Denisovaner des tibetischen Plateaus verliehen den modernen Tibetern Superkräfte
Über unsere ausgestorbenen archaischen Homininen-Cousins, die Denisovaner, die Asien während des Jung- und Mittelpaläolithikums bevölkerten, ist aufgrund begrenzter DNA-Fragmente und Beweise nur wenig bekannt. Dies macht die Rekonstruktion ihrer Geschichte zu einer großen Herausforderung, und es dauert seine Zeit, bis mehr Beweise für ihre Existenz auftauchen. Nun hat eine neue Studie ergeben, dass unsere ausgestorbenen Cousins das tibetische Plateau, das als einer der letzten von Menschen besiedelten Orte der Erde gilt, vor etwa 160 000 Jahren erreicht haben. Und dass die Gene, die sie weitergegeben haben, den Tibetern Superkräfte in großer Höhe verliehen haben, so die Studie.
Im Zusammenhang mit der Studie über die Denisovaner des tibetischen Plateaus wurde die Anpassungsfähigkeit an große Höhen durch Kreuzung mit Homo sapiens in der Region weitergegeben. (JEGAS RA / Adobe Stock)
Denisovaner des tibetischen Plateaus, Kreuzung und Anpassung
Die Ergebnisse der Studie setzen die Zeitlinie der Denisovaner auf dem tibetischen Plateau etwa 120.000 Jahre früher an als bisher angenommen. Dies könnte eine Erklärung für die frühen menschlichen Anpassungen an große Höhen liefern.
„Die Besiedlung des tibetischen Plateaus ist ein spektakuläres Beispiel für die Anpassung des Menschen an große Höhen, da sich die tibetischen Populationen über Generationen hinweg unter dem starken Selektionsdruck der hypoxischen Umwelt behaupten konnten“, so die Autoren der Studie, die in der Zeitschrift Trends in Ecology and Evolution veröffentlicht wurde. Die Studie wurde von Archäologen der Universität von Kalifornien, Davis, veröffentlicht und von Peiqi Zhang, einem Doktoranden der UC Davis, und Xinjun Zhang, einem Postdoktoranden der UCLA, mitverfasst.
Hypoxie oder Sauerstoffmangel ist ein Symptom, das den Homo sapiens-Völkern der tibetischen Hochebene aufgrund ihrer prähistorischen Kreuzung mit Denisovanern und Neandertalern unbekannt ist. Ein Artikel in The Atlantic über mitochondriale DNA hat ergeben, dass die Ureinwohner Australiens, Polynesiens, Mikronesiens und Melanesiens nur zu 5 % von Denisovanern beeinflusst sind. Aber was ist mit den Tibetern?
Der neuesten Studie zufolge kam es auf dem tibetischen Plateau zweimal in der Evolutionsgeschichte der Homininen zu einer Kreuzung zwischen Denisovanern und modernen Menschen. Bei dieser Kreuzung wurden adaptive Gene an einige der daraus hervorgegangenen Kinder weitergegeben, die dem tibetischen Volk über viele Jahrtausende hinweg die Fähigkeit verliehen, gegen die negativen Auswirkungen der großen Höhenlagen im Wesentlichen immun zu sein. Natürlich verfügen die meisten modernen Menschen nicht über diese Anpassungsgene, denn die meisten Menschen fühlen sich in großen Höhen nicht wohl und leiden unter solchen Bedingungen in der Regel an Hypoxie.
Genetische Studien haben bewiesen, dass alle Ostasiaten, einschließlich der Tibeter, sich mit zwei verschiedenen Denisovan-Gruppen gekreuzt haben. Eines dieser Ereignisse ist nur bei Ostasiaten zu beobachten, das andere findet sich sowohl bei Ost- als auch bei Südasiaten. Da alle Ostasiaten diese Denisovan-Gene besitzen, gehen die Autoren der jüngsten Studie davon aus, dass dieses Kreuzungsereignis wahrscheinlich nicht auf einem hoch gelegenen Himalaya-Plateau stattfand, sondern in einer Tieflandregion.
Die neue Studie der Universität von Kalifornien, Davis, verwendet genetische Rekonstruktionstechniken, um zu ihren Erkenntnissen über die Denisovaner des tibetischen Plateaus zu gelangen. (vrx123 / Adobe Stock)
Antworten in der archäologischen und genetischen Rekonstruktion
In der Pressemitteilung der University of California, Davis, wird beschrieben, wie die Forscher archäologisches und genetisches Fachwissen und Informationen als Untersuchungsmethode kombiniert haben. Peiqi Zhang hat intensiv an archäologischen Ausgrabungen in Tibet in einer Höhe von über 4.600 Metern gearbeitet, während Xinjun Zhang mit DNA von Denisovanern und anderen Homininen gearbeitet hat. Die Ausbreitung und Besiedlung des tibetischen Plateaus durch den Menschen wirft die brennende Frage auf: „Was wissen wir darüber, wie und wann die Region besiedelt wurde?“
„Vor unserer Studie gab es einen Mangel an umfassenden Analysen, die beide Themen zusammenbrachten, vor allem mit gleicher Gewichtung“, räumte Peiqi Zhang ein und wies auf die Schwierigkeiten bei der Forschungsmethodik und der historischen Rekonstruktion hin. „Archäologische und genetische Studien liefern wesentliche Erkenntnisse über die verhaltensmäßigen und biologischen Anpassungen des Menschen an große Höhen, aber es fehlt an Modellen, die Daten aus beiden Bereichen integrieren“, schreiben sie in der Studie.
Aufgrund der von den Denisovanern des tibetischen Plateaus weitergegebenen Gene verspürt dieser tibetische Bauer kein Unbehagen in großen Höhen. (stveak / Adobe Stock)
Vier Perioden der Besatzung und das EPAS-Gen
Die nun geänderte Zeitlinie der Denisovaner auf dem tibetischen Plateau zeigt vier große Besiedlungsperioden, beginnend mit den Denisovanern vor etwa 160.000 Jahren. Darauf folgten drei verschiedene Perioden der Besiedlung durch den modernen Menschen, die auf etwa 40.000 Jahre, 16.000 Jahre und 8.000 Jahre datiert werden.
Das erste Denisovan-Individuum wurde 2010 anhand mitochondrialer DNA identifiziert, die aus einem jungen weiblichen Fingerknochen gewonnen wurde, der im Altai-Gebirge in Sibirien entdeckt worden war. Die Kern-DNA aus diesem Fund wies auf eine enge Verwandtschaft mit den Neandertalern hin, unseren anderen archaischen Vettern, die vor 40.000 Jahren ausgestorben sind. Phys.org berichtet, dass die DNA der sibirischen Denisovanerinnen auch einen Haplotyp enthielt, der dem Endothelial-Pas1-Gen (EPAS1) sehr ähnlich ist, das die Sauerstoffzirkulation im Blut erheblich verbessert. Dasselbe Gen ist übrigens auch bei den meisten modernen Tibetern weit verbreitet.
„Anhand archäologischer Funde wissen wir, dass es Lücken zwischen diesen Besiedlungsperioden gibt“, so Peiqi Zhang. „Aber die archäologische Arbeit auf dem tibetischen Plateau ist sehr begrenzt. Es besteht immer noch die Möglichkeit einer kontinuierlichen menschlichen Besiedlung seit der späten Eiszeit, aber wir haben nicht genug Daten gefunden, um dies zu bestätigen.“
Die beiden Forscher haben zusammen mit ihrem Forschungsteam zwei Ausbreitungs- und Besiedlungsmodelle vorgeschlagen, die als Rahmen für künftige Studien und Entdeckungen dienen sollen. Erstens: Zufällige Besuche, gefolgt von einer Besiedlungsphase gegen Ende der Eiszeit, vor etwa 9 000 Jahren. Zweitens eine kontinuierliche Besiedlung, die vor 30 000 bis 40 000 Jahren begann. Bei beiden Modellen haben die Denisovaner das EPAS1-Gen vor 48.000 bis 46.000 Jahren an den modernen Menschen weitergegeben.
Das Aussterbedatum oder der Zeitraum des Aussterbens der Denisovaner ist zwar nicht bekannt, aber einige Studien deuten darauf hin, dass dies vor etwa 20.000 Jahren geschah.
Die wichtigste Erkenntnis aus dieser Studie ist, welche besonderen Fähigkeiten einige moderne Menschen von den Denisovern geerbt haben, insbesondere die Anpassung an große Höhen und kalte Klimabedingungen. Dies ist ein revolutionärer Anpassungsmechanismus, der es einigen Menschen ermöglichen könnte, in Zukunft besser mit extremen Klimaveränderungen oder einer weiteren Eiszeit zurechtzukommen.
Bild oben: Wir haben Überreste der Denisovaner vom tibetischen Plateau, die lange Zeit in dieser Landschaft lebten. Jetzt wissen wir, dass sie ihre Gene für die Anpassung an große Höhen an die Tibeter und andere Völker weitergegeben haben, die sich schließlich im Himalaya niederließen. Quelle: zah108 / Adobe Stock
Von Sahir Pandey
Verweise
Halter, K. 2021. Denisova-Mensch oder Homo sapiens: Wer waren die ersten, die sich dauerhaft auf dem tibetischen Plateau niederließen? Verfügbar unter: https://phys.org/news/2021-12-denisovans-homo-sapiens-permanently-tibetan.html
Kumar, N. Denisovans oder Personen: Wer war der Erste, der die tibetische Hochebene bevölkerte? Verfügbar unter: https://thetimeshub.in/denisovans-or-people-who-was-the-first-to-populate-the-tibetan-plateau
Zhang, P., Zhang, X., et al. 2021. Denisova-Menschen und Homo sapiens auf der tibetischen Hochebene: Dispersionen und Anpassungen. Trends in Ecology & Evolution. Verfügbar unter: DOI: 10.1016/j.tree.2021.11.004
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