Neandertaler: massiver Populationskollaps vor rund 75’000 Jahren

Ein internationales Forschungsteam hat herausgefunden, dass die Neandertaler einen gravierenden Einbruch ihrer Population erlitten, der vor ungefähr 75’000 Jahren einsetzte.

Zwar erholten sie sich zeitweise wieder, doch fast alle späten Neandertaler in Europa waren Nachfahren einer einzigen kleinen Gruppe.

Diese geringe genetische Vielfalt könnte zu ihrem Aussterben beigetragen haben, das auf etwa vor 40’000 Jahren datiert wird.

Was über die Neandertaler in Europa bekannt ist – und was bislang fehlte

„Wir haben Hinweise darauf, dass Neandertaler Europa zwischen 400’000 und 40’000 Jahren vor heute durchgehend bewohnten“, sagt der Paläogenetiker Cosimo Posth von der Universität Tübingen in Deutschland.

„Allerdings haben wir nur bruchstückhafte Details zu ihrer Populationsgeschichte. Bislang wissen wir sehr wenig über die evolutionären Entwicklungen, die ihrem Aussterben vorausgingen.“

mtDNA, Archäologie und ein mögliches Refugium in Südwestfrankreich

Um das genauer zu untersuchen, kombinierten die Forschenden in der neuen Studie DNA-Analysen mit bereits vorhandenen archäologischen Belegen. So wollten sie erklären, wie Eiszeitbedingungen vor rund 75’000 Jahren möglicherweise weit verbreitete Neandertalergruppen dazu zwangen, sich in eine einzige sichere Zone – ein Refugium – irgendwo im Südwesten Frankreichs zurückzuziehen.

Die in dieser Arbeit untersuchten späten Neandertaler Europas lebten zwischen 60’000 und 40’000 Jahren vor heute. Analysiert wurde mitochondriale DNA (mtDNA), die über die mütterliche Linie vererbt wird, aus Knochen und Zähnen von 59 einzelnen Neandertalern.

Obwohl mtDNA im Unterschied zu „normaler“ DNA nicht das gesamte Genom umfasst, überdauert sie in der Umwelt über Zehntausende Jahre oft besser. Ausserdem lässt sie sich aus uralten Überresten leichter gewinnen – so wie es hier gemacht wurde.

Neue Diversifizierung ab 65’000 Jahren – und dennoch ein dominanter mütterlicher Zweig

Mithilfe einer statistischen Auswertung der mtDNA konnten die Forschenden den Zeitraum vor 65’000 Jahren als jene Phase bestimmen, in der sich die genetische Vielfalt der Population wieder deutlich zu verbreitern begann – ungefähr zu dem Zeitpunkt, als Neandertaler ihr Eiszeit-Refugium wohl erneut verlassen konnten.

Obwohl die mtDNA-Proben aus einem grossen geografischen Gebiet stammten, dominierte bei allen derselbe mütterliche genetische Zweig. Das deutet darauf hin, dass sie eine gemeinsame Abstammung von einer überraschend kleinen Zahl an Individuen hatten.

„Das erklärt, warum fast alle bislang sequenzierten späten Neandertaler – von der Iberischen Halbinsel bis in den Kaukasus – zur selben Linie vererbter mitochondrialer DNA gehören“, sagt Posth.

Erneuter Einbruch kurz vor dem Ende: 45’000 bis 42’000 Jahre vor heute

Doch damit war die Entwicklung nicht dauerhaft stabil. Die mtDNA zeigte ausserdem einen abrupten und starken Rückgang der genetischen Vielfalt der Neandertaler zwischen 45’000 und 42’000 Jahren vor heute.

Das gilt als Hinweis auf eine erhebliche und schnelle Abnahme der Populationszahlen noch vor dem endgültigen Aussterben, das auf etwa vor 40’000 Jahren geschätzt wird.

Insgesamt spricht das deutlich für eine Art, die sich wiederholt ausbreitete und dabei in kleinere Gruppen zerfiel. Genau das macht Populationen anfälliger – sowohl gegenüber Naturkatastrophen und Umweltbelastungen als auch gegenüber den Konsequenzen geringer genetischer Vielfalt (darunter Krankheiten und Mutationen).

Ein nicht linearer Verlauf – mit Schrumpfen, Ausdehnen und Kollaps

Auch wenn zur Rekonstruktion der hier vorgeschlagenen Zeitleiste mehrere Annahmen nötig sind und mtDNA nicht ganz das vollständige Bild liefert, das vollständige DNA-Datensätze ermöglichen würden, baut die Studie eine überzeugende Argumentation auf.

Das bedeutet, dass wir die Abstammung europäischer Neandertaler vermutlich nicht als geradlinige Entwicklung betrachten sollten. Vielmehr zog sie sich zusammen, dehnte sich erneut aus und brach dann wieder ein, bevor die Population vollständig verschwand – so stellt es die Arbeit dar.

Jede neue Neandertaler-Studie erweitert unser Bild dieser faszinierenden Epoche kurz bevor Homo sapiens zur dominierenden Art auf dem Planeten wurde. Mehr über Neandertaler zu erfahren, kann häufig auch zu einem besseren Verständnis unserer eigenen Art und unserer eigenen Geschichte führen.

Zwei Beweislinien in einer Studie: mtDNA und archäologische Datensätze

Die Studie zeigt zudem, wie sich unterschiedliche Analyseansätze innerhalb derselben Untersuchung – hier sowohl mtDNA als auch eine breitere Sammlung archäologischer Befunde, die die Bewegungen von Neandertalerpopulationen über die Zeit abbilden – sinnvoll nutzen lassen, um uralte Geschichte nachvollziehbar zu rekonstruieren.

„Das erlaubte uns, die zwei Beweislinien zusammenzuführen und die demografische Geschichte der Neandertaler in Raum und Zeit zu rekonstruieren“, sagt Jesper Borre Pedersen, ein paläolithischer Archäologe von der Universität Tübingen.

Die Forschung wurde in PNAS publiziert.