Vor zweihunderttausend Jahren ruhten die frühesten gemeinsamen Vorfahren aller lebenden Menschen auf der Erde in einer grünen Oase mitten in der afrikanischen Kalahari-Wüste.
Hier, in einem Flickenteppich aus ausgestorbenen Seen, Wäldern und Wiesen, die als Makgadikgadi-Paläowetland bekannt sind, haben unsere größten Großmütter und Großväter seit Zehntausenden von Jahren Familien gejagt, versammelt und aufgezogen. Schließlich, als sich das Erdklima änderte, eröffneten Niederschlagsverschiebungen fruchtbare neue Wege durch die Wüste. Zum ersten Mal hatten unsere entfernten Verwandten die Gelegenheit, das Unbekannte zu erkunden und das hinter sich zu lassen, was ein Forscherteam heute als "die angestammte Heimat aller heute lebenden Menschen" bezeichnet.
Das ist jedenfalls die Geschichte, die von einem neuen Artikel erzählt wird, der heute (18. Oktober) in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
Durch die Untersuchung der Genome von mehr als 1.200 indigenen Afrikanern, die heute im südlichen Teil des Kontinents leben, hat das Team eine Geschichte einer der ältesten DNA-Linien der Erde zusammengestellt: eine Sammlung von Genen namens L0, die maternal durch Mitochondrien weitergegeben wird und hat in einigen Populationen Hunderttausende von Jahren bemerkenswert unverändert überlebt. Durch die Verfolgung, wo und wann sich die L0-Linie zum ersten Mal in die leicht unterschiedlichen Unterlinien aufspaltete, die heute noch in einigen indigenen afrikanischen Populationen zu sehen sind, glauben die Forscher, genau herausgefunden zu haben, wo die ersten Träger von L0 seit Tausenden von Jahren lebten und gedieh.
"Wir wissen seit langem, dass Menschen ihren Ursprung in Afrika und vor etwa 200.000 Jahren haben", sagte die Studienautorin Vanessa Hayes, Genetikerin am Garvan Institute of Medical Research und der University of Sydney, beide in Australien, in einer Pressekonferenz. "Aber was wir bis zu dieser Studie nicht gewusst hatten, war, wo genau diese Heimat war."
Das "genau" hat einige andere Forscher skeptisch. Chris Stringer, Experte für menschliche Herkunft am Natural History Museum in London, sagte gegenüber Live Science, er sei "vorsichtig", wenn es darum geht, mithilfe moderner genetischer Verteilungen zu schließen, wo alte Bevölkerungsgruppen vor 150.000 Jahren lebten - insbesondere auf einem so großen Kontinent wie Afrika. (Ähnliche Studien haben die frühesten menschlichen Populationen auf verschiedene Teile des östlichen, westlichen und südlichen Afrikas zurückgeführt.)
Da die vorliegende Studie nur einer Sequenz von mütterlich vererbtem genetischen Code folgt, könnten ihre Ergebnisse möglicherweise nicht das vollständige Bild der frühesten Reisen der Menschheit durch Afrika erfassen. Die besten verfügbaren Beweise deuten vielmehr darauf hin, dass mehrere genetisch unterschiedliche Gründerpopulationen in verschiedenen Teilen des Kontinents gelebt haben und den modernen Menschen nicht nur ein, sondern mehrere Heimatländer geben.
"Wie so viele Studien, die sich auf einen kleinen Teil des Genoms oder eine Region oder eine Steinwerkzeugindustrie oder ein 'kritisches' Fossil konzentrieren, kann es nicht die volle Komplexität unserer Mosaikursprünge erfassen", sagte Stringer.
Jagd auf genetische Eva
Die L0-Linie ist eine Sequenz von DNA, die ausschließlich in Mitochondrien kodiert ist, einer kleinen Struktur in Ihren Zellen, die Nahrung in zelluläre Energie umwandelt.
Mitochondriale DNA macht nur einen Bruchteil Ihres Genoms aus, wobei der Großteil Ihrer DNA in Zellkernen eingeschlossen ist. Während die Kern-DNA mit jeder Generation sowohl von den Eltern als auch von den Rekombinationen geerbt wird, wird die mitochondriale DNA ausschließlich von Ihrer Mutter geerbt und kann Zehntausende von Jahren unverändert bleiben. Daher ist mitochondriale DNA (auch als "Mitogenom" bekannt) ein Schlüsselinstrument zur Verfolgung der genetischen Vorgeschichte.
L0 ist in dieser Hinsicht besonders wichtig, da angenommen wird, dass alle lebenden Menschen auf ihrer mütterlichen Linie von der Frau abstammen, die die Sequenz zuerst trug, einer hypothetischen Frau namens "Mitochondrien-Eva". Heute ist die L0-Linie am häufigsten bei den Khoisan anzutreffen, zwei indigenen Gruppen, die im südlichen Afrika leben. Zahlreiche andere Gruppen indigener Afrikaner tragen mitochondriale DNA, die von dieser Linie abstammt, jedoch mit subtilen Variationen. Durch den Vergleich dieser Variationen von Gruppe zu Gruppe können Genetiker einen allgemeinen Zeitplan zusammenstellen, wann diese alten genetischen Linien auseinander gingen.
In der neuen Studie sequenzierten die Forscher etwa 200 L0-Mitogenome bei Ureinwohnern im südlichen Afrika. Im Vergleich zu einer Datenbank mit mehr als 1.000 vorhandenen L0-Sequenzen erstellte der Datensatz eine der umfassendsten Momentaufnahmen, die jemals gemacht wurden, wie die alte Linie und ihre nächsten Ableger heute im südlichen Afrika verteilt sind. Mit diesen Verteilungsdaten konnte das Team abschätzen, wo und wann sich die Nachkommen der mitochondrialen Eva zum ersten Mal in separate, genetisch unterschiedliche Gruppen aufteilten.
"Damit könnten wir genau bestimmen, was wir für unsere menschliche Heimat halten", sagte Hayes.
Diese Heimat, so schlugen die Forscher vor, ist Makgadikgadi, ein riesiges Feuchtgebiet mit einer Fläche von 120.000 Quadratkilometern oder ungefähr doppelt so groß wie der Viktoriasee, Afrikas größter See heute. Das Team stellte fest, dass die mitochondriale Eva und ihre Nachkommen etwa 30.000 Jahre (vor 200.000 bis 170.000 Jahren) in dieser Region lebten, bevor sich die L0-Linie in ihre erste Untergruppe aufteilte.
"Dies sagt uns, dass diese frühen Menschen in der Heimatregion geblieben sein müssen und nicht gegangen sind", sagte Hayes während dieser Zeit.
Der grüne Weg
Warum haben unsere alten Vorfahren endlich ihre Heimat verlassen und dabei ihr genetisches Schicksal verändert? Laut den Autoren der Studie könnte es sich um eine Frage des Klimawandels handeln.
Anhand von Klimamodellen und Sedimentkernproben aus der Region stellte das Team fest, dass sich vor etwa 130.000 bis 110.000 Jahren durch wechselnde Niederschlagsmuster mehrere "grüne Korridore" bewohnbaren Landes in der Wüste um Makgadikgadi öffneten. Korridore im Nordwesten und Südosten des Feuchtgebiets hätten Migranten in diese Richtungen ziehen können und sie in die Gebiete führen können, in denen heute noch verschiedene indigene Gruppen leben, schrieben die Forscher. Diese Bewegung könnte die Verteilung der L0-Untergruppen im südlichen Afrika angemessen erklären.
Was es jedoch nicht erklärt, ist die andere Hälfte unserer genetischen Linie (die männliche Hälfte). Laut Stringer gibt es nicht viele Beweise dafür, dass unsere frühesten männlichen Vorfahren einen Weg wie den hier beschriebenen gegangen sind.
"Betrachtet man das von Männern vererbte Y-Chromosom, so finden sich die derzeit bei Menschen vorhandenen divergierenden Abstammungslinien in Westafrika und nicht in Südafrika, was darauf hindeutet, dass unsere Vorfahren der Y-Chromosomen möglicherweise von dort stammen", sagte Stringer.
Die Autoren der Studie erkennen an, dass moderne Menschen möglicherweise mehrere "Heimatländer" hatten, in denen verschiedene genetische Linien Wurzeln schlugen. L0 ist aufgrund seiner streng mütterlichen Herkunft einfach die am besten erhaltene Linie. Während die Forscher nun näher dran sind, das kleine Eden zu lokalisieren, in dem die mitochondriale Eva ihre Familie gegründet hat, ist es noch zu früh zu sagen, dass wir alle unsere Heimat gefunden haben.
