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Erbgut und Archäologie:Ein Schwerpunkt der Paläogenetik: die Ausbreitung des Menschen

"Die meisten Fragmente alter DNA sind etwa 30 bis 50 Basenpaare lang ", sagt Hofreiter. Licht, Luft, Wärme, Feuchtigkeit, Bakterien und kosmische Strahlung zerstückeln, verdauen und verändern die DNA ab dem Zeitpunkt des Todes. Wie lange es dauert, bis die DNA völlig verschwunden ist, hängt laut Hofreiter von Umweltfaktoren, aber auch von der Quelle der Proben ab. So steckt selbst in Jahrhunderttausende alten Knochen aus dem Permafrost meist noch brauchbare DNA, während das Erbgut in weichem Gewebe unter tropischen Bedingungen bisweilen nur wenige Jahre überdauert. Die älteste DNA, die bislang geborgen und vollständig sequenziert werden konnte, stammt daher von einem Tier, dessen Knochen im dauerhaft gefrorenen Boden Kanadas entdeckt wurde. Vor fünf Jahren veröffentlichte ein internationales Team um den dänischen Paläogenetiker Eske Willerslev das Erbgut dieses 700 000 Jahre alten Urpferdes. Auf Grundlage seines Genoms konnte das Alter der heutigen Gattung Pferd, zu der auch Zebras und Esel gehören, auf vier Millionen Jahre datiert werden - zwei Millionen Jahre mehr, als man angenommen hatte. Auch Michael Hofreiter war an der Studie beteiligt.

Überhaupt, Pferde. Es gibt abgesehen vom Menschen und seinen Vorfahren kaum Tiere, deren Evolution und Verbreitung inzwischen so intensiv paläogenetisch untersucht worden ist. Das liegt nicht zuletzt an der Möglichkeit, die alte DNA fossiler Pferdeknochen mit den Genomen vieler noch lebender Vertreter der Gattung zu vergleichen. So konnten Michael Hofreiter und ein Team internationaler Kollegen das Rätsel einer legendären Zeichnung in der steinzeitlichen Höhle von Pech-Merle in Frankreich lösen. Die Höhlenporträts aus jener Zeit zeigen nämlich gepunktete Tiere, obwohl es damals mutmaßlich nur braune und schwarze Fellfärbungen gab. Waren die Zeichnungen also ein Werk der Fantasie? Anhand von Pferdeknochen und -zähnen konnten die Genetiker beweisen, dass es sogenannte Tigerschecken in der Steinzeit tatsächlich gegeben hat. Die Steinzeitmalereien waren also keine Träumerei, sondern ein Abbild der Realität.

Paläogenetik

So funktioniert die Spurensuche im Erbgut

Eine andere Analyse, an welcher der Potsdamer Forscher Hofreiter mitwirkte, hat vor zwei Jahren sogar die Verbreitung des Tölt genetisch nachgezeichnet. Nicht alle Pferde beherrschen diese weiche, energiesparende und stabile Gangart. Sie ist vor allem im unwegsamen Gelände von Vorteil, weil meist drei der vier Pferdehufe am Boden sind. Nachdem 2012 das Gen identifiziert worden war, das Pferden das Tölten ermöglicht, fahndeten Hofreiter und Kollegen in 90 bis zu 6000 Jahre alten Pferderelikten aus Europa und Asien nach dieser Erbanlage. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die frühen Wikinger töltende Pferde nach Island brachten und die Eigenschaft dort gezielt züchteten.

Die Szene ist klein: Die Forscher arbeiteten lange unbemerkt von den klassischen Fächern

Die größte mediale Aufmerksamkeit haben in der Vergangenheit allerdings jene Studien auf sich gezogen, die sich mit den ausgestorbenen Vorfahren des Homo sapiens befassen. Und Svante Pääbo, der seit 1999 das Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig leitet, dominiert diesen Zweig der Paläogenetik mehr oder weniger unangefochten. Vor allem das vollständige Genom des Neandertalers und des von Pääbo überhaupt erst entdeckten Denisova-Menschen gelten als bahnbrechende Errungenschaften des Feldes.

Neben Pääbo gibt es weltweit nur eine Handvoll Wissenschaftler, die auf ähnlichem Niveau forschen: Eske Willerslev, der im britischen Cambridge und an der Universität von Kopenhagen arbeitet, hat vor allem die Migration menschlicher Vorfahren untersucht und zahlreiche Studien zur frühen Besiedelung Amerikas und anderer Erdteile vorgelegt. David Reich, der in Harvard lehrt, gilt als Spezialist für die Durchmischung von Menschen, Neandertalern und Denisova-Menschen, er konnte zeigen, wie sich die ausgestorbenen Vorfahren vor 30 000 bis 70 000 Jahren nach Eurasien ausbreiteten. Und dann ist da noch der erst 38-jährige Johannes Krause. Er leitet seit 2014 das neue Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena.

Wie alle Superstars der Paläogenetik entstammt auch Krause dem erstaunlich homogenen akademischen Stammbaum, der letztlich auf den 1991 gestorbenen Allan C. Wilson zurückgeht. Krause selbst schätzte einmal in einem Interview, dass "95 Prozent der Leute im Arbeitsfeld" mehr oder weniger direkt zur Wilson-Familie gehören. Auch Michael Hofreiter, Mark Stoneking vom MPI in Leipzig, die heute in Manoa, Hawaii lehrende Rebecca Cann und andere zählen dazu. Die meisten Mitglieder dieses Forscherclans sind untereinander gut vernetzt. Das mag allerdings auch dazu beigetragen haben, dass die Paläogenetik lange Zeit fast isoliert und teils sogar unbemerkt von den klassischen Fächern der Archäologie und Anthropologie geblieben ist.

Die Wissenschaftshistorikerin Elsbeth Bösl hat diesen Effekt sehr eindrücklich in ihrem Buch "Doing Ancient DNA" (Transcript-Verlag, 2017) beschrieben. Demnach sorgte noch die Gründung des MPI in Jena vor vier Jahren für erhebliche Irritationen in der Archäologenszene. Viele Experten aus der kulturell geprägten Disziplin sahen - und sehen - mit der sich nun rasant entwickelnden Disziplin der Paläogenetik Probleme heraufziehen. Was können genetische Daten, gewonnen aus alten Knochen, tatsächlich über die meist komplexen Migrationsbewegungen und den nicht minder vielschichtigen kulturellen Austausch des Menschen erzählen? Lässt der Fokus auf alte DNA noch Raum für den kulturwissenschaftlichen Kontext? Und zeitigt die Suche in alter DNA nicht allzu voreilige Schlüsse über Ethnien und ihre Herkunft?

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