Computermodell bietet Lösung für 17-weibliche-auf-einen-männlichen-Vorfahren-Rätsel an

Tian Chen Zeng, Marcus Feldman und Alan Aw. Bild: Marcus Feldman / Stanford University

Stanford-Wissenschaftler weisen nach, dass eine Kombination aus Patri-Clans und Kriegen zum "neolithischen Y-Chromosomen-Flaschenhals" vor fünf- bis siebentausend Jahren geführt haben könnte

Ein an der nordkalifornischen Eliteuniversität Stanford forschendes Wissenschaftlerteam hat in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature eine Studie veröffentlicht, die ein Problem löst, das seit seiner Entdeckung 2015 nicht nur Vorgeschichtler und Humangenetiker beschäftigt: Es geht um den "neolithischen Y-Chromosomen-Flaschenhals", der vor fünf- bis siebentausend Jahren in der männlichen Abstammungslinie der Menschheit auftrat.

Damals verringerte sich die genetische Diversität bei den Y-Chromosomen in Europa, Asien und Afrika drastisch. So drastisch, dass das Verhältnis von weiblichen zu männlichen Stammeltern schließlich bei 17 zu 1 lag.

Flaschenhälse in Abstammungslinien sind in der Biologie nichts Ungewöhnliches. Oft gehen sie mit Wetter- oder anderen Naturkatastrophen einher. Aber ohne menschlichen Eingriff betreffen sie im Regelfall sowohl männliche als auch weibliche Vorfahren. Das ist ein Hinweis darauf, dass der neolithische Y-Chromosomen-Flaschenhals kulturelle Ursachen oder Mitursachen haben könnte.

Ein weiterer Hinweis ist die Tatsache, dass der Flaschenhals unmittelbar nach einer Zeit auftrat, zu der sich die Viehzucht verbreitete. Diese Viehzucht - und vor allem das Hirtentum - geht empirisch gesehen häufig mit einer patrilinearen Sozialorganisationen einher, die sich an der väterlichen Abstammungslinie ausrichtet. Ist die Linie konkret nachvollziehbar, spricht man von einer Patri-Lineage; wird sie für ein Memorieren zu komplex, aber geglaubt, von einem Patri-Clan.

Eine der Folgen dieser Organisationsform ist, dass alle Männer in einem Patri-Clan miteinander biologisch verwandt sind, was bei den Frauen in patrilinear organisierten exogamen Gesellschaften nicht der Fall ist. Sie wechseln bei Heiraten den Clan.

Potenzielles Vorbild für Zusammenarbeit zwischen verschiedenen akademischen Disziplinen

Der Soziologe Tian Chen Zeng, der Mathematiker Alan Aw und der Biologe Marcus Feldman fragten sich, ob sich der Flaschenhals vielleicht durch Kriege erklären lässt, die viele Patri-Clans (und mit ihnen deren Y-Chromosomen) auslöschten. Dazu würde passen, dass der Flaschenhals in Europa, Westasien und Indien stärker ausgeprägt ist als in Südostasien, wo das Hirtentum keine so große Rolle spielte.

Um ihre Hypothese zu testen, entwickelten Zeng, Aw und Feldman eine Computersimulation, in der in Patri-Clans organisierte Männer um Ressourcen kämpfen und dabei sterben können. Dieses Modell zeigte, dass sich dabei die Y-Chromosomenvielfalt tatsächlich ähnlich drastisch reduzierte wie in der Realität vor fünf- bis siebentausend Jahren. In Modellen mit nicht patrilinear organisierten Clans ergab sich dieser Effekt nicht.

Feldman will das Modell nun an den Betsileo im Hochland von Madagaskar testen, deren jüngere Geschichte sich dafür eignet. Der Ko-Direktor des Stanford Center for Computational, Evolutionary and Human Genomics ist, sieht seine vom Morrison Institute for Population and Resource Studies und von der US-amerikanischen National Science Foundation geförderte Forschung außerdem als potenzielles Vorbild für eine fruchtbare Zusammenarbeit zwischen verschiedenen akademischen Disziplinen, die Aufschluss darüber geben kann, wie Kultur und Evolution miteinander in Wechselwirkung stehen.

Pferde und Füchse

Ein weiteres Beispiel für diese Wechselwirkung veröffentlichten Forscher des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) und der Universität Potsdam im April in Science Advances. Sie fanden bei der Analyse von Erbgut aus Pferdezähnen und -knochen aus Asien und Europa heraus, dass die meisten der heute etwa 60 Millionen Pferde auf der Welt von einem einzigen Hengst abstammen, der vor etwa 3.000 Jahren so erwünschte Eigenschaften aufwies, dass seine Nachfahren beim Decken entsprechend eindeutig bevorzugt wurden.

Eine sehr wichtige erwünschte Eigenschaft bei Haustieren - die Zähmungsfähigkeit - könnte genetisch mit einer Tendenz zu fleckigem Fell einhergehen, wie ein in den 1950er Jahren begonnenes Zuchtexperimente in Russland zeigt: Zusammen mit dieser biologisch vererbten Zähmungsbereitschaft setzte sich bei den Tieren nämlich auch ein gescheckter Pelz und besonders ein farbiger Stirnfleck durch, wie man ihn vor allem bei Pferden kennt. Auch die zahmen Füchse stammen von einem einzigen Männchen namens Ember ab. (Peter Mühlbauer)