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Wissen und Technik - 31.01.2019

Eine Höhle für alle

Denisovaner und Neandertaler hatten Sex. Jetzt zeigen zwei Studien, dass die beiden Menschenarten wohl mehr als 100.000 Jahre lang dieselbe Höhle nutzten.

Ein Fundstück aus der sibirischen Denisova-Höhle wird untersucht.

Noch bis vor wenigen Jahren wusste nicht einmal jemand von ihrer Existenz. Nun bringen Forscher Schritt für Schritt die Geschichte der Denisova-Menschen ans Licht. Offenbar haben sie nicht nur zur gleichen Zeit wie die Neandertaler in Sibirien gelebt, beide Arten nutzten wohl auch über Zehntausende Jahre dieselbe Höhle. Sie könnten diese Unterkunft sogar über einen Zeitraum von annähernd 150.000 Jahren bewohnt haben und somit lange, bevor der moderne Mensch die Gegend erreichte. Zu diesem Schluss kommen zwei internationale Forscherteams nach ihrer Analyse von Sedimenten aus der Denisova-Höhle im Altai-Gebirge. Sie berichten über ihre Ergebnisse im Fachblatt „Nature“.

Ort der Vermischung zweier Menschenarten

Die Denisova-Höhle wurde weltweit bekannt, als Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (EVA) in Leipzig im Jahr 2010 die DNS eines Fingerknochens untersuchten, der in der Höhle im Süden Sibiriens gefunden worden waren. Die Ergebnisse ließen auf eine bisher unbekannte Menschenart schließen, die sie aufgrund des Fundorts Denisova-Mensch tauften. Später fanden sich dort weitere Knochen und Zähne, die sowohl von Denisovanern als auch von Neandertalern stammten.

Und im Sommer 2018 gelang anhand der Knochenanalyse eines Mädchens sogar der Nachweis, dass es sich dabei um ein Mischlingskind aus beiden Linien handelte. Neandertaler und Denisovaner mussten also Sex gehabt haben. Es war der erste direkte Beweis für die Durchmischung zweier unterschiedlicher Menschenarten. Die Frage aber, wann die beiden Spezies die Höhle bewohnten, hatte sich bislang nicht beantworten lassen.

Sedimente erzählen die Geschichte der Höhle

Um eine Antwort zu finden, analysierten die beiden Forscherteams die Sedimentschichten, die sich über viele Jahrtausende am Boden der Höhle gebildet hatten. Vor allem die oberen, also jüngeren Schichten, enthalten Knochenspitzen und durchbohrte Tierzähne, die Steinzeitmenschen unserer eigenen Art, Homo sapiens, wohl als Schmuck angefertigt hatten.

Obwohl Wissenschaftler die bis zu sechs Meter dicken Schichten schon seit 1977 immer wieder untersucht hatten, war es bislang nicht gelungen, ihr Alter genau zu bestimmen. Ein Grund dafür ist, dass die Radiokarbonmethode (C14) bei einem Alter von etwa 50.000 Jahren an ihre Nachweisgrenze kommt. Die älteren Schichten in der Höhle lassen sich damit also nicht datieren.

Zenobia Jacobs von der australischen University of Wollongong und ihre Kollegen versuchten es deshalb mit einer anderen Methode. Sie untersuchten die Sedimentschichten der Denisova-Höhle mit der „Optisch-Stimulierten Lumineszenz-Datierung“. Damit können die Forscher feststellen, wann in den Sedimenten vorhandene Quarzkörnchen das letzte Mal dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, bevor sie zum Beispiel von Regen oder Schmelzwasser in die Höhle geschwemmt wurden und sich dort ablagerten.

Ihre Funde deuten darauf hin, dass die Denisova-Menschen von vor etwa 300.000 Jahren bis vor ungefähr 55.000 Jahren in der Höhle gelebt haben könnten, Neandertaler dagegen in einem Zeitraum von vor 200.000 bis vor 100.000 Jahren.

Die Denisovaner kamen vor etwa 195.000 Jahren

Allerdings können solche Messungen leicht in die Irre führen, erklärt der Archäologe Robin Dennell von der Universität Exeter in einem begleitenden Kommentar. So können Tiere in der Höhle gegraben und dabei einzelne Fundstücke in andere Schichten verfrachtet haben. Ähnliche Umlagerungen können auch passieren, wenn Frost die Schichten dehnt und sie beim Auftauen wieder schrumpfen.

Diese Aspekte versuchte das Team um Katerina Douka vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena zu berücksichtigen. Sie berechneten das Alter der Fundstücke mit einem statistischen Modell, in das neben der C14- und der Lumineszenz-Methode auch genetische Analysen einflossen. Dadurch lässt sich zum Beispiel aus Unterschieden im Erbgut verschiedener Individuen abschätzen, wie viele Generationen zwischen ihnen lagen.

Auch jene Störungen der Schichten durch grabende Tiere oder Witterung lassen sich in das Modell einbeziehen. Damit können die Forscher viel zuverlässiger als bisher feststellen, wann die verschiedenen Arten in der Höhle auftauchten.

Nach ihren Daten bewohnten die ersten Denisovaner die Höhle im Altai-Gebirge vor ungefähr 195.000 Jahren. Die letzten sicheren Spuren dieser Menschenlinie sind dagegen 52.000 bis 76.000 Jahre alt. Verschiedene Neandertaler-Fossilien datiert die Gruppe um Douka auf eine Zeit von vor 140.000 bis 80.000 Jahre. Die Forscher fanden aber auch Neandertaler-Erbgut in einer fast 190.000 Jahre alten Schicht.

„Das generelle Bild ist nun klar“

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass beide Menschenarten fast 150.000 Jahre lang gleichzeitig in der Region lebten, sich auch trafen und vermischten. Zu diesem Zeithorizont passt „Denny“, das Mischlingsmädchen mit einer Neandertaler-Mutter und einem Denisova-Vater sehr gut, da es offenbar vor rund 100.000 Jahren in der Denisova-Höhle lebte. Zu einer Zeit also, zu der nach den neuen Ergebnissen beide Menschenarten die Höhle bewohnten. Ob Denisovaner und Neandertaler die Höhle aber jemals teilten, lässt sich nicht mit Bestimmtheit sagen.

Ähnliches lässt sich über die Funde von Knochenspitzen und Schmuckstücken aus Tierteilen sagen, die das Forscherteam um Douka analysierte. Sie sind etwa 45.000 Jahre alt. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie von Denisova-Menschen hergestellt wurden, vielleicht war aber auch schon der moderne Mensch beteiligt. Er erreichte die Gegend wohl vor etwa 43.000 bis 47.000 Jahren und vermischte sich sowohl mit Neandertalern als auch mit Denisova-Menschen.

Trotz vorhandener Unsicherheiten in der Datierung, auf die Robin Dennell in seinem Kommentar hinweist, ist es nun erstmals gelungen, einen Zeitstrahl der Denisova-Höhle zu zeichnen, und somit auch eine Vorstellung davon zu bekommen, wann die verschiedenen Bewohner sie nutzten. Angesichts der Komplexität der Funde und der verwendeten Methoden sei das „generelle Bild nun klar“.

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