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Neandertaler könnten aufgrund ihrer Gehirnform ausgestorben sein

Neandertaler könnten aufgrund ihrer Gehirnform ausgestorben sein


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200.000 Jahre lang gediehen Neandertaler in ganz Eurasien. Sie scheinen ein erfülltes und glückliches Leben geführt zu haben. Wie wir stellten sie Kunst her, betrauerten ihre Toten und benutzten sogar Zahnstocher, um sich die Zahnzwischenräume zu putzen. Aber vor 45.000 Jahren, als Homo sapiens zum ersten Mal in Europa ein Zuhause fanden, verschwanden die Neandertaler plötzlich.

Jetzt neue japanische Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaftliche Berichte, gibt einige Vorschläge, warum – indem sie sich das Gehirn der Neandertaler ansieht.

Dies ist das erste Mal, dass sie dies tun. Vor dieser bahnbrechenden Studie war das Gehirn der Neandertaler für Forscher unzugänglich, das Weichgewebe ist längst untergegangen. Aber eine komplizierte Technik namens Computational Neuroanatomy ermöglichte es diesen Wissenschaftlern, detaillierte 3D-Modelle des Neandertaler-Gehirns unter Verwendung von Daten von vier Neandertaler-Schädeln zu erstellen. Als nächstes verglichen sie sie mit Gehirnmodellen für den frühen anatomisch modernen Menschen und einem „durchschnittlichen“ modernen menschlichen Gehirn, wobei Daten von fast 1.200 MRT-Scans verwendet wurden.

Die Ergebnisse zeigen auffallende Unterschiede in der Morphologie des menschlichen und des Neandertalers. Sicher, Neandertaler hatten größere Schädel und entsprechend größere Gehirne, aber Homo sapiens' Kleinhirn ist proportional viel größer. Dieses geriffelte Organ, fast wie ein Schmetterling geformt, sitzt unter den verschnörkelten Kugeln des größeren Großhirns. Doch seine Größe täuscht über seine Leistungsfähigkeit: Es ist für alles zuständig, von Bewegung, Gleichgewicht und Sehvermögen bis hin zu Lernen, Sprache und Stimmung.

Forscher sagen, dass dies darauf hindeutet, dass Neandertaler weniger kognitiv flexibel waren und schlechter darin waren, auf den Beinen zu denken, zu lernen und sich an Veränderungen anzupassen als Homo sapiens. Sie hatten vielleicht eine Sprache – es steht immer noch zur Debatte –, aber ihre sprachlichen Verarbeitungsfähigkeiten wären ein Bruchteil der modernen Menschen gewesen. Hinzu kommen kürzere Aufmerksamkeitsspannen und schlimmere Kurz- und Langzeitgedächtnisse, und ein Bild darüber, wie diese frühen Menschen im Vergleich dazu gekämpft haben könnten, sich anzupassen.

VIDEO: Neandertaler

Warum sind die Neandertaler ausgestorben?

Obwohl es unmöglich ist zu sagen, warum Neandertaler plötzlich verschwunden sind, bietet diese Studie einige Hinweise. Wir wissen mit Sicherheit, dass moderne Menschen und Neandertaler nebeneinander existierten: Homo sapiens’ überlegene kognitive und kommunikative Fähigkeiten haben ihnen möglicherweise eine größere Fähigkeit zur Nahrungssuche und Jagd, zur Bildung politischer Allianzen oder zur Entwicklung von Technologien gegeben, die das Leben einfacher machen. Neandertaler waren möglicherweise nicht in der Lage, mitzuhalten.

Doch nicht alle sind von der Studie überzeugt. Einige Wissenschaftler fragen sich, ob die Schlussfolgerungen der Forscher zu Gehirngröße und -form unbedingt die richtigen sind. Darüber hinaus stellt sich die Frage, ob unser modernes Verständnis von „Intelligenz“ wirklich zutrifft – und ob Neandertaler möglicherweise andere besondere Fähigkeiten hatten, die mit der Zeit verloren gegangen sind.


Sinkende Fruchtbarkeitsraten könnten das Aussterben der Neandertaler erklären

Eine neue Hypothese für das Aussterben der Neandertaler, die durch Populationsmodellierung unterstützt wird, wird in einer neuen Studie von Anna Degioanni von der Universität Aix Marseille, Frankreich, und Kollegen aufgestellt, die am 29. Mai 2019 in der Open-Access-Zeitschrift veröffentlicht wurde PLUS EINS.

Der Mangel an empirischen Daten, die das Testen von Hypothesen ermöglichen, ist eine der größten Herausforderungen für Forscher, die das Aussterben der Neandertaler untersuchen. Viele Hypothesen beinhalten katastrophale Ereignisse wie Krankheiten oder den Klimawandel. Um alternative hypothetische Aussterbeszenarien zu testen, erstellten Degioanni und Kollegen ein Neandertaler-Populationsmodell, das es ihnen ermöglicht, demografische Faktoren zu untersuchen, die über einen Zeitraum von 4.000 bis 10.000 Jahren (ein mit der bekannten Neandertaler-Geschichte kompatibler Zeitrahmen) zu Bevölkerungsrückgang und Populationsaussterben geführt haben könnten ). Die Forscher erstellten grundlegende demografische Parameter für ihr Neandertaler-Aussterbemodell (z. B. Überlebens-, Migrations- und Fruchtbarkeitsraten) basierend auf Beobachtungsdaten moderner Jäger-Sammler-Gruppen und existierender Großaffen sowie verfügbarer paläo-genetischer und empirischer Daten der Neandertaler aus früheren Studien . Die Autoren definierten Populationen als ausgestorben, wenn sie unter 5.000 Individuen fielen.

Die Autoren sahen, dass in ihrem Modell ein Aussterben innerhalb von 10.000 Jahren mit einem Rückgang der Fruchtbarkeitsrate junger (<20-jähriger) Neandertalerinnen um nur 2,7 Prozent möglich gewesen wäre, wenn die Fruchtbarkeitsrate um 8 Prozent zurückgegangen wäre, das Aussterben innerhalb von 4000 Jahren eingetreten wäre . Wenn dieser Rückgang der Fruchtbarkeit durch eine Verringerung des Überlebens von Säuglingen (Kinder unter einem Jahr) verstärkt wurde, hätte eine Verringerung des Überlebens von nur 0,4 Prozent in 10.000 Jahren zum Aussterben führen können.

Die Autoren beabsichtigten, mögliche Szenarien des Aussterbens der Neandertaler zu untersuchen, anstatt eine endgültige Erklärung zu postulieren. Die Forscher stellen jedoch fest, dass diese Studie die erste ist, die empirische Daten verwendet, um darauf hinzuweisen, dass relativ geringfügige demografische Veränderungen wie eine Verringerung der Fruchtbarkeit oder eine Erhöhung der Säuglingssterblichkeit zum Aussterben der Neandertaler geführt haben könnten. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Modellierung ein nützliches Werkzeug bei der Untersuchung von Neandertalern sein kann.

Die Autoren fügen hinzu: „Diese heute veröffentlichte Studie über das Verschwinden der Neandertaler in PLUS EINS versucht nicht zu erklären, "warum" die Neandertaler verschwanden, sondern zu identifizieren, "wie" ihr Untergang stattgefunden haben könnte. Dieser ursprüngliche Ansatz basiert auf der demografischen Modellierung. Die Ergebnisse legen nahe, dass eine sehr geringe Verringerung der Fruchtbarkeit für das Verschwinden der Neandertaler-Population verantwortlich sein könnte. Laut dieser Untersuchung betraf dieser Rückgang nicht alle weiblichen Neandertaler, sondern nur die jüngsten (unter 20 Jahren).


Neandertaler-Gene erklären die Rundheit moderner menschlicher Gehirne

Eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen legt nahe, dass wir in vielerlei Hinsicht Homo sapiens sind nicht so verschieden von unserem nahen Verwandten Homo neanderthalensis. Wie lebende Menschen schufen Neandertaler Kunst, drückten Kultur aus und kümmerten sich um Mitglieder ihrer Gemeinschaft. Aber wir unterscheiden uns in zweierlei Hinsicht von ihnen, die möglicherweise miteinander verbunden sind – die Form unserer Schädel und die Tatsache, dass wir nicht ausgestorben sind.

Das liegt daran, dass Schädel vor allem Gehirne enthalten. Moderne menschliche Schädel haben eine runde, kugelige Form, während Neandertalerschädel länglich sind. In einer am Mittwoch veröffentlichten Studie Aktuelle Biologie, identifizierte ein internationales Wissenschaftlerteam als erstes die genetischen Faktoren, die wahrscheinlich zu diesen zwingenden Formunterschieden geführt haben. Im Gegenzug haben sie uns einem Verständnis dessen, was es bedeutet, ein Mitglied unserer eigenen Spezies zu sein, einen Schritt näher gebracht.

„Die Motivation hinter der Untersuchung der einzigartigen Form des menschlichen Gehirngehäuses besteht darin, dass sie eines der am besten etablierten und klar definierten anatomischen Merkmale darstellt, die sich unterscheiden Homo sapiens von anderen menschlichen Spezies“, sagte der Erstautor und biologischer Anthropologe Philipp Gunz, Ph.D. Invers.

Gunz arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie. Schädel, erklärt er, sind Fenster in die Gehirnbiologie. Wissenschaftler haben gewusst, dass Neandertaler und moderne Menschen Schädel unterschiedlicher Form haben, aber da Gehirngewebe nicht versteinert, blieb die zugrunde liegende Biologie schwer fassbar. Daher verfolgte das Team hier einen interdisziplinären Ansatz und kombinierte die Analyse fossiler Schädel mit Bildgebung des Gehirns und moderner Gensequenzierung.

Es ist wichtig zu beachten, dass unser Gehirn nicht immer kugelförmig war. Der älteste Homo sapiens Fossilien, die in Marokko gefunden und auf etwa 300.000 Jahre datiert wurden, haben endokraniale Bände die in den Bereich des heutigen Menschen fallen, aber endokraniell Formen die länglich sind. Das heißt, sie hatten große Gehirne, aber keine runden. Frühere Arbeiten von Gunz zeigen, dass die moderne Gehirngröße vor etwa 300.000 Jahren entstand, aber kugelförmige Gehirne vor etwa 40.000 Jahren entstanden – etwa zur gleichen Zeit, als die Neandertaler ausstarben.

Gunz sagt, dass die markante Veränderung in Homo sapiens endokraniale Formen spiegeln wahrscheinlich „evolutionäre Veränderungen in der Organisation der Strukturen des menschlichen Gehirns wider, vielleicht sogar in der genauen Art und Weise, wie verschiedene Bereiche miteinander verbunden sind“.

Um diese Idee zu untersuchen, entwickelte das Team ein vereinbartes Maß für die Globularität, indem es virtuelle Abdrücke des Inneren des Neandertalers und moderner menschlicher Gehirngehäuse erstellte. Anschließend maßen sie mit Hilfe von MRT-Gehirnscans die Globularität der Gehirne von 4.469 lebenden Menschen. Die Wissenschaftler untersuchten auch die DNA dieser Teilnehmer – auf der Suche nach Fragmenten der alten Neandertaler-DNA in der Hoffnung, dass es einen Zusammenhang zwischen der Abstammung der Neandertaler und der Gehirnform geben könnte. Obwohl die Neandertaler ausgestorben sind, lebt ihr genetisches Erbe aufgrund uralter Begegnungen mit anatomisch modernen Menschen weiter.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass, obwohl alle lebenden Menschen Schädelformen haben, die sich deutlich von Neandertalerschädeln unterscheiden, moderne Menschen in ihrem Gehirnglobularitätsgrad variieren. Darüber hinaus entdeckten sie, dass bei lebenden Menschen Neandertaler-DNA-Fragmente auf den Chromosomen 1 und 18 mit reduziert Kugelförmigkeit.

„Wie bei anderen Aspekten der Gehirnanatomie wird der Grad der Globularität wahrscheinlich durch Variationen in vielen verschiedenen Genen beeinflusst, jedes mit einem kleinen Effekt“, erklärt Gunz. „Die Auswirkungen jedes assoziierten Neandertaler-Fragments waren subtil, aber aufgrund der Verwendung einer großen Stichprobengröße in unserer Studie nachweisbar.“

Diese Neandertaler-Fragmente wurden dann mit veränderter Genaktivität in Hirnstrukturgeweben, einschließlich des Putamens in den Basalganglien und im Kleinhirn, in Verbindung gebracht. Die Gene, mit denen die Fragmente assoziiert sind, UBR4 und PHLPPI, spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Gehirns – und es ist wahrscheinlich, dass hier die Verbindung zwischen Gehirnglobularität und Gehirnmechanismen besteht. Die Basalganglien tragen zu kognitiven Funktionen wie dem Erlernen und Planen von Fähigkeiten bei, und das Kleinhirn – das 50 Prozent der Neuronen des Gehirns enthält – ist wichtig für die Sprachverarbeitung und das Arbeitsgedächtnis.

Gunz betont, dass die Auswirkungen des Tragens von Neandertaler-Fragmenten, die die Gehirnform beeinflussen, bestenfalls subtil sind – und ihr Fokus auf die Globularität wurde nicht durch „die Idee motiviert, dass die Gehirnform uns etwas Einfaches über unser Verhalten sagen kann“. Während andere Wissenschaftler argumentierten, dass das runde, gewölbte Kleinhirn des Menschen uns möglicherweise einen sozialen und kognitiven Vorsprung gegenüber Neandertalern verschafft hat, glaubt Gunz, dass „es keinen Grund gibt, eine direkte Korrelation zwischen der allgemeinen Gehirnform und dem Verhalten zu erwarten“.

Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Entwicklungsmechanismen wahrscheinlich zur Evolution der modernen Gehirnform und -funktion beigetragen haben – die es uns ermöglichen, die fühlenden, denkenden Menschen zu sein, die wir heute sind. Das Team plant, die mit der Globularität verbundenen Gene weiter zu untersuchen, in der Hoffnung, dass sie andere Möglichkeiten aufdecken, wie diese Eigenschaft mit der menschlichen Biologie verbunden ist. Wir sind die einzigen Menschen auf der Erde – und warum ist immer noch ein Rätsel.


Neandertaler

Daniel Green arbeitete mit anderen Forschern zusammen, um die alltägliche Realität des Lebens in Frankreich vor 250.000 Jahren zu ermitteln, einschließlich der Bleiexposition.

Neandertaler und Menschen waren kein One-Night-Stand

Unsere DNA hat viele weitere Begegnungen offenbart.

Menschen sind genauso gewalttätig wie Neandertaler, schlussfolgern Wissenschaftler

Der antike moderne Mensch hatte genauso viele Kopfverletzungen wie der Neandertaler.

Neandertaler: Der Klimawandel hat möglicherweise unsere nächsten menschlichen Verwandten getötet

Forscher, die die Stalagmiten Rumäniens untersuchen, glauben, dass kaltes Wetter zum Aussterben unserer nächsten menschlichen Verwandten beigetragen haben könnte – der Neandertaler.

Geheimnisse der Neandertaler: kollaborative, intelligente Jäger

Mit einer Analyse prähistorischer Tierreste aus Deutschland können wir ableiten, dass Neandertaler zu ausgeklügelten und kollaborativen Jagdstrategien fähig waren.

Neandertaler könnten aufgrund ihrer Gehirnform ausgestorben sein

Eine komplizierte Technik namens Computational Neuroanatomy ermöglichte es diesen Wissenschaftlern, detaillierte 3D-Modelle des Neandertaler-Gehirns unter Verwendung von Daten von vier Neandertaler-Schädeln zu erstellen.

Neandertaler, die ersten missverstandenen Künstler der Welt

Es ist schon lange eine Beleidigung, Neandertaler genannt zu werden. Aber je mehr diese schwer fassbaren, verschwundenen Menschen untersucht wurden, desto mehr Respekt haben sie unter Wissenschaftlern erlangt.

Der Mensch hat die Neandertaler nicht überlistet. Wir haben sie einfach überdauert.

In einem neuen Artikel, der am Dienstag in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, testen Oren Kolodny und sein Kollege Marc Feldman eine grundlegende Hypothese – dass das Aussterben der Neandertaler einfach eine Folge von Populationsdynamik und schlechtem Timing war.

Neandertaler in Deutschland sind kurz nach dem Bevölkerungsgipfel ausgestorben

Archäologen haben zahlreiche Siedlungen in Deutschland entdeckt. Sie haben auch Beweise gefunden, die zeigen, dass die Neandertaler-Populationen dort ein ungeklärtes, plötzliches Ende fanden.

Neandertaler-Mutationen könnten immer noch Menschen betreffen

Die Zucht mit Neandertalern könnte für die frühen Menschen einen hohen Preis gehabt haben, so eine neue Studie, die kürzlich in der Zeitschrift GENETICS veröffentlicht wurde.

„Beispiellose“ Entdeckung mysteriöser Strukturen, die von Neandertalern geschaffen wurden

Felszeichnungen suggerieren eine komplexe soziale Struktur und rituelles Verhalten.

Hat der Klimawandel zum Untergang der Neandertaler beigetragen?

Ein Zooarchäologe von der University of Colorado Denver sagt, er habe Beweise dafür gefunden, dass europäische Neandertaler durch den Klimawandel verursachte extreme Kälteperioden überstanden haben könnten, basierend auf Anzeichen von Ernährungsstress, die in ihren Überresten zurückgelassen wurden.

Der moderne Mensch brachte den Neandertalern eine tödliche Krankheit

Laut Wissenschaftlern der Cambridge und Oxford Brookes Universitäten brachten moderne Menschen, als sie Afrika verließen und nach Europa kamen, Krankheiten mit sich, die den Neandertalern noch nie zuvor begegnet waren und die nicht so effektiv wie die Neuankömmlinge bekämpfen konnten.

Unsere Neandertaler, wir selbst

Von Elizabeth Kolbert

Es stellt sich jedoch heraus, dass die Darstellung der Neandertaler als behaarte, keulenschwingende Tiere – beliebt seit der Entdeckung der ersten Neandertalerknochen in den fünfziger Jahren – mehr über uns aussagt als über sie.

Neandertaler verschwanden früher als gedacht

Neue Forschungsergebnisse, die am Freitag im Journal of Human Evolution veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass Neandertaler vor 45.000 Jahren verschwunden sein könnten.

Knochenwerkzeug von Neandertalern in Frankreich gefunden

Unser derzeitiges Verständnis der menschlichen Evolution und des menschlichen Verhaltens könnte sich völlig ändern, nachdem Forscher der Universität von Montreal ein Knochenwerkzeug aus der Neandertaler-Ära entdeckt haben, das mehrere Verwendungszwecke zu haben scheint.

Neandertaler standen modernen Menschen nicht nach

Die weit verbreitete Vorstellung, dass Neandertaler dämlich waren und dass ihre mindere Intelligenz es ermöglichte, dass sie von den viel helleren Vorfahren des modernen Menschen zum Aussterben getrieben wurden, wird nicht durch wissenschaftliche Beweise gestützt.

Neandertaler Backenzahn deutet auf eine frühe Entwöhnung hin

Moderne Mütter diskutieren gerne, wie lange sie stillen sollen, ein Thema, das sowohl Schuldgefühle als auch Stolz weckt. Jetzt - in einem sehr vorläufigen Ergebnis - wiegen die Neandertaler. Durch die Untersuchung des Bariumgehalts im versteinerten Backenzahn eines Neandertaler-Kindes kamen die Forscher zu dem Schluss, dass das Kind die ersten sieben Monate ausschließlich gestillt wurde, gefolgt von sieben Monaten Muttermilch, ergänzt durch andere Lebensmittel. Dann kehrte das Bariummuster im Zahnschmelz "zu pränatalen Ausgangswerten zurück, was auf einen abrupten Stillstopp im Alter von 1,2 Jahren hindeutet", berichteten die Wissenschaftler am Mittwoch in der Fachzeitschrift "Nature". American Academy of Pediatrics – die vorschlägt, dass Mütter Babys sechs Monate lang ausschließlich und nach Möglichkeit 12 Monate lang stillen – stellt eine viel kürzere Stillzeit dar, als sie von Affen oder der überwiegenden Mehrheit der modernen Menschen praktiziert wird. Das durchschnittliche Entwöhnungsalter in nichtindustriellen Populationen beträgt etwa 2,5 Jahre, bei Schimpansen in freier Wildbahn etwa 5,3 Jahre. Natürlich waren die Lebensbedingungen für unsere evolutionären Vettern, die Neandertaler, die in den letzten 30.000 Jahren ausgestorben waren, ganz anders.

Studie beleuchtet Neandertaler

Madrid, 7. Mai (EFE).- Elf der 13 Neandertaler, die in der Höhle El Sidron in Nordspanien lebten, waren Rechtshänder, was darauf hindeutet, dass diese Vettern des modernen Menschen eine Gehirnstruktur ähnlich der des Homo sapiens hatten, eine in Plos . veröffentlichte Studie Eine Zeitschrift sagte. Forscher, darunter Mitglieder des spanischen CSIC-Forschungsrates, analysierten Rillen in mehr als 60 Neandertaler-Zahnstücken. Manuelle Lateralität "spiegelt die spezialisierte Organisation des Gehirns wider, daher ist sein evolutionärer Ursprung seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung", Projekt sagte Regisseur Antonio Rosas.

Fundgrube von Neandertaler-Knochen in griechischer Höhle

Eine Fundgrube von Neandertaler-Fossilien, darunter Knochen von Kindern und Erwachsenen, die in einer Höhle in Griechenland entdeckt wurden, deutet darauf hin, dass das Gebiet möglicherweise eine wichtige Kreuzung für alte Menschen war, sagen Forscher. Das Timing der Fossilien deutet darauf hin, dass Neandertaler und Menschen dort zumindest die Möglichkeit hatten, zu interagieren oder sich zu kreuzen, fügten die Forscher hinzu.


Uralte menschliche Spezies könnte aufgrund des Klimawandels ausgestorben sein

Freitag, 27. November 2020, 07:02 Uhr - Forscher sagen mehrere Homo Arten verloren einen erheblichen Teil ihres klimatischen Nischenraums, bevor sie ausstarben.

Während die meisten wissenschaftlichen Aufzeichnungen darauf hinweisen, dass die Gattung Homo sich vor über 2 bis 3 Millionen Jahren entwickelt haben, bleibt umstritten, was ihr Aussterben verursacht hat. Moderne Menschen, Homo sapiens, sind die einzigen Homininen, die Millionen von Jahren unter sich ändernden Bedingungen überlebt haben, und eine in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Eine Erde spekuliert, dass die Rolle des Klimawandels beim Aussterben alter menschlicher Spezies weitgehend übersehen wird.

Die Homo Die Gattung ist in mindestens sechs Arten unterteilt, aber die Forscher sagen, dass die Aufmerksamkeit hauptsächlich auf das Verschwinden der Neandertaler gelenkt wird, aufgrund ihrer relativen Ähnlichkeit mit den antiken H. sapiens. In der Studie heißt es, dass „fast alle existierenden [Studien] entweder auf den Klimawandel oder auf den Kontakt mit den technisch Fortgeschrittenen hinweisen“. H. sapiens als mögliche kausale Erklärungen.“

Die Konkurrenz, sowohl zwischen mehreren Arten als auch innerhalb einer Art, sowie Klimaveränderungen gelten nach Ansicht der Forscher als „die wichtigsten Faktoren, die das Artensterben erklären“.

FOSSILIEN, KLIMAMODELLE ZUM STUDIEREN VON HOMINIMS

Sechs der Arten in unserem Homo Gattung untersuchten die Forscher den Einfluss von Umweltveränderungen auf ihr Überleben. Fossile Aufzeichnungen wurden auf Simulationen des Klimas verwiesen, in dem diese Arten lebten, einschließlich Faktoren wie Niederschlag, Temperatur und die Menge an Kohlendioxid-Ökosystemen, die aus der Atmosphäre aufgenommen wurden.

Modell eines Homo erectus Kopfes im Natural History Museum in London, England. Bildnachweis: Emőke Dénes/Wikimedia Commons

Fossile Aufzeichnungen zeigen, dass alle sechs Homo Arten wiesen während ihrer Existenz einen Nischenkonservatismus auf, was bedeutet, dass sie die meiste Zeit in bestimmten Umgebungen verbrachten, wahrscheinlich aufgrund des geeigneten Klimas und der verfügbaren natürlichen Ressourcen. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass sie dadurch möglicherweise besonders empfindlich auf Veränderungen des Klimas reagiert haben, an die sich nur schwer anpassen ließen.

Die Daten ergaben, dass drei Homo Arten erlebten eine plötzliche Schrumpfung in ihrer Klimanische, kurz bevor sie verschwanden. Zwei ausgestorbene Arten, H. heidelbergensis und H. erectusEr war mit „sehr ungewöhnlichen klimatischen Bedingungen vor dem Aussterben“ konfrontiert.

Die H. erectus unter den wärmsten und feuchtesten Klimazonen angesiedelt, die in ihrer Region in Südostasien verfügbar waren. Die Forscher sagten, dass das Aussterben von H. erectus trat während der letzten Eiszeit auf, die das kälteste Klima war, das Arten jemals ertragen hatten. Die H. heidelbergensis befanden sich in der gleichen misslichen Lage, da sie auch in relativ warmen Gebieten im indischen Subkontinent und in Südasien lebten.

Die Interpretation eines Homo erectus durch einen unabhängigen Künstler. Bildnachweis: Cicero Moraes/Wikimedia Commons

Die Neandertaler lebten in trockeneren, warmen Klimazonen im Mittelmeerraum, waren aber weniger anfällig als die H. heidelbergensis und H. erectus zum Aussterben durch den Klimawandel. Die Berechnungen haben ergeben, dass H. sapiens erweiterten ihre klimatische Nische, als die Neandertaler verschwanden. Die Studie stellt fest, dass die Ursachen für den Tod der Neandertaler weithin umstritten sind und wahrscheinlich eine Reihe von Faktoren beinhalten, behauptet jedoch, dass der Klimawandel wahrscheinlich einen signifikanten Einfluss hatte.

Die Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse den „ersten starken Beweis dafür liefern, dass der Klimawandel ein gemeinsamer Aussterbefaktor aller unserer Vorfahren war“.

ÜBERLEBEN IM VERÄNDERUNGEN DES KLIMAS

In Bezug auf die Evolutionsbiologie der Erde ist das Aussterben ein normales Ereignis, da sich die Genetik mit jeder nachfolgenden Generation ändert, Lebensräume verloren gehen oder andere Umweltstressoren wie Asteroiden zuschlagen. Die Studie betont jedoch, dass der Klimawandel Tausende von Arten ausgelöscht hat und sich sicherlich wiederholen kann.

„Für verschwundene menschliche Spezies hatte das Aussterben einen offenen, unbestreitbaren klimatischen Antrieb, der im Fall der Neandertaler den Effekt der Konkurrenz mit uns noch verstärkt. Vor allem, Homo sapiens ist die einzige Art, deren Klimanische sich gegen Ende unserer Analyse, als die Neandertaler ausstarben, noch ausdehnte“, heißt es in der Studie.

Künstlerische Darstellung der Erde vor etwa 60.000 Jahren während des Pleistozäns. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Als Gründe dafür wurden verschiedene kognitive Fähigkeiten genannt, darunter Feuerkontrolle, Herstellung von Kleidungsstücken und die Fähigkeit zu reisen H. sapiens konnten den uralten Klimawandel überleben. Die Forscher stellen zwar fest, dass die Methodik, die sie für diese Studie verwendet haben, nicht verwendet werden kann, um die Zukunft von H. sapiens, betonen sie, dass unsere Zukunft von der Gesundheit des Planeten abhängt.

"Selbst das Gehirnkraftwerk im Tierreich, [die Gattung Homo], kann den Klimawandel nicht überleben, wenn er zu extrem wird", sagt Pasquale Raia von der Universität Neapel Federico II, einer der Autoren der Studie, in einem Interview mit Sapiens .


Neandertaler-Gene beeinflussen die Schädelform und die Gehirngröße des heutigen Menschen

Neandertaler mögen vor etwa 40.000 Jahren ausgestorben sein, aber dank der Kreuzung der Arten leben ihre Gene im modernen Menschen weiter.

Die Auswirkungen dieser genetischen Vererbung bleiben weitgehend unklar, obwohl frühere Studien Verbindungen zur Krankheitsimmunität, Haarfarbe und sogar zum Schlafverhalten vorgeschlagen haben. Jetzt berichtet Carl Zimmer für Die New York Times, eine kürzlich in . veröffentlichte Studie Aktuelle Biologie bietet ein weiteres Beispiel für den Einfluss des Neandertalers auf Homo sapiens: Im Vergleich zu Individuen ohne Neandertaler-DNA haben Träger eher ein leicht verlängertes als ein rundes Gehirn.

Diese Tendenz macht Sinn angesichts der charakteristischen länglichen Schädelform der Neandertaler, die Wissenschaft Zeitschrift ’s Ann Gibbons vergleicht mit einem Fußball, im Gegensatz zu modernen Menschen, die eher Basketball-förmigen Schädeln. Es wäre logisch anzunehmen, dass diese langgestreckte Form ähnlich langgezogene Gehirne widerspiegelt, aber wie Hauptautor Philipp Gunz vom deutschen Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie erzählt Live-Wissenschaft’er Charles Q. Choi, Gehirngewebe versteinert nicht, was es schwierig macht, die “grundlegende Biologie” der Neandertalerschädel zu bestimmen.

Um dieses Hindernis zu überwinden, verwendeten Gunz und seine Kollegen Computertomographie (CT)-Scannen, um Abdrücke von sieben Neandertaler- und 19 modernen menschlichen Schädeln zu erzeugen. Basierend auf diesen Daten erstellte das Team einen “Globularity Index”, mit dem gemessen werden kann, wie globulös (abgerundet) oder verlängert das Gehirn ist. Als nächstes schreibt Dyani Lewis für Kosmos, wendeten die Forscher diese Maßnahme auf Magnetresonanztomographie (MRT)-Scans von rund 4.500 zeitgenössischen Menschen europäischer Abstammung an und verglichen diese Zahlen dann mit Genomdaten, die den Anteil der Teilnehmer an Neandertaler-DNA-Fragmenten katalogisierten.

Zwei spezifische Gene traten in Korrelation mit etwas weniger kugelförmigen Köpfen auf, so Die New York Times’ Zimmer: UBR4, das mit der Bildung von Neuronen verbunden ist, und PHLPP1, das die Produktion einer Neuronen-isolierenden Hülle namens Myelin steuert. Sowohl UBR4 als auch PHLPP1 betreffen bedeutende Regionen des Gehirns, einschließlich des Teils des Vorderhirns, das als Putamen bezeichnet wird und einen Teil der Basalganglien bildet, und des Kleinhirns. Wie Sarah Sloat erklärt für Invers, beeinflussen die Basalganglien kognitive Funktionen wie das Erlernen von Fertigkeiten, die Feinmotorik und die Planung, während das Kleinhirn bei der Sprachverarbeitung, motorischen Bewegung und dem Arbeitsgedächtnis hilft.

In modernen menschlichen Gehirnen produziert PHLPP1 wahrscheinlich zusätzliches Myelin im Kleinhirn UBR4 kann Neuronen im Putamen schneller wachsen lassen. Verhältnismäßig, Wissenschaft’s Gibbons bemerkt, Neandertaler-Varianten können die UBR4-Expression in den Basalganglien verringern und die Myelinisierung von Axionen im Kleinhirn reduzieren—Phänomene, die zu kleinen Unterschieden in der neuronalen Konnektivität und der Regulation von Motorik und Sprache im Kleinhirn beitragen könnten, so die Studie Hauptautor Simon Fisher vom niederländischen Max-Planck-Institut für Psycholinguistik erzählt Gibbons.

Dennoch sind die Auswirkungen solcher Genvariationen beim lebenden Menschen wahrscheinlich zu vernachlässigen, da der Schädel lediglich eine leichte, kaum wahrnehmbare Verlängerung hinzufügt.

“Gehirnformunterschiede sind einer der Hauptunterschiede zwischen uns und Neandertalern,” Darren Curnoe, ein Paläoanthropologe von der australischen University of New South Wales, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt Kosmos, “ und untermauert sehr wahrscheinlich einige der wichtigsten Verhaltensunterschiede zwischen unseren Spezies.”

Im Interview mit Die New York Times, fügt Fisher hinzu, dass die Evolution der UBR4- und PHLPP1-Gene die Entwicklung moderner Menschen mit ausgeklügelter Sprache, Werkzeugbau und ähnlich fortschrittlichen Verhaltensweisen widerspiegeln könnte.

Zu den Genen, die die Gehirnform steuern, und zu den Auswirkungen solcher Gene auf den modernen Menschen, der Fragmente der Neandertaler-DNA trägt, geben die Forscher jedoch keine entscheidende Aussage, sagt Gunz: "Ich möchte nicht so klingen, als würde ich" Ich fördere eine neue Art von Phrenologie,” er erzählt Kosmos. “Wir versuchen nicht zu argumentieren, dass die Gehirnform einer direkten Selektion unterliegt und die Gehirnform überhaupt in direktem Zusammenhang mit dem Verhalten steht.”


Menschen und Neandertaler verzweigen sich vor 600.000 Jahren aufgrund eines inkompatiblen Y-Chromosoms

Neandertaler und Mensch haben sich vor etwa 600.000 Jahren abgezweigt, möglicherweise wegen genetischer Inkompatibilität im Zusammenhang mit dem Y-Chromosom, hat ein Forscherteam bekannt gegeben.

Vor etwa 100.000 bis 60.000 Jahren gab es einige Kreuzungen zwischen Homo sapiens und Neandertalern, wie frühere Forschungen gezeigt haben.

Die neueste Forschung spekuliert, dass männliche Kinder, die zwischen einer Homo sapien-Frau und einem Neandertaler gezeugt wurden, zu einer Fehlgeburt geführt hätten, heißt es in einem Artikel im New Scientist. Die Forschung geht davon aus, dass der jüngste gemeinsame Vorfahre von Mensch und Neandertaler vor etwa 590.000 Jahren lebte. Dieser Zeitrahmen ist mit den Schätzungen anderer Forscher kompatibel.

Ein Modell eines erwachsenen männlichen Neandertalers, der in der Hall of Human Origins im Smithsonian Museum of Natural History in Washington, D.C. ( CC BY SA 2.0 )

"Neandertaler-Gene wurden in unseren Genomen auf X-Chromosomen gefunden und mit Merkmalen wie Hautfarbe, Fruchtbarkeit und sogar Depression und Sucht in Verbindung gebracht", heißt es in dem Artikel. „Nun deutet eine Analyse eines Y-Chromosoms eines 49.000 Jahre alten männlichen Neandertalers, der in El Sidrón, Spanien, gefunden wurde, darauf hin, dass das Chromosom scheinbar ausgestorben ist, ohne beim modernen Menschen Spuren zu hinterlassen. Dies könnte einfach daran liegen, dass es aus dem menschlichen Genpool abgedriftet ist oder, wie die neue Studie nahelegt, daran, dass genetische Unterschiede dazu führten, dass Hybrid-Nachkommen mit diesem Chromosom unfruchtbar waren – eine genetische Sackgasse.“

Die Studie ergab, dass das Immunsystem der Frau die Föten mit dem Neandertaler-Y-Chromosom aufgrund von Inkompatibilität angegriffen haben könnte. Im Laufe der Zeit könnten die ständigen Fehlgeburten dazu geführt haben, dass diese Gene beim modernen Menschen fehlen.

Fernando Mendez von der Stanford University leitete die Forschung, die in der Amerikanisches Journal für Humangenetik , vergleicht alte und moderne Menschen, Neandertaler und Schimpansen Y-Chromosomen. New Scientist sagt, dass sie Mutationen in vier Genen festgestellt haben, die verhindern könnten, dass das Y-Chromosom von Neandertaler-Vätern auf die Hybridkinder übergeht.

„Einige dieser Mutationen könnten eine Rolle beim Verlust der Neandertaler-Y-Chromosomen in der menschlichen Bevölkerung gespielt haben“, sagte Mendez.

Beziehung des Neandertaler-Y-Chromosoms zu denen des modernen Menschen. Die Genealogie (roter Baum) kann sparsam als Spiegelung der Populationsdivergenz (grauer Baum) erklärt werden. Die Forscher finden keine Beweise für (a) einen stark divergenten superarchaischen Ursprung des Neandertaler-Y-Chromosoms, (b) einen alten Genfluss nach der Datierung der Bevölkerungsspaltung oder (c) eine relativ neue Introgression eines modernen menschlichen Y-Chromosoms in die Bevölkerung der Neandertaler. ( Mendezet al. )

Ein Artikel von Darren Curnoe im Oktober 2015 in The Conversation berichtete ähnlich über das Y-Chromosom. Curnoe sagte:

„Im letzten halben Jahrzehnt hat die Forschung an alter DNA einige überraschende Aspekte unserer Evolutionsgeschichte der letzten 50.000 Jahre enthüllt. Das vielleicht Erschreckendste war das Ausmaß, in dem sich die Vorfahren lebender Menschen auf dem ganzen Planeten mit anderen eng verwandten Menschenarten vermischten. […] Einer besonders interessantes Beispiel verglich das Genom eines weiblichen Neandertalers mit 1.000 zeitgenössischen menschlichen aus der ganzen Welt und fand klare Hinweise auf eine negative Selektion. Die Kartierung der DNA von Neandertalern mit dieser großen Anzahl menschlicher Genome zeigte auch, dass es riesige "Wüsten" der Neandertaler-Vorfahren gab. Eine Million Basenpaare im Vergleich über die Autosomen (d. h. andere als die X- oder Y-Chromosomen) zeigten vier Fenster bei Europäern und 14 bei Ostasiaten, wo etwa 0,1% der DNA Neandertaler waren. Es ist auch bekannt, dass dem menschlichen Y-Chromosom Neandertaler-DNA fehlt, was auf eine starke natürliche Selektion gegen hybride Männchen hindeutet, die wahrscheinlich unfruchtbar waren.“

Im Januar 2016 erschien ein Papier in Das American Journal of Human Genetics besagte andere Studien haben herausgefunden, dass die moderne menschliche Immunität durch die Kreuzung mit dem, was die Autoren "archaische Menschen" nennen, gestärkt wurde. Die von den Autoren untersuchten Gene, menschliche Toll-ähnliche Rezeptoren, wurden möglicherweise an den modernen Menschen weitergegeben, als sie sich vor etwa 50.000 Jahren mit Neandertalern kreuzten.

Vergleich moderner Menschen- und Neandertalerschädel aus dem Cleveland Museum of Natural History. (Ableitung) ( CC BY SA 2.0 )

Forscher haben geschätzt, dass 1 bis 6 Prozent der modernen eurasischen Gene von ausgestorbenen Homininen stammen, einschließlich Denosivan und Neandertalern.

Ausgewähltes Bild: Eine Künstlerdarstellung einer Neandertalerfamilie. Quelle: Gemeinfrei


Uralte menschliche Spezies könnte aufgrund des Klimawandels ausgestorben sein

Während die meisten wissenschaftlichen Aufzeichnungen darauf hinweisen, dass die Gattung Homo sich vor über 2 bis 3 Millionen Jahren entwickelt haben, bleibt umstritten, was ihr Aussterben verursacht hat. Moderne Menschen, Homo sapiens, sind die einzigen Homininen, die Millionen von Jahren unter sich ändernden Bedingungen überlebt haben, und eine in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Eine Erde spekuliert, dass die Rolle des Klimawandels beim Aussterben alter menschlicher Spezies weitgehend übersehen wird.

Die Homo genus is divided into at least six species, but the researchers say attention is mostly drawn to the disappearance of the Neanderthals, due to their relative similarities to ancient H. sapiens. The study says that “almost all existing [studies] point to either climate change or to contact with the technologically advanced H. sapiens as the potential causal explanations.”

The researchers say that competition, both between several species or within a species, and climate changes are considered to be “the most important factors explaining species extinction.”

FOSSILS, CLIMATE MODELS TO STUDY HOMINIMS

Six of the species in our Homo genus were investigated by the researchers to determine the influence environmental changes had on their survival. Fossil records were referenced to simulations of the climates that these species lived in, which included factors such as rainfall, temperature, and the amount of carbon dioxide ecosystems were capturing from the atmosphere.

Model of a Homo erectus head at the Natural History Museum in London, England. Credit: Emőke Dénes/ Wikimedia Commons

Fossil records indicate that all six Homo species exhibited niche conservatism during their existence, which means that they spent most of their time in specific environments, likely due to the suitable climate and natural resources that were available. However, the researchers note that this might have made them particularly sensitive to changes in the climate, which would have been difficult to adapt to.

The data revealed that three Homo species experienced a sudden shrinkage in their climatic niche right before they vanished. Two extinct species, H. heidelbergensis und H. erectus, faced “highly unusual climatic conditions before extinction.”

Die H. erectus settled under the warmest, most humid climates that were available in their region in South East Asia. The researchers said that unsurprisingly, the extinction of H. erectus occurred during the last glacial period, which was the coldest climate that species had ever endured. Die H. heidelbergensis found themselves in the same predicament as they also lived in relatively warm areas in the Indian sub-content and Southern Asia.

An independent artist's intrepretation of a Homo erectus. Credit: Cicero Moraes/Wikimedia Commons

The Neanderthals lived in more arid, warm climates in the Mediterranean area, but were less vulnerable than the H. heidelbergensis und H. erectus to extinction caused by climate change. The calculations revealed that H. sapiens were widening its climatic niche as the Neanderthals vanished. The study notes that the causes for the Neanderthals’ demise are widely contested and likely include a number of factors, but asserts that climate change likely had a significant influence.

The researchers say that their findings provide the “first strong evidence that climate change was a common extinction factor shared by all our ancestors.”

SURVIVAL AMIDST THE CHANGING CLIMATE

In terms of Earth’s evolutionary biology, extinction is a normal event as genetics change with each successive generation, habitats are lost, or other environmental stressors, such as asteroids, strike. However, the study emphasizes that climate change has wiped out thousands of species, and is certainly capable of repeating itself.

“For vanished human species, extinction had a candid, unquestionable climatic drive, which in the case of Neanderthals adds to the effect of competition with ourselves. Vor allem, Homo sapiens is the only species whose climatic niche was still expanding toward the end of our analysis, when the Neanderthals went extinct,” the study states.

Artist's rendition of Earth approximately 60,000 years ago during the Pleistocene. Credit: NASA/JPL-Caltech

Several cognitive skills, including fire control, garment making, and the ability to travel were all cited as reasons for why H. sapiens were able to survive ancient climate change. While the researchers note that the methodology they used for this study cannot be used to model the future of H. sapiens, they emphasize that our future depends on the health of the planet.

"Even the brain powerhouse in the animal kingdom, [the Homo genus], cannot survive climate change when it gets too extreme," says paleontologist Pasquale Raia, of the University of Naples Federico II, one of the study's authors in an interview with Sapiens.

"People should mind that, given the current mayhem we are causing."


Ancient human species may have gone extinct because of climate change

Friday, November 27th 2020, 7:02 am - Researchers say several Homo species lost a significant portion of their climatic niche space before they went extinct.

While most scientific records indicate that the genus Homo evolved over 2 to 3 million years ago, what caused their extinctions remains contested. Modern humans, Homo sapiens, are the only hominins that have survived millions of years of changing conditions, and a study published in the journal One Earth speculates that the role climate change played in the extinction of ancient human species is largely overlooked.

Die Homo genus is divided into at least six species, but the researchers say attention is mostly drawn to the disappearance of the Neanderthals, due to their relative similarities to ancient H. sapiens. The study says that “almost all existing [studies] point to either climate change or to contact with the technologically advanced H. sapiens as the potential causal explanations.”

The researchers say that competition, both between several species or within a species, and climate changes are considered to be “the most important factors explaining species extinction.”

FOSSILS, CLIMATE MODELS TO STUDY HOMINIMS

Six of the species in our Homo genus were investigated by the researchers to determine the influence environmental changes had on their survival. Fossil records were referenced to simulations of the climates that these species lived in, which included factors such as rainfall, temperature, and the amount of carbon dioxide ecosystems were capturing from the atmosphere.

Model of a Homo erectus head at the Natural History Museum in London, England. Credit: Emőke Dénes/ Wikimedia Commons

Fossil records indicate that all six Homo species exhibited niche conservatism during their existence, which means that they spent most of their time in specific environments, likely due to the suitable climate and natural resources that were available. However, the researchers note that this might have made them particularly sensitive to changes in the climate, which would have been difficult to adapt to.

The data revealed that three Homo species experienced a sudden shrinkage in their climatic niche right before they vanished. Two extinct species, H. heidelbergensis und H. erectus, faced “highly unusual climatic conditions before extinction.”

Die H. erectus settled under the warmest, most humid climates that were available in their region in South East Asia. The researchers said that unsurprisingly, the extinction of H. erectus occurred during the last glacial period, which was the coldest climate that species had ever endured. Die H. heidelbergensis found themselves in the same predicament as they also lived in relatively warm areas in the Indian sub-content and Southern Asia.

An independent artist's intrepretation of a Homo erectus. Credit: Cicero Moraes/Wikimedia Commons

The Neanderthals lived in more arid, warm climates in the Mediterranean area, but were less vulnerable than the H. heidelbergensis und H. erectus to extinction caused by climate change. The calculations revealed that H. sapiens were widening its climatic niche as the Neanderthals vanished. The study notes that the causes for the Neanderthals’ demise are widely contested and likely include a number of factors, but asserts that climate change likely had a significant influence.

The researchers say that their findings provide the “first strong evidence that climate change was a common extinction factor shared by all our ancestors.”

SURVIVAL AMIDST THE CHANGING CLIMATE

In terms of Earth’s evolutionary biology, extinction is a normal event as genetics change with each successive generation, habitats are lost, or other environmental stressors, such as asteroids, strike. However, the study emphasizes that climate change has wiped out thousands of species, and is certainly capable of repeating itself.

“For vanished human species, extinction had a candid, unquestionable climatic drive, which in the case of Neanderthals adds to the effect of competition with ourselves. Vor allem, Homo sapiens is the only species whose climatic niche was still expanding toward the end of our analysis, when the Neanderthals went extinct,” the study states.

Artist's rendition of Earth approximately 60,000 years ago during the Pleistocene. Credit: NASA/JPL-Caltech

Several cognitive skills, including fire control, garment making, and the ability to travel were all cited as reasons for why H. sapiens were able to survive ancient climate change. While the researchers note that the methodology they used for this study cannot be used to model the future of H. sapiens, they emphasize that our future depends on the health of the planet.

"Even the brain powerhouse in the animal kingdom, [the Homo genus], cannot survive climate change when it gets too extreme," says paleontologist Pasquale Raia, of the University of Naples Federico II, one of the study's authors in an interview with Sapiens.


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