Neandertaler: Genetischer Einbruch begann vor 75.000 Jahren

Ein internationales Forschungsteam hat festgestellt, dass Neandertaler ab etwa vor 75.000 Jahren einen massiven Einbruch ihrer Population erlebten.

Zwar erholten sie sich zeitweise, doch fast alle späten Neandertaler Europas stammten von einer einzigen kleinen Gruppe ab.

Diese geringe genetische Vielfalt könnte zu ihrem Aussterben vor rund 40.000 Jahren beigetragen haben.

„Wir haben Belege dafür, dass Neandertaler Europa zwischen vor 400.000 und 40.000 Jahren kontinuierlich bewohnten“, sagt der Paläogenetiker Cosimo Posth von der Universität Tübingen in Deutschland.

„Über ihre Populationsgeschichte kennen wir allerdings nur bruchstückhafte Details. Bislang wissen wir sehr wenig über die evolutionären Entwicklungen, die ihrem Aussterben vorausgingen.“

Neandertaler und das Rückzugsgebiet der Eiszeit

Für die neue Studie kombinierten die Forschenden DNA-Analysen mit bereits vorhandenen archäologischen Befunden. Damit wollten sie erklären, wie eiszeitliche Bedingungen vor etwa 75.000 Jahren weit verbreitete Gruppen von Neandertalern möglicherweise zwangen, sich in eine einzige sichere Zone beziehungsweise ein Refugium irgendwo im Südwesten Frankreichs zurückzuziehen.

Die hier untersuchten späten Neandertaler Europas lebten vor 60.000 bis 40.000 Jahren. Das Team analysierte die über die mütterliche Linie vererbte mitochondriale DNA, kurz mtDNA, aus Knochen und Zähnen von 59 einzelnen Neandertalern.

Anders als gewöhnliche DNA enthält mtDNA nicht das vollständige Genom. Sie kann jedoch über Zehntausende Jahre hinweg besser in der Umwelt erhalten bleiben und lässt sich zudem leichter aus alten Überresten gewinnen, wie in dieser Untersuchung geschehen.

mtDNA zeigt erneute genetische Vielfalt

Mithilfe einer statistischen Auswertung der mtDNA konnten die Forschenden den Zeitraum vor 65.000 Jahren als jenen Zeitpunkt bestimmen, an dem sich die Genetik der Population wieder deutlich stärker aufspaltete. Das entspricht ungefähr der Zeit, in der die Neandertaler ihr eiszeitliches Refugium erneut verlassen haben könnten.

Obwohl die mtDNA-Proben aus einem grossen geografischen Gebiet stammten, dominierte in sämtlichen Proben derselbe mütterliche genetische Zweig. Das weist auf eine gemeinsame Abstammung von einer überraschend kleinen Zahl an Individuen hin.

„Das erklärt, warum fast alle bislang sequenzierten späten Neandertaler – von der Iberischen Halbinsel bis zum Kaukasus – derselben Linie vererbter mitochondrialer DNA angehören“, sagt Posth.

Die Entwicklung verlief allerdings nicht dauerhaft günstig. Die mtDNA zeigte auch einen abrupten und starken Rückgang der genetischen Vielfalt bei Neandertalern zwischen vor 45.000 und 42.000 Jahren.

Dies belegt einen erheblichen und raschen Rückgang der Populationsgrösse vor dem endgültigen Aussterben, das auf etwa vor 40.000 Jahren datiert wird.

Wiederholte Einbrüche der Neandertaler-Population

Die Ergebnisse deuten stark auf eine Art hin, die sich wiederholt ausbreitete und dann in kleinere Gruppen zerfiel. Dadurch wurden die Neandertaler anfälliger für Naturkatastrophen, Umweltbelastungen sowie die Folgen geringer genetischer Vielfalt, darunter Krankheiten und Mutationen.

Um die von den Forschenden rekonstruierte Zeitlinie zusammenzustellen, sind mehrere Annahmen erforderlich. Auch liefert mtDNA nicht das vollständige Bild, das komplette DNA-Datensätze bieten würden. Dennoch legt die Studie einen überzeugenden Fall vor.

Die Abstammung europäischer Neandertaler sollte daher vermutlich nicht als geradlinig betrachtet werden. Stattdessen schrumpfte sie, weitete sich erneut aus und brach danach zusammen, bevor sie vollständig erlosch – so erzählen es die vorliegenden Daten.

Jede neue Studie über Neandertaler ergänzt unser Wissen über diese faszinierende Phase der Geschichte unmittelbar vor dem Zeitpunkt, an dem Homo sapiens zur dominierenden Spezies des Planeten wurde. Mehr über die Neandertaler zu erfahren, kann oft auch zu einem besseren Verständnis unserer eigenen Art und Geschichte führen.

Die Untersuchung zeigt zudem, wie unterschiedliche Analyseansätze innerhalb derselben Studie sinnvoll genutzt werden können, um die ferne Vergangenheit zu rekonstruieren. In diesem Fall wurden sowohl mtDNA als auch eine breitere Sammlung archäologischer Aufzeichnungen berücksichtigt, die Bewegungen von Neandertaler-Populationen im Lauf der Zeit dokumentieren.

„Dadurch konnten wir die beiden Beweislinien zusammenführen und die demografische Geschichte der Neandertaler räumlich und zeitlich rekonstruieren“, sagt Jesper Borre Pedersen, ein Archäologe für das Paläolithikum an der Universität Tübingen.

Die Forschungsergebnisse wurden in PNAS veröffentlicht.