Wissenschaftler glauben, die erste Heimat von ‚Mitochondrial Eve‘ gefunden zu haben

Vor zweihunderttausend Jahren, ruhten sich die frühesten gemeinsamen Vorfahren aller lebenden Menschen auf der Erde in einer grünen Oase mitten in der afrikanischen Kalahari-Wüste aus.

Hier, in einem Flickenteppich aus heute ausgestorbenen Seen, Wäldern und Graslandschaften, bekannt als das Makgadikgadi Paläo-Nassland, jagten und sammelten unsere Urgroßmütter und -großväter und zogen über Zehntausende von Jahren Familien auf. Schließlich, als sich das Klima der Erde veränderte, eröffneten Verschiebungen der Niederschläge fruchtbare neue Wege durch die Wüste. Zum ersten Mal hatten unsere entfernten Verwandten die Chance, das Unbekannte zu erforschen, und ließen das hinter sich, was ein Forscherteam jetzt als „die angestammte Heimat aller heute lebenden Menschen“ bezeichnet.

Das ist jedenfalls die Geschichte, die eine neue Arbeit erzählt, die heute (18. Oktober) in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.

Durch die Untersuchung der Genome von mehr als 1.200 afrikanischen Ureinwohnern, die heute im südlichen Teil des Kontinents leben, hat das Team die Geschichte einer der ältesten DNA-Linien auf der Erde zusammengesetzt: eine Sammlung von Genen namens L0, die mütterlicherseits durch Mitochondrien weitergegeben wird und in einigen Populationen seit Hunderttausenden von Jahren bemerkenswert unverändert überlebt hat. Indem sie nachverfolgten, wo und wann sich die L0-Linie zum ersten Mal in die leicht unterschiedlichen Unterlinien aufspaltete, die heute noch in einigen indigenen afrikanischen Populationen zu finden sind, glauben die Forscher, genau den Ort gefunden zu haben, an dem die ersten Träger von L0 über Tausende von Jahren lebten und gediehen.

„Wir wissen schon lange, dass der Mensch in Afrika und vor etwa 200.000 Jahren entstanden ist“, sagte Studienautorin Vanessa Hayes, eine Genetikerin am Garvan Institute of Medical Research und der University of Sydney, beide in Australien, in einer Pressekonferenz. „Aber was wir bis zu dieser Studie nicht wussten, war, wo genau diese Heimat war.“

Das „genau“ hat einige andere Forscher skeptisch. Chris Stringer, ein Experte für menschliche Ursprünge am Natural History Museum in London, sagte gegenüber Live Science, er sei „vorsichtig“, wenn es darum gehe, aus modernen genetischen Verteilungen zu schließen, wo alte Populationen vor 150.000 Jahren gelebt haben – besonders auf einem so großen Kontinent wie Afrika. (Ähnliche Studien haben die frühesten menschlichen Populationen auf verschiedene Teile des östlichen, westlichen und südlichen Afrikas zurückgeführt.)

Zudem fügte er hinzu, da die vorliegende Studie nur einer Sequenz des mütterlicherseits vererbten genetischen Codes folgt, könnten ihre Ergebnisse nicht das vollständige Bild der frühesten Reisen der Menschheit durch Afrika erfassen. Vielmehr deuten die besten verfügbaren Beweise darauf hin, dass mehrere genetisch unterschiedliche Gründerpopulationen in verschiedenen Teilen des Kontinents gelebt haben könnten, wodurch der moderne Mensch nicht nur eine, sondern mehrere Heimatländer hatte.

„Wie so viele Studien, die sich auf einen kleinen Teil des Genoms oder eine Region oder eine Steinwerkzeugindustrie oder ein ‚kritisches‘ Fossil konzentrieren, kann dies nicht die volle Komplexität unserer mosaikartigen Ursprünge erfassen“, sagte Stringer.

Jagd auf die genetische Eva

Die L0-Linie ist eine DNA-Sequenz, die ausschließlich in den Mitochondrien kodiert ist, einer kleinen Struktur in Ihren Zellen, die Nahrung in Zellenergie umwandelt.

Mitochondriale DNA macht nur einen Bruchteil Ihres Genoms aus, der Großteil Ihrer DNA ist in den Zellkernen eingeschlossen. Doch während die Kern-DNA von beiden Elternteilen vererbt wird und sich mit jeder Generation neu kombiniert, wird die mitochondriale DNA ausschließlich von Ihrer Mutter vererbt und kann über Zehntausende von Jahren unverändert bleiben. Als solches ist die mitochondriale DNA (auch bekannt als „Mitogenom“) ein Schlüsselwerkzeug für die Verfolgung der genetischen Geschichte.

L0 ist in dieser Hinsicht besonders wichtig, da man annimmt, dass alle lebenden Menschen in ihrer mütterlichen Linie von der Frau abstammen, die die Sequenz zuerst trug, einer hypothetischen Frau, die „mitochondriale Eva“ genannt wird. Heute ist die L0-Linie am häufigsten bei den Khoisan zu finden, zwei indigenen Gruppen, die im südlichen Afrika leben. Zahlreiche andere Gruppen afrikanischer Ureinwohner tragen mitochondriale DNA, die von dieser Linie abstammt, allerdings mit subtilen Variationen. Indem sie diese Variationen von Gruppe zu Gruppe vergleichen, können Genetiker eine allgemeine Zeitlinie zusammenstellen, wann sich diese alten genetischen Linien auflösten.

In der neuen Studie sequenzierten die Forscher etwa 200 L0 Mitogenome von indigenen Völkern, die im südlichen Afrika leben. Durch den Vergleich mit einer Datenbank von mehr als 1.000 existierenden L0-Sequenzen entstand eine der umfassendsten Momentaufnahmen, die je gemacht wurden, wie die alte Linie und ihre engsten Ableger heute im südlichen Afrika verbreitet sind. Diese Verteilungsdaten erlaubten es dem Team abzuschätzen, wo und wann sich die Nachkommen der mitochondrialen Eva zum ersten Mal in getrennte, genetisch unterschiedliche Gruppen aufspalteten.

„Mit Hilfe dieser Daten konnten wir das Gebiet eingrenzen, von dem wir glauben, dass es unsere menschliche Heimat ist“, sagte Hayes.

Diese Heimat, so schlugen die Forscher vor, ist Makgadikgadi, ein riesiges Feuchtgebiet mit einer Fläche von etwa 120.000 Quadratkilometern, also etwa doppelt so groß wie der Viktoriasee, der größte See Afrikas heute. Das Team fand heraus, dass die mitochondriale Eva und ihre Nachkommen für etwa 30.000 Jahre (vor 200.000 bis 170.000 Jahren) in dieser Region lebten, bevor sich die L0-Linie in ihre erste Untergruppe aufspaltete.

„Das sagt uns, dass diese frühen Menschen in dieser Zeit in der Heimatregion geblieben sein müssen und sie nicht verlassen haben“, so Hayes.

Der grüne Weg

Warum verließen unsere alten Vorfahren also schließlich ihre Heimat und veränderten dabei ihr genetisches Schicksal? Nach Ansicht der Studienautoren könnte es eine Frage des Klimawandels gewesen sein.

Anhand von Klimamodellen und Sedimentkernproben aus dem Gebiet fand das Team heraus, dass vor etwa 130.000 bis 110.000 Jahren veränderte Niederschlagsmuster mehrere „grüne Korridore“ mit bewohnbarem Land in der Wüste um Makgadikgadi eröffneten. Korridore im Nordwesten und Südosten des Feuchtgebietes könnten Migranten in diese Richtungen gezogen haben und sie in die Gebiete geführt haben, in denen verschiedene indigene Gruppen heute noch leben, schreiben die Forscher. Diese Bewegung könnte die Verteilung der L0-Untergruppen im südlichen Afrika hinreichend erklären.

Was es jedoch nicht erklärt, ist die andere Hälfte unserer genetischen Abstammung (die männliche Hälfte). Laut Stringer gibt es nicht viele Beweise dafür, dass unsere frühesten männlichen Vorfahren einen Weg wie den hier beschriebenen gegangen sind.

„Wenn man sich das männlich vererbte Y-Chromosom anschaut, findet man die am stärksten abweichenden Linien, die derzeit bei lebenden Menschen bekannt sind, in Westafrika und nicht im Süden Afrikas, was darauf hindeutet, dass unsere Y-Chromosom-Vorfahren von dort stammen könnten“, so Stringer.

Die Autoren der Studie räumen ein, dass der moderne Mensch mehrere „Heimatländer“ gehabt haben könnte, in denen verschiedene genetische Linien Wurzeln schlugen; L0 ist einfach die am besten erhaltene Linie, dank ihrer streng mütterlichen Herkunft. Auch wenn die Forscher nun näher dran sind, das kleine Eden zu lokalisieren, in dem die mitochondriale Eva ihre Familie gründete, ist es noch zu früh, um zu sagen, dass wir alle unsere Heimat gefunden haben.

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Ursprünglich erschienen auf Live Science.