Es wird vermutet, dass sich der Homo Sapiens vor Hunderttausenden von Jahren in Afrika entwickelt hat, aber keiner von ihnen hat den Kontinent bis vor etwa 70.000 Jahren tatsächlich verlassen. Warum so lange warten?
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Wie Carl Zimmer für die New York Times berichtet, ist dies möglicherweise nicht der Fall. Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, legt nahe, dass eine kleine Gruppe früher Menschen vor 270.000 Jahren Afrika verließ und nach Eurasien reiste, wo sie sich mit Neandertalern vermischten und dort Spuren ihrer Migration in der DNA dieser Spezies hinterließen.
Wissenschaftler haben lange geglaubt, dass sich Menschen und Neandertaler von einem gemeinsamen Vorfahren trennten und später ihre DNA durch Kreuzung mischten, als sie sich Hunderttausende von Jahren später trafen. Forscher haben sich jedoch Mühe gegeben, die Zeitachse festzulegen.
Laut Zimmer haben Wissenschaftler DNA-Proben aus Neandertalerknochen in West-Eurasien gesammelt und dabei sowohl die mitochondriale DNA oder mDNA (das Erbgut des von der Mutter an das Kind weitergegebenen Zellkraftwerks) als auch die nukleare DNA (Erbgut der Zellkontrolle) analysiert Zentrum von Mutter und Vater geerbt). Aber diese beiden Arten von DNA erzählen scheinbar widersprüchliche Geschichten.
Wie Rachel Becker von The Verge berichtet, deutet die Kern-DNA von Neandertalern darauf hin, dass sich die Gruppe vor 765.000 bis 550.000 Jahren von einem gemeinsamen Vorfahren mit Menschen abgespalten hat. Die mDNA legt jedoch nahe, dass die Spaltung erst vor 400.000 Jahren stattgefunden hat. Darüber hinaus ähnelt die Kern-DNA von Neandertalern ihren nahen Verwandten, den Denisovanern, und ihre mDNA ähnelt eher den Menschen. Diese neuesten Forschungsergebnisse legen nahe, dass eine frühe Phase der Vermischung einige dieser Diskrepanzen erklären könnte.
Die Analyse eines 124.000 Jahre alten Neandertaler-Femurs in der Hohlenstein-Stadel-Höhle im Südwesten Deutschlands ergab einige der ältesten bisher gefundenen mDNAs. Diese Probe zeigte eine mDNA-Linie, die sich von der bisher bei anderen Neandertalern gefundenen mDNA unterschied. Eine weitere Analyse ergab, dass die mDNA dieser Probe von der anderer Neandertaler vor etwa 270.000 Jahren abwich.
Die Forscher vermuten, dass diese Divergenz eine frühe Vermischungswelle zwischen Menschen und Neandertalern widerspiegeln könnte. Wann dies geschah, ist schwer genau zu sagen, aber es geschah irgendwann nach der Trennung der beiden Arten und vor der 270.000-Jahr-Marke, als die genetischen Veränderungen auftraten. Es ist auch schwierig, festzustellen, wo und wie oft die Kreuzung stattgefunden hat. Zimmer berichtet, dass es nur eine einzige Begegnung zwischen einem weiblichen Menschen oder einem Proto-Menschen und einem männlichen Neandertaler gewesen sein könnte, die die Mitochondrien in den Genpool eingeschleust hat.
Im Laufe der Zeit verschwand diese humanähnliche Kern-DNA in den Neandertaler-Genen, aber die humane mDNA dominierte den Genpool, verdrängte die ursprünglichen Neandertaler-Mitochondrien und ersetzte sie schließlich vollständig. Diese Periode der frühen Kreuzung könnte die engere Affinität der Neandertaler-mDNA zu modernen Menschen erklären als ihre Denisovan-Cousins.
Diese Idee der frühen Vermischung von Arten kommt nicht in Frage, sagt Johannes Krause, Direktor des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte und Autor der Studie, Zimmer. Er weist darauf hin, dass Afrika physisch mit dem Nahen Osten verbunden ist. „Du hättest einfach rausgehen können“, sagt er zu Zimmer.
Nicht jeder ist von der Studie vollständig überzeugt. Wie Joshua Schraiber, ein Bevölkerungsgenetiker an der Temple University, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagt Becker, wenn Neandertaler eine kleine Population in Gruppen zwischen Spanien und Sibirien hätten, ließe dies nach Ansicht der Forscher eine gleichmäßige Ausbreitung der Mitochondrien unwahrscheinlicher erscheinen. "Es ist schwierig für Gene, sich zu bewegen, wenn sie keine Autos und Flugzeuge haben", sagt er.
Die Forscher geben in der Pressemitteilung an, dass weitere Studien erforderlich sind, und hoffen, hochwertige Kern-DNA aus dem Hohlenstein-Stadel-Femur oder anderen Neandertaler-Proben zu gewinnen, um festzustellen, ob es mehr genetische Beweise für eine frühe Welle von Menschen gibt, die sich mit Neandertalern kreuzen.
