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Genetik: Was wir vom Neandertaler erbten

Welche unserer Gene stammen vom Neandertaler? Das haben zwei Forschergruppen detailliert untersucht: Fündig wurden sie vor allem bei Genen für Haut und Haar.
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Ein bisschen Neandertaler steckt in allen von uns – zumindest in all jenen, die nicht afrikanischer Abstammung sind: Auf der Wanderung aus Afrika begegneten die Urahnen der Europäer und der Asiaten vor grob 40 000 Jahren den Neandertalern und pflanzten sich mit ihnen fort. Genetische Spuren dieses Aufeinandertreffens finden sich bis auf den heutigen Tag in unserem Erbgut – zerfallen in viele kleine Bruchstücke.

Gleich zwei aktuelle Studien haben diese Fragmente nun im Detail analysiert. Wie ein Team um Sriram Sankararaman von der Harvard University berichtet, brachten einige Gene, die der moderne Mensch vom Neandertaler erhielt, offenbar einen evolutionären Vorteil mit sich: Insbesondere bei Erbfaktoren, die mit der Ausbildung von Haut und Haaren zusammenhängen, tragen überdurchschnittlich viele heutige Menschen DNA-Abschnitte mit Neandertalerursprung.

Diese Gene, die konkret mit der Ausbildung von Keratinfilamenten im Zusammenhang stehen, halfen offenbar den aus Afrika stammenden Einwanderern, mit kühleren Lebensbedingungen zurechtzukommen. Deshalb konnten sie sich wohl gegenüber den ursprünglichen Varianten durchsetzen, beobachteten auch die beiden Genetiker Benjamin Vernot und Joshua Akey von der University of Washington in Seattle.

Beide Teams zeigten allerdings auch, dass es nicht nur Vorteile hatte, mit Neandertalern Nachwuchs zu zeugen: Große Teile unserer DNA sind frei von jeglicher Fremd-DNA, offenbar weil Neandertalergene an dieser Stelle einen erheblichen evolutionären Nachteil bedeuteten. Eine solche "Wüste" auf dem X-Chromosom nahmen Sankararaman und Kollegen genauer in Augenschein und bemerkten, dass an dieser Stelle Erbfaktoren sitzen, die vor allem in den Hoden abgelesen werden. Es lässt sich daher mutmaßen, dass männliche Nachkommen einer Liaison von Homo sapiens und neanderthalensis unfruchtbar waren oder zumindest Schwierigkeiten mit der Fortpflanzung hatten.

In den meisten Fällen, an denen sich entweder ein auffällig hoher oder niedriger Neandertaleranteil zeigt, lässt sich jedoch derzeit noch nicht mit Gewissheit sagen, welche Aufgabe die dort sitzenden Gene genau übernehmen.

Schaut man sich das Erbgut aller heutigen Menschen an, scheint der Neandertaler überdies immer noch ein klein wenig fortzuleben – wenn auch verstreut über viele Menschen: Wirft man sämtliche erhaltenen Genvarianten mit Neandertalerursprung in einen Topf, lassen sich noch mindestens 20 Prozent des ursprünglichen Neandertalergenoms rekonstruieren.

Das ermittelten Vernot und Akey mit Hilfe ausgefeilter Statistik: Sie suchten im Erbgut von 665 Menschen nichtafrikanischer Herkunft nach Positionen, an denen wahrscheinlich Genvarianten von außen hinzukamen – die sich also nicht durch normale, innerartliche Mutation und Selektion erklären lassen. Anschließend überprüften sie, ob an diesen Stellen tatsächlich Neandertalergenvarianten sitzen. Dazu diente ihnen das inzwischen sehr genau bekannte Originalgenom des Neandertalers, das aus Knochenfunden extrahiert wurde.

Das Team um Sankararaman hingegen identifizierte die genetische Hinterlassenschaft der Neandertaler, indem sie nach Stellen suchten, an denen sich die DNA von Europäern oder Asiaten mit der des Neandertalers deckt, während die DNA von Afrikanern abweicht. Insgesamt durchforsteten sie dazu das Erbgut von 1004 Menschen.

Sie konnten dabei frühere Schätzungen bestätigen, denen zufolge der Anteil an Neandertaler-DNA in jedem Menschen sehr niedrig ist: Er bewegt sich im Bereich von 1 bis 1,4 Prozent, wobei Asiaten im Schnitt ein bisschen mehr davon haben – das mutmaßliche Ergebnis eines zweiten Aufeinandertreffens mit den Neandertalern in einer anderen Region. Von Person zu Person schwanken die Neandertaleranteile indes nur um weniger als ein Zehntelprozent.

5. KW 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 5. KW 2014

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