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Paläogenetik – molekulare Aktivierung der Humanevolution Prof. Dr. Gerd-Christian Weniger Neanderthal Museum.

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Präsentation zum Thema: "Paläogenetik – molekulare Aktivierung der Humanevolution Prof. Dr. Gerd-Christian Weniger Neanderthal Museum."—  Präsentation transkript:

1 Paläogenetik – molekulare Aktivierung der Humanevolution Prof. Dr. Gerd-Christian Weniger Neanderthal Museum

2 Erforschung der Humanevolution Weltausstellung Paris 1867 Neanderthal 1856 Kulturhistorische Perspektive Biologische Perspektive

3 Erforschung der Humanevolution Methodisches Vorgehen Historische Realia Archäologie Paläoanthropologie AnonymitätIndividuum Ergebnis biologischer Anpassung Direkte Produkte menschlichen Verhaltens Vergleichende Morphometrie

4 Erforschung der Humanevolution Gewichtung der Perspektiven Archäologie Paläoanthropologie Biologie Kultur

5 Erforschung der Humanevolution Verschiebung der Gewichtung Biologie Kultur Humanevolution Zunahme der Zeugnisse

6 Erforschung der Humanevolution Paläoanthropologie Archäologie Humanevolution Anatomisch moderner Mensch Neanderthaler Ende des Diskurses Meinungsführerschaft

7 Paläoanthropologie und Archäologie Das Neanderthaler-Problem Unterschiede in der Morphologie bedingen Unterschiede im Verhalten Verdrängung ohne Vermischung Zwei Spezies

8 Neuer Akteur - Paläogenetik Cann et al. 1987: Mitochondrial DNA and human evolution. Nature 325 Statistische Analyse der mtDNA des aktuellen Genpools n = 147 Personen

9 Wir können idealtypisch auf eine afrikanische Frau zurückgeführt werden Paläogenetik Afrikanische Eva Out of Africa II / Recent African Origin

10 Paläoanthropologie und Paläogenetik Das Neanderthaler-Problem Unterschiede in der Morphologie bedingen Unterschiede im Verhalten Verdrängung ohne Vermischung Zwei Spezies

11 Paläogenetik Extraktion von menschlicher mtDNA aus fossiler Probe Krings et al. 1997: Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans. Neanderthals Were Not Our Ancestors

12 Paläogenetik In the present case, it seems clear that the statistical power to detect interbreeding that took place before the human population started to grow exponentially is close to zero. Nordborg 1998: Am. J. Hum. Genet. 63:1237–1240, 1998 Problem: Gendrift / Populationsgröße / Demographie

13 Paläoanthropologie 1998 Lagar Velho Anatomisches Erbe des Neanderthalers

14 Paläogenetik Serre et al. 2004: No Evidence for Neanderthal mtDNA Contribution to Early Modern Humans. PLoS Biology 2 (3), bis zu 25 % Wahrscheinlichkeit gering möglich Vermischungsszenarien Variablen: Gendrift / Populationsgröße / Demographie

15 X-Chromosom / Pseudogen RRM2P4 Archaische asiatische Introgression Paläogenetik Garrigan et al. 2005: Evidence for Archaic Asian Ancestry on the Human X Chromosome. Molecular Biology and Evolution 22 (2),

16 Plagnol & Wall 2006: Possible Ancestral Structure in Human Populations. PLoS Genetics, 2 (7), E105 Paläogenetik Neanderthalerbeitrag bis zu 5 % möglich 120 Gene von 22 Individuen europäischer Abstammung

17 Paläogenetik Green et al. 2006: Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA. Nature 444, Rekonstruktion des Neanderthalergenoms ist möglich

18 Paläogenetik Evans et al. 2007: Evidence that the Adaptive Allele of the Brain Size Gene Microcephalin Introgressed into Homo sapiens from an Archaic Homo Lineage. PNAS 103 (48) 18178– Archaische Introgression

19 Paläogenetik FOX P2: Sprachgen auch bei Neanderthalern Krause et al. 2007: The derived FOXP2 Variant of modern Humans was Shared with Neander- thals. Current Biology 17,

20 Paläogenetik Rekonstruktion des Neanderthalergenoms aus fossilen Proben Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382, Neanderthalerbeimischung von ca. 2,5 % bei Europäern und Asiaten

21 Paläogenetik Denisova-Mensch Drei Menschenformen: Neanderthaler / Denisova-Mensch / Moderner Mensch Reich et al. 2010: Genetic History of an Archaic Hominin Group from Denisova Cave in Siberia. Nature 468,

22 Paläogenetik Vermischung vor Jahren nur im Vorderen Orient Europa Asien Afrika Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382,

23 Paläogenetik Rekonstruktion von Besiedlungsgeschichte (mtDNA)? Zusammenbruch der europäischen Neanderthalerpopula- tion um BP mit erneuter Expansion Dalén et al. 2012: Partial Genetic Turnover in Neanderthals: Continuity in the East and Population Replacement in the West. Molecular Biology and Evolution 29 (8),

24 Besiedlungsgeschichte Demographie westliches Mittelmeergebiet Diskontinuität Rückzug Expansion SFB 806 Schmidt et al. 2012: Rapid climate change and variability of settlement patterns in Iberia during the Late Pleistocene. Quaternary International 274,

25 Besiedlungsgeschichte Westliches Mittelmeergebiet Neanderthaler Mittelpaläolithikum Anatomisch Moderne Mittelpaläolithikum SFB 806 Paradigma der Paläoanthropologie: Kein Kontakt ?

26 Besiedlungsgeschichte Westliches Mittelmeergebiet 125 Individuen aus 7 Regionen Nordafrikas Neanderthalerbeimischung in Grau Sanchez-Quinto et al. 2012: North African Populations Carry the Signature of Admixture with Neanderthals. PLoS ONE, 7 (10), e47765.

27 Besonderheiten der Paläogenetik Enorme Forschungsdynamik Hohe räumliche Auflösung der Daten, deutlich sensibler als morphometrische Skelettdaten Problem der Kontamination Vervielfachung der Datenmenge durch Interpolation von Daten aus dem rezenten Genpool Ergebnisse beruhen auf komplexen statistischen Rechen- modellen und bewegen sich auf dem Niveau von Hypothesen mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit

28 Paläogenetik und Archäologie Das Neanderthaler-Problem heute Unterschiede in der Morphologie bedingen nicht zwangsläufig Unterschiede im Verhalten Ausbreitung mit Vermischung Unterschiedliche Formen derselben Spezies

29 Paläogenetik und Archäologie Optimierung der Zusammenarbeit zwischen den beiden Disziplinen Beide arbeiten mit großen Datensätzen Integration der Umweltdaten Integration demographischer Daten der Archäologie Keine Dichotomie von weichen und harten Daten Entwicklung abgestimmter Modelle zu Besiedlungs- prozessen


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