Wir tragen DNA von ausgestorbenen Verwandten wie Neandertalern. Die Wissenschaft enthüllt nun ihr genetisches Erbe

Neandertaler leben in uns weiter.

Diese alten menschlichen Cousins ​​und andere, die Denisova-Menschen genannt werden, lebten einst neben unseren frühen Vorfahren des Homo sapiens. Sie vermischten sich und bekamen Kinder. Einige von denen, die sie waren, sind also nie verschwunden – das liegt in unseren Genen. Und die Wissenschaft beginnt zu enthüllen, wie sehr uns das prägt.

Mithilfe der neuen und sich schnell verbessernden Fähigkeit, Fragmente alter DNA zusammenzusetzen, stellen Wissenschaftler fest, dass Merkmale, die wir von unseren alten Cousins ​​geerbt haben, auch heute noch bei uns vorhanden sind und unsere Fruchtbarkeit, unser Immunsystem und sogar die Art und Weise, wie unser Körper mit dem COVID-19-Virus umgegangen ist, beeinflussen.

„Wir tragen jetzt die genetischen Hinterlassenschaften in uns und erfahren, was das für unseren Körper und unsere Gesundheit bedeutet“, sagte Mary Prendergast, eine Archäologin der Rice University.

Allein in den letzten Monaten haben Forscher die DNA von Neandertalern mit einem verknüpft schwere Handerkrankung, die Form der Nasen von Menschen Und verschiedene andere menschliche Eigenschaften. Sie sogar ein Gen eingefügt Neandertaler und Denisova-Menschen trugen es in Mäuse ein, um seine Auswirkungen auf die Biologie zu untersuchen. Dabei stellte sich heraus, dass es ihnen größere Köpfe und eine zusätzliche Rippe verlieh.

Ein Großteil der menschlichen Reise bleibt ein Rätsel. Aber Dr. Hugo Zeberg vom Karolinska-Institut in Schweden sagte, neue Technologien, Forschung und Kooperationen würden Wissenschaftlern dabei helfen, die grundlegenden, aber kosmischen Fragen zu beantworten: „Wer sind wir? Wo kommen wir her?“

Und die Antworten weisen auf eine tiefgreifende Realität hin: Wir haben weit mehr mit unseren ausgestorbenen Verwandten gemeinsam, als wir jemals gedacht hätten.

NEANDERTALER IN UNS

Bis vor Kurzem war das genetische Erbe der Urmenschen unsichtbar, da sich die Wissenschaftler auf das beschränkten, was sie anhand der Form und Größe der Knochen herausfinden konnten. Aber es gab einen stetigen Strom von Entdeckungen auf dem Gebiet der antiken DNA, einem Forschungsgebiet, das vom Nobelpreisträger Svante Paabo entwickelt wurde, der als Erster ein Neandertaler-Genom zusammensetzte.

Fortschritte bei der Entdeckung und Interpretation alter DNA haben es ihnen ermöglicht, Dinge wie genetische Veränderungen im Laufe der Zeit zu erkennen, um sich besser an die Umgebung anzupassen, oder durch zufällige Zufälle.

Es ist sogar möglich herauszufinden, wie viel genetisches Material Menschen aus verschiedenen Regionen von den alten Verwandten haben, denen unsere Vorgänger begegnet sind.

Untersuchungen zeigen, dass einige afrikanische Populationen fast keine Neandertaler-DNA haben, während diejenigen mit europäischem oder asiatischem Hintergrund 1 bis 2 % haben. Denisova-DNA ist in den meisten Teilen der Welt kaum nachweisbar, macht aber 4 bis 6 % der DNA der Menschen in Melanesien aus, das von Neuguinea bis zu den Fidschi-Inseln reicht.

Das hört sich vielleicht nicht nach viel an, aber es summiert sich: Obwohl nur 100.000 Neandertaler jemals gelebt haben, „ist immer noch die Hälfte des Neandertaler-Genoms vorhanden, in kleinen Stücken verstreut um moderne Menschen herum“, sagte Zeberg, der eng mit Paabo zusammenarbeitet.

Es reicht auch aus, um uns auf sehr reale Weise zu beeinflussen. Wissenschaftler kennen das volle Ausmaß noch nicht, aber sie lernen, dass es sowohl hilfreich als auch schädlich sein kann.

Beispielsweise wurde Neandertaler-DNA mit Autoimmunerkrankungen wie Morbus Basedow und rheumatoider Arthritis in Verbindung gebracht. Als der Homo sapiens aus Afrika kam, besaßen sie in Europa und Asien keine Immunität gegen Krankheiten, die bereits dort lebenden Neandertaler und Denisova-Menschen hingegen schon.

„Durch die Kreuzung mit ihnen haben wir eine schnelle Lösung für unser Immunsystem gefunden, was vor 50.000 Jahren eine gute Nachricht war“, sagte Chris Stringer, ein Forscher für menschliche Evolution am Natural History Museum in London. „Das Ergebnis ist heute bei manchen Menschen, dass unser Immunsystem überempfindlich ist und sich manchmal gegen sich selbst wendet.“

In ähnlicher Weise könnte ein mit der Blutgerinnung verbundenes Gen, das vermutlich von Neandertalern in Eurasien weitergegeben wurde, in der „rauen und turbulenten Welt des Pleistozäns“ hilfreich gewesen sein, sagte Rick Potts, Direktor des Human Origins-Programms am Smithsonian Institution. Heutzutage kann es jedoch das Schlaganfallrisiko für ältere Erwachsene erhöhen. „Für jeden Nutzen“, sagte er, „gibt es in der Evolution Kosten.“

Im Jahr 2020, Forschung von Zeberg und Paabo fanden heraus, dass ein wichtiger genetischer Risikofaktor für schweres COVID-19 von Neandertalern geerbt wird. „Wir haben es mit dem Neandertaler-Genom verglichen und es stimmte perfekt überein“, sagte Zeberg. „Ich bin irgendwie vom Stuhl gefallen.“

Das nächste Jahr, Sie fanden Eine Reihe von DNA-Varianten entlang eines einzelnen Chromosoms, die von Neandertalern geerbt wurden, hatten den gegenteiligen Effekt: Sie schützten Menschen vor schwerem COVID.

Die Liste geht weiter: Die Forschung hat Neandertaler-Genvarianten mit Haut- und Haarfarbe, Verhaltensmerkmalen usw. in Verbindung gebracht. Schädelform Und Typ 2 Diabetes. Eins Studie fanden heraus, dass Menschen, die berichten, dass sie mehr Schmerzen verspüren als andere, wahrscheinlich Träger eines Neandertaler-Schmerzrezeptors sind. Ein anderer fanden heraus, dass ein Drittel der Frauen in Europa einen Neandertaler-Rezeptor für das Hormon Progesteron geerbt haben, was mit einer erhöhten Fruchtbarkeit und weniger Fehlgeburten verbunden ist.

Über unser genetisches Erbe von Denisova-Menschen ist viel weniger bekannt – obwohl einige Forschungen Gene von ihnen mit dem Fettstoffwechsel und einer besseren Anpassung an große Höhen in Verbindung gebracht haben. Maanasa Raghavan, ein Experte für Humangenetik an der University of Chicago, sagte, ein Abschnitt der Denisova-DNA sei bei Tibetern gefunden worden, die auch heute noch in sauerstoffarmen Umgebungen leben und gedeihen.

Wissenschaftler haben sogar Hinweise auf „Geisterpopulationen“ – Gruppen, deren Fossilien noch entdeckt werden müssen – im genetischen Code des modernen Menschen gefunden.

Warum haben wir also überlebt?

In der Vergangenheit wurde die Geschichte vom Überleben des modernen Menschen „immer als eine Erfolgsgeschichte erzählt, fast wie eine Heldengeschichte“, in der sich der Homo sapiens über den Rest der natürlichen Welt erhob und die „Unzulänglichkeiten“ seiner Cousins ​​Potts überwand sagte.

„Nun, das ist einfach nicht die richtige Geschichte.“

Neandertaler und Denisova-Menschen existierten bereits seit Tausenden von Jahren, als der Homo sapiens Afrika verließ. Wissenschaftler dachten früher, wir hätten gewonnen, weil wir über ein komplexeres Verhalten und eine überlegene Technologie verfügten. Aber neuere Forschungen zeigen, dass Neandertaler redeten, mit Feuer kochten, Kunstgegenstände herstellten, über ausgefeilte Werkzeuge und Jagdverhalten verfügten und sogar Make-up und Schmuck trugen.

Mehrere Theorien verknüpfen unser Überleben mittlerweile mit unserer Fähigkeit, weit und breit zu reisen.

„Wir haben uns auf der ganzen Welt verbreitet, viel stärker als diese anderen Formen“, sagte Zeberg.

Während Neandertaler speziell an kaltes Klima angepasst waren, konnte sich der Homo sapiens nach seinem Auftauchen im tropischen Afrika laut Potts in allen möglichen Klimazonen ausbreiten. „Wir sind so anpassungsfähig, kulturell anpassungsfähig, an so viele Orte auf der Welt“, sagte er.

Unterdessen waren Neandertaler und Denisova-Menschen im Norden harten Bedingungen ausgesetzt, wie wiederholten Eiszeiten und Eisschilden, die sie wahrscheinlich in kleinen Gebieten festhielten, sagte Eleanor Scerri, Archäologin am deutschen Max-Planck-Institut für Geoanthropologie. Sie lebten in kleineren Populationen mit einem größeren Risiko eines genetischen Zusammenbruchs.

Außerdem hatten wir flinke, effiziente Körper, sagte Prendergast. Um stämmige Neandertaler zu ernähren, sind viel mehr Kalorien nötig als für vergleichsweise dürre Homo sapiens. Daher hatten Neandertaler größere Schwierigkeiten, über die Runden zu kommen und sich fortzubewegen, insbesondere wenn die Nahrung knapp wurde.

Janet Young, Kuratorin für physische Anthropologie am Canadian Museum of History, verwies auf eine weitere faszinierende Hypothese – die die Anthropologin Pat Shipman in einem ihrer Bücher teilte –, dass Hunde eine große Rolle für unser Überleben spielten. Forscher fanden die Schädel domestizierter Hunde an Fundstellen des Homo sapiens, die viel weiter in der Zeit zurückliegen, als irgendjemand zuvor gefunden hatte. Wissenschaftler glauben, dass Hunde die Jagd erleichterten.

Vor etwa 30.000 Jahren waren alle anderen Arten von Homininen auf der Erde ausgestorben und der Homo sapiens war der letzte lebende Mensch.

„WECHSELWIRKUNG UND MISCHUNG“

Dennoch weist jede neue wissenschaftliche Offenbarung darauf hin, wie viel wir unseren alten Cousins ​​verdanken.

Bei der menschlichen Evolution ginge es nicht um das „Überleben des Stärksten und das Aussterben“, sagte John Hawks, ein Paläoanthropologe an der University of Wisconsin-Madison. Es geht um „Interaktion und Mischung“.

Forscher erwarten, dass sie mit dem weiteren Fortschritt der Wissenschaft mehr erfahren und Informationen aus immer kleineren Spuren antiker Lebewesen extrahieren können. Selbst wenn keine Fossilien verfügbar sind, können Wissenschaftler heute DNA aus Böden und Sedimenten gewinnen, in denen einst archaische Menschen lebten.

Und es gibt weniger erforschte Orte auf der Welt, von denen sie hoffen, mehr zu erfahren. Zeberg sagte, dass „Biobanken“, die biologische Proben sammeln, wahrscheinlich in mehr Ländern eingerichtet werden.

Während sie tiefer in das genetische Erbe der Menschheit eintauchen, erwarten die Wissenschaftler, noch mehr Beweise dafür zu finden, wie sehr wir uns mit unseren alten Cousins ​​und allem, was sie uns hinterlassen haben, vermischt haben.

„Vielleicht“, sagte Zeberg, „sollten wir sie nicht als so unterschiedlich betrachten.“

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