Jahrtausende lang lebten in Eurasien Homo sapiens und Neandertaler Seite an Seite. Immer wieder vermischten sich die beiden Menschenarten. Wenn die Neandertaler-Gene den Nachkommen Vorteile brachten, blieben sie erhalten, sodass bis heute die meisten Menschen außerhalb Afrikas etwa ein bis zwei Prozent Neandertaler-Erbgut in sich tragen. Doch wann genau begann und endete die Phase der genetischen Vermischung? Und welche Neandertaler-Einflüsse zeigen sich im Erbgut der ältesten bekannten Vertreter des Homo sapiens in Mitteleuropa?
Ein Team um Leonardo Iasi vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat dies nun genauer untersucht. Dafür analysierten sie die Genome von 275 heutigen Menschen aus verschiedenen Teilen der Welt sowie von 59 prähistorischen Vertretern des Homo sapiens, die vor 2.200 bis 45.000 Jahren lebten. Dabei werteten die Forschenden die Länge und Anzahl der Neandertaler-Segmente im Erbgut aus. Je kürzer die Kreuzung zurückliegt, desto längere zusammenhängende Fragmente von Neandertaler-DNA finden sich im Erbgut. Wie die Forschenden berichten, konnten sie auf diese Weise die Zeit der Vermischung genauer und zuverlässiger datieren als zuvor.
Genvarianten mit Vor- und Nachteilen
„Wir fanden starke Belege für eine einzige ausgedehnte Periode des Neandertaler-Genflusses, die vor 50.500 bis 43.500 Jahren stattfand“, erläutern Iasi und sein Team. „Dieser Zeitraum stimmt gut mit den archäologischen Belegen für die zeitliche Überschneidung von Neandertalern und modernen Menschen in Europa überein.“ Den Forschenden zufolge ist diese Datierung auch deshalb wichtig, weil sie belegt, dass Homo sapiens schon vor 50.500 Jahren Regionen außerhalb Afrikas erschloss und sich in Eurasien mit Neandertalern kreuzte. Zudem zeigen die Ergebnisse, welche Genvarianten sich durchsetzen konnten und welche nicht. So enthalten manche Regionen des Genoms besonders viele Neandertaler-Abschnitte, die unter anderem unser Immunsystem, unsere Hautfarbe und unseren Stoffwechsel beeinflussen und wahrscheinlich die Anpassung an das Klima Eurasiens erleichterten.
„Die Tatsache, dass wir einige dieser Regionen bereits in 30.000 Jahre alten Proben finden, zeigt, dass sie zum Teil tatsächlich kurz nach der Vermischung angepasst wurden“, sagt Co-Autorin Manjusha Chintalapati von der University of California in Berkeley. An anderen Stellen des Genoms dagegen finden sich keinerlei Spuren von Neandertaler-DNA – auch nicht bei prähistorischen Individuen. „Neandertaler-Varianten, die für den modernen Menschen schädlich gewesen sein könnten, wurden offenbar durch evolutionäre Prozesse schnell eliminiert“, erläutert Chintalapati.
