Molekularanalysen enthüllen die bislang ältesten Überreste der Denisova-Menschen

Neue, bis zu 200.000 Jahre alte Überreste der Denisova-Menschen und weitere archäologische Artefakte wurden in der Denisova-Höhle entdeckt.

26. November 2021

Ein internationales Forschungsteam der Universitäten Wien und Tübingen sowie der Max-Planck-Gesellschaft, gelang es, fünf menschliche Überreste in der südsibirischen Denisova-Höhle zu identifizieren. Zu den Funden zählen drei Denisova-Menschen sowie ein Neandertaler mit einem Alter von rund 200.000 Jahren. Umgeben von weiteren archäologischen Funden wie Steinwerkzeugen und Nahrungsresten, geben die Funde Aufschluss über die Anpassungsstrategien dieser frühen Menschen während ihrer Ausbreitung entlang Eurasiens.

Der Eingang zur Denisova-Höhle.

Die Denisova-Höhle im Altai-Gebirge Südsibiriens erlangte vor elf Jahren ihre gegenwärtige Berühmtheit, nachdem Gensequenzierungen eines Knochenfragments des kleinen Fingers eine bislang unbekannte menschliche Gruppe enthüllten. Obwohl diese neue Gruppe als Denisova-Menschen bezeichnet wurde, konnten bisher nur wenige weitere Überreste unter den zahlreichen tierischen Knochen innerhalb der Höhle identifiziert werden. Ohne solche konkreten Überreste der Denisova-Menschen, und Informationen darüber, wann sie die Höhle erreichten, wie sie lebten und wie sie mit anderen Menschen, die ebenfalls die Höhle bewohnten, interagierten, bleiben die Denisova-Menschen weiterhin rätselhaft.

Innerhalb der letzten vier Jahre arbeitete ein Team unter der Leitung von Assistenzprofessorin Katerina Douka am Institut für evolutionäre Anthropologie der Universität Wien gemeinsam mit Kollegen*innen in Deutschland und Russland daran, alte Proteine und DNA aus fast 4000 Knochenfragmenten aus der Denisova-Höhle zu extrahieren und zu analysieren. Ihre Ergebnisse werden nun in der Zeitschrift Nature Ecology and Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-021-01581-2) veröffentlicht und bieten einen fundierten Einblick über die ersten Bewohner der Denisova-Höhle und ihren archäologischen Abdruck.

Mithilfe des biomolekularen Peptid-Fingerabdrucks oder auch ZooMS, fokussierte sich das Team auf die ältesten Schichten der Stätte, die mit einem Alter von knapp 200.000 Jahren bisher keine menschlichen Überreste aufwiesen. Solche Methoden stellen für die Wissenschaft die einzige Möglichkeit dar, unter den Tausenden tierischen Knochen menschliche Überreste zu identifizieren, da mehr als 95% der Knochen bereits zu sehr beschädigt und fragmentiert waren, um die üblichen Identifikationsmethoden anwenden zu können. Samantha Brown, Doktorandin des ERC FINDER-Projekts und Juniorgruppenleiterin an der Universität Tübingen, analysierte 3800 Knochenfragmente mit einer Größe unter 4 cm, welche bis dahin als taxonomisch nicht-identifizierbar galten. Brown gelang es schließlich, fünf Knochen zu identifizieren, deren Kollagen mit dem Peptidprofil eines Menschen übereinstimmte.

Knochenfragmente, wie sie für die Molekularanalyse verwendet werden.

„Lediglich einen neuen menschlichen Knochen zu finden, wäre bereits großartig gewesen. Aber fünf? Das konnte selbst ich mir nicht in meinen wildesten Träumen vorstellen“, so Brown.

„Wir waren enorm überrascht, dass wir in solchen Schichten neue menschliche Knochenfragmente finden konnten, deren Biomoleküle noch so intakt waren“, fügt Douka hinzu.

Von den fünf Knochen, enthielten vier noch ausreichend DNA-Fragmente, um daraus ein mitochondrielles Genom zu rekonstruieren. Drei davon stimmten mit dem mtDNA-Typ der Denisova-Menschen überein und ein weiterer mit dem von Neandertalern. Mit einem Alter von 200.000 Jahren, zählen die neuen Denisova-Knochen zu den ältesten menschlichen Überresten, die jemals genetisch sequenziert werden konnten.

Ausgrabungen in der östlichen Kammer des Denisova-Höhle.

„Die Denisova-Höhle ist ein unglaublicher Ort für die aDNA-Erhaltung. Uns ist es nun gelungen, Genome aus den teilweise ältesten und am besten erhaltenen menschlichen Überresten zu rekonstruieren“, so Dr. Diyendo Massilani, Postdoc am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und Leiter der Genanalysen.

Die Entdeckungen des Teams schließen dabei die Lücke zwischen den archäologischen Adaptionen der ältesten Denisova-Menschen. Zum ersten Mal begegnen die Denisova-Menschen der Höhle während einer Warmzeit und nutzten die strategischen Vorteile, welche ihnen die Höhle bot. Sie verfügten bereits über voll ausgeprägte Traditionen der Steinbearbeitung und verwendeten die Rohmaterialien des Schwemmlandbodens aus dem nahe gelegenen Fluss Anui. Ebenfalls jagten sie Pflanzenfresser, wie Bisons, Rehe und Rotwild, Gazellen, Saigas und sogar Wollnashörner. Die Denisova-Menschen praktizierten noch für mehrere tausend Jahre einem ähnlichen Lebensstil. Vor etwa 130-150.000 Jahren erreichten schließlich auch Neandertaler die Höhle.

Teammitglied Professor Tom Higham, ebenfalls von der Universität Wien, resümiert, „dass die Anwendung der biomolekularen Fingerabdrücke – wie die, die in der Denisova-Höhle genutzt wurden – uns es ermöglichte, mehr menschliche Überreste zu entdecken, als es durch normale archäologische Ausgrabungen möglich gewesen wäre. Es ist ein entscheidender technischer Durchbruch für die paläolithische Archäologie.“

Die Forschungen in der Denisova-Höhle werden durch systematische Feldarbeit und gezielte Analysen von Knochen und Sedimenten mit einem Team russischer Archäologen*innen fortgesetzt, welche dort einmal im Jahr für sechs Monate vor Ort sind. Die Denisova-Höhle bleibt die einzige Stätte, bei der belegbar ist, dass hier alle drei großen menschlichen Gruppen – Denisova-Menschen, Neandertaler und moderne Menschen – in den letzten 200.000 Jahren periodisch lebten.

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