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Paläogenetik – molekulare Aktivierung der
Humanevolution
Prof. Dr. Gerd-Christian WenigerNeanderthal Museum
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Erforschung der Humanevolution
Weltausstellung Paris1867
Neanderthal1856
KulturhistorischePerspektive
BiologischePerspektive
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Erforschung der HumanevolutionMethodisches Vorgehen
Historische Realia
Archäologie Paläoanthropologie
Anonymität Individuum
Ergebnis biologischerAnpassung
Direkte Produktemenschlichen Verhaltens
Vergleichende Morphometrie
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Erforschung der Humanevolution
Gewichtung der Perspektiven
ArchäologiePaläoanthropologie
Biologie
Kultur
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Erforschung der Humanevolution
Verschiebung der Gewichtung
Biologie
Kultur
Hu
man
evo
luti
on
Zu
nah
me
der
Zeu
gn
isse
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Erforschung der Humanevolution
Paläoanthropologie
Archäologie
Hu
man
evo
luti
on
Anatomisch moderner MenschNeanderthaler
Ende des Diskurses
Meinungsführerschaft
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Paläoanthropologie und Archäologie
Das Neanderthaler-Problem
Unterschiede in der Morphologie bedingen Unterschiede im Verhalten
Verdrängung ohne Vermischung
Zwei Spezies
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Neuer Akteur - Paläogenetik
Cann et al. 1987: Mitochondrial DNA and human evolution. Nature 325
Statistische Analyse der mtDNA des aktuellen Genpools
n = 147 Personen
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Wir können idealtypisch auf eine afrikanische Frau zurückgeführt werden
Paläogenetik
Afrikanische Eva
Out of Africa II / Recent African Origin
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Paläoanthropologie und Paläogenetik
Das Neanderthaler-Problem
Unterschiede in der Morphologie bedingen Unterschiede im Verhalten
Verdrängung ohne Vermischung
Zwei Spezies
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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
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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
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Paläoanthropologie
1998 Lagar Velho
Anatomisches Erbe des Neanderthalers
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Paläogenetik
Serre et al. 2004: No Evidence for Neanderthal mtDNA Contribution to Early Modern Humans. PLoS Biology 2 (3), 313-317
bis zu 25 %
Wahrscheinlichkeit gering
möglich
Vermischungsszenarien
Variablen: Gendrift / Populationsgröße / Demographie
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X-Chromosom / Pseudogen RRM2P4Archaische asiatische Introgression
Paläogenetik
Garrigan et al. 2005: Evidence for Archaic Asian Ancestry on the Human X Chromosome. Molecular Biology and Evolution 22 (2), 189-192
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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
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Paläogenetik
Green et al. 2006: Analysis of one million base pairs of Neanderthal DNA. Nature 444, 330-336
Rekonstruktion des Neanderthalergenoms ist möglich
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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) 18178–18183
Archaische Introgression
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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.
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Paläogenetik
Rekonstruktion des Neanderthalergenoms aus fossilen Proben
Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382, 710-723.
Neanderthalerbeimischung von ca. 2,5 % bei Europäern und Asiaten
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PaläogenetikDenisova-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.
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PaläogenetikVermischung vor 80.000 Jahren nur im Vorderen Orient
EuropaAsien
Afrika
Green et al. 2010: A draft sequence of the Neandertal genome. Science 382, 710-723.
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PaläogenetikRekonstruktion 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
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Besiedlungsgeschichte
Demographie westliches Mittelmeergebiet
DiskontinuitätRückzug
Expansion
SFB 806
Schmidt et al. 2012: Rapid climate change and variability of settlement patterns in Iberia during the Late Pleistocene. Quaternary International 274, 179-204.
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Besiedlungsgeschichte
Westliches Mittelmeergebiet
NeanderthalerMittelpaläolithikum
Anatomisch ModerneMittelpaläolithikum
SFB 806
Paradigma der Paläoanthropologie:
Kein Kontakt
?
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Besiedlungsgeschichte
Westliches Mittelmeergebiet
125 Individuen aus 7 Regionen NordafrikasNeanderthalerbeimischung in Grau
Sanchez-Quinto et al. 2012: North African Populations Carry the Signature of Admixture with Neanderthals. PLoS ONE, 7 (10), e47765.
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Besonderheiten der Paläogenetik
Enorme Forschungsdynamik
Hohe räumliche Auflösung der Daten,deutlich sensibler als morphometrische Skelettdaten
Problem der Kontamination
Vervielfachung der Datenmenge durch Interpolationvon Daten aus dem rezenten Genpool
Ergebnisse beruhen auf komplexen statistischen Rechen-modellen und bewegen sich auf dem Niveau vonHypothesen mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit
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Paläogenetik und ArchäologieDas Neanderthaler-Problem
heute
Unterschiede in der Morphologie bedingennicht zwangsläufig Unterschiede im Verhalten
Ausbreitung mit Vermischung
Unterschiedliche Formen derselben Spezies
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Paläogenetik und Archäologie
Optimierung der Zusammenarbeit zwischen denbeiden 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