Senckenberg Forschung

Die Vorfahren des Menschen als Studienobjekt

Geländeerkundung in Megalopolis
Die PaGE-Gruppe bei der Geländeerkundung in Megalopolis, Zentral-Peloponnes, Oktober 2012.

 

 

Selbst nach jahrelanger Forschung wird die Herkunftsgeschichte der europäischen Menschen leidenschaftlich erörtert. Immer wieder kommt es zu überraschenden Entdeckungen. Wer waren die ersten Europäer? Wann sind sie erschienen? Wie sieht die Abstammungslinie des Neandertalers aus? In welcher Beziehung standen die ersten modernen Menschen zu den letzten Neandertalern? Das sind nur einige der viel diskutierten Fragen.

Katerin Harvati im CT-Labor
Katerina Harvati im CT-Labor der Arbeitsgruppe HEP
Paläoanthropologie Tübingen. Diese
Einrichtung der Tübinger „HEP“ gehört zu den am besten
ausgestatteten Labors dieser Art weltweit. Der Computertomograph
wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der
Universität Tübingen finanziert.

Auf diese Fragen konzentriert sich die Forschungsgruppe „Paläoanthropologie“ unter der Leitung von Professorin Katerina Harvati am „Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment“ an der Universität Tübingen. Die Gruppe wählt hierfür einen quantitativen Ansatz und nutzt hochmoderne, rechnergestützte bildgebende Verfahren und Analysetechniken, wie die virtuelle Anthropologie, sowie hochauflösende Computertomographie (CT) und die Methoden der Geometric Morphometrics. Ein weiterer Schwerpunkt sind die Grabungsprojekte in Afrika und Europa, welche die Primärdaten für nachfolgende paläoanthropologische Analysen lieferten. In den Jahren 2011 und 2012 veröffentlichte die Arbeitsgruppe von Prof. Harvati zwanzig wissenschaftliche Beiträge in Fachzeitschriften mit Peer Review und fünf Buchkapitel in wissenschaftlichen Sammelbänden.

 

Interne Strukturen eines menschlichen Milchzahns
Visualisierung der internen Strukturen
eines menschlichen Milchzahns
mittels einer CT-Aufnahme in HD.
Die Abbildung zeigt die Schmelz-
kappe (weiß), das Zahnbein (gelb)
und die Pulpenhöhle (innen, blau).

2011 konnte die Arbeitsgruppe „Paläoanthropologie“ des HEP mittels hochauflösender CT-Technik und vergleichender Methoden der virtuellen Anthropologie einen Beitrag zur Lösung des Rätsels um die ersten modernen Europäer leisten. Die Studie über die in der paläolithischen Höhle „Grotta del Cavallo“ (Italien) gefundenen menschlichen Milchzähne war das Ergebnis eines internationalen Gemeinschaftsprojekts, an der auch die Arbeitsgruppe Paläoanthropologie (Ottmar Kullmer) in Frankfurt beteiligt war. Die Studie wurde im November 2011 in der Zeitschrift Nature veröffentlicht und zeigt, dass diese zuvor nicht identifizierten Überreste nicht von Neandertalerkindern, sondern von Kindern moderner Menschen stammten, die vor ca. 45.000 Jahren lebten. Damit wurde bewiesen, dass der moderne Mensch (Homo sapiens) Europa einige Jahrtausende früher als bisher angenommen erreichte und wahrscheinlich über eine südliche Route entlang des Mittelmeers nach Europa einwanderte. Die Abbildung zeigt die mit Hilfe der CT-Technik visualisierten inneren Zahnstrukturen, die in dieser Studie untersucht wurden.

 

Virtueller Schädelausguss eines frühmodernen Menschenschädels
Virtueller Schädelausguss des
frühmodernen Menschenschädels aus
Cioclovina, Rumänien. Die Abbildung
zeigt die räumliche Darstellung des
Schädels, der virtuell aufgeschnitten
wurde (links) sowie die rekonstruierte
Innenfläche mit Blutgefäßen.

Die CT-Technologie ermöglicht auch die Untersuchung der Entwicklung von Gehirnstrukturen in fossilen menschlichen Überresten. Mit dieser Methode lässt sich das Innere fossiler Schädel zerstörungsfrei visualisieren und analysieren. Die Untersuchung des 30.000 Jahre alte Schädels eines modernen Menschen, der im rumänischen Cioclovina entdeckt wurde, zeigte eine im Vergleich zu unseren fossilen Vorfahren überraschend stark ausgeprägte Region des Gehirns, die für den Geruchssinn verantwortlichen ist. Dies deutet auf eine größere Bedeutung des Geruchssinns in unserer jüngeren Evolution hin. Diese Studien wurden 2011 in Nature Communications sowie im Anatomical Record veröffentlicht.

 

Dreidimensionale Oberflächenanalyse des menschlichen Gesichts
Die dreidimensionale Oberflächen-
analyse mit Methoden der Geometric
Morphometrics zu der Evolution des 
menschlichen Gesichts basiert auf
sogenannten „landmarks“( rote Punkte)
und „semilandmarks“ (blaue und
gelbe Punkte).

Neben Untersuchungen von Zahnresten und inneren Schädelstrukturen liegt ein weiterer Fokus der Tübinger Paläoanthropologiegruppe auf der Evolution des charakteristischen Neandertalergesichts. Dazu werden die Methoden der dreidimensionalen Geometric Morphometrics und Oberflächenanalysen eingesetzt. 2011 und 2012 wurden zu diesem Thema mehrere Studien veröffentlicht, unter anderem über den Einfluss von Wachstum und Größenunterschieden auf die Form des Gesichts im Laufe der menschlichen Evolution und über den Einfluß des Klimas auf die Größe der knöchernen Nasenhöhle. Neben anderen Ergebnissen konnte gezeigt werden, dass sich die morphologischen Unterschiede zwischen dem Gesicht des Neandertalers und dem des modernen Menschen nicht allein durch Größenunterschiede erklären lassen. Man vermutet, dass auch das Klima die Evolution des Gesichts der Neandertaler mitgeprägt haben könnte.

 

Katerina Harvati und ein Gruppenmitglied bei der Höhlenerkundung auf der griechischen Halbinsel Mani
Katerina Harvati und ein Gruppenmitglied bei der Höhlenerkundung
auf der griechischen Halbinsel Mani während der ersten
PaGE-Feldforschung (März 2012).

Die Tübinger Paläoanthropologiegruppe engagiert sich neben ihren Laboruntersuchungen auch sehr in Grabungsprojekten. So ist Prof. Harvati an Ausgrabungen in Europa und Afrika beteiligt. Die Ergebnisse gemeinsamer Untersuchungen mit Professor Friedemann Schrenk (Sektion Paläoantropologie in Senckenberg Forschungsinstitut in Frankfurt“) in Tansania wurden 2012 in zwei Artikeln veröffentlicht (Journal of Quaternary Geochronology und Journal of Anthropological Sciences). In jüngerer Zeit konzentrierte Prof. Harvati die Geländearbeit auf Griechenland, wo bisher kaum paläoanthropologische Ausgrabungen durchgeführt wurden. Griechenland bildet, wie ganz Südosteuropa, aufgrund seiner geographischen Lage an der Kreuzung zwischen Europa, Afrika und dem Nahen Osten ein Einfallstor nach Europa, dass sowohl die archaischen als auch die ersten modernen Menschen höchstwahrscheinlich genutzt haben. Außerdem gehört es zu den drei europäischen Mittelmeerhalbinseln, die während der pleistozänen Eiszeiten von den extremen klimatischen Auswirkungen verschont geblieben sind. Diese Region kann entscheidende Hinweise über den Verlauf der menschlichen Evolution in Eurasien liefern. Doch trotz der großen Bedeutung der Region für die Entwicklung des Menschen wurde dort bislang kaum paläoanthropologisch geforscht, und es gibt gegenwärtig nur wenige Primärdaten aus diesem Gebiet.

Diese letzte große Lücke der europäischen Paläoanthropologie zu schließen, ist Ziel des ERC-Projekts „Paleoanthropology at the Gates of Europe“ (PaGE ) von Prof. Harvati. Dieses vom Europäischen Forschungsrat mit einer umfangreichen Förderung („Starting Grant“) unterstützte Projekt wird mit ca. 1,3 Millionen Euro, über fünf Jahre (2012 - 2016) verteilt, gefördert. Die Förderung bietet eine einmalige Gelegenheit, auf praktisch unberührtem Terrain paläoanthropologisch zu arbeiten und mit modernsten Technologien verlässliche Ergebnisse zu erzielen. Dieses Vorhaben wird den Umfang der paläoanthropologischen Feldforschung in dieser Region erweitern. Dies geschieht durch neueste archäologische Methoden und Dokumentationstechniken. Zunächst sollen bekannte paläoanthropologische Fundorte systematisch erforscht und neue identifiziert werden. Es wird davon ausgegangen, dass diese Arbeiten die Anzahl der Funde von menschlichen Vorfahren und paläolithischen Werkzeugen in dieser Region erhöhen werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, zu dokumentieren, wie sich die ersten Menschen in Europa ausbreiteten, welche Rolle die Region möglicherweise für das späte Überleben des Neandertalers spielte, wie die ersten Wanderungen des modernen Menschen in Europa verliefen und welche Interaktionen zwischen beiden Arten bestanden.

Paläolithisches Steinwerkzeug
Paläolithisches Steinwerkzeug, das in Megalopolis (Griechenland)
während der zweiten Geländekampagne des PaGE-Projektes
sichergestellt wurde.

2012 hatte PaGE bereits zwei Geländekampagnen zur Lokalisation möglicher Grabungen durchgeführt. Im März und April 2012 wurden Höhlen im Nordwesten der Halbinsel Mani am südlichen Zipfel des Peloponnes  untersucht. Ersten Ergebnissen zufolge waren in fast 60 % der begutachteten Höhlen anthropogene Spuren und Artefakte enthalten. So wurden über 1000 lithische Artefakte gesammelt; für 2013 sind Ausgrabungen geplant. Im September und Oktober 2012 führte PaGE eine systematische und intensive Geländeerkundung der früh- bis mittelpleistozänen Sedimente in der Region um Megalopolis (Zentralpeloponnes) durch, um die stratigraphische Lage von Fundorten und die stratographische Herkunft von Steinartefakte zu bestimmen. Es konnten mehrere Fundorte identifiziert werden, und Steinartefakte wurden sowohl in situ als auch von der Oberfläche sichergestellt. Das internationale Symposium „Human Evolution in the Southern Balkans (Die Evolution des Menschen im südlichen Balkan)“ fand im Rahmen des PaGE- Projektes vom 6. bis zum 8. Dezember 2012 in Tübingen statt. Fünfundzwanzig geladene internationale Gäste aus Bulgarien, Kroatien, Rumänien, Serbien und Montenegro, Griechenland und der Türkei präsentierten den Stand der paläolithischen und paläoanthropologischen Forschung in ihrem jeweiligen Land und stellten neue und interessante Funde und Ergebnisse aus ihren Regionen vor. Mit dem Springer-Verlag wurde ein Buchvertrag abgeschlossen, der die Veröffentlichung des Tagungsberichts in der Reihe „Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology“ vorsieht. Der Sammelband soll im ersten Halbjahr 2014 erscheinen.

 

Autorin

 Prof. Dr. Katerin Harvati

Katerina Harvati ist Professorin für Paläoanthropologie am „Institut für Ur- und Frühgeschichte und Archäologie des Mittelalters“ sowie am „Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment“ der Universität Tübingen. Ihre Forschungsschwerpunkte umfassen die Evolution des Neandertalers, die Ursprünge des modernen Menschen sowie die virtuelle Anthropologie. Ihre Arbeiten wurden in wissenschaftlichen Zeitschriften wie Nature, Science und den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. 2011 wurde ihr das Projekt „ERC Starting Grant – Paleoanthropology at the Gates of Europe“ (PaGE) bewilligt.

 

https://die-welt-baut-ihr-museum.de