Durch die Untersuchung alter DNA beginnen Wissenschaftler zu enträtseln, wie Ostasien bevölkert wurde

Die ersten Menschen tauchten ursprünglich in Afrika auf, bevor sie sich vor etwa 60.000 Jahren über Eurasien ausbreiteten. Danach verläuft die Geschichte der Menschheit auf vielen verschiedenen Wegen, von denen einige besser erforscht sind als andere.

In den östlichen Regionen Eurasiens leben heute etwa 2,3 Milliarden Menschen – rund 30 % der Weltbevölkerung. Archäologen wissen anhand von Fossilien und Artefakten, dass der moderne Mensch Südostasien seit 60.000 Jahren und Ostasien seit 40.000 Jahren besiedelt hat.

Aber es gibt noch viel zu entwirren. Wer waren die Menschen, die zuerst in diese Regionen kamen und schließlich die Landwirtschaft entwickelten? Woher kamen die verschiedenen Bevölkerungsgruppen? Welche Gruppen waren vorherrschend und welche starben aus?

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Antike DNA hilft, einige dieser Fragen zu beantworten. Durch die Sequenzierung der Genome von Menschen, die vor vielen Jahrtausenden gelebt haben, beginnen Wissenschaftler wie ich damit, das Bild darüber zu vervollständigen, wie Asien bevölkert wurde.

Gut erhaltene DNA aus alten Knochen gibt Aufschluss darüber, wie sich der Mensch in Ostasien ausgebreitet hat. Foto: Wei Gao, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology,CC BY-ND

Analysing ancient genomes

Im Jahr 2016 trat ich in das Labor für Molekularpaläontologie von Dr. Qiaomei Fu am Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking ein. Unsere Aufgabe bestand darin, die Geschichte des Menschen in Ostasien mit Hilfe von Mitarbeitern zu erforschen, die schon lange tot waren – alte Menschen, die vor Zehntausenden von Jahren in der Region lebten.

Mitglieder des Labors extrahierten und sequenzierten alte DNA aus menschlichen Überresten von archäologischen Stätten. Dann haben Dr. Fu und ich genomische Computerwerkzeuge verwendet, um zu bewerten, wie ihre DNA mit der von zuvor sequenzierten alten und heutigen Menschen zusammenhängt.

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Eine unserer Sequenzen stammte von altertümlicher DNA, die aus den Beinknochen des Tianyuan-Menschen gewonnen wurde, einem 40.000 Jahre alten Individuum, das in der Nähe einer berühmten paläoanthropologischen Stätte im Westen Pekings entdeckt wurde. Er ist einer der frühesten modernen Menschen, die in Ostasien gefunden wurden, und seine genetische Sequenz weist ihn als einen frühen Vorfahren der heutigen Asiaten und amerikanischen Ureinwohner aus. Die Tatsache, dass er dort lebte, wo heute Chinas Hauptstadt steht, deutet darauf hin, dass die Vorfahren der heutigen Asiaten bereits vor 40.000 Jahren in Ostasien Wurzeln schlugen.

Weiter südlich haben zwei 8.000 bis 4.000 Jahre alte südostasiatische Jäger und Sammler aus Laos und Malaysia, die mit der Hòabìnhian-Kultur in Verbindung gebracht werden, eine DNA, die sie wie den Tianyuan-Mann als frühe Vorfahren der Asiaten und amerikanischen Ureinwohner ausweist. Diese beiden entstammen einer völlig anderen Abstammungslinie als der Tianyuan-Mensch, was darauf hindeutet, dass Asien in der Vergangenheit von vielen genetisch unterschiedlichen Populationen besiedelt war.

Aber kein Mensch hat heute die gleiche genetische Ausstattung wie die Hòabìnhianer oder der Tianyuan-Mensch, weder in Ost- noch in Südostasien. Warum sind Vorfahren, die so lange überlebt haben, aus dem Genpool der heute lebenden Menschen verschwunden? Der Schlüssel zur Antwort liegt bei den alten Bauern.

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Anhand von Pflanzenresten, die an archäologischen Stätten gefunden wurden, wissen Wissenschaftler, dass die Menschen vor etwa 10.000 Jahren Hirse in der nordchinesischen Region des Gelben Flusses domestiziert haben. Etwa zur gleichen Zeit domestizierten die Menschen in der südchinesischen Jangtse-Region Reis.

Im Gegensatz zu Europa begann die Domestizierung von Pflanzen lokal und wurde nicht von anderswo eingeführt. Der Prozess dauerte Tausende von Jahren, und die Gesellschaften in Ostasien wurden immer komplexer, bis vor etwa 4.000 Jahren die ersten Dynastien entstanden.

Zu diesem Zeitpunkt scheint sich der Reisanbau auch in weiter südlich gelegene Gebiete ausgebreitet zu haben, darunter auch in die heutigen südostasiatischen Länder. Die DNA hilft, die Geschichte zu erzählen. Als die Reisbauern aus Südchina nach Süden expandierten, brachten sie nicht nur ihre Anbautechnik, sondern auch ihre Genetik in die lokalen Populationen der südostasiatischen Jäger und Sammler ein.

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Der überwältigende Zustrom ihrer DNA überschwemmte schließlich den lokalen Genpool. Heute sind in den Genen von Menschen, die in Südostasien leben, nur noch wenige Spuren von Jägern und Sammlern zu finden.

Das Skelett einer Person, die vor etwa 8.700 Jahren in Xiaogao, Shandong, China in der Nähe des Gelben Flusses lebte. Die nordostasiatische Abstammung dieser Person findet sich in den Überresten von Menschen, die bis in die östlichen Steppen Sibiriens lebten. Bildnachweis: Jianfeng Lang, Shandong University, CC BY-ND

Weiter im Norden spielte sich eine ähnliche Geschichte ab. Die alten sibirischen Jäger und Sammler sind nur wenig mit den heutigen Ostasiaten verwandt, aber die späteren sibirischen Bauern sind eng mit den heutigen Ostasiaten verwandt. Bauern aus Nordchina zogen nordwärts nach Sibirien und brachten ihre DNA mit, was zu einem starken Rückgang der Prävalenz der früheren Jäger und Sammler vor Ort führte.

Professor Qiaomei Fu, Leiter des Labors für Molekularpaläontologie am Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie in Peking, bereitet Proben für die Extraktion alter DNA vor. Bildnachweis: Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, CC BY-ND

Vielfältige Populationen

Genetisch gesehen unterscheiden sich die heutigen Ostasiaten nicht sehr voneinander. Es ist eine Menge DNA erforderlich, um Menschen mit unterschiedlicher kultureller Geschichte genetisch zu unterscheiden.

Dieses Individuum, das vor etwa 8.300 Jahren auf der Insel Liang in der Straße von Taiwan lebte, hat die südliche Abstammung, die man bei den Bewohnern des südchinesischen Festlands an der Küste findet. Bildnachweis: Hunglin Chiu, Institut für Anthropologie, Nationale Tsinghua-Universität, CC BY-ND

Was Dr. Fu und mich überraschte, war, wie unterschiedlich die DNA der verschiedenen alten Bevölkerungen in China war. Wir und andere fanden gemeinsame DNA in der Region des Gelben Flusses, einem für die Entwicklung der chinesischen Zivilisation wichtigen Gebiet. Diese gemeinsame DNA repräsentiert eine nördliche ostasiatische Abstammung, die sich von einer südlichen ostasiatischen Abstammung unterscheidet, die wir in der südlichen Küstenregion Chinas gefunden haben.

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Als wir die DNA von Menschen analysierten, die vor 9.000-8.500 Jahren in der südlichen Küstenregion Chinas lebten, erkannten wir, dass schon damals ein Großteil Chinas ein gemeinsames Erbe hatte. Da sich ihre Archäologie und Morphologie von der der Bauern am Gelben Fluss unterschied, dachten wir, dass diese Küstenbewohner von einer Abstammungslinie abstammen könnten, die nicht eng mit den ersten landwirtschaftlichen Ostasiaten verwandt ist. Vielleicht wäre die Abstammung dieser Gruppe ähnlich wie die des Tianyuan-Menschen oder der Hòabìnhianer.

Aber stattdessen war jede Person, die wir beprobten, eng mit den heutigen Ostasiaten verwandt. Das bedeutet, dass vor 9.000 Jahren die DNA aller heutigen Ostasiaten in ganz China verbreitet war.

Die heutige nord- und südchinesische Bevölkerung hat mehr Gemeinsamkeiten mit der alten Bevölkerung am Gelben Fluss als mit der alten südchinesischen Küstenbevölkerung. So wanderten die frühen Bauern des Gelben Flusses sowohl nach Norden als auch nach Süden und trugen zum Genpool der Menschen in ganz Ost- und Südostasien bei.

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Die südchinesische Küstenbevölkerung verschwand jedoch nicht. Sie blieb in geringen Mengen erhalten und nahm im Laufe der Zeit in der nordchinesischen Region des Gelben Flusses zu. Der Einfluss der alten Südostasiaten ist auf dem Festland gering, aber sie hatten anderswo einen großen Einfluss. Auf den Inseln zwischen der Taiwanstraße und Polynesien leben die Austronesier, die vor allem für ihre Seefahrt bekannt sind. Sie weisen heute den höchsten Anteil südostasiatischer Vorfahren auf, was ihre Wurzeln in der südchinesischen Küstenregion verdeutlicht.

Andere sich abzeichnende genetische Muster zeigen Verbindungen zwischen Tibetern und alten Individuen aus der Mongolei und Nordchina, was Fragen über die Besiedlung des tibetischen Plateaus aufwirft.

Alte DNA offenbart rasche Verschiebungen in der Abstammung während der letzten 10.000 Jahre in ganz Asien, wahrscheinlich aufgrund von Migration und kulturellem Austausch. Bis mehr alte menschliche DNA gefunden wird, können Wissenschaftler nur spekulieren, wer genau, genetisch gesehen, davor in Ostasien gelebt hat.

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Melinda A. Yang ist Assistenzprofessorin für Biologie an der Universität von Richmond.

Dieser Artikel erschien zuerst auf The Conversation.