Älteste jemals gefundene Denisovan-Fossilien in sibirischer Höhle entdeckt
Forscher der Max-Planck-Gesellschaft und der Universitäten Wien und Tübingen haben neue versteinerte menschenähnliche Überreste in einer Reihe von Knochenproben aus der berühmten Denisova-Höhle in Sibirien gefunden. Darunter befinden sich drei Fragmente, die von echten Denisovanern stammen, jener Spezies, über die viel spekuliert wurde und die der Höhle ihren Namen gab. Diese Knochen werden der wachsenden Sammlung von Denisovan-Fossilien hinzugefügt, die mit der faszinierendsten aller ausgestorbenen menschlichen Spezies in Verbindung stehen, die zur gleichen Zeit wie der Neandertaler und der frühe moderne Mensch auf der Erde lebte, jedoch einen so leichten Fußabdruck hinterließ, dass er praktisch nicht nachweisbar ist.
Bemerkenswerterweise wurden diese Denisovan-Fossilien aus einer tiefen Grabungsschicht geborgen, die 200.000 Jahre in die Vergangenheit reicht. Es handelt sich um die frühesten jemals gefundenen Überreste von Denisovanern, die beweisen, dass die Denisova-Höhle von archaischen Menschen bewohnt wurde, und zwar mehr als 150.000 Jahre bevor der moderne Mensch nach seiner Wanderung aus Afrika die sibirische Region erreichte. Die Analyseergebnisse der neu entdeckten Denisovan-Fossilien wurden in einer Studie in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht.
Die neuesten Fossilien des Denisovas wurden in einer tiefen Schicht der Denisova-Höhle im sibirischen Russland gefunden und sind nachweislich etwa 200.000 Jahre alt, was sie zu den ältesten jemals gefundenen Überresten des Denisovas macht. (Демин Алексей Барнаул / CC BY-SA 4.0)
Beweise in einem Heuhaufen von Denisovan-Fossilfragmenten gefunden
Die Wissenschaft erfuhr erstmals 2008 von der Existenz der Denisova-Menschen. Damals wurden in einer abgelegenen Höhle im Altai-Gebirge in Südsibirien einige versteinerte Knochen und Zähne gefunden.
Leider handelte es sich bei den in der Denisova-Höhle gefundenen fossilen Denisovan-Fragmenten nur um wenige. Sie enthüllten nur wenige Details über diesen lange verschollenen Cousin des Homo sapiens, von dem man annimmt, dass er vor etwa 50.000 Jahren ausgestorben ist. In den vergangenen Jahren haben Archäologen und Anthropologen fieberhaft nach weiteren Überresten dieser schwer fassbaren Spezies gesucht. Sie haben vor allem in Nord-, Zentral- und Ostasien gesucht, wo Spuren ihrer DNA bei den Ureinwohnern gefunden wurden.
Archäologen und Anthropologen waren optimistisch, auch an diesen anderen Orten Fossilien von Denisovanern zu finden (ein versteinerter Kieferknochen eines Denisovaners, der in einer Höhle in Tibet gefunden wurde, sorgte für große Aufregung). Doch viele Wissenschaftler konzentrieren ihre Suche weiterhin auf die sibirische Denisova-Höhle, wo die Anwesenheit der Denisovaner am sichersten nachgewiesen wurde.
In dieser außerordentlich erfolgreichen neuen Studie haben Wissenschaftler unter der Leitung von Katerina Douka, Assistenzprofessorin am Institut für Evolutionäre Anthropologie der Universität Wien, mehrere Jahre lang alte DNA-Proben und verschiedene Proteine analysiert, die aus rund 3.800 Knochenfragmenten aus der Höhle gewonnen wurden. Wie sie in einem neuen Artikel in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution erklären, enthielten diese Knochen eine vielfältige Mischung aus tierischen und menschlichen Fossilien, und es wäre unmöglich gewesen, irgendetwas visuell zu identifizieren.
Zooarchäologie durch Massenspektrometrie oder ZooMS wurde eingesetzt, um die kürzlich entdeckten Denisovan-Fossilien zu analysieren, die nun die ältesten überhaupt sind! (protocol.io)
Für eine positive Identifizierung verließen sich die Forscher auf die Peptidanalyse
Um eine eindeutige Identifizierung vorzunehmen, blieb den Forschern nur der Einsatz einer Technologie, die als Zooarchäologie durch Massenspektroskopie oder ZooMS bekannt ist. Mit diesem Hightech-Instrument können Peptide (Aminosäureketten) identifiziert werden, die spezifisch im menschlichen Körper und auch im Körper von menschlichen Vorfahren vorkommen.
Mit dieser zuverlässigen Technologie konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die Fossilien aus der ältesten Schicht der Höhle, die auf 200 000 Jahre zurückdatiert worden war. Die Knochen aus dieser Schicht waren ein wahres Sammelsurium an Fragmenten, weshalb sie in der Vergangenheit kaum untersucht worden waren. Mit ZooMS bot sich jedoch die Gelegenheit nach Fossilien von Denisovanern zu suchen.
Das Teammitglied Samantha Brown, Doktorandin an der Universität Tübingen, wurde mit der eigentlichen Analyse der rund 3 800 bisher nicht identifizierten Knochenfragmente beauftragt. Die große Mehrheit dieser fossilen Knochen gehörte zu Tieren, weshalb die Suche nach menschlichen Überresten der Suche nach der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen glich.
Mit genügend Zeit und Fleiß lässt sich jedoch auch die kleinste Nadel finden, und Browns Forschung war schließlich erfolgreich. Mithilfe der präzisen ZooMS-Technologie fand sie fünf Knochen mit Kollagenprofilen, die mit denen von Menschen übereinstimmten.
Aber welche Arten von Menschen? Sicherlich nicht der moderne Mensch (Homo sapiens), der erst viel später nach Sibirien gekommen war. Somit blieben Neandertaler und Denisovaner als mögliche Kandidaten übrig.
Um dieses Rätsel zu lösen, griffen die Wissenschaftler auf eine weitere Hightech-Innovation zurück, die die archäologische und anthropologische Praxis revolutioniert hat: Die DNA-Analyse. Von den fünf menschlichen Knochen, die Brown identifizierte, enthielten vier genügend Spuren von genetischem Material, um eine Rekonstruktion der mitochondrialen DNA zu ermöglichen. Diese Tests ergaben, dass eines der Knochenfragmente zu einem Neandertaler gehörte, während die anderen drei allesamt Denisovaner waren.
Mit einem Alter von 200.000 Jahren wurden die drei Knochenproben durch diese DNA-Typisierung offiziell als die ältesten jemals gefundenen Überreste von Denisovanern bestätigt.
„Denisova ist ein erstaunlicher Ort für die DNA-Konservierung, und wir haben jetzt Genome von einigen der ältesten und am besten erhaltenen menschlichen Fossilien rekonstruiert“, erklärte Dr. Diyendo Massilani, ein Genforscher vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, in einer Pressemitteilung des Instituts, in der diese erstaunliche Entdeckung angekündigt wurde.
Das fünfte distale Fingerglied des Denisova 3 von einem 13,5 Jahre alten heranwachsenden Denisovan-Weibchen, dem ersten Knochenfossil, das 2008 in der Denisova-Höhle entdeckt wurde. (Thilo Parg / CC BY-SA 3.0)
Neue fossile Denisova-Knochen und lithische Steinwerkzeuge
Die Auswirkungen und die Bedeutung dieser Entdeckung sind nicht zu unterschätzen. „Wir waren sehr erfreut, drei neue Denisovaner-Knochen in den ältesten Schichten der Denisova-Höhle zu finden“, sagte Katerina Douka gegenüber Live Science. „Wir haben gezielt diese Schichten untersucht, in denen zuvor keine anderen menschlichen Fossilien gefunden wurden, und unsere Strategie ist aufgegangen.“
„Einen neuen menschlichen Knochen zu finden, wäre schon cool gewesen, aber fünf? Das hat meine kühnsten Träume übertroffen“, fügte Samantha Brown hinzu.
Die Entdeckung des Alters der 200.000 Jahre alten Denisovaner-Knochen war aufregend. Aber es gibt noch einen anderen Teil der Geschichte, der vielleicht noch bedeutender ist.
In der tiefen Schicht der Höhle, in der die Fossilien gefunden wurden, stießen die Archäologen auch auf eine große Anzahl von Steinartefakten, die aus der gleichen Zeit stammen. Darunter befanden sich mehrere Schabewerkzeuge, die vermutlich zur Bearbeitung von Tierhäuten verwendet wurden.
Bemerkenswert ist, dass keines dieser Werkzeuge Ähnlichkeit mit solchen hatte, die zuvor in Zentral- oder Nordasien gefunden worden waren.
„Dies ist das erste Mal, dass wir sicher sein können, dass die archäologischen Überreste [die Steinwerkzeuge], die wir in Verbindung mit ihren Knochenfragmenten gefunden haben, von Denisovanern hergestellt wurden“, bestätigt Douka.
Zuvor entdeckte Fossilien der Denisovaner wurden entweder getrennt von Artefakten oder neben Artefakten gefunden, die vermutlich von Neandertalern stammen. Die beiden antiken Spezies bewohnten häufig dieselben Höhlen und Gebiete und kreuzten sich bekanntermaßen.
In der ältesten Schicht der Denisova-Höhle wurden auch Tausende von Tierknochen gefunden. Sie wurden inzwischen als von Arten wie Hirschen, Wildpferden, Bisons, Gazellen und Wollnashörnern stammend identifiziert, die alle von Denisovanern vor 200.000 Jahren gejagt worden sein könnten. Viele der Knochen wiesen Spuren auf, die auf eine Schlachtung hindeuten, während andere durch Feuer verursacht worden waren (was bedeutet, dass das Fleisch der Tiere gekocht worden war).
„Die strategisch günstige Lage des Fundortes vor einer Wasserquelle und dem Eingang eines Tals wäre ein idealer Ort für die Jagd gewesen“, so Douka.
Falls die Denisova-Höhle weitere Knochen oder Artefakte der Denisovaner enthält, wollen die Forscher diese finden. Katerina Douka bestätigt, dass ihr Team die Suche in der Höhle fortsetzt und gleichzeitig Ausgrabungen an mehreren anderen asiatischen Stätten durchführt, wo man hofft, fossile Überreste der Denisovaner zu finden.
Bild oben: Die Fossilien der Denisovaner sehen etwas unscheinbar aus, aber diese Knochenfragmente, die größtenteils von Tieren stammen, eignen sich perfekt für die Zooarchäologie mittels Massenspektroskopie und DNA-Analyse, die in der jüngsten Studie verwendet wurden. Quelle: Samantha Brown / Natur Ökologie & Evolution
Von Nathan Falde
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