Neandertaler hatten mehr Seitensprünge mit Homo-sapiens-Frauen

Von Markus Brauer/dpa

Neandertaler und moderner Mensch mischten sich regelmäßig. Einer Studie zufolge allerdings vermutlich überwiegend nur Neandertaler-Männer mit Menschen-Frauen. Woran das lag, sei unklar, erläuteren Forscher im Fachmagazin „Science“ .

Bestimmte Regionen im Genom stechen hervor

Das Ergebnis der Studie biete aber eine Begründung dafür, dass genetische Beiträge von Neandertalern in bestimmten Regionen des Genoms moderner Menschen auffallend selten sind, schreiben die Experten. Insgesamt gehen bei heutigen Menschen nicht-afrikanischer Abstammung etwa zwei Prozent des Genoms auf Neandertaler zurück.

Von dieser genetischen Anomalie sei vor allem das X-Chromosom betroffen. Dieses geschlechtsspezifisch vererbt, da Frauen zwei X-Chromosomen (XX) und Männer ein X- und ein Y-Chromosom (XY) haben.

Frauen geben ein X-Chromosom an jedes Kind weiter: Söhne erhalten das mütterliche X (und väterliches Y), Töchter erhalten ein mütterliches X plus das väterliche X. Männer geben ihr einziges X-Chromosom nur an Töchter weiter, Söhne bekommen ausschließlich das väterliche Y.

Weil es vor allem Kreuzungen zwischen männlichen Neandertalern und weiblichen modernen Menschen gab, sei vergleichsweise wenig Neandertaler-DNA auf dem X-Chromosom in den menschlichen Genpool gelangt, vermutet das Team um Alexander Platt von der University of Pennsylvania in Philadelphia. Auf dem X-Chromosom von Neandertalern wiederum finde sich ein unerwartet hoher Anteil an menschlicher DNA.

Europäer und ihre Neandertaler-DNA

Die meisten Europäer und Asiaten tragen Anteile von Neandertaler-DNA im Erbgut. Sie zeugen von Seitensprüngen unserer Vorfahren mit den ausgestorbenen Frühmenschen. Diese Paarungen kamen auch nach Ankunft des Homo sapiens in Europa vor rund 50.000 Jahren vor. Viele der dabei vererbten Neandertalergene sind bis heute in uns aktiv. Sie helfen beim Fettabbau, stärken unser Immunsystem und verleihen uns unsere helle Haut.

Die Neandertaler-DNA ist in unserem Erbgut nicht gleichmäßig verteilt. Stattdessen gibt es ausgedehnte Genombereiche, die keine oder fast keine Neandertaler-DNA enthalten. Eine dieser „Neandertaler-Wüsten“ liegt auf dem weiblichen X-Chromosom.

Genetische „Neandertaler-Wüsten“

„Jahrelang gingen wir davon aus, dass diese Wüsten entstanden sind, weil bestimmte Neandertaler-Gene für Menschen biologisch ‚toxisch‘ waren“, erklärt Alexander Platt. Wenn allerdings eine solcheg genetische Inkompatibilität und die natürliche Selektion hinter der Ungleichverteilung stecken, müsste dies auf Gegenseitigkeit beruhen.

Auch bei den Neandertaler-Abkömmlingen solcher frühen Vermischungen müsste es als „Wüsten“ ohne Homo sapiens-DNA geben. Und auch diese müssten sich vorwiegend auf dem weiblichen X-Chromosom konzentrieren, wie die Forscher konstatieren.

Um diese Fragen zu beantworten haben die Experten das Erbgut (Genom) von drei weiblichen Neandertalern untersucht, die aus früheren Kreuzungen auch Homo-sapiens-DNA in sich trugen. Diese Neandertaler lebten vor 122.000, 80.000 sowie 52.000 Jahren. Zusätzlich analysierten sie auch DNA von 73 Menschen aus dem südlichen Afrika, deren Erbgut nachweislich keine Neandertaler-DNA enthält.

Überraschender Fund im Neandertaler-Genom

Doch anders als zu erwaten war, hatten die weiblichen Neandertaler keine „Homo sapiens Wüste“ auf ihren X-Chromosomen. „Was wir gefunden haben, war ein auffälliges Ungleichgewicht“, erläutert Mitautor Daniel Harris. „Die Neandertaler hatten in ihren X-Chromosomen 62 Prozent mehr Homo-sapiens-DNA als in den restlichen Chromosomen.“

Das widerspreche einer biologischen Unverträglichkeit der auf den X-Chromosomen liegenden Gene beider Arten, so die Forscher. Denn würden die Gene nicht zusammenpassen, dürften auch die Neandertaler auch keine DNA vom Homo sapiens tragen. Stattdessen häufen sich die Homo-sapiens-Gene sogar auf den weiblichen Chromosomen der Frühmenschen.

Hinweis auf asymmetrische Paarungen

Daraus schließen die Wissenschaftler, dass der Genaustausch vorwiegend zwischen Neandertaler-Männern und anatomisch modernen Frauen erfolgte. Der männliche Nachwuchs dieser Kreuzungen erbten zwar das Y-Chromosom von ihrem Vater, nicht aber deren X-Chromosom. Dieses kam von der Homo-sapiens-Mutter und blieb daher weitgehend frei von Neandertaler-DNA.

Umgekehrt vererbten die Homo-sapiens-Mütter den Kindern solcher Kreuzungen immer eines ihrer X-Chromosomen, wodurch überproportional viel ihrer DNA in dieses Geschlechtschromosom gelangte. Wenn sich diese Kinder nun mit weiteren Neandertalern paarten, gaben sie diese Gene an kommende Neandertaler-Generationen weiter.

Partnerwahl war entscheidend

Die einseitige Partnerwahl von Neandertaler und Homo sapiens könnte folglich erklären, warum es bis heute auffallend wenig Neandertaler-DNA in den weiblichen Geschlechtschromosomen gibt. „Paarungspräferenzen lieferten die einfachste Erklärung“, betont Platt.

Zwar könnte auch eine geschlechtsspezifische Migration einen Teil dieser ungleichen Genverteilung verursacht haben. Dies allein reichte aber nicht aus, um die Neandertaler-„Wüsten“ in unseren X-Chromosomen vollständig zu erklären,resümieren die Forscher.