Erbgut-Analysen Ahnenforschung im Labor


Die meisten Menschen können ihren Stammbaum höchstens drei oder vier Generationen zurückverfolgen. Mit Hilfe von Erbgut-Analysen ist inzwischen aber auch ein Blick in längst vergangene Jahrtausende möglich.
Von Christian Alexander

Es ist der größte aller Stammbäume, den Wissenschaftler rund um den Globus zu entschlüsseln versuchen: Wo und wann lebten die frühesten modernen Menschen, unsere allerersten Vorfahren? Auf welchen Wegen haben sich ihre Nachkommen bis in die fernsten Winkel der Erde ausgebreitet? Und wie verwandt sind wir mit unseren Mitmenschen, die hier in Europa oder weit entfernt auf anderen Kontinenten leben?

Waren Wissenschaftler bei der Beantwortung solcher Fragen früher vor allem auf Fossilienfunde angewiesen, lesen sie heute in einem Geschichtsbuch, das alle Menschen in ihren Körperzellen mit sich herumtragen: Das Erbmolekül DNA ist der Schlüssel zu unserer kollektiven Vergangenheit - und es kann auch Fragen nach der ganz persönlichen Geschichte beantworten.

Kopierfehler zur Freude der Genetiker

Zwei ganz besondere Ausschnitte unserer genetischen Information interessieren die Wissenschaftler dabei am meisten: das Y-Chromosom, das nur Männer in sich tragen, und die DNA in den Mitochondrien, den "Kraftwerken" der Zellen. Während der größte Teil der Erbinformation von Generation zu Generation bunt neu zusammengemischt wird, bleiben das Y-Chromosom und die mitochondriale DNA (mtDNA) von dieser "Rekombination" verschont. Jeder Mensch - gleichgültig, ob Mann oder Frau - erbt seine mtDNA ausschließlich von seiner Mutter. Und jeder Mann bekommt sein Y-Chromosom ausschließlich von seinem Vater.

Würde dieser Vorgang stets perfekt funktionieren, hätten alle Menschen dieselbe mtDNA, und alle Männer trügen ein identisches Y-Chromosom in ihren Zellkernen. Aber von Zeit zu Zeit unterläuft der Natur - zur Freude der Anthropologen und Genetiker - ein "Kopierfehler". So kann es passieren, dass im Y-Chromosom eines Mannes eine winzige Veränderung auftritt, die er an alle seine Söhne vererbt - und diese wiederum an alle ihre männlichen Nachkommen. Ebenso kommt es vor, dass die mtDNA einer Frau sich geringfügig ändert - eine spontane Laune der Natur, die alle ihre Kinder in sich tragen und die von ihren Töchtern an die nächste Generation weitergegeben wird.

Gemeinsamer Urahn von Europäern und Aborigines

Solche Mutationen kommen zwar selten vor, aber doch oft genug, um daraus den Stammbaum der Menschheit zu rekonstruieren - durch die Analyse der Erbinformation heute lebender Menschen. Vergleicht man zum Beispiel die Y-Chromosomen von Europäern und australischen Aborigines, so findet man charakteristische Unterschiede: Die männlichen Aborigines tragen häufig ein Y-Chromosom mit einem ganz bestimmten Muster an einer Stelle des Erbmoleküls. Diesen "Marker" mit der Bezeichnung M130 findet man nicht bei Europäern - wohl aber sehr oft einen anderen namens M89, den es wiederum bei den Aborigines nicht gibt. Den Marker M168 findet man hingegen bei beiden Menschengruppen.

Ganz offensichtlich gab es also einen gemeinsamen männlichen Urahn von Europäern und Aborigines, von dem der Marker M168 stammt. Seine Nachkommen gingen aber irgendwann getrennte Wege: Die einen besiedelten Südostasien und Australien, die anderen kamen im Lauf der Zeit nach Europa. Nachdem der Kontakt zwischen den Gruppen abgerissen war, traten weitere zufällige Mutationen auf, die von Generation zu Generation vererbt wurden und sich heute jeweils nur bei einer der beiden Populationen nachweisen lassen - M130 bei den Aborigines und M89 bei den Europäern.

Wann haben sich zwei Gruppen getrennt?

Vergleicht man Y-Chromosomen von Menschen aus aller Welt, so findet man noch zahlreiche weitere Marker, die für bestimmte Gegenden typisch sind. So tragen die meisten Menschen in Indien den Marker M89, zusätzlich aber noch die Marker M20 oder M69. M20 und M69 kommen aber in Europa nicht vor - das bedeutet, dass Europäer und Inder einen gemeinsamen Urahn haben (von ihm stammt M89), dann aber getrennte Wege gegangen sind (kein M20 und kein M69 in Europa). Lange davor schon ging der Urahn der Aborigines seine eigenen Wege (er hat keinen Marker M89).

Aus der Analyse dieser winzigen genetischen Unterschiede können Wissenschaftler die allmähliche Besiedelung der Erde rekonstruieren. Denn bei ihrer Eroberung immer neuer Lebensräume kam es ab und zu vor, dass Menschengruppen sich trennten, isoliert voneinander weiterzogen und im Lauf der Jahrtausende ganz individuelle genetische Muster erwarben, die sie an ihre heute lebenden Nachkommen weitergegeben haben. Stimmen bei zwei Populationen viele dieser Muster überein, dann liegt die Trennung nicht weit zurück. Gibt es nur ganz wenige Gemeinsamkeiten, dann verläuft die Entwicklung schon sehr lange getrennt. Da man zudem abschätzen kann, wie oft sich solche Mutationen durchschnittlich ereignen, können Wissenschaftler sogar berechnen, wann sich zwei Gruppen ungefähr getrennt haben.

100.000 Blutproben sollen Aufschlüsse bringen

So weiß man heute, dass der moderne Homo sapiens vor rund 200.000 Jahren in Ostafrika entstanden ist und sich vor etwa 60.000 Jahren aufmachte, den Rest der Welt zu erobern. Ein Teil wandte sich nach Osten, zog an den Küsten Indiens und Südostasiens entlang und erreichte vor rund 50.000 Jahren Australien. Ein anderer Teil wanderte zuerst nach Zentralasien und spaltete sich erneut auf, bevor die ersten modernen Menschen vor etwa 35.000 Jahren Europa erreichten - wo sie auf einen entfernten Verwandten trafen: den Neandertaler.

Viele Fragen zum Stammbaum der Menschheit konnten so schon beantwortet werden. Weitere Erkenntnisse soll das "Genographic Project" der National Geographic Society bringen: Innerhalb von fünf Jahren wollen Wissenschaftler 100.000 Blutproben von isoliert lebenden Menschengruppen aus aller Welt sammeln, um aus deren charakteristischen Markern weitere Aufschlüsse über die globale Wanderung des Homo sapiens zu gewinnen.

Testkit für jedermann für 99,95 Dollar

Zudem ist jedermann eingeladen, seine persönliche Frühgeschichte zu erforschen: Einige Zellen aus der Mundschleimhaut, schmerzfrei abgeschabt mit einem Wattestäbchen, genügen, um das eigene Y-Chromosom analysieren zu lassen. Mit dem Kauf eines solchen Testkits (Kosten: 99,95 Dollar plus Versandkosten) kann man das Genographic Project finanziell unterstützen. Bei Frauen - die ja kein Y-Chromosom in sich tragen - wird die mtDNA getestet. Nach wenigen Wochen steht die private Analyse im Internet zum Abruf bereit: die Untersuchungsergebnisse des Erbmaterials sowie die Geschichte seiner Wanderung durch die Zeiten.

Allerdings verrät das Y-Chromosom nur etwas über die direkte männliche Abstammungslinie - schon die Mutter hat dort ja keine Spuren hinterlassen. Ebenso erteilt die mtDNA nur Auskunft über die mütterliche Linie. Und da die Zahl der Vorfahren mit jeder Generation stark ansteigt, bleibt der Großteil der Ahnen trotz der Analyse im Dunkeln.

Einzige Spur in die Vergangenheit

Die Ergebnisse kann man aber auch verwenden, um einen Blick in seine jüngere Vergangenheit zu werfen. Zwei Männer mit gleichem Nachnamen können zum Beispiel ihre Untersuchungsergebnisse für das Y-Chromosom vergleichen - sind sie identisch, so ist es wahrscheinlich, dass sie in der jüngeren Vergangenheit einen gemeinsamen Vorfahren hatten. Je mehr Unterschiede es gibt, desto weiter liegt die Gemeinsamkeit zurück. Zahlreiche Webseiten unterstützen inzwischen Hobby-Genealogen bei ihren Forschungen. Gibt man seine Analyse-Ergebnisse ein, liefert eine Datenbank Informationen über Personen, die ein ähnliches genetisches Profil haben.

Manchmal ist die Analyse des Erbgutes die einzige Spur in die Vergangenheit, weil keine anderen Aufzeichnungen existieren: Viele Nachkommen einstiger Sklaven versuchen mit Hilfe ihrer DNA herauszufinden, welchem afrikanischen Stamm ihre Ahnen angehört haben. Dabei machen sie oft die überraschende Entdeckung, dass ihr Y-Chromosom ein europäisches Profil hat - ein Beleg dafür, dass sich unter den Vorfahren ein weißer Sklavenhalter befindet, dessen Erbgut über die männliche Linie weitergegeben wurde. Hier kann die mtDNA weiterhelfen, da es seltener vorkam, dass in der mütterlichen Linie eine weiße Frau ihre Spuren hinterlassen hat.

Letztlich sind wir alle Afrikaner

Aber die DNA hilft nicht nur, charakteristische Unterschiede zwischen Menschengruppen zu finden. Die Rekonstruktion unserer kollektiven Vergangenheit hat auch erstaunliche Gemeinsamkeiten zutage gefördert: Geht man zurück in der Zeit, so gab es vor etwa 150.000 Jahren irgendwo in Ostafrika eine einzige Frau, von der alle heute lebenden Menschen ihre mtDNA geerbt haben - auch wenn diese sich im Lauf der Zeit zunehmend verändert hat. Und vor mehr als 60.000 Jahren lebte dort ein Mann, auf den alle Y-Chromosomen zurückgehen.

Wohlgemerkt: Diese "genetische Eva" und dieser "genetische Adam" waren weder Zeitgenossen, noch waren sie die einzigen Menschen ihrer Zeit. Aber in ihnen laufen alle direkten männlichen und weiblichen Abstammungslinien zusammen. Letztlich sind wir alle Afrikaner und eine große Familie.

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