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Der Mensch stammt aus Afrika, das steht heute zweifelsfrei fest. Dort, imostafrikanischen Hochland, wo es Tiere und Pflanzen im Überfluß gab,haben sich alle entscheidenden Veränderungen vollzogen: Dort richtetensich unsere frühesten Vorfahren auf, entwickelten Füße, die zu langenWanderungen taugten, und Hände, die geschickter wurden als die jedesanderen Primaten. Fügt man die Ergebnisse der modernsten Erforschungder Menschwerdung zu einem Bild, so scheinen sich mehr Rätsel alsLösungen zu ergeben. Warum sind wir Menschen so geworden, wie wirsind? Worin besteht unser biologisches Erbe? Was hat die speziellenAnpassungen hervorgerufen, deren Ergebnis der Homo sapiens ist?Warum wanderte er aus dein afrikanischen Paradies aus, was trieb ihn inden kalten Norden, nach Europa, Asien und weiter auf den amerikanischenDoppelkontinent? Wie ein Detektiv verfolgt der renommierte BiologeJosef H. Reichholf die unterschiedlichsten Spuren der menschlichen Ent-wicklungsgeschichte. »Die Kunst, ohne Sensationsmache und nur mitden Mitteln von wissenschaftlicher Argumentation die Spannung einesguten Romans zu erzeugen, wird hier meisterhaft ausgeübt. Ohne Frageein ungemein anregendes Buch.« Heinrich-Otto von Hagen in der >Süd-deutschen Zeitung<.

Josef H. Reichholf, 1945 in Aigen am Inn geboren, ist Wissenschaftleran der Zoologischen Staatssammlung in München und lehrt Evolutions-biologie, Tiergeographie und Ökologie. Er ist unter anderem Vorstands-mitglied des deutschen World Wide Fund for Nature (WWF). ZahlreicheVeröffentlichungen, darunter >Der Tropische Regenwald< (1990), >Er-folgsprinzip Fortbewegung<, >Der schöpferische Impuls< (beide 1992),>Comeback der Biber< (1993) und >Der blaue Planet< (1998). >Das Rätselder Menschwerdung< ist in mehrere Sprachen übersetzt worden.

Josef H. Reichholf:

Das Rätsel der Menschwerdung

Die Entstehung des Menschenim Wechselspiel mit der Natur

Mit einem Nachwort zur NeuausgabeMit 22 Schwarzweißzeichnungen von Fritz Wendler

Deutscher Taschenbuch Verlag

Von Josef H. Reichholfsind im Deutschen Taschenbuch Verlag erschienen:

Warum wir siegen wollen (24271)Der blaue Planet (33033)

1. Auflage Januar 19933., um ein Nachwort erweiterte Auflage September 1997

6. Auflage Juli 20041990 Deutscher Taschenbuch Verlag GmbH & Co. KG, München

www.dtv.deDas Werk ist urheberrechtlich geschützt.

Sämtliche, auch auszugsweise Verwertungen bleiben vorbehalten.Dieses Buch erschien zuerst als gebundene Ausgabe 1990

in der Deutschen Verlags-Anstalt, Stuttgart,ISBN 3-421-02756-0

Umschlagkonzept: Balk & BrumshagenUmschlagbild: O AKG, Berlin

Gesamtherstellung: Druckerei C. H. Beck, NördlingenGedruckt auf säurefreiem, chlorfrei gebleichtem Papier

Printed in Germany . ISBN 3-423-33006-6

Inhalt

Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. KapitelEva kam aus Afrika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2. KapitelDie Suche nach der Wiege des Menschen . . . . . . . 23

3. KapitelAustralopithecus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4. KapitelJahrmillionen zurück . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

5. KapitelUnsere Menschenaffen-Verwandtschaft . . . . . . . . 52

6. KapitelGrasland, Großwild, schnelle Beine . . . . . . . . . . 57

7. KapitelDie Drift der Kontinente . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

B. KapitelDie Geburt des Golfstroms . . . . . . . . . . . . . . . 80

9. KapitelDie Wechselbäder der Eiszeit . . . . . . . . . . . . . . 86

10. KapitelGestreifte Pferde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

11. KapitelDie Tsetse-Fliege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

12. Kapitel

Das übergroße Gehirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

13. KapitelDer aufrechte Gang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

14. KapitelDie Nacktheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

15. KapitelDie schmerzhafte Geburt . . . . . . . . . . . . . . . . 150

16. Kapitel

Die Sprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

17. Kapitel

Das Feuer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

18. KapitelDer erste Exodus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

19. KapitelEiszeitleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

20. KapitelDer Neandertaler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

21. KapitelDas große Sterben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

22. KapitelDie Entstehung des Homo sapiens sapiens . . . . . . . 224

23. KapitelDer dritte Exodus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

24. KapitelDie Vertreibung aus dem Paradies . . . . . . . . . . . 239

25. KapitelDer Garten Eden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

26. KapitelDie verschlungenen Pfade der Menschwerdung . . . . 258

Nachwort zur Neuausgabe dieses Buches ........... 265Einführung zur Neuausgabe 2004 .................. 273Literaturverzeichnis .............................. 277Register ......................................... 288

Vorwort

Der Mensch entstand in Afrika. Die Heimat unserer Urahnen lag in denfruchtbaren Savannen des ostafrikanischen Hochlandes; dort, wo eingewaltiger Riß in der Erdkruste den Kontinent teilt. In den wildreichenGrasländern unter dem Äquator entwickelte sich die Stammeslinie derGattung Mensch.

Sie tauchte vor gut zwei Millionen Jahren nicht einfach aus demNichts auf. Ihr Ursprung reicht viel weiter zurück, und je mehr wir ihmnachzuspüren versuchen, um so klarer zeigt sich, daß unsere ganzeGeschichte untrennbar mit der Entwicklungsgeschichte der Lebewesenverbunden ist. Wir sind ein Produkt der natürlichen Evolution, wenn-gleich ein höchst ungewöhnliches und in mancher Hinsicht auch einunfertiges. Unsere biologische Ausstattung macht uns eine MengeSchwierigkeiten. Wir müssen uns kleiden, weil wir weitgehend nacktsind. Wir haben mit Haltungsschäden zu kämpfen, weil wir, obwohlursprünglich Vierfüßer, aufrecht gehen. Wir werden unter großenSchmerzen geboren, weil unser hochentwickeltes Gehirn so viel Platzbeansprucht, daß der Kopf kaum durch den Geburtskanal paßt. Undwir müssen sehr auf unsere Ernährung achten, weil es so etwas wie einenatürliche Nahrung für uns Menschen nicht gibt.

Zieht man diese Unzulänglichkeiten in Betracht, so könnte man die»Krone der Schöpfung« beinahe für einen »Unfall der Evolution« hal-ten. Beide Gedanken sind freilich gleichermaßen unsinnig. Aber es istnicht von der Hand zu weisen, daß wir fast überall auf der Welt fehl amPlatze sind. Nirgends passen wir hinein in die natürlichen Lebens-räume, so wie Löwe oder Büffel, Wolf oder Gorilla ihren Platz haben imHaushalt der Natur. Wir brauchen eine große Menge von Hilfsmittelnzum Überleben: Wir müssen das Land bebauen, um Nahrung ernten zukönnen, und die Natur der Erde so verändern, daß sie für uns bewohn-bar wird. Darin weichen wir grundsätzlich ab von anderen Organismen,auch wenn es deren viele gibt, die ihren Lebensraum verändern. Nie hat

eine einzelne Art die Abläufe in der Natur so nachhaltig und so massivbeeinflußt wie wir Menschen. Die Unterschiede sind übergroß, wennwir die heutige Menschheit in ihrer kulturell geschaffenen Umwelt mitjenen gar nicht so fernen Vorfahren vergleichen, die sich vor einigenzehntausend Jahren anschickten, Afrika zu verlassen, um in die Welthinauszuziehen.

Was mag sie dazu bewogen haben? Warum sind sie nicht in derostafrikanischen Heimat geblieben? Für eine Art, die im Einklang mitder Natur lebt, haben gleichsam »paradiesische« Verhältnisse in denSavannen und Steppen geherrscht. Großwild gab es im Überfluß, dasKlima war günstig, und die Urahnen der Menschheit lebten schon jahr-millionenlang mit den natürlichen Feinden zusammen, vor denen mansich in acht zu nehmen hatte. Die Bedrohung durch die Raubtieremüßte sich plötzlich erheblich vergrößert haben, uni den Auszug zubewirken. Doch dafür liegen keinerlei Anhaltspunkte vor.

Würden die Fakten der Evolution ergeben, daß die Menschheit ganzallmählich entstanden ist, und zwar nicht nur in einem kleinen Gebietin Ostafrika, das kaum mehr als ein Fleckchen auf der Erde bildet,sondern im ganzen riesigen Raum zwischen Westafrika und Ostasienbis hinunter nach Australien, wäre die Menschwerdung weit wenigerrätselhaft. Noch bis in die jüngste Zeit war dies die herkömmliche Sichtder Evolution des Menschen. Träfe sie zu, hätten nicht alle Menscheneinen gemeinsamen Ursprung. Die Befunde, welche die moderne For-schung aus den verschiedensten Quellen schöpft, sprechen dagegen.Nicht an mehreren oder vielen Stellen hat sich die Menschwerdungvollzogen, sondern nur an einer einzigen. Mit dem Auszug aus Afrikawaren die grundlegenden Schritte der Evolution des modernen Men-schen, den die Wissenschaft Homo sapiens sapiens nennt, längst voll-zogen. Die Entwicklung verlief rasch, und sie betraf nur kleine Grup-pen. Unsere Ahnen verlieren sich nicht im Dunkel der Vorzeit. Ihr Wegläßt sich zurückverfolgen.

Doch dieser Weg ist keine gerade Linie. Eher läßt er sich mit einemverschlungenen Pfad vergleichen, der mehrfach vom Hauptstrom derEntwicklung abzuweichen scheint. Denn — auch das lehrt uns die mo-derne Forschung — wir sind nicht die ersten aus der Gattung des Men-schen, die den Auszug aus Afrika gewagt haben und die Welt eroberten.Zwei vielversprechende, aber am Ende doch erfolglose Anläufe, in dieWelt hinauszukommen, hat es schon vorher gegeben. Bereits der ersteVertreter unserer Gattung, der »aufrechte Mensch« (Homo erectus)genannt, drang nach Europa und bis nach Nordostasien vor. Die ersten

Europäer waren nicht Angehörige unserer eigenen Art, sondern Erec-tus-Menschen. Sie besiedelten Europa bereits vor rund einer MillionJahren; die ältesten Knochenfunde dieses Menschentyps sind gut600000 Jahre alt. Jahrhunderttausende währte die Anwesenheit dieseranderen Menschenart in Eurasien. Nach Australien kam sie nicht, weilsie noch nicht in der Lage war, Boote zu bauen, um das Meer zu über-queren. Verglichen mit ihrer Lebensspanne als Art sind wir modernenMenschen noch ausgesprochene Neulinge, die langfristig ihre Über-lebensfähigkeit erst beweisen müssen.

Diese Erectus-Menschen verschwanden spurlos aus Eurasien. DieLinie des Menschen wäre mit ihnen ausgelöscht worden, wenn sichnicht inzwischen in der afrikanischen Heimat ein zweiter Menschentypentwickelt hätte, den wir als Neandertaler kennen. Er unternahm denzweiten Anlauf, und auch dieser schien sehr erfolgreich zu verlaufen.Der im Vergleich zu seinen Vorfahren hochentwickelte Neandertalerbreitete sich aus Afrika über weite Bereiche Europas, des VorderenOrients und Westasiens aus. Er wurde zu einer die Tierwelt beherr-schenden Figur der letzten zweihunderttausend Jahre: zum Menschender Eiszeit. Als sie zu Ende ging, verschwand der Neandertaler genausospurlos wie seine Vorgänger, und wenn nicht die Linie des Menschendurch die primitiven Neandertaler, die in Ostafrika verblieben waren,erhalten worden wäre, hätte auch der zweite Versuch in einer Sackgassegeendet.

So aber lief gleichsam hinter der eiszeitlichen Hauptbühne des Ge-schehens der dritte Akt der Menschwerdung an, bevor noch der zweiteabgeschlossen war — und erst dieser dritte brachte den modernen Men-schen hervor. Er breitete sich vor rund 70000 Jahren in Afrika aus unddrang vor 40 000 Jahren nach Europa und Asien vor. Rasch besiedelte erdiesen riesigen Nordkontinent, erreichte auf dem Wasserweg Australienund über die vor 12000 Jahren trockenliegende Bering-Landbrücke denamerikanischen Kontinent. Rasch drangen die Menschen dort bis inden äußersten Süden vor und besiedelten auch die Hochländer derAnden. Sie fuhren von allen Kontinenten auf die Meere hinaus, bis siefast jeden Winkel der Erde erreicht hatten.

Von den frühen Primaten, die entwicklungsgeschichtlich noch weitentfernt vom Menschen waren, bis zur Ausbreitung des Menschen überdie ganze Erde läßt sich der Ablauf des Geschehens detailliert nach-zeichnen. Die Forschung fördert unablässig weitere Befunde zutage, diedas Bild ergänzen und verfeinern. Viele Bücher sind darüber geschrie-ben worden.

Dennoch bleibt selbst die genaueste Geschichte der Menschwerdungunvollständig, ja unverständlich, wenn sie nichts darüber vermittelnkann, warum der Ablauf so gewesen ist — so und nicht anders.

Der Weg zum Menschen kann nicht auf einer Verkettung von Zu-fällen beruhen. Die Evolution schafft nie Neues ohne Grund, ohneZwang, ohne »evolutionären Druck«. Solange sich das Gute bewährtund sich eine Veränderung nicht als Vorteil auswirkt, kann die natürli-che Auslese auch nicht verändernd wirken. Bleibt die Umwelt konstant,wirkt sie sich stabilisierend aus: Sie bringt Abweichendes zum Ver-schwinden und erhält, was sich bewährt hat. Neues kommt dabei nichtheraus. Die Evolution »spielt« nicht frei mit allen Möglichkeiten, son-dern nur im Wechselspiel mit der Umwelt. Erst durch Umweltverände-rungen, zumal wenn sich neue Verhältnisse ziemlich schnell einstellen,wird der Zufall kanalisiert und damit dem Evolutionsprozeß Richtungverliehen.

Hätte sich die Umwelt, in der sich die Evolution zum Menschenvollzog, nicht in ganz bestimmter Weise verändert, wäre eine Weiterent-wicklung nicht möglich gewesen. Damit sind wir bei den Ursachen derMenschwerdung — bei der Frage, warum der Mensch zum Menschenwurde. Sie wird sich als roter Faden durch das Buch ziehen.

Warum verließen Vertreter der Gattung Mensch dreimal ihre afrika-nische Heimat und zogen in den Norden? War Afrika überfüllt? Daraufdeutet so gut wie nichts hin. Afrika ist bis heute der am dünnsten vonMenschen besiedelte Kontinent, wenn man die großen Wüstengebieteder Erde und die polaren Eiszonen ausklammert.

Jenseits von Afrika herrschte die Eiszeit. Wie kann eine Gattung,deren Urheimat die Tropen sind, in die Kälte der Eisrandgebiete ziehenund dort zu größerer Blüte gelangen als in ihrem Ursprungsgebiet? Allewesentlichen und kennzeichnenden körperlichen Anpassungen ent-sprechen dem Leben in der wechselfeuchten Savannenzone der Tro-pen. Außerhalb der Tropenzone werden gerade die in langen Entwick-lungsprozessen gewonnenen Errungenschaften zum Handicap.

Warum spielte ausgerechnet Ostafrika eine so zentrale Rolle in derEntstehung des Menschen? Hätte sich die Menschwerdung nicht auchin Asien oder gar in Europa vollziehen können? Was steckt hinterdiesen so rätselhaft erscheinenden Vorgängen?

Fügt man die vorliegenden Befunde zu einem neuen Bild, ergebensich die Antworten fast von selbst. Die Bausteine des Mosaiks passensehr gut zusammen, wenn wir das Augenmerk auf die großen Zusam-menhänge und die Hintergründe lenken und vom oftmals verwirrenden

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Detail absehen. Erstaunlicherweise ergeben dann bedeutende Ab-schnitte aus der biblischen Genesis einen ganz konkreten Sinn.

Die Mosaiksteine passen nicht nur zusammen, sondern sie bedingeneinander gegenseitig. Auf diesem Weg erhält vor allem die Eiszeit einenganz neuen Inhalt. Die eiszeitlichen Veränderungen werden zumSchlüssel für das Geschehen und zum Schrittmacher für Weg und Ge-schwindigkeit in der Evolution des Menschen. Weltweite Umwälzun-gen wirkten zusammen und verketteten sich zu einem auf Ostafrika undEuropa konzentrierten Geschehen. Auch dafür gibt es gute Gründe. Diebiblische »Vertreibung aus dem Paradies« wird zu einer sehr wirklich-keitsnahen Umschreibung der Vorgänge. Mit dem Ende der Eiszeit be-gann die »schlechte Zeit« für den Menschen, und seine Wanderlustwurde zur unabdingbaren Überlebensstrategie.

Dieses Buch beabsichtigt, die Menschwerdung so darzustellen, daßdas aus den Befunden gewonnene Bild nachvollziehbar ist. Jede Inter-pretation ist auf Widerlegbarkeit ausgerichtet — eine Grundforderungfür naturwissenschaftliches Argumentieren. Wo sie spekulativ er-scheint, mag der Hinweis auf die umfangreiche Literatur zur Vertiefungverhelfen. Viele Details, die sich in der Fachliteratur nachschlagen las-sen, sind um der Klarheit willen weggelassen worden. Wenn es darumgeht, Evolutionsprozesse verständlich zu machen, Querverbindungenaufzuzeigen und Zusammenhängen nachzuspüren, muß manche Ein-zelheit auf der Strecke bleiben und manche Vergröberung hingenom-men werden. Die Forschung wird ohnehin unablässig neue Fakten zu-tage fördern, die das Bild verfeinern oder auch da und dort verändern.

Die Entwicklung der letzten Jahre hat aber ganz klar gezeigt, daß diegroßen Linien mit jedem neuen Befund bestätigt werden. Das Dunkelunserer Herkunft hat sich zu lichten begonnen. Die Konturen werdensichtbar, weil die Forschung auf breiter Front voranschreitet. Längstsind es nicht mehr nur Archäologie und Anthropologie oder einigewenige Fachdisziplinen der naturwissenschaftlichen Forschung, die ander Erhellung unserer Vergangenheit arbeiten, sondern Richtungen wiePhysik, Meteorologie, Ozeanographie und Ökologie, die ganz wesent-liche Bausteine liefern. Gegenwärtig ist die moderne Genetik am Zuge,und gleichzeitig beginnen Sprachforschung und Humanbiologie immerwichtiger zu werden.

Zuletzt eine Frage, deren Antwort dem Leser anheimgegeben ist: Waskann uns die Kenntnis der Vergangenheit für die Zukunftsbewältigungbringen? Dafür mag aufschlußreich sein, unter welchen Bedingungender Mensch im Einklang mit der Natur lebte. Hatte er jemals in seiner

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modernen Form als Homo sapiens sapiens zu einem Gleichgewichtgefunden? Ohne Kenntnis der Umstände, unter denen der Mensch ent-standen ist, werden sich solche grundlegenden Fragen nie wirklich klä-ren lassen.

Das Buch handelt von der Entstehung des Menschen im Wechsel-spiel mit der Natur. Es will die biologische Evolution des Menschenverständlich machen, die Zusammenhänge und die Rahmenbedingun-gen erläutern, aber es handelt nicht von der kulturellen und geistigenEvolution des Menschen. Dies sind andere Dimensionen des Mensch-seins, auch wenn sie die biologische Ausstattung des Menschen zurVoraussetzung haben. Vielleicht ist die biologische Entstehungs-geschichte des Menschen interessant genug, um für sich betrachtet zuwerden. Wer hätte schon daran gedacht, daß man aus ein paar Stück-chen Erbsubstanz, die nicht einmal dem menschlichen Erbgut direktangehört, ablesen kann, daß Eva aus Afrika kam? Mit dieser über-raschenden Feststellung soll unsere Darstellung der Menschwerdungbeginnen.

Josef H. Reichholf

1. Kapitel

Eva kam aus Afrika

Neue wissenschaftliche Befunde pflegen meist in den Fachjournalensteckenzubleiben. Diesmal war es aber anders. Die Nachricht schlug einwie eine Bombe. Dabei war das Ergebnis nicht einmal so unerwartetausgefallen, hatten sich doch seit Jahren die Anzeichen fast zur Gewiß-heit verdichtet, daß der Mensch in Afrika entstanden ist. Fossilfunde ingroßer Zahl bilden das Beweismaterial dafür.

Aber so sehr die Funde auch überzeugten, sie konnten den Einwandnicht ausräumen, daß anderswo auf der Welt, in Südostasien etwa,Ähnliches abgelaufen war und daß sich somit die Menschwerdung anmehreren Stellen unabhängig voneinander vollzogen hatte. Würdediese Sicht der Evolution des Menschen die Vielfalt der Rassen nichtungleich besser erklären? Man sieht doch, wie groß die Unterschiedesind! Verständlich, daß viele von einer Menschwerdung »auf breiterFront« überzeugt waren.

Nun änderte sich alles mit einem Schlag. Forschungen an der Univer-sität von Berkeley in Kalifornien hatten Erstaunliches zutage gefördert.Die Nachricht wurde Anfang 1987 in einer der führenden Wissen-schafts-Zeitschriften der Welt, in »Nature« (Band 325), veröffentlicht.Kurze Zeit später machte sie Schlagzeilen in der Presse. Die Annahmenzum Ursprung des Menschen in Afrika hatten nämlich eine höchstüberraschende, in ihrer Logik faszinierende Bestätigung bekommen,und zwar über einen Weg, den vorher noch niemand beschritten hatte.

Allan Wilson war auf die geniale Idee gekommen, dem Ursprung desMenschen mit Hilfe der neuen Möglichkeiten der Genetik nachzuspü-ren. Das hatten andere vorher auch schon versucht. Doch sie kamendeswegen nicht weiter, weil sich die Menschen in früheren Zeiten —nicht anders als heute — immer wieder vermischten und keine »reinenLinien« entstehen ließen. Das ist auch der Grund dafür, weshalb diegroßen Rassen mehr oder minder kontinuierlich ineinander übergehen.Selbst die abgeschiedensten Gruppen von Menschen blieben nicht

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ohne Einfluß von Erbgut, das von außerhalb hereingetragen worden ist.Die Vielfalt, die sich aus dieser Vermischung der Menschen untereinan-der aufgebaut hat, ist so groß, daß sie sich einer Ahnenforschung überlange Zeitspannen weitestgehend entzieht. Je weiter der Weg zurück-führt, um so mehr verwischen sich die Spuren und um so unsichererwerden die Schlußfolgerungen. Nicht einmal die nobelsten der Adels-geschlechter lassen sich weiter als ein paar Dutzend Generationen zu-rückverfolgen. Nur mit dem Trick der namengebenden männlichenErbfolge blieben sie scheinbar frei von äußeren Einflüssen. Aber ebennur scheinbar, weil die eingeheirateten Frauen nicht berücksichtigtwurden. In genetischer Hinsicht brachten sie aber ebenso viele Erb-eigenschaften mit wie die männliche Linie.

In genau diesem Beitrag der Frauen steckt aber, nach Allan Wilson,ein wenig mehr. Und dieses »Wenig-Mehr« war bislang einfach unbe-achtet geblieben, weil ihm keine Bedeutung beigemessen worden war.Es steckt nämlich nicht in der eigentlichen, im Zellkern zusammen-gefaßten Erbinformation, im Genom, sondern in kleinsten Partikelchenverteilt im ganzen Zellkörper. Die Rede ist von jenen merkwürdigenGebilden, die erst entdeckt wurden, als leistungsfähige Mikroskope ent-wickelt worden waren. Es sind dies die Mitochondrien.

Ihre wahre Natur offenbarte erst das Elektronenmikroskop. Das her-kömmliche Lichtmikroskop reichte nicht aus, um Vergrößerungen zuerzielen, wie sie benötigt werden, um den Feinbau der Mitochondrienzu studieren. Ab einer 20000fachen Vergrößerung kann man sehen,was in diesen winzigen, stäbchenförmigen Gebilden steckt. Sie sind fürdie Zellen unentbehrliche Bestandteile. Man hat sie sehr treffend als die»Kraftwerke der Zellen« charakterisiert, weil sich in den Mitochon-drien äußerst Lebenswichtiges abspielt. Sie setzen auf chemischemWege Energie in eine Form uni, wie sie von den Lebensprozessen in derZelle benötigt wird. Die Zelle ist auf die Leistungen der Mitochondrienangewiesen. Dennoch gehören sie, genau genommen, gar nicht zurZelle. Vielmehr handelt es sich um Abkömmlinge winziger Bakterien,die irgendwann in ferner erdgeschichtlicher Vergangenheit von den da-mals wahrscheinlich noch einzeln und freilebenden Zellen aufgenom-men worden sind. Ursprünglich mögen diese Mitochondrien als Nah-rung gedient haben. Vielleicht waren sie auch Krankheitserreger oderParasiten, die in die Urzellen eindrangen und sie nach und nach zer-störten.

Jedenfalls gehören sie nicht zu all jenen Bestandteilen der Zelle,welche diese selbst herstellt. Die moderne Biologie neigt daher zu der

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Ansicht, es handle sich bei den Mitochondrien um fremde Helfer derZelle, die darin unter kontrollierten Bedingungen wachsen und gedei-hen. Ein solches Zusammenleben bezeichnet man als »Symbiose«. Esist für beide Partner von Vorteil: für die Zelle, weil sie von den Mito-chondrien mit Energie versorgt wird, und für die Mitochondrien, weilsie in den Zellen ideale Lebensbedingungen vorfinden.

Das klingt fast zu schön, um wahr zu sein: Zwei Partner arbeitenzusammen und bringen es somit zu höherer Leistung. Das mit der Lei-stung stimmt auf jeden Fall, weil Zellen ohne Mitochondrien bei weitemnicht so viel leisten können. Das läßt sich an einfachen, mitochondrien-freien Zellen messen und im Experiment bestimmen. Doch sagt einsolcher Befund nichts darüber aus, ob es sich bei den Mitochondrienwirklich um zellfremde Symbionten oder um zelleigene Bildungen han-delt. Die Zellen enthalten ja so viele und so phantastische Strukturen,daß die Annahme fremder Gäste nicht gerade naheliegt. Und dochdürfte sie aller Wahrscheinlichkeit zutreffen — und den Bogen zur afri-kanischen Eva schließen.

Die Mitochondrien besitzen nämlich eigenes Erbgut, das unabhängigist vom Erbgut der Zelle, letzteres im Zellkern zuammengeballt zuChromosomen. Die Fachbezeichnung für das Erbgut der Mitochon-drien ist »mitochondriale Desoxyribonukleinsäure«. Vernünftigerweiseverkürzt man diesen komplizierten Namen auf mt-DNS. Das Entschei-dende ist aber, daß dieses Erbgut die Mitochondrien in die Lage ver-setzt, eigenständig in der Wirtszelle zu leben und sich zu vermehren.Die Mitochondrien verhalten sich tatsächlich so wie Bakterien, die ineine Zelle eingedrungen sind. Haben sie genügend Material um sichgesammelt, teilen sie sich und geben jedem Teilstück eine vollständigeKopie ihres Erbgutes mit. Wäre das nicht der Fall, könnten die Tochter-bakterien gar nicht weiterleben, weil im Erbgut die Rezeptur für alldie chemischen Prozesse steckt, von denen ihre Existenz und Leben-digkeit abhängt. Das Erbgut der Mitochondrien kopiert sich daherimmer wieder, tausendfach im Leben der einzelnen Zelle, millionen-und abermillionenfach im Verlauf der Geschichte der Lebewesen. Undes bleibt dabei gänzlich unabhängig vom Erbgut der Wirtszellen. Dasist das Entscheidende. Denn so behält es seinen eigenen Weg bei.

Dieser »Weg« durch die Geschichte des Menschen ist nun der auf-schlußreiche Aspekt, hinter dem sich die wissenschaftliche Sensationverbirgt. Die Erbinformation der Mitochondrien verändert sich nämlichim Laufe der Zeit: sie mutiert. Das bedeutet, daß sich Feinheiten derZusammensetzung Stückchen für Stückchen ein wenig verändern. Man

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bezeichnet den Vorgang als »Ticken der molekularen Uhr«, was aus-drücken soll, daß im Laufe langer Zeiträume die molekularen Fein-strukturen des Erbgutes, als die kleinsten chemischen Verbindungen,mutieren. Am Ausmaß der Mutationen läßt sich sodann die Zeitspanneabschätzen, die vergangen ist. Eine solche Interpretation setzt natürlichvoraus, daß die Veränderungsrate ziemlich konstant ist. Darüber weißman zwar noch wenig, aber ein Umstand spricht dafür, daß keineschnellen Veränderungen anzunehmen sind. Die Mitochondrien befin-den sich nämlich im Zellinneren in einer außerordentlich konstantenUmwelt, die — anders als die Umwelt, der die Organismen selbst ausge-setzt sind — keine sich mehr oder weniger häufig wechselnden Ansprü-che an die Mitochondrien stellt. Sie leben vielmehr in einem gleich-bleibenden Milieu. Unbeeinflußt vom äußeren Zwang, kann daher diemolekulare Uhr weiterticken. Das ist der eine wichtige Punkt, der fürdie Beurteilung des mitochondrialen Erbgutes von Bedeutung ist: Diemolekulare Uhr kann ungestört laufen.

Das allein würde aber nicht genügen, um daraus Schlüsse über denUrsprung des Menschen ziehen zu können. Bekäme nämlich jederMensch bei der Befruchtung der Eizelle auch vom väterlichen ErbteilMitochondrien mit, müßten sie sich mit denen der Mutter vermischen.Selbst wenn jedes für sich eigenständig bliebe, könnte hinterher nie-mand mehr sagen, welches Mitochondrium vom Vater und welches vonder Mutter stammt. Genau das aber passiert nicht: Die Samenzellebringt zwar den väterlichen Teil des Erbgutes mit, das bei der Ver-schmelzung mit der Eizelle den Beginn des neuen Menschen ausmacht,aber sie fügt der befruchteten Eizelle keine Mitochondrien zu. Diesestammen alle von der mütterlichen Linie ab. Damit ist es gleichgültig,

Das Erbgut des Menschen steckt in feinen Doppelfäden, DNA (Desoxyribonuclein-säure, deutsch DNS) genannt, in den Chromosomen im Zellkern. Die KernbasenAdenin, Thymin. Cytosin und Guanin bilden darin das Alphabet des Lebens; eineSchrift, die genaue Anweisungen für das Funktionieren der Zellen enthält. Währenddiese DNA im Zellkern die eigentliche Erbsubstanz des Menschen darstellt, findetsich davon unabhängig zusätzliche Erbsubstanz in den Mitochondrien. Sie sind dieenergieliefernden » Kraftwerke« der tierischen und menschlichen Zellen. Sie ver-mehren sich eigenständig und von der Erbsubstanz im Zellkern gänzlich unabhängig.Da bei der Befruchtung einer menschlichen Eizelle durch die Samenzelle keineMitochondrien übertragen werden, gibt ausschließlich die Mutterlinie das Erbgutdieser Mitbewohner der Zellen weiter. An Änderungen in der Abfolge der vier Buch-staben, die das Alphabet des Lebens in Form der Kernbasen enthält, lassen sichstammesgeschichtliche Veränderungen ablesen.

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tierische Zelle

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Chromatin Nucleolus

Zellkern

Retikulummit oomef

z

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wie oft und wie stark das menschliche Erbgut durchmischt wird; für dieMitochondrien bleibt alles beim alten. Sie werden von den Mütternüber die Töchter zu den Enkeln weitergegeben, ohne daß dieser Stromjemals abreißen könnte. Es entsteht daraus eine reine »Mutterlinie«.

Für die Mitochondrien selbst ist dies aller Wahrscheinlichkeit nachvöllig bedeutungslos. Sie vermehren sich auf ihre Weise, und wenn eineMutation eine so starke Veränderung hervorgerufen haben sollte, daßihr winziger Körper nicht mehr richtig funktioniert, stirbt das betref-fende Mitochondrium ab und wird von der Zelle aufgelöst. So bleibennur die unschädlichen Mutationen erhalten. Sie können sich ansam-meln; daher der Vergleich mit dem Ticken einer Uhr. Das Ergebnis isteine gewisse Variabilität im Aufbau der mt-DNS, und diese läßt sich mitraffinierten biochemischen Methoden bestimmen und »ausmessen«.

Hier setzten die neuen Untersuchungen an. Die Forscher um JimWainscoat von der Universität Oxford sagten sich, wenn man die Varia-tion der mitochondrialen DNS bei den verschiedenen Rassen und Ver-wandtschaftsgruppen des Menschen untersucht, müßte sich aus denErgebnissen ablesen lassen, ob der moderne Mensch an mehreren Stel-len entstanden ist, also aus einem geographisch breit gefächerten Be-stand einer »Vorläufer-Art« hervorging, oder ob er seinen Anfang aneiner ganz bestimmten Stelle genommen hat. Gesetzt den Fall, die ersteAnnahme wäre richtig, sollte die Variation in der mt-DNS ungefährgleich groß sein, wenn Menschen verschiedenster geographischer Her-kunft untersucht werden. Irifft aber die zweite Annahme zu, dannmüßte die Variation zunehmend geringer werden, je weiter der räum-liche wie zeitliche Abstand vom Ursprung wird.

Genau dies zeigte sich in den Untersuchungsergebnissen. Mehr noch:Es waren deutlich zwei Gruppen zu unterscheiden. Die eine ist durcheine hohe Variabilität gekennzeichnet: Dies sind die Afrikaner. Und dieandere Gruppe sind alle übrigen Menschen. Ihre Variabilität ist be-trächtlich geringer im Hinblick auf Unterschiede in der mt-DNS. Ja, essieht so aus, als ob ein »Flaschenhals« ausgebildet wäre, welcher dieFülle der Variation in der afrikanischen Population mit einer geringerenin den außerafrikanischen Menschengruppen verbindet. Je weiter diese

Der Auszug aus Afrika spiegelt sich in der Bandbreite der Variation der Mitochon-drien-DNS. Die Variation ist innerhalb Afrikas viel größer als in den außerafrikani-schen Menschengruppen, die bei ihrer Ausbreitung vier Hauptrichtungen genommenhaben. Die Populationen des Vorderen Orients und Europas liegen diesem «geneti-schen Flaschenhals« nahe.

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i^ '• gei nach Asien'

nach Augtr^^^

1 Variabilität

niedrige

CI ::-: -: --. Variabilität

Kerngebieteund Ausbrei-tungswege

— _ — Eisgrenze

trocken-^^-"^— gefallene

Landmassen

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von Afrika entfernt sind, desto größer werden die Unterschiede, und umso mehr Zeit muß vergangen sein, die diese Unterschiede hervorgerufenhat. Es entsteht das Bild eines sich verzweigenden (Stamm-)Baumes,dessen weitgefächertes Wurzelwerk in Afrika liegt, und der seine Kronein alle Welt hinausfächert. Die Verbindung schafft der Stamm, der zwi-schen Wurzeln und Krone vermittelt.

Nur eine Erklärung verträgt sich mit diesem Phänomen: Der Menschhat sich in Afrika entwickelt. Irgendwann verließ dann eine kleineGruppe die afrikanische Urheimat und breitete sich nach Vorderasien,Europa, Ostasien und später bis nach Australien und Amerika aus. Mitder Aufspaltung der ursprünglichen Gruppe in verschiedene Zweigesetzte die Ausbildung der außerafrikanischen Menschenrassen ein.Aber alle gehen auf einen gemeinsamen Ursprung in Afrika zurück.

Damit ergibt das Schlagwort von der afrikanischen Eva durchausSinn, auch wenn die heutige Menschheit natürlich nicht im strengenSinne von einer einzigen Stamm-Mutter abgeleitet werden kann. Dochdaß es sich um eine verhältnismäßig kleine Gruppe von Menschengehandelt hat, die seinerzeit Afrika verließen und in der Folge ihrerAusbreitung die Welt eroberten, dafür sprechen die Befunde. Und siemachen auch jede spätere Einmischung recht unwahrscheinlich. Dieaus Afrika kommenden Menschen konnten sich demnach nicht miteinem anderen Menschenschlag, den Neandertalern, gemischt haben,da sonst Mutterlinien vom Neandertaler vorhanden sein müßten. Siehätten eine eher stärkere Variabilität zur Folge haben müssen, als siesich schon innerhalb Afrikas entwickelt hatte. Das winzige Mitochon-drium wird somit zum Testfall mit weitreichenden Folgen.

Den kalifornischen Forschern ließ diese phänomenale Entdeckungnatürlich keine Ruhe. Hatten sie nun gleichsam einen möglichen Be-weis für den afrikanischen Ursprung des Menschen in der Hand, sowollten sie auch herausbekommen, wann denn der Auszug aus Afrikastattgefunden hatte. Sie nahmen an, daß im konstanten Zellmilieu diemolekulare Uhr in den Mitochondrien recht regelmäßig tickt. Manmüßte sie folglich »eichen« können. Wenn dies gelänge, hätte man dieUhr gleichsam gestellt und man brauchte die Zeit, die verstrichen ist,nur noch abzulesen. Das ist der schwierigste Teil des ganzen Unterfan-gens. Die Mutationen geschehen nämlich so selten, daß sich in langenZeiträumen nur ein ganz geringer Teil des mitochondrialen Erbgutesändert. In einer Million Jahre macht das nur eine Veränderung von 2 bis4 Prozent aus. Viel mehr dürfte es auch gar nicht sein, weil sonst dieFunktionsfähigkeit der Erbinformation zugrunde gehen würde.

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