Kam der moderne Mensch durch ein "Nadelöhr"? Die heutige Menschheit fing ganz klein an / Schimpansen sind genetisch wesentlich vielfältiger als Menschen zeigen neue DNA-Analysen
Eine neue Studie aus dem Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig läßt folgern, daß Schimpansen-Unterarten im Vergleich zum Menschen eine höhere genetische Vielfalt haben – eine Feststellung, die früheren Forschungsergebnissen über die genetische Diversität von Schimpansen widerspricht. Diese Forschungsergebnisse haben Auswirkungen auf eine Reihe heftig debattierter Fragen, die vom Ursprung des modernen Menschen bis hin zum Schutz der Menschenaffen reichen. Die Untersuchungen untermauern auch die Theorie, daß kulturelle Unterschiede zwischen Schimpansenpopulationen wahrscheinlich nicht das Ergebnis einer genetischen Variation zwischen diesen Gruppen sind. Die Molekulargenetik macht es heute möglich, die Entwicklungsgeschichte von Lebewesen zu rekonstruieren. Grundlage dieser "molekularen Ahnenforschung" ist die Tatsache, daß die Erbinformationen an Desoxyribonukleinsäure - kurz DNA - gebunden sind: an lange Kettenmoleküle, die ähnlich einer Schrift aus nur vier verschiedenen Bausteinen, den Nukleotiden oder "genetischen Buchstaben", zusammengesetzt sind. Im Zug der Vererbung werden "Abschriften" dieser molekularen Texte von einer Generation an die nächste weitergegeben. Doch dabei treten Mutationen auf, sozusagen "Kopierfehler", und zwar mit einer für jede Spezies ziemlich konstanten Häufigkeit. Anhand vergleichender Sequenzanalysen - das heißt, aus der Zahl der molekularen Abweichungen innerhalb jeweils entsprechender DNA-Abschnitte - lassen sich deshalb die entwicklungsgeschichtlichen Abstände und Verwandtschaftsverhältnisse zwischen verschiedenen Lebewesen ermitteln. Nach diesem Prinzip bestimmten und verglichen Prof. Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, und seine Mitarbeiter die genetische Variationsbreite von Schimpansen und Menschen. Als "Vergleichstext" zogen sie dafür jeweils einen Abschnitt auf dem X-Chromosom heran, eine als Xq13.3 bezeichnete Sequenz. Sie untersuchten damit erstmals die DNA im Zellkern - im Unterschied zu früheren Analysen, die sich auf die DNA in den Mitochondrien bezogen. Die Mitochondrien-DNA weist höhere Mutationsraten auf als die DNA des Zellkerns und zeigt demnach evolutionäre Ereignisse auf kürzeren Zeitskalen. Das mag mit ein Grund dafür sein, daß Pääbo und seine Mitarbeiter zu überraschenden, neuen Einsichten gelangten, die zum Teil älteren Befunden widersprechen. Die Forscher analysierten die Xq13.3-Sequenz von drei Unterarten der Schimpansen in Ost-, Zentral- und Westafrika sowie ihrer nahen Verwandten, den Bonobos. Ebenso wurde die Xq13.3-Sequenz von insgesamt 70 Menschen untersucht, die allen großen Sprachgruppen auf der Erde angehörten. Das bedeutsamste Ergebnis dieser Vergleiche: Die Xq13.3-Sequenz wies bei den Schimpansen eine fast viermal so hohe Variabilität und damit ein fast dreimal so hohes Alter auf wie der entsprechende DNA-Abschnitt beim Menschen. Oder anders ausgedrückt: Zwei beliebig ausgewählte Menschen, die unterschiedlichen Sprachgruppen irgendwo in der Welt angehören, sind miteinander enger verwandt als zwei Schimpansen, die geographisch nahe nebeneinander in Afrika leben. Diese erstaunlich geringe genetische Variabilität und ungemein enge Verwandtschaft aller Menschen läßt sich am einfachsten durch einen evolutionären "Flaschenhals" erklären: durch eine Art "Nadelöhr" auf dem Entwicklungsweg des heutigen modernen Menschen. Dieser Engpaß dürfte erst vor vergleichsweise kurzer Zeit, vor einigen hunderttausend Jahren, durchschritten worden sein - und damit lange nach der vor etwa fünf Millionen Jahren erfolgten Abspaltung der Hominiden von den Schimpansen. Noch vor dieser Schlüsselstelle zweigten alle älteren Nebenlinien der Hominiden, darunter auch der Neandertaler, vom Entwicklungsweg ab. Und nur eine vergleichsweise kleine Population, vielleicht Überbleibsel eines vorhergehenden Zusammenbruchs, passierte schließlich den Flaschenhals, der zum heutigen, modernen Menschen führte - der dann in der Folge alle älteren "Hominiden-Modelle" aus dem Feld schlug. Weitere Ergebnisse aus der Analyse der Xp13.3-Sequenz betreffen die Beziehungen zwischen Schimpansen und Bonobos. Diese beiden getrennten Arten stehen sich offenbar näher als man bislang aufgrund anderer DNA-Analysen annahm: Einige Unterarten von Schimpansen sind genetisch voneinander weiter entfernt als jeweils vom Bonobo - ein Zeichen dafür, daß beide Primaten erst vor relativ kurzer Zeit getrennte Entwicklungswege eingeschlagen haben. Außerdem schließt man aus der breiten genetischen Diversität innerhalb von Schimpansengruppen, daß "kulturelle" Unterschiede zwischen solchen Populationen nicht genetisch begründet, sondern durch kulturelle Evolution bedingt sind - sich also ähnlich wie beim Menschen durch Tradition, durch Weitergabe erlernten Verhaltens, ausgeprägt haben. Als nächstes Forschungsvorhaben wollen die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut in Leipzig auch die Xp13.3-Sequenz anderer Primaten, etwa der Gorillas oder Orang-Utangs, unter die Lupe nehmen. Die Frage ist, ob diese Primaten in puncto genetischer Variabilität mehr dem Schimpansen oder dem Menschen ähneln - ob also der moderne Mensch oder der Schimpanse unter den Primaten der "Sonderfall" ist... Originalarbeit: Kaessmann, H., Wiebe, V., Pääbo, S. "Extensive Nuclear DNA Sequence Diversity Among Chimpanzees." Science 5 November 1999 Weitere Auskünfte erhalten Sie gern von Prof. Svante Pääbo
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