Der Mensch

Hintergrundinformation

Die Erforschung der Entwicklungsgeschichte der Menschheit

Seit der Entdeckung des als Neandertaler bekannt gewordenen “vorhistorischen Menschen” des Realschullehrers Johann Carl Fuhlrott helfen Fossilien bei der Erforschung der Entwicklungsgeschichte der Menschheit. In jüngerer Zeit werden diese Ergebnisse mittels Untersuchungen der DNS überprüft, verfeinert und ergänzt.

Schädel von Sahelanthropus tchadensis

Schädel von Sahelanthropus tchadensis (Foto: Oryctes, >> wikipedia commons,
Lizenz: >> cc 3.0, abgerufen 1.11.2008), mit sechs bis sieben Millionen Jahre
 der bisher älteste “Vormensch”, 2001 im Tschad gefunden (>> mehr).

Ein Großteil des Wissens über die Entwicklungsgeschichte des Menschen stammt aus Knochen, Zähnen und Fossilien, die seit gut 150 Jahren Hinweise auf die Evolution des Menschen geben. In jüngerer Zeit kommen auch Untersuchungen der DNS hinzu, die vor allem strittige Fragen über den geografischen Ursprung des modernen Menschen und den Zeitpunkt seiner Entstehung aufklären konnten (>> unten).

Die ersten Funde “vorhistorischer Menschen”

1856 entdeckten Arbeiter beim Abbau von Kalkstein im Neandertal bei Düsseldorf Knochen, und einer der Arbeiter wusste, dass sich der örtliche Realschullehrer für so etwas interessierte. Dieser, Johann Carl Fuhlrott, erkannte die Knochen anhand von Ähnlichkeiten mit Abbildungen von Schimpansen- und Orang-Utan-Skeletten und -Schädeln als Teile eines „vorhistorischen“ Menschen. Aber viele Experten bestritten seine Interpretation, darunter Rudolf Virchow, der einen Fall von Rachitis zu erkennen glaubte. Aber der englische Biologe Thomas Henry Huxley, einer der glühendsten Anhänger von Darwins Evolutionstheorie (>> mehr), hielt die Knochen 1863 für einen menschlichen Schädel mit Affenmerkmalen, ein “Glied einer Reihe, die schrittweise zu den ... menschlichen Schädeln führt”. Im gleichen Jahr gab der englische Geologe William King der Art, zu der der Schädel gehörte, den Namen Homo neanderthalensis.

1864 wurde in der Halbhöhle La Madeleine in der Dordogne ein Stück eines Mammutzahns mit dem eingeritzten Bild eines Mammuts gefunden, und 1868 wurden in den Felsen von Cro Magnon bei Les Eyzies in der Dordogne Skelette von Menschen gefunden, bei denen Mammutknochen lagen: Damit war unbestreitbar, dass Menschen mit ausgestorbenen Tieren der Eiszeit zusammengelebt hatten, und mit der Entdeckung der Felskunst in den Höhlen von Altamira (Nordspanien, 1879) und La Mouthe (1895, Dordogne) wurden auch diese zu Belegen der Aktivität vorhistorischer Menschen. 1891 entdeckte der holländische Militärarzt Eugène Dubois, der beflügelt von einer Idee Ernst Haeckels in Indonesien nach dem Bindeglied zwischen Affen und Menschen suchte, auf der Insel Java die Schädeldecke eines frühen Menschen, und 1892 einen Oberschenkelknochen. Der Fund sollte sich später als Exemplar des Homo erectus erweisen und wurde als „Java-Mensch“ bekannt. 1907 entdeckte ein Arbeiter in einer Sandgrube bei Mauer südlich von Heidelberg einen Unterkiefer, den der Anthropologe Otto Schoetensack als vorgeschichtlich erkannte und als „Heidelbergmensch“ (Homo heidelbergensis) beschrieb. 1908 wurde in La Chapelle-aux-Saints in Südwestfrankreich ein weiterer Neandertaler gefunden; 1921 wurde der Zahn eines Menschen südwestlich von Peking gefunden.

Die ersten Funde in Afrika

Nur in Afrika, wo Charles Darwin die Wiege der Menschheit vermutet hatte, gab es zunächst keine Funde. Dies änderte sich 1921, als ein Schweizer Bergarbeiter in einer Mine nahe Broken Hill im damaligen Nordrhodesien (heute Sambia) einen fossilen Menschenkopf fand. 1924 fanden Studenten des australischen Anatomieprofessors Raymond Dart, der in Südafrika lehrte, Knochenstücke in einem Kalksteinbruch bei Taung, südwestlich von Johannesburg. Dart beschrieb den Fund als ausgestorbene Menschenverwandte der Gattung Australopithecus africanus, “südlicher Affe von Afrika”. Darts Fund ging jedoch in der Öffentlichkeit etwas unter, die sich weit mehr für den im gleichen Zeitraum im chinesischen Zhoukoudian entdeckten “Pekingmenschen” interessierte; und zahlreiche Anthropologen- Kollegen hielten ihn für ein Schimpansenkind. Darts Auslegung wurde aber von dem südafrikanischen Arzt und Paläontologen Richard Broom geteilt, und dieser fand 1936 in Kalksteinhöhlen bei Sterkfontein nordöstlich von Johannesburg einen gut erhaltenen Schädel von A. africanus. Mit diesem und folgenden Funden wurde klar, dass bereits vor 2,5 bis 2 Millionen Jahren frühe Menschen in Afrika gelebt hatten. Broom fand 1938 in Kalksteinhöhlen bei Kromdraai sogar eine weitere Art, Paranthropus robustus, die sich vor allem durch massive Mahlzähne von Australopithecus unterschied. (Auch wenn manche Forscher die Gattung Paranthropus nicht anerkennen, sondern sie zu Australopithecus stellen - P. robustus heißt dann Australopithecus robustus -; die Trennung der Vormenschen in eine auf vegetarische Nahrung spezialisierte “robuste” Linie und eine alles fressende “grazile” (zartgliederige) Linie - A. africanus, A. afarensis und A. anamensis (siehe unten) - hat sich bestätigt).

Allerdings hatten schon vor dem ersten Weltkrieg deutsche Wissenschaftler in der Olduvai-Schlucht in Deutsch-Ostafrika menschenähnliche Knochen gefunden. Diesen Fundort hatte 1931 der in Kenia aufgewachsene, britischstämmige Paläoanthropologe Louis Leakey mit Hilfe von Hans Reck, einem der deutschen Wissenschaftler, wieder aufgefunden und mit Grabungen begonnen. Zuerst fand er fossile Säugetiere und Steinwerkzeuge, die ältesten in Afrika (Oldowan-Werkzeuge, nach diesem Fundort). 1935 brachte Leakey seine Frau, die Archäologin Mary Leakey, nach Kenia, und nach Unterbrechungen durch den Zweiten Weltkrieg und den Mau-Mau-Aufstand in Kenia nahmen sie 1959 die Suche wieder auf. Sie hatten Glück: Im gleichen Jahr fand Mary Leakey einen zerbrochenen Schädel eines Menschenvorfahren. Er stellte sich als 1,75 Millionen Jahre alt heraus und wird heute zu der Art Paranthropus boisei (oder Australopithecus boisei) gestellt. 1969 fand ihr Sohn Richard Leakey weiter nördlich, am Turkana-See in Kenia, einen sehr gut erhaltenen Australopithecus-Schädel.

1973 begann eine französisch-amerikanische Forschergruppe unter Leitung von Maurice Taieb, Yves Coppens und Donald “Don” Johanson noch weiter nördlich, in der äthiopischen Region Hadar, mit Ausgrabungen. Johanson fand das Kniegelenk einer noch unbekannten Art; und bei der folgenden Grabung im Jahr 1974 fanden Johanson und sein Kollege Tom Gray den bedeutenden Teil eines Skeletts einer nur 1,10 Meter großen Frau, die vor etwa drei Millionen Jahren gelebt hatte. Sie sollte als “Lucy” berühmt werden, und gehörte wie das Kniegelenk von 1973 zu einer neuen Art, Australopithecus afarensis. Sie ging den Beinknochen nach aufrecht (was schon Dart und Broom behauptet hatten). 1976 entdeckten Mary Leakey und ihr Team südlich von Olduvai, bei Laetoli, fossile, 3,6 Millionen Jahre alte Tierspuren, die sie veranlassten, dort nach Menschenspuren zu suchen. Diese fanden sie 1978: Die Fußabdrücke zeigen die Spuren zweier Erwachsener und eines Kindes - die aufrecht gingen. Damit war beweisen, dass Australopithecus aufrecht ging. 1995 fand Richard Leakeys Frau Meave in Kanapoi in Kenia eine weitere Art: Australopithecus anamensis lebte vor 4,2 bis 3,9 Millionen Jahren und gilt heute als die älteste bekannte Australopithecus-Art. Jünger sind dagegen die Reste von zwei Teilskeletten, die 2008 in Südafrika von dem dort lebenden amerikanischem Paläontologen Lee Berger (eigentlich von seinem Sohn) gefunden wurden und zu einer neuen Art, Australopithecus sediba, gehören: Die Knochen sind weniger als zwei Millionen Jahre alt, jünger als die ältesten Knochen der Gattung Homo (siehe >> hier). Ein direkter Vorfahre des Menschen kann er daher nicht sein, aber möglicherweise, so spekuliert Berger, ist A. sediba ein Nachfahre der Australopithecus-Art, aus der der moderne Mensch hervorging.

Die Funde der ältesten Vormenschen

Nachdem Australopithecus gefunden war, hofften die Forscher auf Funde, die die Lücke zwischen Primaten wie dem Proconsul (>> mehr) und den 4 Millionen Jahre alten Menschenverwandten schließen konnten. Ein Problem dabei ist, dass zugängliche Gesteinsschichten aus der fraglichen Zeit von 14 bis vor 4 Millionen Jahre selten sind: Afrika ist gut 30 Millionen Quadratkilometer groß, aber nur 40.000 Quadratkilometer (wenig mehr als 0,1 Prozent) stammen aus der richtigen Zeit. Diese liegen in der äthiopischen Region Afar, in den Tugen Hills (Kenia), aber auch außerhalb des Ostafrikanischen Grabensystems in der Wüste des Tschad, nördlich des Tschadsees. Im Jahr 2000 fand ein französisches Team unter Brigitte Senut und Martin Pickford in den Tugen Hills Kiefernfragmente, Zähne und Teile des oberen Oberschenkels; der Fund wurde als “Millenium Man” bekannt und erhielt später den Namen Orrorin tugenensis. In Nordäthiopien wurden von Tim White und seinem Team zwei Funde unter anderem von Schädelknochen, einem unreifen Unterkiefer, Zähnen und Stücken von Armknochen gemacht, die der Gattung Ardipithecus zugeordnet wurden, die vor 6 bis 4 Millionen Jahre lebte. Vor allem die 2009 nach 15jähriger Untersuchung veröffentlichte Beschreibung von Ardipithecus ramidus erregte Aufsehen, dieser 4,4 Millionen Jahre alte Fund ist nur 200.000 Jahre älter als Australopithecus und zeigt eine Mischung aus ursprünglichen Affenmerkmalen mit anderen, die dem modernen Menschen mehr ähneln als etwa Schimpansen - so werden die wenig ausgeprägten Eckzähne als Beleg gesehen, dass sie nicht mehr für Drohgebärden gebraucht wurden und somit auf ein “friedlicheres” Verhalten als bei Schimpansen schließen lassen. Ardipithecus ramidus war, wie seine Hände zeigen, überwiegend ein Baumbewohner, konnte sich auf dem Boden aber sehr wahrscheinlich aufrecht bewegen und war möglicherweise ein direkter Vorfahre von Australopithecus. Bereits im Jahr 2001 hatte der äthiopische Anthropologe Yohannes Haile-Selassie den 5,6 Millionen Jahre alten Ardipithecus kadabba beschrieben, die als Vorläufer von Ar. ramidus gilt und dessen Merkmale zu den Gattungen Orrorin und Sahelanthropus überleiten. Im Tschad fand ein französisch-tschadisches Team unter Michel Brunet im Jahr 2001 einen Schädel, dessen Bau zwischen Affen und Menschen steht. Die Bruchstücke von Sahelanthropus tschadensis waren die am besten erhaltenen Fundstücke eines frühen Hominiden, sie lagen inmitten von Tierfossilien, die 6 bis 7 Millionen Jahre alt sind. Damit wird Sahelanthropus zum ältesten bekannten Menschenvorfahren. Das Rückgrat setzt von unten am Schädel an: Sahelanthropus, vermutet Brunet, ist bereits aufrecht gegangen. Andere Forscher zweifeln an dieser Deutung, erst ein Fund von Becken- und Beinknochen könnte sie eindeutig bestätigen oder widerlegen.

Die Funde der ersten Menschen

Nach 1960 hatten Louis Leakey und sein Team in der Olduvai-Schlucht auch Reste einer späteren, 1,8 Millionen Jahre alten und weiter entwickelten Arten gefunden. Diese war der mutmaßliche Urheber der zuvor gefundenen Steinwerkzeuge, und 1964 gab Leakey ihr, einem Vorschlag Raymond Darts folgend, den Namen Homo habilis (“fähiger Mensch”). Damit stellte er den Fund in die Gattung Homo, ordnete sie also dem Menschen zu. (Noch ältere fossile Steinwerkzeuge wurden inzwischen im äthiopischen Gona entdeckt, sie sind 2,5 bis 2,6 Millionen Jahre alt. Als wahrscheinlichste Urheber gilt der dort im Jahr 1997 gefundene Australopithecus garhi - die Anfertigung von Steinwerkzeugen begann also vermutlich bereits bei den Australopithecinen). 1972 fand Bernard Ngeneo, ein Assistent von Richard Leakey, am Ostufer des Rudolfsees einen zwei Millionen Jahre alten Schädel, den Leakey Homo rudolfensis nannte; 1991 fand der deutsche Paläontologe Friedemann Schrenk in Malawi einen 2,5 Millionen Jahre alten Unterkiefer dieser Art. 1984 fand Kamoya Kimeu, ebenfalls aus dem Team von Richard und Meave Leakey, am Turkanasee den “Jungen von Turkana”, der 1,9 Millionen Jahre alt ist und zur gleichen Art wie die in Asien gefundenen Menschen, also zu Homo erectus zählt. Erheblich jünger ist ein Mensch, der nach genetischen Befunden einer eigenen Art angehört, und in der Denisova-Höhle in Sibirien gefunden wurde: Der “Denisova-Mensch” lebte dort vor 48.000 bis 30.000 Jahren, und seine genetische Ausstattung deutet an, dass er eine eigenständige Entwicklungslinie sein könnte, die sich vor 250.000 Jahren vom Neanderthaler abgespalten hat. Offenbar haben frühere Homo sapiens ebenfalls bereits diese Art entdeckt: ihre Gene leben in den Menschen von Neuguinea, Melanesien und den australischen Ureinwohnern fort, die einen Anteil von etwa fünf Prozent "Denisova-Gene" besitzen. Das lässt sich nur so erklären, dass Homo sapiens auf seinem Zug nach Australien auf die Denisova-Menschen traf, und diese erste Begegnung Nachkommen hervorbrachte.

Die Untersuchung der DNS

Die Erbinformationen in der DNS (>> mehr) werden mit großer Genauigkeit von den Eltern auf die Nachfahren weitergegeben; nur sehr selten kommt es zu Veränderungen, die aber oftmals gerade interessant sind: Mit ihrer Hilfe lässt sich nämlich der weitere Ausbreitung der DNS ermitteln. Diese Erbinformation liegt in einer Art Alphabet aus vier Buchstaben vor: Sie besteht aus vier Molekülen, die mit dem Anfangsbuchstaben ihres Namens als A, C, G und T abgekürzt werden. Jeweils drei dieser Moleküle bilden ein “Wort” (die Biologen sprechen nicht von Wort, sondern von “Codon”), und in den Genen steht jedes “Wort” für eine Aminosäure, die als Baustein in ein Eiweißmolekül eingebaut wird, das von dem jeweiligen Gen “codiert” wird. Mit modernen biochemischen Methoden kann man die Buchstaben der DNS lesen (und auch die Reihenfolge der Aminosäuren der Eiweißmoleküle), und wenn man die seltenen Veränderungen findet, hat man einen “Marker”, um bestimmte Linien weiter zu verfolgen.

Praktisch wird dieses aber dadurch erschwert, dass bei der sexuellen Fortpflanzung die Erbinformationen der beiden Eltern neu gemischt (“rekombiniert”) werden (>> mehr) - ein Vorteil für die Organismen, die so immer neue Varianten “ausprobieren”, aber eine bedeutende Erschwernis der Analyse von Veränderungen. Zur Freude der Forscher gibt es aber DNS, die nicht gemischt wird: Zum einen ist dies die DNS des Y-Chromosomen - dieses Geschlechtschromosomen sorgt dafür, dass Nachkommen männlich sind; es wird immer ohne Rekombination (die Mutter hat ja keines) vom Vater auf den Sohn übertragen wird. Zum anderen gilt dies für die DNS der Mitochondrien. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle, sie besitzen eingene DNS - und es gibt sie nur in Eizellen, nicht in Samenzellen. Die Mitochondrien der Nachkommen stammen also immer von der Mutter. Und drittens gibt es auch Bereiche in allen anderen Chromosomen, die eng beieinander liegen und selten neu gemischt werden: Wenn sie über den zu untersuchenden Zeitraum unverändert bleiben, kann man die in ihnen enthaltenen Veränderungen ebenfalls relativ einfach untersuchen (solche unveränderten Bereiche wie auch die DNS der Y-Chromosomen und der Mitochondrien nennt man Haplotypen).

Wenn man nun die seltenen Veränderungen in der DNS solcher Haplotypen untersucht, stellt man fest, dass die Unterschiede umso größer werden (sich ansammeln), je weiter die Individuen verwandtschaftlich entfernt sind: Die Unterscheide zwischen Nagetieren und Menschen sind größer als zwischen Schimpansen und Menschen. Nimmt man an, dass die Veränderungsrate im Laufe der Zeit konstant bleibt (was umstritten ist), kann man die Veränderungsrate mit dem Alter bekannter Fossilien eichen: So erhält man molekulare Uhren, kann also zum Beispiel berechnen, wann sich die Entwicklungslinien, die zu Schimpansen einerseits und zum Menschen andererseits führen, voneinander getrennt haben (beim Beispiel der Schimpansen und Menschen wäre dies demnach vor acht bis sechs Millionen Jahren gewesen). Außerdem kann man anhand seiner Verbreitung errechnen, wann ein genetischer “Marker” entstanden ist und rückschließen, wo er entstanden ist: Ein “Marker”, der schwerpunktmäßig in Südostasien anzutreffen ist, dürfte auch hier entstanden sein - und die Verbreitung in anderen Regionen gibt einen Hinweis auf Wanderungsbewegungen in diese Region. Im einzelnen muss man sich solche Studien immer sehr genau ansehen, da die Ergebnisse immer von Annahmen abhängen (man kann etwa die Ausbreitung von genetischen “Markern” nicht ohne Annahmen zum Paarungsverhalten der betreffenden Menschen berechnen), aber in der Summe ergeben die Untersuchungen der DNS heute ein Bild der menschlichen Wanderung über den Planeten, das gut mit den Ergebnissen der Auswertung von Fossilien übereinstimmt, und dieses in manchen Punkten ergänzt (>> mehr). Vor allem aber konnte mit genetischen Untersuchungen eindeutig die (lange strittige) Frage geklärt werden, ob wir näher mit Schimpansen oder Gorillas verwandt sind: Unsere nächsten Verwandten im Tierreich sind die beiden Schimpansenarten (Schimpansen und Bonobos), mit dem Gorilla sind wir entfernter und mit den Orang-Utans noch entfernter verwandt.

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© Jürgen Paeger 2006 - 2013

Mehr zu Australopithecus sediba: L. Berger et al.: A New Species of Homo-Like Australopith form South Africa. Science 9 April 2010: Vol. 328, no. 5975, pp. 195-204 (englischsprachig, online registrierungs-pflichtig). Siehe auch: wikipedia, >> A. sediba

Mehr zum "Denisova-Menschen": J. Krause et al.: The complete mitochondrial DNA genome of an unkonwn hominin from southern Siberia. Nature online 24.03.2010 (>> pdf, 298 kB)

Siehe auch: wikipedia,
>> Denisova-Mensch

National Geographic Magazine july 2013,
>> The Case of the Missing Ancestor