altersanalysen denisova hoehle foto sergey zelinski russ. akademie der wissenschaften 30

Natalia Belousova von der Russischen Akademie der Wissenschaften und Tom Higham von der Universität im englischen Oxford nehmen in der Denisova-Höhle Proben für Altersanalysen Foto: Sergey Zelinski, Russische Akademie der Wissenschaften

Eiskalte Denisovaner

Seit 300.000 Jahren lebten verschiedene Menschengruppen in einer Höhle im Süden Sibiriens

von Roland Knauer

 

Als Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (EVA) in Leipzig und Johannes Krause vom Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte  (SHH für Science of Human History) in Jena im Jahr 2009 die vorher völlig unbekannte Menschenlinie der Denisovaner entdeckten, die sie nur an Hand ihres Erbguts identifizierten, schlug diese Nachricht wie eine Bombe unter Frühmenschenforschern ein. Zwar hatten russische Forscher nur ein paar Zähne und kleine Knochen-Bruchstücke dieser Gruppe in der Denisova-Höhle im Altai-Gebirge im tiefen Süden Sibiriens gefunden, das daraus isolierte Erbgut verriet aber auch einiges über die Verwandtschaftsverhältnisse mit anderen Menschenlinien: Die Geschwister der Denisovaner waren die Neandertaler, deren Erbgut EVA-Forscher ebenfalls in der Denisova-Höhle fanden. Sogar ein Mischlingskind beider Linien konnten EVA- und SHH-Forscher mit Hilfe des Erbguts in einem weiteren Knochensplitter aus dieser Höhle im Sommer 2018 identifizieren. Weitgehend im Dunkeln aber lässt das Erbgut viele weitere Fragen, die Frühmenschenforscher brennend interessieren: Wann lebten diese Menschen dort, wie sahen die Täler des Altai-Gebirges damals aus, wie war das Klima? Ein paar Antworten darauf finden jetzt mit den modernen naturwissenschaftlichen Methoden der klassischen Archäologie die SHH-Forscherin Katerina Douka und ihre Kollegen, sowie  Zenobia Jacobs von der University of Wollongong in Australien und ihre Kollegen in zwei detaillierten Untersuchungen in der Zeitschrift Nature.

Schon vor rund 300.000 Jahren und damit zu einer Zeit, in der auch in Steinheim Urmenschen lebten, tauchten nach diesen Analysen Menschen in der Denisova-Höhle auf. Im Laufe sehr vieler Jahrtausende haben sich auf dem Boden dieser Höhle, die ungefähr auf dem gleichen Breitengrad wie das Ruhrgebiet und die Stadt Leipzig liegt, aus Staub und anderen Teilchen rund sechs Meter dicke Sediment-Schichten abgelagert, die zunächst sowjetische, später russische Forscher und deren Kollegen aus anderen Nationen seit 1977 akribisch genau untersuchen. Besonders aufgefallen sind den Forschern dabei in den oberen und damit relativ jungen dieser Schichten eine ganze Reihe von Knochenspitzen und durchbohrten Zähnen verschiedener Tierarten wie Mammuts und Pferden. Archäologen kennen solche Funde auch aus anderen Regionen Eurasiens und wissen, dass sie von Steinzeit-Menschen und damit unseren direkten Vorfahren als Schmuck hergestellt wurden. Mehrere solcher durchbohrten Tierzähne wurden zum Beispiel als Schmuckkette um den Hals getragen.

Mit Hilfe der Kohlenstoff-14-Analyse konnten SHH-Forscherin Katerina Douka und Tom Higham von der Universität im englischen Oxford gemeinsam mit 19 weiteren Forschern jetzt allerdings das Alter dieses Steinzeitschmucks messen: Solche Ketten waren im Altai-Gebirge anscheinend vor 43.000 bis 49.000 Jahren modern. Das passt zwar ganz gut zu Erbgut-Analysen aus einer völlig anderen Gegend, nach denen unsere Vorfahren vor 43.000 bis 47.000 Jahren Sibirien erreicht hatten. Allerdings haben die Forscher bisher keinerlei Erbgutspuren dieser Steinzeitmenschen in der Denisova-Höhle gefunden.

„Vielleicht zeigen uns weitere Untersuchungen, ob dieser  Schmuck von Steinzeitmenschen unserer Linie oder von Denisovanern hergestellt wurde“, hofft Tom Higham. Diese Frage interessiert die Archäologen auch deshalb brennend, weil es sich bei diesen Schmuckstücken immerhin um die ältesten bisher entdeckten Exemplare dieser Art in den nördlichen Regionen Eurasiens handelt. Allerdings ist dieses Alter auch an der Grenze der Kohlenstoff-14-Analyse, die nur bis zu etwa 50.000 Jahren zuverlässige Ergebnisse liefert. Die älteren Schichten in der Denisova-Höhle lassen sich damit also nicht untersuchen.

Zenobia Jacobs und ihre Kollegen haben das Alter dieser Bereiche in den Ablagerungen der Denisova-Höhle daher mit der Optisch-stimulierten Lumineszenz-Methode (OSL) untersucht. Damit können die Forscher feststellen, wann in den Sedimenten vorhandene Quarzkörnchen das letzte Mal dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, bevor sie von einem heftigen Regenschauer oder mit Schmelzwasser in die Höhle geschwemmt wurden und sich dort ablagerten. Nach diesen Daten sollten die Schichten mit den Fossilien und Schmuckstücken je nach Lage zwischen 300.000 und 20.000 Jahre lang ohne Sonnenlicht im Dunkeln der Höhle liegen.

Allerdings können solche Messungen leicht in die Irre führen, erklärt Robin Dennell von der Universität im englischen Exeter in einem weiteren Artikel in der Zeitschrift Nature. So können Tiere in der Höhle graben und dabei einzelne Fundstücke in andere Schichten verfrachten. Ähnliche Umlagerungen können auch passieren, wenn Frost die Schichten dehnt, die beim Auftauen wieder schrumpfen. Gerade kleinere Schmuckstücke, Knochensplitter oder Zähne können so besonders leicht von ihrer ursprünglichen Lage „abwandern“. Genau solche Vorgänge hatten bisher verhindert, das Alter der Zähne und Knochensplitter von Denisovanern und Neandertalern in der Höhle zuverlässig zu schätzen.

SHH-Forscherin Katerina Douka und ihre Kollegen haben daher eine Methode entwickelt, mit der sie solche OSL-Untersuchungen mit Daten vergleichen, die zum Beispiel aus Unterschieden im Erbgut verschiedener Individuen abschätzen, wie viele Generationen zwischen ihnen lagen, oder die Störungen der Schichten durch grabende Tiere oder durch die Witterung berücksichtigen. Damit können die Forscher viel zuverlässiger als bisher feststellen, wann Menschenlinien in der Höhle auftauchten.

300.000 Jahre dürften demnach die Steinwerkzeuge alt sein, die aus den untersten Schichten in der Denisova-Höhle ausgegraben wurden. Wer diese Funde hergestellt hat, bleibt allerdings noch im Dunkeln. Die ersten Denisovaner tauchten in der Höhle im Altai-Gebirge nach dieser Kalkulation mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent vor 195.000 Jahren auf. Die letzten sicheren Spuren dieser Menschenlinie sind dagegen 52.000 bis 76.000 Jahre alt. Zenobia Jacobs und ihre Kollegen haben sich für diesen Zeitraum auch die Überbleibsel von Tieren und Pflanzen in der Denisova-Höhle angeschaut und aus diesen die Klima-Verhältnisse abgeschätzt. Demnach lebten die Denisovaner sowohl in wärmeren Episoden im Altai-Gebirge, als dort Laubwälder wuchsen, trotzten aber auch den kälteren Epochen der Eiszeit, in denen dort Mammuts auf einer Kälte-Steppe grasten.

Die Neandertaler waren dagegen anscheinend nur in der Zeit vor rund 90.000 bis 130.000 Jahren im Altai-Gebirge. Dazu passt das Mischlingsmädchen mit einer Neandertaler-Mutter und einem Denisovaner-Vater sehr gut, das vor rund 100.000 Jahren in der Denisova-Höhle lebte. Genau in den Zeitraum der Neandertaler fällt aber auch eine Warmzeit, die nach Klimadaten vor rund 120.000 Jahren der Region sehr mildes Wetter und Laubwälder brachte. Den Denosivanern dagegen scheint die Kälte weniger ausgemacht zu haben.

 

Quellen:

Zenobia Jacobs, Bo Li, Michael V. Shunkov, Maxim B. Kozlikin, Nataliya S. Bolikhovskaya, Alexander K. Agadjanian,

Vladimir A. Uliyanov, Sergei K. Vasiliev, Kieran O’Gorman, Anatoly P. Derevianko, Richard G. Roberts: Timing of archaic hominin occupation of Denisova Cave in southern Siberia, in Nature, Band 565, Seiten 594 bis 599, 31. Januar 2019

 

Katerina Douka, Viviane Slon, Zenobia Jacobs, Christopher Bronk Ramsey, Michael V. Shunkov, Anatoly P. Derevianko, Fabrizio Mafessoni, Maxim B. Kozlikin, Bo Li, Rainer Grün, Daniel Comeskey, Thibaut Devièse, Samantha Brown, Bence Viola, Leslie Kinsley, Michael Buckley, Matthias Meyer, Richard G. Roberts, Svante Pääbo, Janet Kelso, Tom Higham: Age estimates for hominin fossils and the onset of the Upper Palaeolithic at Denisova Cave, in Nature, Band 565, Seite 640–644, 31. Januar 2019

 

Robin Dennell:  Dating of hominin discoveries at Denisova in Nature, Band 565, Seite 571 bis 572, 31. Januar 2019

 

Denisova191bild1

Wissenschaftler nehmen von einem Steinzeit-Schmuckstück aus der Denisova-Höhle in Sibirien eine Probe
Foto: Tom Higham, University of Oxford

 

Denisova ornaments

Diese Knochenspitzen und durchbohrten Zähne aus der Denisova-Höhle in Sibirien sind beinahe 50.000 Jahre alt
Foto: Katerina Douka

 

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

In der Denisova-Höhle im Altai-Gebirge im Süden von Sibirien untersuchen Forscher die Spuren einer bisher unbekannten Menschengruppe, den Denisovanern
Foto: Richard (Bert) Roberts