Karte: Das große Rätsel unserer Herkunft

Wie Forscher nach dem letzten gemeinsamen Vorfahren von Menschen und Affen fahnden

Wer war der letzte gemeinsame Vorfahre aller Menschenaffen – also von uns Menschen. Wo und wann lebte er? Welche fossilen Funde zeugen von ihm? Was sagt die paläoanthropologische Forschung? Und warum spielt die Universität Tübingen dabei eine bedeutende Rolle? Eine Spurensuche.

Von Markus Brauer

Biologisch betrachtet sind wir Menschen Primaten und stammen von affenähnlichen Vorfahren ab. Wir gehören zur Gruppe der Großen Menschenaffen (Hominidae) innerhalb der Ordnung der Primaten. Die nächsten Verwandten unserer biologischen Familie sind Schimpansen und Gorillas und Orang-Utans. Doch wer ist unser aller gemeinsamer Vorfahre?

Der rätselhafte letzte gemeinsame Vorfahre

Die ältesten Vorfahren des heutigen Menschen lebten vor Millionen Jahren, wahrscheinlich in Afrika. Viele spektakuläre Fossilfunde zeigen, wie sich Affen in der Evolution bis zum heutigen Menschen, dem Homo sapiens, entwickelten.

Die heute lebenden Gattungen Homo (Mensch) und Pan (Schimpansen, die uns innerhalb der Primaten genetisch am nächsten stehen) gehen auf einen letzten gemeinsamen Vorfahren (englisch: chimpanzee–human last common ancestor, CHLCA ) zurück.

Schätzungen des Trennungsdatums variieren sehr stark und reichen von dreizehn bis fünf Millionen Jahren (hierzu die Studie von Sergio Almécija in „PNAS“, 9. Februar 2016).

Sahelanthropus tchadensis & Co

Trotz umfangreicher Fossilienfunde und jahrzehntelanger Forschung wurden bisher keine direkten Fossilienfunde dieses letzten gemeinsamen Vorfahrens gemacht.

Kandidaten wie Sahelanthropus tchadensis, Orrorin tugenensis und Ardipithecus ramidus werden zwar als frühe Homininen oder als Vertreter der nahen Verwandtschaft in Erwägung gezogen, doch die Beweislage ist dürftig. Bei den bisher gefundenen Fossilien handelt es sich überwiegend um einzelne Zähne und Teile von Kieferknochen.

Sahelanthropus tchadensis gilt gemeinhin als frühester bekannter Hominine. Er lebte vor 6,7 bis 7,2 Millionen Jahren. Bereits nach dem Fund eines Schädelknochens und von Zähnen in der Djourab-Wüste im nördlichen Tschad im Jahr 2001 schlossen Forscher aus der Stelle, an der die Wirbelsäule im Schädel verankert ist, dass sich dieser Vormensch auf zwei Beinen fortbewegte.

Was ist der Unterschied zwischen Hominidae und Hominien?

Ein 13 Millionen Jahre alter Affenschädel und sein Geheimnis

Im Jahr 2014 fand der kenianische Fossiliensammler John Ekusi in 13 Millionen Jahre alten Gesteinsschichten westlich des Turkana-Sees im Norden Kenias den Schädel eines Affen. Es handelte sich um den bisher am vollständigsten erhaltenen Schädel eines ausgestorbenen Menschenaffen, was das Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig damals bestätigte.

Forscher sehen in dem sensationellen Fund einen Beleg für den Ursprung von Menschenaffen und Menschen in Afrika. Der gut erhaltene fossile Affenschädel gibt zugleich Aufschluss darüber, wie der letzte gemeinsame Vorfahre der heute lebenden Menschenaffen und Menschen ausgesehen haben könnte.

Was Analysen über Nyanzapithecus alesi verraten

Im Jahr 2017 konnte ein internationales Forscherteam mit Hilfe von 3-D-Röntgenbildern Hirnhöhle, Innenohr und die noch nicht durchgebrochenen bleibenden Zähne des kleinen Affens sichtbar machen. Anhand der täglichen Wachstumslinien der Zähne fanden die Paläoanthropologen heraus, dass es sich um ein Jungtier handelte, das im Alter von etwa einem Jahr und vier Monaten starb.

Das Fossil bekam den Namen Alesi. Nyanzapithecus alesi, wie der wissenschaftliche Name für diese ausgestorbene Art der Primaten aus der Gattung Nyanzapithecus heißt, kam während des mittleren Miozäns (23,03 Millionen Jahre bis 5,333 Millionen Jahre) in Ostafrika vor. 

Alesi sah aus wie ein Gibbon-Baby

Alesis Schädel ist etwa so groß wie eine Zitrone. Mit seiner besonders kleinen Schnauze sieht er aus wie ein Gibbon-Baby. Dass die Art sich nicht „gibbonartig“ verhielt, konnten die die Forscher anhand einer Untersuchung des Gleichgewichtsorgans innerhalb des Innenohrs belegen.

Gibbons sind für ihr schnelles und akrobatisches Verhalten in Bäumen bekannt. Das Innenohr von Alesi zeigt demgegenüber, dass sich das Tier vorsichtiger fortbewegt haben muss.

„Nyanzapithecus alesi gehörte einer Gruppe von Primaten an, die bereits seit mehr als zehn Millionen Jahren in Afrika leben“, schreibt der Erstautor der Studie, Isaiah Nengo, von der Stony Brook University in Kenia.

Die Entdeckung von Alesi zeige, „dass diese Gruppe dem Ursprung heute lebender Menschenaffen und Menschen sehr nahe war und dass dieser Ursprung afrikanisch war“, so Nengo.

Letzter gemeinsamer Vorfahre: ein rätselhaftes Wesen

Ebenfalls im Jahr 2017 gingen Mark Grabowski – damals am Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen, heute an der John Moores University in Liverpool – und der 2023 verstorbene US-Paläoanthropologe William L. Jungers neue Wege, um die Größe dieser unbekannten Art und ihrer Verwandten zu bestimmen sowie Rückschlüsse auf ihre Lebensweise zu ziehen (“Nature Communications“, 12. Oktober 2017).

Hierfür rekonstruierten sie die Evolution der Körpermasse in der und vor der Abstammungslinie der Menschen. Grundlage sind durchschnittliche und geschätzte Körpermassen einer großen Zahl von lebenden und ausgestorbenen Arten von Menschen, Menschenaffen und anderen Primaten, welche die Forscher mithilfe neuer vergleichender Methoden untersuchten.

Ein Gewicht von rund fünf Kilogramm

Bisher wird angenommen, dass der letzte gemeinsame Vorfahre von Menschenaffen und Menschen bereits die Größe eines Schimpansen hatte und eine Reihe von schimpansengroßen Vorfahren bis zum frühesten Menschenaffen-Ahnen zurückreichte.

Im Widerspruch dazu deuten die Analysen von Grabwoski und Jungers darauf hin, dass der letzte gemeinsame Vorfahre der Menschenaffen eher zu einem Tier in der Größe eines Gibbons mit einem Gewicht von rund fünf Kilogramm passt.

Komplexer Stammbaum mit Lücken

Die Menschenartigen, auch Menschenaffen im weiteren Sinne genannt, trennten sich vor rund 25 Millionen Jahren von der Abstammungslinie, die zu den sogenannten Altweltaffen führte.

Aus der Gruppe der Menschenartigen zweigte vor rund 17 Millionen Jahren die Linie der Gibbons ab, die auch kleine Menschenaffen genannt werden. Darauf folgten die Orang-Utans, dann die Gorillas. Zuletzt trennten sich die Linien von Schimpansen und Menschen.

Forscher kennen über Knochenfunde eine verwirrende Vielfalt an ausgestorbenen Affen- und Menschenarten. Ihr Stammbaum ist so komplex wie lückenhaft. Wie bestimmte Vorfahren ausgesehen und gelebt haben, können sie nur indirekt erschließen.

Grabowski undJungers konzentrierten sich bei ihren Untersuchungen auf das Körpergewicht der diversen Arten. Es spielt bei fast allen Aspekten der Gestalt und Lebensweise eines Tiers eine wichtige Rolle - wie etwa dem Energiebedarf, der Ernährung, der Fortbewegung und dem Verhalten.

Für ihre vergleichenden Analysen hatten die beiden Forscher Daten von fossilen und heute lebenden Affen- und Menschenarten aus Südamerika, Afrika, Europa und Asien zusammengetragen.

Hangelnde Fortbewegungsart wie ein Gibbon

„Nach unserer Analyse lebte der letzte gemeinsame Vorfahre von Menschenaffen und Menschen unter Bedingungen, die am besten zur Körpergröße eines Gibbons passten“, erklärte Grabowski. Wenn das stimmt, seien die heutigen Gibbons nicht durch Verzwergung entstanden, wie bisher oft angenommen wurde.

Eine solch kleine Größe als Ausgangsform würde auch die bestehenden Evolutionsmodelle der Menschenaffen in Zweifel ziehen, mutmaßten die Forscher. So wurde zum Beispiel angenommen, dass die frühen Menschenartigen das Schwinghangeln als Fortbewegungsart in den Bäumen entwickelten, weil sie zu schwer waren, um auf den Ästen zu laufen, wie es viele Primaten bis heute tun.

Doch nun sehe es so aus, als ob zunächst das Schwinghangeln aufkam und unabhängig davon erst viel später die Körpergröße zunahm. Grabowski: „Möglicherweise gab es eine Konkurrenz mit anderen Affenarten um Früchte, und später war die Zunahme der Körpermasse ein weiterer Schritt in diesem Wettrüsten.“

Lebte der letzte gemeinsame Vorfahre in Europa?

Dass Afrika die Heimat des letzten gemeinsamen Vorfahrens war, ist in der Paläoanthropologie bis vor wenigen Jahren nicht in Zweifel gezogen worden. Bis ein Forscherteam um die Tübinger Geowissenschaftlerin und Paläontologin Madelaine Böhme zwischen 2015 und 2018 in einem Bachlauf der Tongrube Hammerschmiede auf der Gemarkung der Gemeinde Pforzen im Unterallgäu versteinerte Fossilien eines Menschenaffen entdeckte.

Nach Böhmes Einschätzung weist das Skelett darauf hin, dass sich der aufrechte Gang in Europa statt in Afrika und früher als bislang angenommen entwickelte. Danuvius guggenmosi – so der wissenschaftliche Name der Gattung – war demnach ein Vorfahre von Mensch und Menschenaffe, der sich bereits vor 11,62 Millionen Jahren auf zwei Beinen fortbewegen konnte. Das wäre mehrere Millionen Jahre früher als Wissenschaftler bis dahin angenommen hatten.

Madelaine Böhme hält es für „nahezu ausgeschlossen“, dass in Afrika noch ältere aufrecht gehende Menschenaffen-Formen existierten. Europa ist, davon ist die Forscherin überzeugt, die Wiege der Menschheit.

Danuvius guggenmosi: der Urahn aus dem Allgäu

Danuvius guggenmosi bewegte sich wahrscheinlich sowohl auf zwei Beinen als auch kletternd fort. „Bislang war der aufrechte Gang ein ausschließliches Merkmal von Menschen. Aber Danuvius war ein Menschenaffe“, so Madelaine Böhme. Die bislang ältesten Belege für den aufrechten Gang sind rund sechs Millionen Jahre alt und stammen von der Insel Kreta und aus Kenia.

Madelaine Böhme hatte zuvor bereits Fossilienfunde aus Griechenland und Bulgarien untersucht, die Graecopithecus freybergi zugeordnet werden. Diese Menschenaffen waren Vorfahren der ersten Frühmenschen und lebten vor mehr als sieben Millionen Jahren im östlichen Mittelmeerraum.

Die Fundgeschichte von Graecopithecus freybergi

Lebte der letzte gemeinsame Vorfahre in Europa?

Die Ähnlichkeit beider Funde veranlasste Madelaine Böhme im Jahr 2017 zu einer näheren Untersuchung. Dabei fand sie heraus, dass beide Gebiss-Überreste zu ein und derselben bisher unbekannten Vormenschen-Art gehören – eben Graecopithecus freybergi, der sie den Spitznamen El Graeco gab.

Die Paläontologin schloß daraus, dass die Abspaltung der menschlichen Linie vom Schimpansen im östlichen Mittelmeerraum stattgefunden haben könnte und nicht – wie bisher angenommen – in Afrika.

Mit Hilfe der Computertomografie machten sie die Struktur der Fossilien sichtbar. So konnten sie nachweisen, dass die Wurzeln der Vorderbackenzähne weitgehend verschmolzen waren. Während Menschenaffen zwei oder drei getrennte Zahnwurzeln besitzen, gilt die Verschmelzung der Wurzeln eines Zahns als charakteristisches Merkmal des Ur- und Vormenschen.

Ist Graecopithecus älter als Sahelanthropus?

Damit ist Graecopithecus freybergi mehrere hunderttausend Jahre älter als der bisher früheste Vormensch in Afrika Sahelanthropus, der vor rund sechs Millionen Jahren im heutigen Tschad lebte. „Mit dieser Datierung lässt sich die Trennung der Vormenschen- und der Schimpansen-Linie in den östlichen Mittelmeerraum verlegen“, unterstreicht der Paläontologe David Begun von der Universität Toronto in Kanada.

Madelaine Böhme geht davon aus, dass sich parallel zur Entstehung der Sahara in Nordafrika auch in Europa eine Savannenlandschaft ausgebildet haben muss. Zusammen mit den Fossilien des Graecopithecus freybergi wurden nämlich auch Überreste von Vorfahren heutiger Giraffen, Gazellen, Antilopen und Nashörner gefunden.

Die Entstehung einer ersten Wüste in Nordafrika vor mehr als sieben Millionen Jahren und die zeitgleiche Ausbreitung von Savannen in Südeuropa könnten eine zentrale Rolle für die Trennung der menschlichen Stammlinie von der Abstammungslinie der Schimpansen gespielt haben.