ST. LOUIS, MISSOURI – Die meisten von uns denken an Europa als die angestammte Heimat der weißen Menschen. Aber eine neue Studie zeigt, dass helle Haut, wie auch andere Merkmale wie Körpergröße und die Fähigkeit, als Erwachsene Milch zu verdauen, erst vor relativ kurzer Zeit in den meisten Teilen des Kontinents auftraten. Die Arbeit, die letzte Woche auf der 84. Jahrestagung der American Association of Physical Anthropologists vorgestellt wurde, bietet dramatische Beweise für die jüngste Evolution in Europa und zeigt, dass die meisten modernen Europäer nicht viel anders aussehen als die Menschen vor 8000 Jahren.
Die Ursprünge der Europäer sind im letzten Jahr in den Fokus gerückt, da Forscher die Genome alter Populationen sequenziert haben, anstatt nur einiger Individuen. Durch den Vergleich wichtiger Teile der DNA in den Genomen von 83 antiken Individuen aus archäologischen Stätten in ganz Europa berichtete das internationale Forscherteam Anfang des Jahres, dass die heutigen Europäer eine Mischung aus der Vermischung von mindestens drei antiken Populationen von Jägern und Bauern sind, die in separaten Migrationen in den letzten 8000 Jahren nach Europa kamen. Die Studie zeigte, dass eine massive Migration von Yamnaya-Hirten aus den Steppen nördlich des Schwarzen Meeres die indoeuropäischen Sprachen vor etwa 4500 Jahren nach Europa gebracht haben könnte.
Nun geht eine neue Studie desselben Teams noch tiefer in diese bemerkenswerten Daten hinein, um nach Genen zu suchen, die einer starken natürlichen Selektion unterlagen – einschließlich Merkmalen, die so günstig waren, dass sie sich in den vergangenen 8000 Jahren schnell in ganz Europa verbreiteten. Durch den Vergleich der alten europäischen Genome mit denen der jüngeren aus dem 1000 Genomes Project fand der Populationsgenetiker Iain Mathieson, ein Postdoc im Labor des Populationsgenetikers David Reich an der Harvard University, fünf Gene, die mit Veränderungen in der Ernährung und der Hautpigmentierung in Verbindung stehen und einer starken natürlichen Selektion unterlagen.
Erstens bestätigten die Wissenschaftler einen früheren Bericht, dass die Jäger und Sammler in Europa vor 8000 Jahren den Zucker in der Milch nicht verdauen konnten, wie sie auf einem Poster schreiben. Außerdem stellten sie eine interessante Wendung fest: Auch die ersten Bauern konnten keine Milch verdauen. Den Bauern, die vor etwa 7800 Jahren aus dem Nahen Osten kamen, und den Yamnaya-Pastoralisten, die vor 4800 Jahren aus der Steppe kamen, fehlte die Version des LCT-Gens, die es Erwachsenen erlaubt, Zucker in der Milch zu verdauen. Erst vor etwa 4300 Jahren setzte sich die Laktosetoleranz in Europa durch.
Wenn es um die Hautfarbe geht, fand das Team einen Flickenteppich der Evolution an verschiedenen Orten und drei separate Gene, die helle Haut produzieren, die eine komplexe Geschichte erzählen, wie sich die Haut der Europäer in den letzten 8000 Jahren zu einer viel helleren entwickelt hat. Man nimmt an, dass die modernen Menschen, die vor etwa 40.000 Jahren aus Afrika kamen, um ursprünglich Europa zu besiedeln, dunkle Haut hatten, was in sonnigen Breitengraden von Vorteil ist. Und die neuen Daten bestätigen, dass auch die frühen Jäger und Sammler in Spanien, Luxemburg und Ungarn vor etwa 8500 Jahren eine dunklere Haut hatten: Ihnen fehlten Versionen von zwei Genen – SLC24A5 und SLC45A2 -, die bei den heutigen Europäern zu Depigmentierung und damit zu blasser Haut führen.
Aber im hohen Norden – wo niedrige Lichtverhältnisse blasse Haut begünstigen würden – fand das Team ein anderes Bild bei den Jägern und Sammlern: Sieben Menschen aus der 7700 Jahre alten archäologischen Stätte Motala in Südschweden hatten beide Genvarianten für helle Haut, SLC24A5 und SLC45A2. Sie hatten auch ein drittes Gen, HERC2/OCA2, das blaue Augen verursacht und ebenfalls zu heller Haut und blondem Haar beitragen kann. So waren die alten Jäger und Sammler des hohen Nordens bereits blass und blauäugig, aber die Menschen in Mittel- und Südeuropa hatten eine dunklere Haut.
Dann kamen die ersten Bauern aus dem Nahen Osten nach Europa; sie trugen beide Gene für helle Haut. Als sie sich mit den einheimischen Jägern und Sammlern kreuzten, breitete sich eines ihrer hellhäutigen Gene in Europa aus, so dass auch die Mittel- und Südeuropäer eine hellere Haut bekamen. Die andere Genvariante, SLC45A2, war bis vor etwa 5800 Jahren auf niedrigem Niveau, als sie auf eine hohe Frequenz anstieg.
Das Team verfolgte auch komplexe Merkmale wie die Körpergröße, die das Ergebnis des Zusammenspiels vieler Gene sind. Sie fanden heraus, dass die Selektion mehrere Genvarianten für die Körpergröße bei Nord- und Mitteleuropäern stark begünstigte, beginnend vor 8000 Jahren, mit einem Schub durch die Yamnaya-Migration, beginnend vor 4800 Jahren. Die Yamnaya haben von allen Populationen das größte genetische Potenzial, groß zu sein, was mit Messungen ihrer alten Skelette übereinstimmt. Im Gegensatz dazu begünstigte die Selektion kürzere Menschen in Italien und Spanien, beginnend vor 8000 Jahren, so die Studie, die jetzt auf dem bioRxiv Preprint Server veröffentlicht wurde. Besonders die Spanier schrumpften vor 6000 Jahren, vielleicht als Folge der Anpassung an kältere Temperaturen und eine schlechte Ernährung.
Überraschenderweise fand das Team keine Immun-Gene, die einer starken Selektion ausgesetzt waren, was im Gegensatz zu Hypothesen steht, dass Krankheiten nach der Entwicklung der Landwirtschaft zugenommen hätten.
Das Papier spezifiziert nicht, warum diese Gene einer so starken Selektion ausgesetzt gewesen sein könnten. Aber die wahrscheinliche Erklärung für die Pigmentierungsgene ist, die Vitamin-D-Synthese zu maximieren, sagte die Paläoanthropologin Nina Jablonski von der Pennsylvania State University (Penn State), University Park, als sie sich die Ergebnisse des Posters auf der Tagung ansah. Menschen, die in nördlichen Breitengraden leben, bekommen oft nicht genug UV-Strahlung ab, um Vitamin D in ihrer Haut zu synthetisieren. Daher hat die natürliche Selektion zwei genetische Lösungen für dieses Problem begünstigt – die Entwicklung von blasser Haut, die UV-Strahlung effizienter absorbiert, oder die Begünstigung von Laktosetoleranz, um den Zucker und das Vitamin D, das natürlich in der Milch enthalten ist, verdauen zu können. „Was wir für ein ziemlich einfaches Bild der Entstehung depigmentierter Haut in Europa hielten, ist ein aufregendes Flickwerk der Selektion, als sich Populationen in nördliche Breitengrade ausbreiteten“, sagt Jablonski. „
Diese Daten machen Spaß, weil sie zeigen, wie viel Evolution in jüngster Zeit stattgefunden hat.“
Der anthropologische Genetiker George Perry, ebenfalls von der Penn State, merkt an, dass die Arbeit zeigt, wie das genetische Potenzial eines Individuums durch seine Ernährung und die Anpassung an seinen Lebensraum geprägt wird. „Wir bekommen jetzt ein viel detaillierteres Bild davon, wie Selektion funktioniert.“