Die Suche nach der Heimat der modernen menschlichen Spezies war eine grundlegende Suche in Wissenschaft und Kultur, insbesondere weil wir alle genetische Echos von unseren ursprünglichen Vätern und Müttern tragen.

Reisen Sie weit genug in der Zeit zurück, indem Sie Fossilien durchforsten und auf genetische Abstammung blicken, und die Zeichen besagen, dass alle modernen Menschen, die die Erde durchstreifen, aus Afrika stammen.

Aber Afrika ist ein riesiger Kontinent mit einer überwältigenden geografischen und kulturellen Vielfalt. Heute erstrecken sich zwischen 1.000 und 2.000 Sprachen von der Sahara-Wüste über die Bergregenwälder bis hin zu den Savannenrasen.

Also, woher genau kamen unsere modernen Vorfahren, lange bevor sie sich in die entlegensten Winkel der Welt ausbreiteten? Nordosten Botswanas.

Diese Region der afrikanischen Nation ist die Antwort, die die Zeitschrift Nature am Montag in einer Studie enthüllte, in der die Ursprünge der tiefsten mütterlichen Abstammung, die dem Menschen bekannt ist, verfolgt wurden.

Das Projekt, das von einem Dutzend Wissenschaftlern aus drei Kontinenten durchgeführt wurde, behauptet, dass die Mutter aller heute lebenden modernen Menschen — von Neuseeland bis New York — vor 200.000 Jahren in dieser Region Afrikas entstand. „Wir wissen seit langem, dass der moderne Mensch seinen Ursprung in Afrika hat“, sagte Vanessa Hayes, Genetikerin am Garvan Institute of Medical Research, die die Studie leitete, bei einer Pressekonferenz am vergangenen Donnerstag. „Was wir bis zu dieser Studie nicht wussten, war, wo genau diese Heimat war.“

Das Team kombinierte genetische Abstammungsverfolgung mit Klimamodellierung, um ein Bild davon zu zeichnen, wie unsere alten Mütter gelebt haben müssen. Dieser nördliche Teil von Botswana – bekannt als das Makgadikgadi Basin – enthält jetzt trockene Salinen, aber die Studie sagt, dass es einst ein üppiges Feuchtgebiet war, gefüllt mit genug Tieren und essbarer Vegetation, um unsere Jäger-Sammler-Vorfahren zu ernähren.

Dieses Vermächtnis setzt sich heute in der Art und Weise fort, wie die Khoisan leben. Sie sind eine Gruppe von Jägern und Sammlern, die immer noch in dieser Region leben und deren freiwillige DNA-Beiträge die Entdeckung der Studie ermöglichten.

Aber bevor Sie einen Flug buchen, um dieses Mutterland aller Mutterländer zu besuchen, ist es wichtig zu wissen, dass nicht alle Anthropologen und Archäologen glauben, dass dies die Wiege des Lebens ist. Die Debatte ist entstanden, weil die Genetik eine Sache über die Menschheitsgeschichte anzuzeigen scheint, aber Fossilien und Artefakte weisen auf etwas völlig anderes hin.Fast ein Jahrzehnt lang glaubten Wissenschaftler, dass unsere menschliche Spezies — Homo sapiens – aus Afrika stammt, weil die ältesten Fossilien, die unsere Ähnlichkeit aufweisen, 200.000 Jahre alt sind. Aber diese Exemplare – bekannt als die Omo—Überreste – wurden in Äthiopien entdeckt, Tausende von Meilen nördlich der neu vorgeschlagenen Heimat in Botswana. Darüber hinaus verloren die Omo-Fossilien ihren Mantel als ältester bekannter Sapiens, als 2017 ein 300.000 Jahre alter Schädel enthüllt wurde, der noch weiter entfernt gefunden wurde – Marokko. Das ist 100.000 Jahre älter als das Datum, das Wissenschaftler für die Ursprünge Botswanas vorgeschlagen haben.Wie also kann unsere DNA ein Bild unserer Herkunft malen, während Knochen ein anderes malen? Nun, um den Ursprung des modernen Menschen zu entdecken, muss man mehr als nur sein mütterliches Erbe aufspüren.

Was die Studie getan hat

Die Menschen sprechen oft von „DNA“, als wäre es eine einzigartige Einheit, aber menschliche Zellen enthalten tatsächlich zwei Arten dieses genetischen Materials. „Nukleare“ DNA, die im Zellkern gefunden wird, enthält die Informationen, die den größten Teil der menschlichen Existenz definieren — Augenfarbe, Haarfarbe, Größe, geistige Leistungsfähigkeit.

Aber ein kleiner Teil der DNA befindet sich in einem anderen Teil Ihrer Zellen, den Mitochondrien. Mitochondriale DNA ermöglicht es Mitochondrien, ihre Hauptaufgabe der Energiegewinnung zu erfüllen.

Mitochondriale DNA ist auch deshalb besonders, weil Sie sie nur von Ihrer Mutter erben, im Gegensatz zu Kern-DNA, die eine Mischung beider Elternteile ist. Mitochondriale DNA kann auch als Abstammungsfaktor dienen, da sie etwa alle 8.000 Jahre 10-mal schneller mutiert als Kern-DNA.

Angenommen, unsere Mütter sind Schwestern, und Ihre Mutter entwickelt eine zufällige Mutation in ihren Mitochondrien, während meine dies nicht tut. Der mitochondriale Bauplan Ihrer Familie wird für immer anders sein als meiner. Diese einzelne Mutation dient als Weggabelung unserer Abstammung — eine, die jetzt rückwärts durch die Zeit (und den Raum, wenn sich unsere Familien voneinander entfernen) zurückverfolgt werden kann.Seit den späten 1980er Jahren wissen Genetiker, dass, wenn Sie genügend menschliche Proben an genügend Orten auf der Welt sammeln, mitochondriale DNA verwendet werden kann, um das mütterliche Erbe von heute bis zu der Zeit zurückzuverfolgen, als wir von unserem jüngsten gemeinsamen Vorfahren abwichen, den einige als mitochondriale Eva bezeichnen. Im Laufe der Jahre, als mehr genetische Informationen von mehr Menschen gesammelt wurden, wurde diese mitochondriale Eva – deren mitochondriales DNA—Profil als „L0-Haplogruppe“ bezeichnet wird – immer näher an das südliche Afrika herangeführt und landete direkt unter den englischsprachigen Khoisan.

Eine Khoisan-Frau in Namibia am 22.August 2010. Die Khoisan sind eine ethnische Gruppe im Südwesten Afrikas. Sie leben in der Kalahari-Wüste jenseits der Grenzen von Botswana, Namibia, Angola und Südafrika. Die meisten leben in Botswana, und sie haben eine Nahrungssuche Lebensstil auf der Grundlage der Jagd auf wilde Tiere und das Sammeln von veld Nahrung. Ihr Lebensstil ist besonders an die harten Bedingungen der Kalahari-Wüste angepasst. Foto von Eric LAFFORGUE / Gamma-Rapho via Getty Images

Aber Khoisan Überreste und archäologische Stätten erstrecken sich über die Region — von unterhalb des Sambesi und Okavango Delta im Norden Botswanas an der südlichsten Spitze Afrikas. Über Hunderte von Jahren, Dieses Gebiet wurde von Migranten beeinflusst, wie nicht-englisch sprechende Bantu—Kulturen aus Zentralafrika – das genetische Bild trübe machen. „Der erste Versuch war, Menschen zu suchen, die sich nicht als Khoisan identifizieren, aber möglicherweise die älteste L0-Haplogruppe tragen könnten“, sagte Eva Chan, eine Bioinformatikerin im Human Comparative and Prostate Cancer Genomics Lab am Garvan Institute of Medical Research, die die Studie mitverfasste. So sammelten Chan, Hayes und ihre Kollegen 198 neue DNA-Proben von Südafrikanern und verglichen sie mit etwa 1.000 zuvor gesammelten genetischen Profilen aus der Region.

Was die Studie herausgefunden hat

Ihre Ergebnisse zeigen, dass die mitochondriale Eva — die statistisch gesehen nicht eine Frau, sondern eine Gruppe eng verwandter Frauen ist — vor etwa 200.000 Jahren im Makgadikgadi-Becken entstand. „Dort gab es einmal einen sehr großen See … Er erstreckte sich von Namibia über Botswana bis nach Simbabwe“, sagte Hayes und fügte hinzu, dass er größer sei als der Viktoriasee — Afrikas größter See.Das Team schlägt vor, dass der Makgadikgadi-See zu der Zeit, als die mitochondriale Eva und ihre modernen menschlichen Nachkommen vor 200.000 Jahren in dieser Region auftauchten, in kleinere Gewässer zerfallen wäre und ein Feuchtgebiet geschaffen hätte. Basierend auf ihren genetischen Daten blieben die ersten Familien 70.000 Jahre in dieser Region.“Dann sehen wir plötzlich vor etwa 130.000 Jahren, wie Divergenzen auftreten oder die Linien aufspalten“, sagte Hayes. Eine Gruppe zog nach Nordosten, basierend auf genetischen Analysen. Ein zweiter Zweig der ursprünglichen L0-Familien zog erst vor 110.000 Jahren nach Süden. Um besser zu erklären, warum diese Migrationen stattfanden, erstellte das Forschungsteam Klimamodelle, die teilweise auf nahe gelegenen Ozeansedimentkernen basierten, die Hinweise auf alte Vegetation und Niederschläge enthalten. „Durch den Vergleich der Klimadaten mit den Zeitlinien der genetischen Divergenzen haben wir ein auffälliges Muster gefunden“, sagte Axel Timmermann, Direktor des Zentrums für Klimaphysik an der Pusan National University in Südkorea. „Vor etwa 130.000 Jahren schuf nordöstlich der Makgadikgadi-Heimat ein grüner Korridor – ein bewachsener Korridor – für die Migration der ersten Gruppe.“

Tausende Zebras versammeln sich in der Nähe des letzten verbliebenen Wasserlochs, bevor sie ihre jährliche Wanderung von den Makgadikgadi-Pfannen zum Boteti-Fluss in Botswana beginnen. Foto von George Steinmetz / via Getty Images

Bevor dieser grüne Korridor eröffnet wurde, schien das Makgadikgadi-Becken von trockenem, unwirtlichem Land mit wenig Wildtieren umgeben zu sein, basierend auf Ahnenaufzeichnungen für Löwen, Giraffen und Zebras. Ein zweiter Korridor öffnete sich vor 110.000 Jahren im Südwesten und ermöglichte die spätere Migration. Im Gegensatz zum heutigen Klimawandel, der größtenteils vom Menschen verursacht wird, waren diese alten Muster auf eine Verschiebung der Erdachse und der Erdumlaufbahn zurückzuführen, die alle paar tausend Jahre auftritt. „Insbesondere der Sommer der südlichen Hemisphäre rückt näher an die Sonne heran, so dass er mehr Sonnenlicht erhält“, sagte Timmermann über die Klimamodellsimulationen der Forscher. „Es erwärmt sich und hat auch mehr Feuchtigkeit.“

Warum das wichtig ist

Jeder, der mit Humangenetik und Fossilienbeständen vertraut ist, weiß, dass diese neue Studie den Fall unserer angestammten Heimat nicht schließt. Denken Sie daran, mitochondriale DNA macht einen winzigen Bruchteil — 0,0005 Prozent — des menschlichen genetischen Codes aus. „Die tiefsten Wurzeln der mitochondrialen DNA sagen uns nicht wirklich den Ort der tiefsten Wurzel der Tausenden anderer Gene im Zellkern, die auch für Menschen heute einzigartig sind“, sagte Rick Potts, Leiter des Human Origins Program der Smithsonian Institution.

Nehmen wir zum Beispiel ein Gen namens EPAS1. Bestimmte Mutationen in diesem Gen ermöglichen es den Tibetern, in großer Höhe zu leben, aber sie haben dieses Supersportler-Merkmal von Denisovanern geerbt. Denisovaner sind wie Neandertaler, eine ausgestorbene Gruppe von Wesen, die sich vom Homo sapiens unterscheiden, sich aber trotzdem mit ihnen paaren könnten.

Hier ist die Sache, unser gemeinsamer Vorfahr mit Denisovanern und Neandertalern trennte sich von unseren Sapien-Vorfahren und verließ Afrika, zusammen mit anderen menschenähnlichen Hominidenarten, Hunderttausende von Jahren, bevor die mitochondriale Eva im Makgadikgadi-Becken keimte. Pott sagte, dass diese neue Forschung eine enorme Arbeit leistet, um die mütterlichen Ursprünge aller modernen Menschen, die heute auf der Erde leben, zu verfolgen — die Mütter aller Mütter. „Wir alle haben das als Teil unseres Erbes — eine streng afrikanische Geschichte“, sagte Potts. „Wenn Menschen aus Europa oder Nordamerika 23andMe oder Ancestry.com , sie werden Ergebnisse erhalten, die nicht L0 mitochondriale DNA sind, aber sie werden von L0 abgeleitet… ursprünglich abgeleitet von der afrikanischen Geschichte.“

Aber er sagte, dass der Hauptteil der Studie alle anderen Beiträge zum Erbe übersieht, einschließlich einiger aus dem alten Afrika.Wenn zum Beispiel eine Mutter nur Söhne hätte, dann würde ihre DNA in späteren Menschen weitergegeben werden, aber das würde sich nicht „in den Mitochondrien registrieren“, sagte Potts. „Es mag also eine ganze Reihe von Müttern gegeben haben, die aus ganz Afrika zur heutigen genetischen Vielfalt des Menschen, zu den Genomen des modernen Menschen und zu dem, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, beigetragen haben. Potts stellt auch die „Green Corridor“ -Anforderung für diese frühen Migrationen in Frage, da moderne Menschen an höllisch schwierigen Orten leben können – von den kalten Polen bis zur sengenden Wüste. Sogar die modernen Khoisan überleben in dem weniger gastfreundlichen Gelände der Kalahari-Wüste. „Eine Reihe von uns, die Paläoumwelt und menschliche Evolution studieren, entfernen sich von der Idee, dass Menschen in einer idyllischen Korridorumgebung bleiben mussten, um sich zu bewegen“, sagte Potts. Und erinnerte auch daran, dass der Fossilienbestand, der ältere, anatomisch Sapien-Knochen aus Marokko und Äthiopien enthält, nicht mit dieser genetisch bedingten Makgadikgadi-Heimat übereinstimmt.

Vanessa Hayes diskutiert die Bedeutung der Makgadikgadi-Okavango-Region mit dem Schulleiter ǀ kun ǀkunta aus einer erweiterten Ju / ‚hoansi-Familie. Vanessa lebt in der Heimatregion der größeren Kalahari Namibias und besucht seit über einem Jahrzehnt Sekun und seine Großfamilie. / kun war einer der vielen Teilnehmer, die sein Mitogenom für diese Studie gespendet haben. Foto von Chris Bennett, Evolving Picture, Sydney, Australien

Hayes schob diese Begründung zurück und sagte, DNA müsse noch aus dem menschlichen Schädel extrahiert werden, um herauszufinden, wo sie in die Geschichte des modernen Menschen passe. „Wir wollten wirklich die Gründerpopulation definieren“, sagte Hayes, der auch die Abteilung für humane vergleichende und Prostatakrebs-Genomik des Garvan Institute leitet. „Bis wir DNA von diesen Skeletten bekommen und mehr finden skeletons…it es ist sehr schwer für uns zu spekulieren.“Aber diese Fossilien existieren möglicherweise nicht mehr, da Afrika einen ständigen Strom klimatischer, geologischer und architektonischer Veränderungen erlebt hat. Bekannte versteinerte Knochen unterstützen die Idee, dass alle Menschen, ob Sapien, Neandertaler, Denisovan oder auf andere Weise — aus Afrika stammten, aber sie deuten darauf hin, dass die Entstehung unserer modernen Spezies auf dem ganzen Kontinent und auf unterschiedliche Weise geschah. Zum Beispiel berichtete sein Labor im vergangenen Jahr, dass die ältesten bekannten Beweise in Kenia für Fernhandel, präzise Steinwerkzeuge und primitive Buntstifte 305.000 Jahre zurückreichen. Potts fragt sich, ob das genetische Bild — einmal mehr alte DNA aufgedeckt — dasselbe sagen wird wie die Artefaktaufzeichnung. Bis dahin vergleicht er die Makgadikgadi-Studie mit dem Gleichnis von Blinden, die versuchen, einen Elefanten zu verstehen.

„Das ist eines der großartigen Dinge an einem Papier wie diesem: Es trägt einen Teil des Elefanten bei. Aber es gibt uns nicht das Ganze „, sagte Potts.