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Der kleine Unterschied
Menschen und Affen nutzen Gene anders
Als sich vor ungefähr fünf Millionen Jahren die evolutionären Wege von Mensch und Schimpanse trennten, begannen die Menschen, auf ihr Gehirn zu setzen.
Evolution des MenschenEvolution des Menschen
Interaktiv: Darwin und die Evolution Interaktiv: Darwin und die Evolution

Dies fanden Forscher vom Leipziger Max-Planck-Institutut für evolutionäre Anthropologie heraus. Im Laufe der Evolution scheine sich die Benutzung der Gene im menschlichen Gehirn wesentlich stärker geändert zu haben als beim Schimpansen. Im menschlichen Hirn haben sich demnach fast viermal so viele Unterschiede angehäuft. Dies sei ein wichtiger Hinweis darauf, dass die funktionellen Unterschiede der Gehirne auch auf der molekularen Ebene zustande kommen.

Im Vergleich zum Gehirn habe sich die Genaktivität in der Leber bei beiden Arten ungefähr gleich schnell verändert. Obwohl nur 1,3 Prozent Unterschied zwischen den Genomen liegt, addiert sich dies nach Erkenntnis der Forscher zu 39 Millionen möglichen Unterschieden in der Funktion der Gene. Hier die wenigen herauszufinden, die tatsächlich etwas bewirken, sei die "eigentliche große Herausforderung", erklärte der Anthropologe Wolfgang Ernard.

Wissenschaftler fanden heraus, dass das Schimpansen-Genom zu 98,7 Prozent mit dem menschlichen Genom übereinstimmt. Von daher muss in dem verbleibenden Unterschied von 1,3 Prozent die biologische Basis dafür liegen, was einen Menschen zum Menschen macht und ihn von einem Schimpansen unterscheidet, schließen die Max-Planck-Forscher.

Ein einziges Gen, ein großer Unterschied
DNA Lupe
Gene - es kommt darauf an, was mensch mit ihnen macht
US-Forscher haben ein Gen gefunden, das den entscheidenden Unterschied zwischen Affen und Menschen ausmacht: Für die Entwicklung des menschlichen Gehirns sei vermutlich das Gen HAR1F verantwortlich. Es unterscheidet sich gegenüber dem des Schimpansen in 18 Stellen. Dagegen sei HAR1F bei Schimpansen und Hühnern nahezu identisch, sagt David Haussler. Die Veränderungen vollzogen sich evolutionsgeschichtlich gesehen sehr schnell, innerhalb von wenigen Millionen Jahren. Dieser Teil des menschlichen Genoms habe sich etwa 70 mal so schnell verändert wie der Rest. Vermutlich sei es für die erstaunliche Vergrößerung des Gehirns bei den damaligen Urmenschen verantwortlich, so die Forscher. Das Gehirn des Homo sapiens ist etwa drei Mal so groß wie das von Schimpansen.

Ein nicht an den Forschungen beteiligter Molekularbiologe, Andrew Clark von der Universität Cornell, äußerte Skepsis: Eine so schnelle genetische Veränderung sei schwer vorstellbar, sagte er. Dafür müsse es eine besondere Ursache geben. Haussler führte die Geschwindigkeit der Entwicklung auf den enormen Veränderungsdruck zurück, der dadurch entstanden sei, dass sich die Menschen aufrichteten und auf zwei Beinen gingen.

Einen anderen Unterschied haben Forscher um den Leizpiger Anthroppologen Dr. Wolfgang Enard in dem FoxP2-Gen gefunden. Enard war dabei, als der genetische Unterschied zwischen Mensch und Schimpanse erforscht wurde. Die Entdeckung des "Sprachgens" FoxP2 ist mit seinem Namen verbunden.

Ein weiteres Gen, das sich besonders schnell in der Evolution des Menschen verändert hat, HAR2, steuert die Entwicklung von Daumen und Handgelenk. Der Unterschied im Erbgut von HAR2 könnte erklären, warum Menschen mit ihren Händen so viel geschickter sind als Menschenaffen mit ihren groben Greifhänden.

Feuer als Triebfeder menschlicher Evolution
Mann facht Feuer an Lupe
Eine heiße Innovation mit Folgen
Wissenschaftler der Universtität Chicago sind zu dem Schluss gekommen, dass der Unterschied zwischen Mensch und Affe sich weniger aus der Zahl der abweichenden Gene ergibt, sondern aus der Art, wie die Gene abgelesen werden. Dabei vermuten die Forscher, dass die Nutzung des Feuers durch den Menschen eine entscheidende Rolle gespielt hat. In Genen schlummern die Informationen, wie Proteine als Bausteine für Zellen hergestellt werden, und wie diese letztlich zusammenarbeiten. Dabei ist das molekulare Zusammenspiel außerordentlich komplex; selbst kleine Veränderungen können enorme Auswirkungen auf die Anatomie und das Verhalten eines Wesens haben. Menschen und Affen sind dabei genetisch gesehen sehr enge Verwandte. Bei Schimpansen weisen weniger als vier Prozent des Gen-Codes Unterschiede zum Menschen auf.

Vielfach wird deshalb vermutet, dass es eine relativ kleine Anzahl von Schlüsselgenen gibt - 50 von 20.000 beim Menschen -, die vollkommen unterschiedliche Wesen hervorbringen können. Doch die Forscher unter Führung von Yoav Gilad von der Universität Chicago verfolgten eine andere These. Sie untersuchten 1056 Gene in Leberproben von vier Primaten (Mensch, Orang-Utan, Schimpansen, Rhesusaffen). Dabei nahmen sie die Art und Weise unter die Lupe, wie die in der DNA gespeicherte Information zu Zellstrukturen und Signalen wird (Expression). Die Tests ergaben, dass beim Großteil der untersuchten Gene die Erzeugung von Zellen und Signalen praktisch gleich geblieben ist.

Der Unterschied lag in denjenigen Genen, die diesen Prozess auch bei anderen Genen beeinflussen können - diese aktivieren oder ausschalten. Beim Menschen ist die Wahrscheinlichkeit für eine Änderung in diesen Genen vier Mal höher als bei anderen Genen. Bei Affen wurde eine solche abweichende Entwicklung dagegen nicht beobachtet. Gilad fragte sich daraufhin, was einen so raschen und deutlichen Wandel bewirkt haben könnte.

Er vermutet, dass der Schlüssel in der Beherrschung von Feuer liegen könnte, einem der grundlegenden Umweltunterschiede zwischen Menschen und Affen. "Kein anderes Tier kocht sein Essen", erläuterte Gilad. "Vielleicht hat etwas im Kochprozess die biochemischen Voraussetzungen für einen maximalen Zugang zu Nährstoffen verändert und das Bedürfniss, natürliche Gifte in Pflanzen- und Tiernahrung zu verdauen." Beweise für diese These gibt es bisher allerdings nicht.

Info
"Unsere Evolution - Woher wir kommen"
Mittwoch, 13. April 2016 ab 20.15 Uhr in 3sat
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