DNA-Studien deuten darauf hin, dass Neandertaler vor etwa 110.000 Jahren einen starken Rückgang der genetischen Vielfalt erlebten – ein bedrohliches Omen für das Verschwinden der Spezies rund 70.000 Jahre später. Jüngste Forschungen haben dieses sogenannte „Flaschenhals“-Phänomen durch die Analyse eines unerwarteten Merkmals neu bewertet: die Ohren der Neandertaler.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Paläontologen Alessandro Urciuoli von der Universitat Autònoma de Barcelona untersuchte die halbrunden Bogengänge der Neandertaler – die drei kleinen Röhren im Innenohr, die das Gleichgewicht steuern – über verschiedene Zeiträume hinweg, um signifikante Veränderungen in der genetischen Vielfalt zu erkennen. Ihre Analyse bestätigte, dass unsere mittlerweile ausgestorbenen Verwandten tatsächlich ein Flaschenhals-Ereignis durchliefen, wie in einer am 20. Februar in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie detailliert beschrieben wird. Dieser genetische Flaschenhals (d. h. ein Verlust genetischer Vielfalt aufgrund einer kleinen Populationsgröße) führte nicht sofort zum Aussterben der Neandertaler, setzte sie jedoch möglicherweise auf diesen schicksalhaften Weg, so die Forschung.
„Die Entwicklung der Innenohrstrukturen ist bekannt dafür, unter sehr enger genetischer Kontrolle zu stehen, da sie zum Zeitpunkt der Geburt vollständig ausgebildet sind“, erklärte Rolf Quam, ein Anthropologe der Binghamton University, der an der Studie beteiligt war, in einer Erklärung der Universität. „Dies macht die Variation in den halbrunden Bogengängen zu einem idealen Indikator für das Studium der evolutionären Beziehungen zwischen Arten in der Vergangenheit, da Unterschiede zwischen Fossilienproben zugrunde liegende genetische Unterschiede widerspiegeln. Die vorliegende Studie stellt einen neuartigen Ansatz zur Schätzung der genetischen Vielfalt innerhalb der Neandertalerpopulationen dar.“
Erkenntnisse über genetische Vielfalt
Quam und seine Kollegen analysierten drei Gruppen von Neandertalern und verglichen die halbrunden Bogengänge von „prä-Neandertalern“ und frühen Neandertalern mit denen von „klassischen“ Neandertalern. Die 400.000 Jahre alten Atapuerca-Fossilien, die zu den Prä-Neandertalern (oder Proto-Neandertalern) gehören, wurden in Spanien entdeckt. Die Überreste der frühen Neandertaler, Krapina-Fossilien genannt, stammen aus Kroatien und werden auf etwa 130.000 Jahre datiert. Die Überreste der „klassischen“ Neandertaler stammen aus verschiedenen Regionen und Zeiträumen.
Der Vergleich ergab, dass die morphologische Vielfalt (die Variation in den physischen Merkmalen) der klassischen Neandertalerhalbrundgänge merklich geringer war als die ihrer Vorfahren. Dies bestätigt frühere DNA-Studien, die einen erheblichen Verlust an genetischer Variation zwischen frühen Neandertalern und klassischen Neandertalern identifiziert hatten.
„Indem wir Fossilien aus einer breiten geografischen und zeitlichen Spanne einbeziehen, konnten wir ein umfassendes Bild der Neandertalerevolution erfassen“, sagte Mercedes Conde-Valverde, eine Paläontologin von der Universidad de Alcalá und Mitautorin der Studie. „Der Rückgang der Vielfalt, der zwischen der Krapina-Stichprobe und klassischen Neandertalern beobachtet wurde, ist besonders auffällig und klar und liefert starke Beweise für ein Flaschenhals-Ereignis.“
Unerwartete Entdeckungen
Die Forscher machten jedoch auch eine unerwartete Entdeckung. Laut der Studie sind sich Paläontologen weitgehend einig, dass Neandertaler zu Beginn ihrer Evolution ebenfalls einen signifikanten Verlust an Vielfalt erlebten. Folglich erwartete das Team, klare Unterschiede in der morphologischen Variation zwischen den prä-neandertalischen halbrunden Bogengängen und den frühen neandertalerischen halbrunden Bogengängen zu finden.
Es stellte sich jedoch heraus, dass „die prä-Neandertaler aus der Sima de los Huesos ein Niveau an morphologischer Vielfalt aufwiesen, das dem der frühen Neandertaler von Krapina ähnelte“, erklärte Urciuoli. „Dies stellt die gängige Annahme eines Flaschenhals-Ereignisses zu Beginn der Neandertalerlinie in Frage.“ Die Inkonsistenz wird wahrscheinlich weitere Untersuchungen zur Demografie der frühen Neandertaler anregen, insbesondere dazu, ob ihre Trennung von unseren Vorfahren durch ein solches Ereignis beeinflusst worden sein könnte.
Neandertaler starben vor etwa 40.000 Jahren aus, und der genaue Grund dafür ist nicht ganz klar. Wir wissen, dass sich anatomisch moderne Menschen (Homo sapiens) und Neandertaler vermischt haben, was zu ihrer letztendlichen Absorption in unsere Spezies führte. Dass Neandertaler unter einem Mangel an genetischer Vielfalt und geringen Populationsgrößen litten, passt zu diesem neuesten Befund.
Flaschenhals-Ereignisse treten auf, wenn es einen plötzlichen und dramatischen Rückgang der Bevölkerung aufgrund von Faktoren wie Umweltkatastrophen, Klimawandel und schlechtem Zugang zu Nahrung gibt, unter anderem. Die Studie gibt jedoch keine potenzielle Ursache für diesen Neandertaler-Flaschenhals vor 110.000 Jahren an, aber die geringere genetische Vielfalt machte sie wahrscheinlich anfälliger für anhaltende Stressfaktoren und weniger in der Lage, sich aus evolutionärer Sicht anzupassen.
Es dauerte eine Weile, bis die Neandertaler nach diesem unerklärlichen Bevölkerungsrückgang ausstarben, aber es könnte ihr Schicksal besiegelt haben, wie die neue Forschung nahelegt. Letztendlich wirft die neue Studie Licht auf die demografische Evolution unserer alten Verwandten – deren genetischer Einfluss auf den modernen Menschen bis heute sichtbar ist.
