Kitabı oku: «Meine europäische Familie»

NEANDERTALER IN LEIPZIG

DIE MEISTEN VON UNS HABEN EINIGE TROLLJUNGE unter ihren Ahnen. Ein kleiner Teil unseres Erbguts stammt von „Den Anderen“, die wir heute Neandertaler nennen.

Bei Menschen, die wie ich aus Europa stammen, betrifft das knapp zwei Prozent der gesamten DNA. Das ist ein Verhältnis, als ob ein Neandertaler der Großvater meiner Ur-Ur-Großmutter wäre. Ein Trolljunges, das einen Neandertaler als Vater hat, könnte dann der Vater meiner Ur-Ur-Großmutter sein.

So verhält es sich natürlich nicht. Der Großvater meiner Ur-Ur-Großmutter lebte im 19. Jahrhundert. Die Kreuzung zwischen Neandertalern und modernen Menschen geschah aber sehr viel früher, vor ungefähr 54.000 Jahren.

Doch die Erbanlagen haben sich über die Jahrtausende erhalten. Das hängt damit zusammen, dass die Bevölkerung damals sehr klein war. Dadurch konnten einige wenige Kreuzungen mit Neandertalern so große Auswirkungen bekommen. Außerdem waren einige der Erbanlagen der Neandertaler recht nützlich. Sie erhöhten die Chancen, zu überleben und wiederum eigene Kinder zu bekommen.

Unser sexueller Austausch mit den Neandertalern muss im Nahen Osten stattgefunden haben – einem Korridor, den alle Menschen auf ihrem Weg von Afrika in andere Teile der Welt durchquerten. Es kann sehr gut in Galiläa passiert sein, denn archäologische Funde belegen, dass moderne Menschen und Neandertaler dort zur gleichen Zeit lebten. Oder es ist ein wenig weiter nördlich geschehen, zum Beispiel im heutigen Libanon.

Die Neandertaler waren die Ersten in diesem Gebiet. Ihre Vorfahren waren mehrere Tausend Jahre vor uns aus Afrika ausgewandert. Spuren der Neandertaler finden sich von Spanien im Westen bis nach Sibirien im Osten. Einer der ersten Funde wurde in der Mitte des 19. Jahrhunderts im Neandertal in Deutschland gemacht, daher der Name „Neandertaler“.

Seit dem Fund im Neandertal und bis vor wenigen Jahrzehnten betrachteten die meisten Forscher die heutigen Europäer als eine Art Enkel der Neandertaler. Man nahm an, dass wir uns hier über lange Zeit von anderen Völkern isoliert entwickelt und dadurch ein typisch europäisches Aussehen mit heller Haut und glatten Haaren herausgebildet hatten. Menschen in Afrika und Asien hätten demzufolge ihre eigenen Entwicklungsgeschichten; Asiaten sollten beispielsweise auf andere Urmenschen wie den Pekingmenschen und den Javamenschen zurückgehen.

Diese Annahmen werden die „Multiregionale Hypothese“ genannt und sie sind größtenteils falsch. Dennoch enthalten sie einige Körnchen Wahrheit. Die neue DNA-Technik hat diese Körnchen sichtbar gemacht.

Mehr als jeder andere hat der in Schweden geborene Svante Pääbo durch die Untersuchung alter DNA zur Erforschung der frühen Geschichte des Menschen beigetragen.

Heute ist er einer der bekanntesten Forscher der Welt und leitet die Abteilung für Evolutionäre Genetik am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, die er selbst mit begründet hat.

Während der Arbeit an diesem Buch besuche ich das Institut zweimal. Es liegt in einem großen, eigens hierfür errichteten Gebäude, durch dessen Glaswände Licht hereinflutet. In einem Atrium glitzert Wasser in einem von Grünpflanzen umgebenen Teich. Die Kletterwand im Eingangsbereich wurde nach Anweisungen von Svante Pääbo errichtet und erstreckt sich über alle vier Geschosse. Junge Forscher trainieren an dieser Wand, bevor sie zu Feldstudien nach Afrika reisen, um in Baumkronen lebende Affen zu beobachten. Neben der Kletterwand steht ein Flügel, den der Chor zum Üben nutzt. All das deutet schon den besonderen Charakter des Instituts an. Die Wissenschaftler arbeiten in verschiedenen Forschungsgebieten wie Psychologie, Paläontologie und Linguistik, um zu verstehen, wie wir uns zu den Menschen entwickelt haben, die wir heute sind. Die hauptsächlichen Forschungszweige des Instituts sind jedoch die Molekularbiologie und die DNA-Forschung.

Das Labor für die Gewinnung alter DNA liegt im Keller, damit keine unerwünschten Verunreinigungen eindringen können. Hier unten arbeiten Svante Pääbo und seine jungen Kollegen an der Weiterentwicklung der Technik. Mittlerweile haben sie zahlreiche Konkurrenten in verschiedenen Ländern, aber die Gruppe in Leipzig ist immer noch führend in der Welt. In der Woche, in der ich das Institut zum zweiten Mal besuche, veröffentlichen sie gerade eine Studie über die DNA eines ungefähr 400.000 Jahre alten Urmenschen in Spanien, der somit aus einer Zeit stammt, in der sich der Neandertaler noch gar nicht entwickelt hatte.

Svante Pääbo arbeitet im Bereich der Spitzenforschung, die Technik und Wissenschaft vorantreibt. Berühmt gemacht haben ihn jedoch die Neandertaler, und dank seiner immer höher aufgelösten Analysen der Neandertaler-DNA ist er auch einem breiten Publikum bekannt geworden.

Als ich sein Büro betrete, empfängt mich als Erstes das Skelett eines Neandertalers, das zwischen Schreibtisch und Sitzgruppe eingezwängt ist. Es besteht aus Nachbildungen verschiedener Knochen, die bei Ausgrabungen gefunden wurden. Der Neandertaler ist klein und von kräftigem Körperbau. Svante Pääbo dagegen ist groß und schlank und hat ein längliches Gesicht.

Zeitungen in aller Welt berichteten seitenweise sowohl über seine Forschung als auch über seinen ungewöhnlichen familiären Hintergrund als heimlicher außerehelicher Sohn von Sune Bergström, Nobelpreisträger und Rektor des Karolinska-Instituts. In seiner interessanten Autobiografie Der Neandertaler und wir hebt Svante Pääbo vor allem die Rolle seiner aus Estland geflohenen Mutter, der Lebensmittelchemikerin Karin Pääbo, hervor. Als er dreizehn Jahre alt war, nahm sie ihn auf eine Reise nach Ägypten mit, wo er von den Mumien fasziniert war. So kündigte sich seine Karriere als Forscher an.

Svante Pääbo wuchs in dem Stockholmer Vorort Bagarmossen auf, lernte Russisch in der Dolmetscherschule des Militärs (einer der schwierigsten Ausbildungsgänge der Streitkräfte) und studierte Ägyptologie und Koptisch an der Universität Uppsala. Nach ein paar Jahren wechselte er von der Ägyptologie zur Medizin und begann nach vier Jahren Medizinstudium in der Zellbiologie zu forschen.

Seine Arbeit bestand in der Erforschung eines Virusproteins. Daneben versuchte er heimlich, DNA von tausendjährigen Mumien zu isolieren. Sein Chef ahnte nichts davon, bis Svante Pääbo seinen ersten wissenschaftlichen Artikel veröffentlichte. Er erschien in einer ostdeutschen Zeitschrift, weil Pääbo die ersten Mumien aus einem Museum in Ostberlin bekommen hatte.

Im Nachhinein stellte sich heraus, dass es sich bei dem, was Svante Pääbo für sensationelle Mumien-DNA gehalten hatte, wahrscheinlich überwiegend um Verunreinigungen durch heutige Menschen handelte. Doch die Idee war geboren: Er hatte bewiesen, dass DNA in mehrere Tausend Jahre altem Gewebe überleben kann.

Im Westen nahm niemand von dem ostdeutschen Artikel Notiz. Ein Jahr später veröffentlichte Pääbo jedoch einen Beitrag in der britischen Zeitschrift Nature, der großes Aufsehen erregte. Unter anderem erhielt Pääbo einen Brief von Allan Wilson von der Universität Berkeley in Kalifornien, der damals einer der führenden Spezialisten für Evolution und DNA war. Wilson bat darum, in „Professor Pääbos“ Labor arbeiten zu dürfen. Svante Pääbo war damals gerade dreißig Jahre alt geworden. Er hatte seine Doktorarbeit noch nicht abgeschlossen und es stand ihm selbstverständlich kein eigenes Labor zur Verfügung.

Stattdessen wurde vereinbart, dass Svante Pääbo in Allan Wilsons Labor in Kalifornien forschen durfte. Dort hatten Wilson und seine Mitarbeiter begonnen, DNA-Technik zu benutzen, um Licht ins Dunkel der menschlichen Frühgeschichte zu bringen.

1987 konnten sie die erste Studie veröffentlichen, die mithilfe der DNA-Technologie belegt, dass der Ursprung aller heute lebenden Menschen in Afrika liegt. Unsere gemeinsame Urahne war eine Frau, die vor ungefähr 200.000 Jahren in Afrika lebte und „mitochondriale Eva“ genannt wird. Der Name „Eva“ ist natürlich eine Anspielung auf die biblische Schöpfungsgeschichte. Mitochondrien sind spezielle Strukturen in Zellen, die kleine Mengen DNA enthalten. Anfangs stützten sich alle DNA-Analysen zum Ursprung der Menschheit ausschließlich auf mitochondriale DNA. Die ist nämlich weitaus leichter zu untersuchen als DNA aus dem Zellkern, da die meisten Zellen Tausende Mitochondrien enthalten, aber nur einen Zellkern. Allerdings kann man mit Mitochondrien-DNA ausschließlich Herkunftsnachweise in weiblicher Abstammungslinie führen, weil wir unsere Mitochondrien nur von unseren Müttern erben.

Schon 1987 war die Technik also ausgereift genug, um der mitochondrialen „Eva“ auf die Spur zu kommen, auch wenn die Arbeitsmethoden aus heutiger Perspektive äußerst umständlich anmuten. Die jungen Wissenschaftler in Allan Wilsons Labor besuchten Entbindungsstationen in Kalifornien und sammelten Mutterkuchen von Frauen aus unterschiedlichen Teilen der Welt ein. Mühevoll extrahierten sie daraus die DNA und berechneten die Resultate mit ihren primitiven Computern.

Linda Vigilant, die heute mit Svante Pääbo verheiratet ist, war Doktorandin bei Allan Wilson. Sie führte einige Jahre später eine Folgestudie zur mitochondrialen „Eva“ durch. Die Computer waren immer noch so leistungsschwach und langsam, dass die Berechnungen eine Woche dauerten. Aber die DNA-Technik hatte große Fortschritte gemacht. Ein kalifornischer Wissenschaftler hatte eine Kopiermethode entwickelt, die PCR genannt wird und einige Jahre später mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Mithilfe dieser Kopiermethode konnten die Wissenschaftler nun statt der Mutterkuchen einzelne Haare als Arbeitsmaterial nutzen. Anthropologen in verschiedenen Erdteilen halfen bei der Beschaffung von Haaren aller möglichen Ethnien. Und die Ergebnisse der ersten Studie bestätigten sich: Vor ungefähr 200.000 Jahren lebte in Afrika eine Frau, von der alle heute lebenden Menschen abstammen. Sie ist unser aller gemeinsame Urahne.

Einige Jahre später, 1995, konnten amerikanische Wissenschaftler Erkenntnisse über das männliche Gegenstück der mitochondrialen „Eva“ veröffentlichen. Es wird „Adam des Y-Chromosoms“ genannt. Die verbesserte DNA-Technik und die immer leistungsfähigeren Computer hatten es ermöglicht, Y-Chromosomen von Männern aus verschiedenen Erdteilen zu vergleichen. Y-Chromosomen enthalten sehr viel mehr DNA als Mitochondrien und werden nur vom Vater auf den Sohn vererbt. Sie können also nur für Stammbäume in der direkten männlichen Linie verwendet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass vor ungefähr 200.000 Jahren ein Mann lebte, der der Urahn aller heute lebenden Männer war. Auch dieser Adam des Y-Chromosoms lebte in Afrika.

Damit war die Sache klar. Die Multiregionale Hypothese war tot. Die Wiege des modernen Menschen stand in Afrika.

Die DNA-Technik verbesserte sich stetig. Nicht zuletzt von Svante Pääbo selbst wurden Schritt für Schritt Methoden entwickelt, mit denen man mehrere Tausend Jahre alte Proben analysieren kann. Bei der Untersuchung fossiler Tiere lernte er, die Proben sauber zu halten. Die Schwierigkeit bestand darin, Verunreinigungen durch Staub, alte Bakterien und durch die Berührung heutiger Menschen zu vermeiden.

Nach seiner Zeit in Kalifornien erhielt er einen Ruf als Professor an ein zoologisches Institut in München. Dort schärfte er seinen zwei Doktoranden ein, das Labor jede Nacht mit ultraviolettem Licht zu bestrahlen, sich jeden Morgen auf direktem Wege zu ihrem Speziallabor zu begeben, ohne andere Labors mit DNA-Proben zu durchqueren, sowie zahlreiche weitere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.

Im Sommer 1997 veröffentlichte Svante Pääbo eine DNA-Analyse des berühmtesten Neandertalers der Welt – eben jenes Skeletts, das in der Mitte des 19. Jahrhunderts im Neandertal gefunden worden war und allen Neandertalern ihren Namen gegeben hatte. Dieses Mal waren die Resultate viel verlässlicher als die der alten Mumie zwölf Jahre zuvor.

Die Analyse basierte auf Mitochondrien-DNA und lieferte den eindeutigen Beweis, dass die Neandertaler nicht die Vorgänger der modernen Europäer gewesen sein können. Wir sind nicht ihre Urenkel, zumindest nicht in direkter mütterlicher Abstammungslinie. Unseren Verwandtschaftsgrad könnte man eher mit zwei Gruppen Cousinen vergleichen, die vor sehr viel längerer Zeit aus einem gemeinsamen Ursprung hervorgegangen sind.

Diese Studie erlangte weithin große Beachtung. Svante Pääbo wurde zum Stern am Wissenschaftshimmel, vor allem in Deutschland, wo die Neandertaler seit ihrer Entdeckung im 19. Jahrhundert einen ganz besonderen Status besaßen.

Leider muss ich zugeben, dass ich die Nachricht von dieser bahnbrechenden Studie verpasst habe. Nur wenige Monate vorher hatte ich als Wissenschaftsredakteurin bei der schwedischen Tageszeitung Dagens Nyheter angefangen. Noch kannte ich nicht alle Zeitschriften, die ein Wissenschaftsredakteur im Blick haben muss, und ich stand auch nicht in den entsprechenden Verteilern, um Informationen aus erster Hand zu bekommen oder zu Pressekonferenzen eingeladen zu werden.

Doch traf ich Svante Pääbo einige Wochen später in Oslo bei einem Seminar über die neue Gentechnik und bei einem gemeinsamen Abendessen wurde mein Interesse für sein Forschungsgebiet ernsthaft geweckt. Seitdem habe ich ihn häufig interviewt, seine Vorträge besucht und in Dagens Nyheter berichtet, wenn seine Forschungsergebnisse in den führenden wissenschaftlichen Zeitschriften der Welt erschienen.

Nach den ersten Mitochondrienanalysen ging er dazu über, Kern-DNA zu untersuchen. Das ist wie gesagt deutlich komplizierter. Doch wenn es gelingt, erhält man ein sehr viel vollständigeres Bild, da die Mitochondrien nur einige Tausendstel Prozent unserer gesamten DNA enthalten und darüber hinaus nur in mütterlicher Linie vererbt werden können. Der Rest unserer DNA befindet sich im Zellkern, und diese DNA erben wir von beiden Elternteilen.