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Bisher galt als ausgemacht: Alle modernen Menschen (Homo sapiens) tragen Erbgut des Neandertalers (Homo neanderthalensis) in sich – mit Ausnahme der Afrikaner. Die DNA unseres nahen Verwandten, so glaubte man, sei erst in unser Genom gelangt, als unsere Vorfahren Afrika bereits verlassen hatten und in Europa und Asien mit den Neandertalern in Kontakt gekommen waren – und gelegentlich mit ihnen Nachkommen gezeugt hatten.
Doch eine neue, im Fachjournal «Cell» publizierte Studie bringt diese Annahme ins Wanken. Ein Team von Paläogenetikern um Joshua Akey von der Princeton University (New Jersey, USA) hat erstmals Belege für signifikante Anteile von Neandertaler-Erbgut bei modernen Afrikanern entdeckt. «Es ist das erste Mal, dass wir das tatsächliche Signal einer Neandertaler-Abstammung bei Afrikanern feststellen konnten», stellte Studien-Ko-Autorin Lu Chen fest.
Die Studie widerspricht zudem auch einem anderen Resultat früherer Untersuchungen – nämlich dass Ostasiaten sehr viel mehr Neandertaler-DNA geerbt hätten als Europäer. Der Anteil des Neandertaler-Erbguts sei bei beiden Gruppen nahezu identisch, schreiben die Wissenschaftler – im Durchschnitt liege er bei knapp einem Prozent. Bei Europäern sei er in früheren Studien systematisch unterschätzt worden.
Wie aber kommen Akey und seine Mitstreiter zu ihren Ergebnissen, die früheren Erkenntnissen so fundamental widersprechen? Vereinfacht gesagt nahmen die Paläogenetiker bisher das Erbgut von bestimmten afrikanischen Bevölkerungsgruppen als Referenz, wenn sie Neandertaler-DNA in einem Genom identifizieren wollten. Sie gingen davon aus, dass dieses afrikanische Erbgut keine Spuren von Neandertaler-DNA enthalte. Akey und sein Team nutzten dagegen kein modernes Genom als Referenz, sondern zogen Merkmale bekannter Neandertaler-Sequenzen als Vergleich heran.
Zu diesem Zweck glichen sie das Genom eines Neandertalers aus dem Altai-Gebirge mit der DNA von 2504 modernen Menschen unterschiedlicher Abstammung ab. Dank einer neuen statistischen Methode konnten sie dabei berechnen, welche Ähnlichkeiten im Genom von Neandertaler und Homo sapiens auf einen gemeinsamen Vorfahren (vor etwa 500'000 Jahren) zurückgehen, und welche im Gegensatz dazu auf Kreuzungen zurückgehen, die vor nicht so langer Zeit (vor rund 50'000 Jahren) stattfanden.
Die «IBDMix» genannte statistische Methode, die die Wissenschaftler nutzten, hat ihren Namen vom genetischen Prinzip «Identität durch Abstammung», englisch «Identity by Descent» (IBD). Bei zwei Personen ist ein DNA-Abschnitt identisch, weil sie einen gemeinsamen Vorfahren haben. Je weiter dieser gemeinsame Vorfahr entfernt ist, desto kürzer sind die gemeinsamen IBD-Segmente – bei Geschwistern sind sie deshalb länger als bei Cousins.
Aufgrund ihrer Berechnungen kamen die Forscher zum Schluss, dass wir alle etwas mehr Neandertaler sind als früher angenommen – «alle heute lebenden Individuen tragen wahrscheinlich diese Erbschaft des Genflusses mit den Neandertalern in sich», sagt Akey. Dies gilt auch für die untersuchte afrikanische Bevölkerung, für die sein Team einen Anteil im Genom von 0,3 Prozent ermittelte.
«Wir waren wirklich sehr erstaunt über den relativ grossen Anteil Neandertaler-DNA bei afrikanischen Populationen und die Tatsache, dass dieser Anteil bei einer Anzahl verschiedener afrikanischer Gruppen sich als etwa gleich gross erwies», sagt Aaron B. Wolf, Ko-Autor der Studie.
Dass Neandertaler-DNA im Genom von afrikanischen Populationen vorhanden ist, wirft zugleich ein neues Licht auf die Migrationsgeschichte unserer Vorfahren. Wolf sagt dazu: «Wir nehmen an, dass ein grosser Teil der Neandertaler-DNA in afrikanischen Populationen auf historische Rückwanderungen von europäischen Gruppen nach Afrika zurückzuführen ist.»
Demnach hätten Gruppen von Homo sapiens Afrika verlassen, wären auf Neandertaler gestossen und hätten sich mit ihnen vermischt, worauf einige ihrer Nachkommen – mit einem Anteil Neandertaler-Erbgut im Genom – nach Afrika zurückkehrten und sich dort mit modernen Menschen paarten. Diese These wird auch dadurch gestützt, dass nicht weniger als 94 Prozent der Neandertaler-DNA, die bei Afrikanern gefunden wurde, bei nicht-afrikanischen Gruppen ebenfalls vorhanden ist.
Zudem dürfte es eine Wanderung von frühen modernen Menschen aus Afrika nach Europa gegeben haben, die lange vor jener bekannten Auswanderung erfolgte, die sich vor 60'000 bis 80'000 Jahren ereignete. Die Forscher stellten nämlich fest, dass ein Teil des bei Afrikanern vorgefundenen Neandertaler-Erbguts auf menschlicher DNA beruht, die zuvor in das Neandertaler-Genom gelangt war. Dieser Genfluss müsste vor mindestens 100'000 Jahren stattgefunden haben. Die Gruppen von Homo sapiens, die daran beteiligt waren, hätten Afrika also spätestens zu diesem Zeitpunkt verlassen.
(dhr)