Yurii Mongol
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Die nächsten bekannten ausgestorbenen Verwandten des modernen Menschen waren die dickbraunen Neandertaler und die mysteriösen Denisovaner. Nun hat ein Knochenfragment aus einer sibirischen Höhle, vielleicht von einem Teenager-Mädchen, den ersten bekannten Hybrid dieser Gruppen enthüllt, so eine neue Studie. Der Befund bestätigt eine Kreuzung, auf die in früheren genetischen Studien nur hingewiesen wurde.
Eine Reihe inzwischen ausgestorbener menschlicher Abstammungslinien lebte nicht nur neben modernen Menschen, sondern vermischte sich sogar mit ihnen und hinterließ Spuren ihrer DNA im modernen menschlichen Genom. Zu diesen Linien gehörten die untersetzten Neandertaler sowie die rätselhaften Denisovaner, die nur aus wenigen Zähnen und Knochen bekannt sind, die in der Denisova-Höhle im Altai-Gebirge gefunden wurden. [In Bildern: Der erste Knochen eines Neandertaler-Denisovan-Hybrids]
Archäologische Ausgrabungen haben ergeben, dass Neandertaler und Denisovaner in Eurasien nebeneinander existierten. Neandertaler-Knochen im Alter von 200.000 bis 40.000 Jahren wurden hauptsächlich in West-Eurasien und Denisovanern ausgegraben, die bisher nur aus Fossilien im Alter von 200.000 bis 30.000 Jahren in Ost-Eurasien bekannt waren. Frühere Arbeiten haben ergeben, dass Neandertaler in der Denisova-Höhle geblieben sind und Fragen dazu aufgeworfen haben, wie eng sie miteinander interagierten.
"Ein Neandertaler und ein Denisovaner waren genetisch weiter voneinander entfernt als zwei Menschen, die heute leben", sagte die Co-Autorin der Studie, Viviane Slon, Paläogenetikerin am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, in einer E-Mail an. "Wir glauben also nicht, dass sie sich sehr oft getroffen haben."
Die Wissenschaftler untersuchten ein 2,5 cm langes Knochenfragment mit dem Namen "Denisova 11", das Archäologen 2012 in der Denisova-Höhle gefunden hatten. Diese Scherbe stammte aus einem langen Knochen wie einem Schienbein oder einem Oberschenkelknochen, aber die Wissenschaftler wussten sonst wenig darüber.
"Man kann nicht einmal erkennen, ob es sich um einen Menschen oder ein Tier handelt", sagte der leitende Autor Svante Pääbo, ein Evolutionsgenetiker am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, in einem Telefonanruf.
Die Forscher analysierten Proteine, die aus Denisova 11 und mehr als 2.000 anderen Knochenfragmenten aus der Denisova-Höhle extrahiert wurden, wobei sich herausstellte, dass das Fragment von einem Menschen stammte. Die Dicke des äußeren Teils des Knochens deutete darauf hin, dass Denisova 11 einer Frau gehörte, die zum Zeitpunkt ihres Todes mindestens 13 Jahre alt war, während die Radiokarbondatierung darauf hinwies, dass Denisova 11 mehr als 50.000 Jahre alt war.
Die Wissenschaftler mahlen als nächstes eine Probe aus Denisova 11 zu einem Pulver und sequenzierten die DNA aus dem Knochenstaub.
Frühere genetische Untersuchungen deuteten darauf hin, dass die Abstammungslinien von Neandertalern und Denisovan vor mehr als 390.000 Jahren auseinander gingen, sagten die Forscher. Diese genetischen Studien deuteten auch auf eine Kreuzung zwischen Neandertalern und Denisovanern hin, aber das Ausmaß ihrer Kreuzung war unklar, wie bereits berichtet wurde.
"Ich hätte nie gedacht, dass wir so viel Glück haben würden, einen tatsächlichen Nachwuchs der beiden Gruppen zu finden", sagte Slon in der E-Mail.
Die Forscher fanden auch heraus, dass der Denisovan-Vater des Individuums Denisova 11 mindestens einen Neandertaler-Vorfahren hatte, möglicherweise bereits 300 bis 600 Generationen vor seinem Leben. "Aus diesem einzigen Genom können wir also mehrere Fälle von Wechselwirkungen zwischen Neandertalern und Denisovanern erkennen", sagte der Co-Autor der Studie, Benjamin Vernot, Populationsgenetiker am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, in der Erklärung.
Darüber hinaus stellten die Wissenschaftler fest, dass die Neandertaler-Mutter des Mädchens den Neandertalern Westeuropas genetisch ähnlicher war als einem anderen Neandertaler, der früher in der Denisova-Höhle lebte. Dieser Befund legt nahe, dass Neandertaler für Zehntausende von Jahren zwischen West- und Ost-Eurasien wanderten.
Bisher haben Wissenschaftler das Genom von nur sechs Personen aus der Denisova-Höhle sequenziert. Dass einer von diesen Neandertaler- und Denisovan-Eltern hatte, könnte aus statistischer Sicht darauf hindeuten, dass Kreuzungen häufig waren, wenn diese Gruppen interagierten, sagte Pääbo. "Man glaubt, dass sich diese Gruppen, als sie sich trafen, möglicherweise frei miteinander vermischt haben", sagte er.
Alles in allem deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass sich moderne Menschen, Neandertaler und Denisovaner vermischten, als sie sich begegneten, sagte Pääbo. "Neandertaler und Denisovaner sind möglicherweise verschwunden, nur weil sie in die moderne menschliche Bevölkerung aufgenommen wurden."
Die Forscher suchen weiterhin nach alter menschlicher DNA, nicht nur in den Tausenden anderer Knochenfragmente in der Denisova-Höhle, sondern auch in den dort angesammelten Sedimenten.
"Es macht Spaß zu glauben, dass wahrscheinlich noch viel mehr Entdeckungen aus Überresten gemacht werden müssen, die auf dem Gelände gefunden wurden", sagte Slon.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse heute (22. August) online in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.