Paläoanthropologen glauben sogar, dass Neandertaler ihre Toten begraben haben.
Das erste Neandertaler-Fossil wurde 1856 im deutschen Neandertal identifiziert (obwohl ein früherer Fund von 1829 später als Neandertaler anerkannt wurde). Sie wurden in ganz Europa gefunden, wo sie sich anscheinend regelmäßig mit Menschen kreuzten. Heute haben die meisten Menschen europäischer Abstammung einige Neandertaler-Gene.
Die Denisovaner sind im Vergleich zu den Neandertalern eine weniger bekannte Gruppe. Diese erstmals 2008 entdeckten Hominine waren auch Zeitgenossen der frühen Neuzeit und verschwanden vor 30.000 bis 15.000 Jahren. Über die Denisovaner ist nicht viel bekannt – außer natürlich über ihr gesamtes Genom, das aus einem einzigen kleinen Knochen sequenziert wurde, der in einer sibirischen Höhle entdeckt wurde.
Wissenschaftler haben Beweise dafür, dass die Denisovaner einen Großteil des Gebiets besetzten, das heute Ostasien, Sibirien, Indonesien und Neuguinea umfasst. Menschen mit Vorfahren in diesen Gebieten tragen wahrscheinlich sowohl Denisova- als auch Neandertaler-DNA.
Aber woher wissen wir, was in unserer DNA steckt – oder woher sie stammt?
Wie haben Sie all das in diesen Genen bekommen?
Ein Genom ist eine vollständige genetische Karte der DNA eines Organismus – jedes einzelne Gen, funktionsfähig oder nicht. Vor den frühen 2000er Jahren hatte niemand das gesamte Genom eines Menschen aufgezeichnet; alle Wissenschaftler hatten Ausschnitte einzelner Gensequenzen, wie verschobene Puzzleteile. Das änderte sich 2003, als das Human Genome Project , ein 13-jähriger multinationaler Versuch, alle 3,2 Milliarden Basenpaare in der menschlichen DNA zu kartieren, endlich abgeschlossen wurde.
Die Technologie der genetischen Sequenzierung hat seitdem eine Renaissance erlebt. Heute kann ein Labor Hunderte einzelner menschlicher Genome in einem Jahr sequenzieren. Und Wissenschaftler konnten die Gene anderer Arten kartieren, darunter Neandertaler und Denisova-Menschen.
"Genome sind aus zwei Gründen sehr nützlich", sagt Omer Gokcumen, ein evolutionärer Anthropologe an der Universität von Buffalo.
Ein Grund ist, dass Genome die Abstammung aufzeichnen. Jeder Mensch erbt von jedem seiner Eltern die Hälfte seiner Gene in Form eng gewundener Chromosomen . Jeder Elternteil wiederum erbte die Hälfte seiner Gene von seinen Eltern und so weiter. "Sie tragen also tatsächlich eine Population von Genomen", sagt Gokcumen. Das bedeutet, dass eine bestimmte Version eines Gens bis zu dem Vorfahren zurückverfolgt werden kann, der es zuerst trug.
Die andere Sache, die Genome interessant macht, sind Mutationen. Die DNA akkumuliert im Laufe der Zeit auf natürliche Weise winzige Mutationen. Nicht alle von ihnen werden an die nächste Generation weitergegeben, aber sie bauen sich in etwa konstanter Geschwindigkeit auf. Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, den prozentualen Unterschied zwischen zwei Genomen zu messen, um festzustellen, wann sie voneinander abweichen – eine Technik namens „DNA-Dating“ oder „ molekulare Uhren “.
Einige dieser Uhren sind leicht zu erkennen, wenn Experten zwei Genome vergleichen. Wissenschaftler finden manchmal einen Teil der genetischen Sequenz, sagt Schaefer, und es wird klar, dass "es nur eine Reihe von Mutationen ist, die alle zusammen von Neandertalern geerbt wurden".
Was macht uns also einzigartig menschlich?
"Die Vorstellung, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, ist ziemlich kompliziert, wenn man bedenkt, wie viel Vermischung zwischen uns und diesen anderen Spezies stattgefunden hat", sagt Schaefer.
Aber um diese komplizierte Frage anzugehen, haben Schaefer und seine Co-Autoren etwas Interessantes getan. Viele zeitgenössische Forschungen haben sich mit den Stellen beschäftigt, an denen die menschliche DNA mit der DNA von Neandertalern und Denisova-Menschen übereinstimmt. "Und wir drehten es um und sagten: 'Nun, wo im Genom sehen Sie beides nicht?'", sagt er.
Shaefer und die Studienautoren grenzten es auf eine Handvoll Gene ein, die über 600.000 Jahre zurückverfolgt werden konnten, vor unseren allerersten modernen Vorfahren . "Obwohl dies ein relativ kleiner Teil des Genoms ist, enthält es statistisch viele Gene und Sequenzen, die möglicherweise funktionsfähig sind", sagt Schäfer. Interessanterweise scheinen die meisten dieser Gene etwas mit der Gehirnentwicklung zu tun zu haben .
Am Ende des Tages sind wir wunderschöne Puzzles, die aus all diesen Teilen bestehen: Neandertaler, Denisovaner und ausgesprochen menschlich. Und unsere Unterschiede sind genauso wichtig wie unsere Gemeinsamkeiten.
"Biologische Variation ist ein Teil dessen, was uns menschlich macht", sagt Gokcumen, "und das ist eigentlich ziemlich cool."
Das ist jetzt interessant
Ein kürzlich wiederentdecktes Fossil mit dem Spitznamen „ Drachenmensch “ könnte der erste bekannte Schädel eines Denisovaner sein. Oder es könnte sich um eine ganz neue Hominin-Art handeln.
