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

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

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

Gewichtung der Perspektiven Erforschung der Humanevolution Gewichtung der Perspektiven Kultur Paläoanthropologie Archäologie Biologie

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

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

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

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

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

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

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

Paläogenetik Problem: Gendrift / Populationsgröße / Demographie 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

Paläoanthropologie Anatomisches Erbe des Neanderthalers 1998 Lagar Velho

Vermischungsszenarien Paläogenetik Vermischungsszenarien bis zu 25 % Wahrscheinlichkeit gering möglich Variablen: Gendrift / Populationsgröße / Demographie Serre et al. 2004: No Evidence for Neanderthal mtDNA Contribution to Early Modern Humans. PLoS Biology 2 (3), 313-317

X-Chromosom / Pseudogen RRM2P4 Archaische asiatische Introgression Paläogenetik X-Chromosom / Pseudogen RRM2P4 Archaische asiatische Introgression Garrigan et al. 2005: Evidence for Archaic Asian Ancestry on the Human X Chromosome. Molecular Biology and Evolution 22 (2), 189-192

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

Rekonstruktion des Neanderthalergenoms ist möglich Paläogenetik Rekonstruktion des Neanderthalergenoms ist möglich Green et al. 2006: Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA. Nature 444, 330-336

Archaische Introgression Paläogenetik Archaische Introgression 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) 18178–18183

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, 1908-1912.

Paläogenetik Rekonstruktion des Neanderthalergenoms aus fossilen Proben Neanderthalerbeimischung von ca. 2,5 % bei Europäern und Asiaten Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382, 710-723.

Neanderthaler / Denisova-Mensch / Moderner Mensch 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, 1053-1060.

Vermischung vor 80.000 Jahren nur im Vorderen Orient Paläogenetik Vermischung vor 80.000 Jahren nur im Vorderen Orient Europa Asien Afrika Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382, 710-723.

Rekonstruktion von Besiedlungsgeschichte (mtDNA)? Paläogenetik Rekonstruktion von Besiedlungsgeschichte (mtDNA)? Zusammenbruch der europäischen Neanderthalerpopula-tion um 50.000 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), 1893-1897

Demographie westliches Mittelmeergebiet Besiedlungsgeschichte Demographie westliches Mittelmeergebiet SFB 806 Diskontinuität Rückzug Expansion Schmidt et al. 2012: Rapid climate change and variability of settlement patterns in Iberia during the Late Pleistocene. Quaternary International 274, 179-204.

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

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.

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

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

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