Analyse alter DNA enthüllt genetisches Erbe von Neandertalern und Denisova-Menschen

Homo sapiens könnte die letzte überlebende Menschenart sein, doch wir waren nicht immer allein. Während eines Großteils unserer Geschichte lebten wir mit anderen Mitgliedern unserer Gattung zusammen, und unsere prähistorischen Vorfahren hatten Beziehungen zu Neandertalern und Denisova-Menschen.

Seitdem sind Jahrtausende vergangen, doch wir tragen weiterhin die Folgen dieser Interaktionen. Jüngste Fortschritte in der Analyse alter DNA und der Genomsequenzierung ermöglichen es Wissenschaftlern, zu verstehen, wie diese frühe genetische Vermischung weiterhin unsere Gesundheit, unser Aussehen und unsere Physiologie heute prägt.

Durch die Überprüfung bestehender Daten zur archaischen menschlichen Introgression (der Transfer genetischen Materials von einer Art in den Genpool einer anderen) im modernen menschlichen Genom erklären die Autoren einer neuen Studie, dass Homo sapiens, während er in Wellen aus Afrika migrierte, in verschiedenen Regionen Eurasiens mit Neandertalern paarte. Infolgedessen zeigen moderne Individuen ein komplexes Mosaik introgressiver Merkmale, die von dieser bereits ausgestorbenen Linie geerbt wurden.

Neueste Arbeiten haben auch gezeigt, dass Homo sapiens sich mit drei verschiedenen Denisova-Populationen gekreuzt hat, was dazu führte, dass alle nicht-afrikanischen Individuen jetzt etwa 2% ihres Genoms von Neandertalern erhalten, während einige Gruppen der indigenen Bevölkerung in Ozeanien zusätzliche 2-5% Denisova-DNA aufweisen.

Bei der Untersuchung, wie diese archaischen Gene uns tatsächlich beeinflussen, erklären die Autoren, dass Neandertaler-DNA möglicherweise die Größe unserer Nasen erhöht hat, während das Erbe der Denisova-Menschen mit der Breite unserer Lippen verbunden ist. Diese Schlussfolgerung basiert auf früheren Studien, die zeigen, dass Denisova-Menschen wahrscheinlich schmalere Lippen als der durchschnittliche moderne Mensch hatten.

Es gibt auch einige Hinweise darauf, dass Neandertaler-Gene unseren zirkadianen Rhythmus verändert haben könnten, indem sie uns anfälliger dafür gemacht haben, früh am Morgen aufzuwachen.

Die Mehrheit der überlebenden genetischen Sequenzen, die von unseren ausgestorbenen Verwandten stammen, sind jedoch mit der Funktion des Immunsystems verbunden. Die Forscher stellen fest, dass dies nicht besonders überraschend ist, da sowohl Neandertaler als auch Denisova-Menschen besser an die Arten von Krankheitserregern in Eurasien angepasst gewesen wären als die aus Afrika ankommenden Homo sapiens. Das Paaren mit den einheimischen Populationen ermöglichte es unseren alten Vorfahren, einige vorteilhafte Gene zu erwerben, die Schutz gegen infektiöse Mikroben boten, was durch natürliche Selektion weitergegeben wurde.

„Die mit dem Immunsystem verbundenen Varianten, die von archaischen Homininen geerbt wurden und für moderne Menschen in diesen neuen Umgebungen vorteilhaft waren, können jedoch auch zur Krankheitsanfälligkeit bei zeitgenössischen Individuen beitragen“, schreiben die Autoren der Studie. Zum Beispiel scheint ein Cluster von Neandertaler-Genen auf Chromosom 12 Schutz gegen schwere COVID-Symptome zu bieten, während ein anderer auf Chromosom 3 tatsächlich unsere Anfälligkeit für die Krankheit erhöhen könnte.

Inzwischen zeigt eine Analyse moderner japanischer Genome einen Zusammenhang zwischen Denisova-DNA und Gesundheitszuständen wie Typ-II-Diabetes und koronarer Herzkrankheit.

Solche Entdeckungen haben geholfen, die genetische Geschichte unserer Art zu entschlüsseln, doch es bleiben viele Lücken. Es ist beispielsweise noch unklar, wie der Genfluss zwischen verschiedenen Menschenarten die DNA moderner afrikanischer Populationen beeinflusst, wobei einige Wissenschaftler glauben, dass diese Gruppen möglicherweise die genetische Signatur eines unbekannten „Gespenst“-Hominiden tragen.

Dennoch erklären die Autoren, dass „jüngste Arbeiten weiterhin neue Erkenntnisse über die Geschichte des Genflusses zwischen modernen Menschen, Neandertalern und Denisova-Menschen liefern und deutlich zeigen, dass die Vermischung wichtige funktionale, phänotypische und evolutionäre Folgen für moderne Menschen hatte.“

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