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stern-Gespräch

Anthropologe Svante Pääbo: "Wir können uns nur mit dem Neandertaler vergleichen"

Er entschlüsselte das Erbgut des Neandertalers: Der Ausnahmeforscher Svante Pääbo über die mühsame Arbeit mit alter DNA, seinen Sauberkeitsfimmel und die Frage, was uns als Menschen ausmacht.

Von Nicole Heißmann

Svante Pääbo

Vater der Paläogenetik: Svante Pääbo wurde 1955 in Stockholm geboren. In Uppsala studierte er Ägyptologie, Wissenschaftsgeschichte, Russisch und später Medizin. Er untersuchte die Gene ägyptischer Mumien und war der Erste, der DNA-Sequenzen des Neandertalers analysierte. Als Begründer der Paläogenetik trug er maßgeblich zum Verständnis des menschlichen Stammbaums bei. Für seine Forschung wurde er mit vielen Preisen ausgezeichnet, unter anderem mit dem Leibniz-Preis und dem hoch dotierten Breakthrough-Preis. Heute ist er Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig.

Herr Professor , bekommen Sie noch viel Post von Neandertalern?

Mir schreiben andauernd Leute, die glauben, dass sie die lebenden Nachfahren sind. Allerdings sind es nicht mehr so viele wie 2010, als wir das Neandertaler-Genom veröffentlichten.

Damals erschien in der Fachzeitschrift "Science" Ihre Rohfassung des Neandertaler-Gencodes. Eine wissenschaftliche Sensation. Zum ersten Mal konnte man die Gene des modernen Menschen mit denen des Neandertalers vergleichen und sehen: Da gibt es Überschneidungen. Die hatten offenbar Sex miteinander.

Jedenfalls gab es eine Menge Berichterstattung und einen regelrechten Neandertaler-Hype. Wir konnten uns vor Anfragen kaum retten.

Was wollten die Leute von Ihnen und Ihren Kollegen?

Viele baten darum, ihr Blut oder ihre Haare zu analysieren. Manche schickten Fotos, auf denen sie angeblich besonders neandertalermäßig aussahen. Einmal bekam ich eine Mail von einem Zahnarzt, der meinte, ich müsse die Gene von einigen seiner Patienten untersuchen, die hätten ein klassisches Urzeitgebiss.

Und, haben Sie?

Ich habe manches erwogen, aber dann doch gelassen. Es ist ethisch immer heikel, in den Genen lebender Menschen herumzustochern.

Warum interessiert es die Leute so sehr, ob sie mit dem verwandt sind?

Es geht immerhin um unsere Vorfahren, darum, woher wir kommen: Jeder möchte wissen, ob die Oma aus stammt oder von wo die Familie nach Amerika auswanderte. Viele betreiben Ahnenforschung, malen Stammbäume und finden das wahnsinnig interessant. Und wir gehen mit unserer Forschung sogar über 3000 Generationen zurück.

Sie gelten als Begründer der Paläogenetik: Sie untersuchen Gene ausgestorbener Menschen oder Tiere. Wie geht das?

Vereinfacht gesagt, bohren wir mit einem Zahnarztbohrer in einen alten Knochen und entnehmen eine kleine Probe, etwa 50 Milligramm. Die wird chemisch entkalkt. Übrig bleibt eine Lösung, in der Proteine, Fette und das Erbgut schwimmen. Das Genmaterial, die , isolieren wir: eine wilde Mischung kurzer Schnipsel. Die analysieren wir und lassen sie vom Computer mit dem menschlichen Genom vergleichen, um sie dann wie ein Puzzle zusammenzusetzen.

Wie man eine neue Spezies entdeckt


Warum hatte es vor Ihnen niemand geschafft, das Genom des Neandertalers zu entschlüsseln? Bei lebenden Menschen ist Gensequenzierung ja schon länger möglich.

Die Arbeit mit alter DNA ist mühsam und technisch kompliziert. Es gibt nur eine Handvoll Arbeitsgruppen weltweit, die das machen. In den Knochen, mit denen wir arbeiten, sind nur noch winzige Mengen von Erbgut vorhanden, und die sind auch noch chemisch verändert. Wenn man stirbt, gehen die Körperzellen kaputt, Enzyme sickern heraus und spalten die DNA in immer kürzere Stücke. Und dann kommen die Störenfriede: Der größte Teil der DNA in einem Knochen, der Zehntausende von Jahren im Boden lag, stammt von Bakterien und Pilzen.

Oder von Forschern, die den Knochen ausgegraben und angefasst haben.

Das ist ein großes Problem. Meine Kollegen und ich haben über die Jahre einen schlimmen Sauberkeitsfimmel entwickelt. Wir leiden an einer Art Paranoia gegenüber Hautschuppen, Haaren oder Speichel im Labor. Eine einzige Schuppe kann mehr DNA enthalten als das bisschen Extrakt, das wir aus einem Knochen gewonnen haben. Wenn die im Reagenzglas landet, sequenzieren wir plötzlich unsere eigene DNA oder die der Putzkraft.

Klingt etwas frustrierend. Wollten Sie schon mal alles hinschmeißen?

Manchmal dachte ich wirklich: Okay, lassen wir das, ich kann ja immer noch Mammuts studieren. Wenn ich darin so was wie Elefanten-DNA finde, muss die vom Mammut sein, weil ganz sicher kein Elefant unser Labor betreten hat. Aber Mammuts haben mich nie so interessiert wie der Neandertaler.

Warum der Neandertaler? Er wurde doch von Forschern lange Zeit als ein wenig tumb abgetan.

Er ist unser nächster Verwandter. Wenn wir definieren wollen, was uns als Menschen ausmacht, können wir uns nur mit ihm vergleichen.

Wie klug waren die Neandertaler im Vergleich zu uns?

Aus Schädelfunden weiß man, dass ihr Gehirn ähnlich groß war wie unseres. Wir haben aber keine Ahnung, wie ihre Hirnzellen, die Neuronen, miteinander kommunizierten, weil es kein versteinertes Gehirn gibt. So etwas lässt sich nur indirekt erschließen: aus dem Genom.

Mit einem sterilen Zahnarztbohrer wird eine winzige Probe aus einem Knochenstück gewonnen

Mit einem sterilen Zahnarztbohrer wird eine winzige Probe aus einem Knochenstück gewonnen. In dem weißen Pulver steckt Erbgut des Neandertalers.

Wie viel verraten die Gene darüber, was im Kopf eines Neandertalers vor sich ging?

Bis jetzt kennen wir nur einige Genveränderungen, die wir mit den Neandertalern gemeinsam haben. Zusammen mit einer Arbeitsgruppe in Dresden forschen wir an einem Gen namens ARHGAP11B. Bestimmte Varianten davon bewirken, dass das menschliche Großhirn, wo wir Denken und Sprache vermuten, dreimal so groß werden konnte wie das eines Schimpansen. Wir wissen inzwischen, dass dieses Gen schon im Embryo das Hirnwachstum stimuliert. Es führt dazu, dass sich diejenigen Stammzellen öfter teilen, aus denen später das Großhirn wird. Mehr Zellteilungen – mehr Zellen – größeres Großhirn.

Lässt sich aus dem Genom auch erschließen, ob der Neandertaler so gut sprechen konnte wie wir?

Es gibt einen sehr spannenden Abschnitt auf dem Chromosom Nummer 7, der komplett frei ist von Neandertaler-Erbgut. Dort versteckt sich mein Lieblingsgen FOXP2. Es hat mit Sprechen und Sprache zu tun, denn Menschen mit einer Mutation in diesem Gen haben Probleme, die fürs Sprechen nötigen Muskeln zu koordinieren. Sie machen Fehler, wenn sie komplizierte Wörter wie "hippopotamus" aussprechen, englisch für Nilpferd. Inzwischen wissen wir: Es gibt eine Gensequenz, die das FOXP2Gen beim Menschen einschaltet und beim Neandertaler nicht.

Auch Tiere kommunizieren miteinander. Gibt es nichts, was tatsächlich nur uns ausmacht?

Ich denke, das wirklich Besondere an uns Menschen ist, dass wir in der Lage sind, auf dem Wissen der Vergangenheit aufzubauen: Irgendwer hat das Rad erfunden, und dieses Wissen wurde seitdem weitergegeben. Ansatzweise können Schimpansen das auch: Guck mal, der Kollege benutzt einen Stock, um im Baumstumpf nach Ameisen zu angeln – das merke ich mir. Aber nur wir Menschen verbringen extrem viel Zeit damit, Wissen zu teilen und weiterzugeben. Nur der Mensch hat eigene Institutionen dafür geschaffen wie Schulen oder Universitäten. Das ganze erste Drittel unseres Lebens verbringen wir praktisch damit, Wissen und Fähigkeiten früherer Generationen aufzusaugen.

Und wenn wir groß sind, wollen wir ständig anderen etwas beibringen, zum Beispiel unseren Kindern.

Sie haben dieses Bedürfnis sogar, wenn Sie sich ein Video über Affen anschauen: Eine Affenmutter knackt Nüsse. Großer Stein, Nuss drauf, mit einem kleinen Stein draufhauen. Die Affenkinder schauen sich das an – und machen es monatelang falsch. Da sitzt man als Mensch unter Qualen davor und denkt, oh Mann, da muss man doch helfen und es denen zeigen! Das Lehren ist so fest in uns verankert, dass wir sogar Schimpansen was erklären wollen.

Gibt es auch dafür typisch menschliche Gene?

Vermutlich, aber wir kennen sie nicht. Insgesamt gibt es 30.000 Genveränderungen, die uns eindeutig von Neandertalern und Menschenaffen unterscheiden. Wir fangen gerade erst an, einige davon zu testen.

Wie sehen solche Versuche aus?

Man kann einzelne Gensequenzen vom Neandertaler mithilfe neuer gentechnischer Methoden wie CRISPR/Cas in menschliche Stammzellen einfügen. So lassen sich Zellen quasi "zurückmutieren" in einen Neandertaler-Zustand. Eine Art Zeitmaschine. Lässt man diese Stammzellen im Reagenzglas zu Neuronen heranwachsen, kann man beobachten, wie sie sich zu einer Art Minigehirn vernetzen und kommunizieren. Und das lässt sich dann mit unveränderten menschlichen Zellen vergleichen.

Klingt ziemlich abstrakt. Der Harvard-Genetiker George Church gibt sich etwas handfester und möchte den Neandertaler gleich klonen.

Ich habe in einem Kommentar für die "New York Times" geschrieben, wie absurd und unethisch ich diese Idee finde: Neandertaler waren immerhin Menschen, und ich würde ja auch nicht meine Vorfahren ausgraben, um sie klonen zu lassen.

Immerhin wissen wir dank Ihrer Forschung, dass wir alle ein Stück vom Neandertaler in uns tragen. Wie viel haben wir genetisch mit ihm gemein?

Etwa ein Prozent der DNA bei Europäern stammt vom Neandertaler, bei Asiaten sind es 1,2 Prozent. Das bedeutet, dass Neandertaler und moderne Menschen gemeinsame Nachkommen hatten, von denen ein kleiner Teil in den Menschensippen großgezogen wurde, während die Neandertaler ausstarben.

Eine Revolution. Bis vor wenigen Jahren bestritten viele Forscher, dass sich die beiden Menschenformen je vermischt hätten.

Es gab über Jahrzehnte erbitterte Diskussionen: Die einen vertraten die Hypothese, dass der moderne Mensch in Afrika entstanden ist und auf seiner Reise von dort aus alle anderen Frühmenschen einfach ersetzt hat, ohne sich je mit ihnen zu vermischen. Auf der anderen Seite standen Forscher, die meinten, der europäische Neandertaler habe seine Gene an die frühen Europäer weitergegeben, asiatische Frühmenschen an die Vorfahren der Asiaten und so weiter.

Liegt die Wahrheit irgendwo in der Mitte?

Durch Genanalysen wissen wir, dass der Neandertaler einen Teil seiner Gene an die modernen Menschen weitergab. Das passierte, nachdem sie schon verlassen hatten. Erst auf ihrem Weg nach Europa und Asien hatten einige Menschen vor mehr als 40.000 Jahren Sex mit Neandertalern, möglicherweise in der Region, die wir heute den Nahen Osten nennen. Danach trennten sich die Vorfahren von Europäern und Asiaten. In Südostasien gibt es zusätzlich noch einen genetischen Beitrag des Denisova-Frühmenschen. Das ist ein entfernter Verwandter des Neandertalers.

Sie haben sich auch mit Ihrer eigenen Familiengeschichte befasst. Sie sind der uneheliche Sohn des schwedischen Mediziners und Nobelpreisträgers Sune Bergström. Welchen Anteil hatte Ihr Vater an Ihrem Werdegang?

Ich habe ihn als Kind nur einmal pro Woche gesehen. Wir mussten uns heimlich treffen, denn seine Ehefrau wusste nichts von meiner Mutter und mir. Er forschte an Hormonen, und es hätte ihm sicher gefallen, wenn auch ich direkt Mediziner oder Naturwissenschaftler geworden wäre. Viel mehr hat mich aber damals meine Mutter beeinflusst, die Chemikerin war …

…und fasziniert vom alten Ägypten. Fingen Sie deshalb an, Ägyptologie zu studieren?

Als ich 13 war, machten wir eine Reise nach Ägypten. Danach las ich alles über Pharaonen und Pyramiden. Ich habe mich auch für die Steinzeit und für Ausgrabungen in Schweden interessiert. Im Herbst bin ich über umgepflügte Felder geschlichen, um nach Tonscherben oder Steinäxten zu suchen. Manchmal habe ich auch was gefunden.

Aber dann wurden Sie doch kein Raubgräber, sondern Genetiker.

Ich habe mit Ägyptologie nach ein paar Semestern wieder aufgehört. Der Fortschritt in diesem Fach erschien mir zu schleichend. Da sah ich keine Zukunft für mich als jungen Forscher. Wahrscheinlich lag es auch am Einfluss meines Vaters, dass ich danach Medizin studierte und anfing, mich für Zellbiologie zu interessieren. Er vermittelte mir einen Studienaufenthalt in einem Labor in New York. So landete ich in der Genetik.

Und gleich als Doktorand schafften Sie es mit einem sensationellen Artikel aufs Titelblatt der Fachzeitschrift "Nature": Sie hatten als Erster DNA aus einer ägyptischen Mumie isoliert. War das im Nachhinein auch eher ein Versehen?

Damals war ich Doktorand am Wallenberg Labor für Zellforschung der Universität Uppsala. Ich versuchte, Genmaterial aus Muskeln, Haut oder Ohrknorpeln von 2400 Jahre alten Mumien zu gewinnen. In den meisten fand sich nichts. Aber bei einer Kindermumie leuchtete es rosa unterm Mikroskop: Da waren tatsächlich menschliche Zellkerne mit DNA.

Ihre?

Die DNA in den Zellkernen war sicherlich alt. Aber die Gensequenzen, die ich analysiert habe, waren wohl eher eine Kontamination mit meinem eigenen Erbgut. Damals hatte ich gleich die größenwahnsinnige Vorstellung, die Entschlüsselung alter DNA sei relativ simpel und ich stünde fünf Jahre vor dem wissenschaftlichen Durchbruch. Am Ende wurden es dann 35.

Hätten die Neandertaler ein paar Zehntausend Jahre mehr Zeit gehabt, wären sie dann heute unsere Nachbarn? Wäre einer von ihnen vielleicht mit auf den Mond geflogen?

Das wissen wir nicht. Ich halte es aber für nicht sehr wahrscheinlich: Es gibt einen wichtigen Unterschied zwischen ihrer Geschichte und unserer: Als die Neandertaler nach fast 400.000 Jahren ausstarben, sahen ihre Steinwerkzeuge immer noch ähnlich aus wie am Anfang ihrer Geschichte. Nur ein Spezialist könnte uns die Unterschiede erklären. Technologie und Kultur des modernen Menschen sind dagegen in nur 100.000 Jahren bis heute förmlich explodiert.

Fiel der Neandertaler am Ende der haushohen Überlegenheit des modernen Menschen zum Opfer?

Es gibt die Tendenz zu sagen: Die Frühmenschen sind ausgestorben, also waren sie wohl nicht so "erfolgreich" wie der moderne Mensch. Andererseits sollten wir nicht voreilig sein: Die Neandertaler haben drei- bis viermal so lange überlebt wie der moderne Mensch bis jetzt. Vielleicht sollten wir erst mal abwarten, ob wir das auch schaffen.