Viviane Slon in den Top Ten

Die Max-Planck-Forscherin zählt laut dem „Nature“-Magazin zu den zehn Persönlichkeiten, die 2018 die Wissenschaft prägten

18. Dezember 2018

Die Französin, die am Leipziger Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie forscht, hatte anhand eines kleinen Knochensplitters herausgefunden, dass ein vor zirka 90.000 Jahren geborenes Mädchen direkt von einer Neandertaler-Mutter und einem Denisova-Vater abstammt. Ein genetischer Nachweis, der Einblicke in die Menschheitsgeschichte gewährt.

Detektivische Kleinst- und Feinstarbeit: Viviane Slon ist Postdoktorandin am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig.

Als sie die ersten Ergebnisse der Erbgutanalysen zu Gesicht bekam, konnte die Paläogenetikerin Viviane Slon es kaum glauben. „Was ist da schiefgelaufen? Habe ich einen Fehler gemacht?“, fragte sich die Wissenschaftlerin skeptisch. „Könnte es sein, dass ich versehentlich zwei Proben gemischt habe?“

Wenn die Analysen richtig waren, gehörte der winzige Knochen einem wenigstens 13 Jahre altem Mädchen. Ihre Mutter war Neandertalerin, der Vater Denisova-Mensch. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten schon lange vermutet, dass sich diese beiden Verwandten des Menschen untereinander kreuzten. Darüber hinaus hatten sie DNA-Spuren beider Linien sowohl im Erbgut des frühzeitlichen als auch des heute lebenden Menschen gefunden. Doch der Beweis einer Liaison blieb bislang aus.

Viviane Slon blieb hartnäckig. Sie entnahm dem Knochen sechs weitere Proben an anderen Stellen und erhielt stets dasselbe Ergebnis: Der winzige Splitter enthielt fast die gleichen Anteile an Neandertaler- und Denisova-DNA. Ihre Veröffentlichung in „Nature“ gilt heute als der erste Beleg eines direkten Nachkommens dieser frühzeitlichen Arten.

Die Urmenschen aus der Denisova-Höhle

Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig gilt als Begründer dieser Forschungsrichtung.

Pionier der Päläogenetik

Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig gilt als Begründer dieser Forschungsrichtung.

Bereits 2012 hatte ihr Doktorvater Svante Pääbo das komplette Genom eines Denisova-Menschen entziffert. In einer Höhle im Altai-Gebirge in Sibirien hatten Wissenschaftler zuvor einen winzigen Teil eines fossilen Fingerknochens gefunden. Den DNA-Sequenzen zufolge gehörte dieser einer Vertreterin einer bis dahin unbekannten Menschenform. Zusammen mit den Neandertalern gelten die – nach dem Fundort benannten – Denisova-Menschen als die nächsten, ausgestorbenen Verwandten des modernen Menschen.

Viviane Slon konnte diese Höhle zum ersten Mal während eines Symposiums besuchen. Sie erinnert sich gut an die hohen Decken der drei Kammern. „Es ist wunderschön dort“, schwärmt sie. Sie kannte den Ort bislang nur von Fotografien und Zeichnungen; ihn mit eigenen Augen zu sehen, war für sie ein besonderes Geschenk: „Von der Augenhöhe bis zum Boden, wo mit den Ausgrabungen begonnen wurde, identifiziert man leicht über mehrere Meter verschiedene archäologische Schichten“.

Die Untersuchungen der Fossilien aus dieser Höhle ergaben, dass sich die Denisova-Menschen vor zirka 390.000 Jahren von einem gemeinsamen Vorfahren des Neandertalers abgespalten hatten. Sie lebten vor vermutlich 40.000 Jahren in einer Zeit, in der die Neandertaler langsam ausstarben. Doch viele Fragen zu den rätselhaften Urmenschen sind offen. „Wie viele von ihnen gab es? Wie ähnlich waren sie dem Neandertaler oder dem modernen Menschen“, fragen sich wie Viviane Slon viele Forschende. Bislang wurden jedoch nur wenige fossile Überreste von Denisova-Menschen gefunden.

Mittels einer ausgefeilten Technik ist es jedoch möglich, den Kollagengehalt von unzähligen Knochenfragmenten zu analysieren und so festzustellen, ob sie von Menschen oder nichtmenschlichen Säugetieren stammen. Eine Kollegin von Viviane Slon, Samantha Brown, untersuchte Hunderte dieser Knochen aus der Denisova-Höhle, bis sie schließlich einen als hominin identifizierte. Anschließend extrahierte Viviane Slon die DNA aus diesem Knochen und stellte fest, dass das mitochondriale Genom innerhalb der Neandertaler-Variation lag. Dieses Erbmaterial wird nur von der Mutter an das Kind weitergegeben. „Dies bedeutete jedoch nicht unbedingt, dass diese Person, die wir "Denisova 11" oder "Denny" nannten, ein Neandertaler war“, so die Wissenschaftlerin.

Ein „Hybrid“, sagte ein Kollege

Um ein vollständiges Bild von der Abstammung zu erhalten, war es wichtig, das Genom im Zellkern anzusehen. Nukleare DNA wird von Mutter und Vater vererbt. Deshalb untersuchte Viviane Slon, ob Denny's DNA mehr Neandertaler- oder Denisova-ähnliche Genvarianten aufwies. Es stellte sich heraus, dass das etwa 13-jährige Mädchen beides hatte, in fast gleichen Proportionen. „Ich erinnere mich, dass das Wort Hybrid fiel, als ich dieses Ergebnis erstmals in einem Gruppentreffen vorstellte. Nebenbei und fast wie ein Witz, so unwahrscheinlich schien es,“ sagt Viviane Slon. Manche ihrer Kolleginnen und Kollegen hätten gelacht.

Mit seiner Intuition lag ihr Kollege im Nachhinein richtig. Die Verpaarungen von Neandertalern und Denisova-Menschen war wohl üblicher, als man bisher gedacht hatte. „Nur eine Handvoll dieser frühen Homini wurden bisher sequenziert, und schon jetzt wurde dabei ein Nachkomme der ersten Generation gefunden“, so Slon stolz. „Eine ziemlich hohe Quote”.

Das Faszinierende an der Analyse eines Genoms mit gemischter Abstammung ist, dass man daraus über zwei Populationen lernen kann, indem man den Neandertaler- vom Denisova-Anteil trennt und mit zuvor sequenzierten Neandertaler- und Denisova-Genomen vergleicht. „Wir erwarteten, dass Denny's Mutter eng mit einem anderen Neandertaler aus der Höhle verwandt sein würde“, sagte Slon. „Stattdessen zeigte es sich, dass sie eine höhere genetische Ähnlichkeit mit einem Neandertaler aufwies, der in Kroatien lebte.“ Auch der Vater hatte Vorfahren, die Neandertaler waren.

Schon damals gab es Migration

Deshalb begannen die Paläogenetiker, die Ergebnisse von mehreren Studien zusammenzufassen sowie Zeitlinien und Wanderungsbewegungen auf einer Karte einzuzeichnen. Schnell wurde klar, dass sich die Neandertaler - mindestens zu einem Zeitpunkt in ihrer Geschichte – über Tausende von Kilometern zwischen Ost- und Westeurasien bewegten.

Es gibt noch viel zu entdecken, und die Methoden werden immer ausgefeilter. Derzeit arbeitet Viviane Slon mit weiteren Knochenfragmenten aus der Denisova-Höhle und mit Sedimenten von anderen Fundstätten. Denn obwohl es in Europa und Asien zahlreiche prähistorische Fundstätten gibt, die Werkzeuge und andere von Urmenschen verwendete Gegenstände enthalten, sind Skelettüberreste ihrer Schöpfer äußerst selten.

Die Leipziger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Matthias Meyer und Viviane Slon haben daher nach neuen Wegen zur Gewinnung von Urmenschen-DNA gesucht. Aus Sedimentproben von sieben archäologischen Fundstätten fischten sie winzige DNA-Fragmente verschiedener Säugetierarten – unsere ausgestorbenen menschlichen Verwandten inbegriffen. In Höhlensedimenten aus vier Fundstätten fanden die Forscher zudem Neandertaler-DNA, sogar in Schichten und Fundstätten, in denen keine Knochenfunde gemacht wurden. Zusätzlich fanden sie in Ablagerungen aus der Denisova-Höhle in Russland Erbgut vom Denisova-Menschen. „Dank der neuen Erkenntnisse können wir jetzt herausfinden, wer die ehemaligen Bewohner vieler archäologischer Ausgrabungsstätten waren“, so die Wissenschaftlerin.

Die Ehrung des Fachjournals „Nature“ markiert für Viviane Slon bislang den Höhepunkt ihrer detektivischen Kleinst- und Feinstarbeit. „Ich freue mich sehr über die Ehrung, die mich motiviert weiter in dieser Richtung zu forschen“, sagt die Wissenschaftlerin.

BA

Weitere interessante Beiträge

Zur Redakteursansicht