Alte und moderne Europäer haben eine überraschende genetische Verbindung

Es gibt eine überraschende genetische Einheit zwischen den frühesten bekannten Europäern und heutigen Europäern, wie die alte DNA zeigt. Dieses Ergebnis legt nahe, dass ein komplexes Netzwerk des sexuellen Austauschs in Europa in den letzten 50.000 Jahren existiert haben könnte, und es hilft auch herauszufinden, wann moderne Menschen sich mit Neandertalern, den nächsten ausgestorbenen Verwandten moderner Menschen, vermischten, sagten die Forscher.

Der Ursprung der zeitgenössischen Europäer wird weiterhin diskutiert. Man glaubt, dass die modernen menschlichen Vorfahren der heutigen Eurasier Afrika vor etwa 50.000 bis 60.000 Jahren verlassen haben, aber wie diese frühesten Eurasier zum modernen europäischen Genpool beigetragen haben, bleibt unklar.

Um die Ursprünge der modernen Europäer zu beleuchten, analysierten Wissenschaftler DNA aus dem linken Schienbein eines Skeletts, bekannt als K14, das 1954 ausgegraben wurde. K14 ist eines der ältesten Fossilien eines europäischen modernen Menschen - ein Mann, der zwischen 36.200 lebte und vor 38,700 Jahren in der Gegend, die jetzt Kostenki im Westen Russlands ist. Diese Region ist bekannt für ihre Mammutstrukturen, "Kreise aus Mammutknochen, die die Basis von Zelten, Hütten, Feuerstellen, Stein- und Knochenartefakten sowie persönlichen Ornamenten und Figuren gewesen wären", sagte Co-Autorin Marta Mirazón Lahr , ein Paläoanthropologe an der Universität von Cambridge in England. [Die 10 größten Mysterien der ersten Menschen]

Die Forscher sequenzierten das vollständige Genom von K14 und machten es zum zweitältesten modernen menschlichen Genom, das jemals sequenziert wurde. Der älteste stammte noch aus dem 45000 Jahre alten Oberschenkelknochen eines Mannes, der in Westsibirien gefunden wurde.

Überraschenderweise fanden die Forscher heraus, dass zeitgenössische Europäer genetische Kontinuität mit alten Europäern teilen.

"Nahezu alle wichtigen genetischen Komponenten, die man bei den heutigen Europäern findet, gehören zu den frühesten Europäern", sagte Lead Study Autor Eske Willerslev, ein Evolutionsbiologe an der Universität von Kopenhagen in Dänemark. "Ich denke nicht, dass viele das vorhergesagt hätten."

Die Wissenschaftler entdeckten, dass Europa seit Jahrtausenden eine so genannte "Metapopulation" des modernen Menschen beherbergt - eine Gruppe unterschiedlicher, voneinander getrennter Populationen, die sich regelmäßig vermischten, wuchsen und fragmentierten. Die genetischen Beiträge der frühesten Eurasier zu modernen europäischen Populationen sind vielleicht nicht durch einige unterschiedliche Migrationen von Asien nach Europa gekommen, sondern durch Genfluss in verschiedene Richtungen.

"Wir müssen unser Verständnis darüber revidieren, wie die genetische Vielfalt in heutigen Europäern zustande kam", sagte Willerslev gegenüber Live Science. "Die frühen Europäer waren Teil einer Metapopulation, die sich bis nach Zentralasien erstreckte, und durch ein komplexes Netzwerk des sexuellen Austauschs wurden zeitgenössische europäische Bevölkerungen geschaffen."

Alles in allem behielten die Europäer die genetische Kontinuität von ihrer frühesten Niederlassung in Afrika bis zu den Bauern im Nahen Osten, die in den letzten 8000 Jahren eintrafen und Landwirtschaft und eine hellere Hautfarbe mitbrachten, sagten die Forscher.

"Während Menschen in Asien und Europa ein- und ausgestiegen sind, auch in der jüngsten Vergangenheit, zeigt das Genom von Kostenki zum ersten Mal die außerordentliche Kontinuität der Europäer", sagte Mirazón Lahr. [Fotos: Unser nächster menschlicher Vorfahr]

In der Tat könnten die Hauptbestandteile des modernen europäischen Genoms bis in die Jungsteinzeit vor 50.000 bis 10.000 Jahren zurückreichen, so die Wissenschaftler. Die Tatsache, dass es in dieser Zeitspanne genetische Kontinuität gab, ist bemerkenswert, weil "diese Periode dem extremsten Klima entspricht, in dem moderne menschliche Bevölkerungen je gelebt haben, besonders ausgeprägt in Europa", sagte Mirazón Lahr gegenüber Live Science. "Seit 30 000 Jahren kamen und gingen Eisschilde, die zwei Drittel Europas bedeckten", sagte sie.

Die neue Studie fand auch heraus, dass die DNA von K14 der eines 24.000 Jahre alten Jungen ähnelt, der in Zentral-Sibirien, aber auch in den heutigen Westsibiriern und vielen Europäern gefunden wurde, nicht aber in der DNA der Ostasiaten. Dieser Befund zeigt, dass sich die west-eurasischen und ostasiatischen Abstammungslinien bereits vor etwa 37.000 Jahren voneinander getrennt hatten.

Es gab eine große Debatte unter Wissenschaftlern darüber, wann sich die eurasischen und ostasiatischen Herkunftslinien voneinander unterschieden, "die von sehr kurzen Zwischenzeiten bis zu sehr alten Zeiten reichen", sagte Willerslev. "Wir schließen die Möglichkeit einer kürzlichen Spaltung aus."

K14 enthielt auch etwa 1 Prozent mehr Neandertaler-DNA als moderne Menschen. Es wurde erwartet, dass K14 mehr Neandertaler-DNA besitzt, als heute in Menschen vorhanden ist, da jegliche Neandertaler-Herkunft, die moderne Menschen haben könnten, sich im Laufe der Zeit verdünnt haben sollte, sobald Neandertaler ausstarben.

Genetische Daten von K14 legen nahe, dass moderne Menschen und Neandertaler vor etwa 54.000 Jahren gekreuzt wurden, bevor sich die moderne menschliche Bevölkerung in Eurasien zu trennen begann. Dies ist der Grund, warum 1,5 bis 2,1 Prozent der DNA eines jeden Menschen mit eurasischer Abstammung - von Europa über Asien bis nach Amerika - Neandertaler sind.

Auch wenn die modernen Menschen Europa für weitere 10.000 Jahre mit Neandertalern teilten, gab es, wenn überhaupt, nur sehr wenige zusätzliche Kreuzungen.

"Sind die Neandertaler-Populationen sehr schnell geschrumpft? Ist ihnen der moderne Mensch noch begegnet? Wir waren ursprünglich überrascht, dass es eine Kreuzung gab", sagte Co-Autor Robert Foley, ebenfalls von der University of Cambridge, in einer Erklärung. "Jetzt ist die Frage, warum so wenig? Es ist ein außergewöhnlicher Befund, den wir noch nicht verstehen."

Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse heute (6. Nov.) in der Zeitschrift Science online veröffentlicht.

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