Frühe Migrationen von Menschen aus Sibirien nach Amerika vor etwa 12.000 Jahren wurden anhand von Bakterien von einem internationalen Team, zu dem auch Wissenschaftler der University of Warwick gehören, zurückverfolgt.
Anhand von Proben eines Magenbakteriums namens Helicobacter pylori, das seit mindestens 100.000 Jahren eine enge koevolutionäre Beziehung zum Menschen unterhält, liefern Analysen mit neuen statistischen Techniken den Beweis, dass der Mensch Amerika durch eine präholozäne Migration von evolutionär gesehen antiken Nordeurasiern über die Bering-Landbrücke erschloss.
Das Magenbakterium Helicobacter pylori als Indiz für Migrationen
Die Forschung nutzte genetische Informationen über H. pylori, die in EnteroBase an der University of Warwick katalogisiert wurden, um die Evolutionsgeschichte des Bakteriums zu verfolgen. H. pylori ist ein Magenbakterium, das etwa die Hälfte der Menschen weltweit infiziert, allerdings haben Wissenschaftler herausgefunden, dass seine genetische Sequenz auch mit der Region variiert, in der es identifiziert wird.
Frühere Analysen hatten drei Populationen von H. pylori aus Individuen in Eurasien und Amerika nachgewiesen. Die aktuellen Daten zeigen nun, dass H. pylori aus Sibirien zusätzliche, bisher unbekannte Subpopulationen dieser Gruppierungen definieren. Die Daten weisen auch darauf hin, dass eine dieser bakteriellen Populationen, zu der auch H. pylori von amerikanischen Ureinwohnern gehören, über die gesamte Breite Sibiriens verteilt ist, was darauf hindeutet, dass diese Population irgendwann mit dem Menschen nach Amerika gekommen sein könnte.
Klassische statistische Analysen der Sequenzen waren jedoch teilweise inkonsistent zueinander. Um die wahrscheinlichste Evolutionsgeschichte für H. pylori in Sibirien zu rekonstruieren, verglichen die Forscher die wahrscheinlichsten Evolutionsmodelle und Zeitpunkte mit einer Technik, die als approximative Bayes’sche Berechnung (ABC) bezeichnet wird. Die Ergebnisse zeigten, dass eine winzige Population von H. pylori den amerikanischen Kontinent in einem einzigen Migrationsereignis vor etwa 12.000 Jahren kolonisierte.
Professor Mark Achtman von der Warwick Medical School an der University of Warwick, leitender Mitautor der Arbeit, sagte: „Dieses Projekt begann in den frühen 2000er Jahren, als nichts über die genetische Vielfalt von Helicobacter pylori in Zentralasien bekannt war. Bis 2007 waren Hunderte von sibirischen H. pylori-Stämmen kultiviert und ausgewählte Gene sequenziert worden. Doch wiederholte Versuche von mehreren talentierten Populationsgenetikern scheiterten daran, Licht in ihre Evolutionsgeschichte zu bringen.
„Diese Studie nutzt nun den mächtigen Ansatz der ABC-Statistik, um die Wanderungen der sibirischen H. pylori (und ihrer menschlichen Wirte) über Sibirien und nach Amerika zu rekonstruieren und zu datieren.“
Menschliche Migrationen nach Amerika
Ursprünglich kamen alle modernen Menschen aus Afrika. Vor etwa 60.000 Jahren verließen kleine Gruppen von Jägern und Sammlern Afrika zu Fuß und machten sich auf den Weg nach Eurasien, wo sie sich niederließen. Dies waren die ersten menschlichen Einwanderer der Welt. Erstaunlicherweise hatten moderne Menschen am Ende der Eiszeit, etwa 50.000 Jahre später, bereits den amerikanischen Kontinent erreicht, der, wenn man über Land reist, fast so weit von Afrika entfernt ist, wie es überhaupt möglich ist.
Diese Migrationen des Menschen fanden während der letzten Eiszeit statt, vor 115.000 bis 11.700 Jahren. Zu dieser Zeit war der größte Teil des nördlichen Eurasiens, auch bekannt als Sibirien, eine gefrorene Einöde und vermutlich unwirtlich für eine langfristige menschliche Besiedlung. Wie also schafften es die Menschen, durch diese riesige Region zu wandern und ihren Weg nach Nordamerika zu finden? Dies ist eine der wichtigsten und bisher unbeantworteten Fragen in der menschlichen Vorgeschichte, denn sie würde erklären, wie die Menschen in der Lage waren, von einem afrikanischen Ursprung aus in so kurzer Zeit die ganze Welt zu besiedeln.
Das Team nutzte ihren Bakteriendatensatz auch, um die menschlichen Migrationen nach Amerika zu modellieren. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass während der Eiszeit viel mehr Wasser an den Erdpolen gefroren war, wodurch der Meeresspiegel zu dieser Zeit über 100 Meter niedriger war als der heutige Meeresspiegel, wodurch eine Landbrücke zwischen Eurasien und Nordamerika freigelegt wurde und die menschlichen Migrationen ermöglicht wurden. Das Team zeigte, dass es einer kleinen Gruppe antiker Nordeurasier gelang, diese Landbrücke vor etwa 12.000 Jahren erfolgreich zu überqueren, und dass sich diese Population anschließend ausbreitete und die heutigen amerikanischen Ureinwohner hervorbrachte.
Die Studie mit dem Titel „Helicobacter pylori’s historical journey through Siberia and the Americas“ wird diese Woche (14. Juni) in der angesehenen internationalen Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) von einem Forscherteam unter der Leitung von Professor Yoshan Moodley an der Universität von Venda, Südafrika, veröffentlicht.
An dieser Forschung war ein internationales Team von Forschern der Universität Venda, der Universität Ferrara, des Forschungsinstituts für physikalisch-chemische Medizin (Moskau), des Pirogov National Medical and Surgical Center (Moskau), der University of Warwick, des Instituto Politécnico Nacional (Mexico City), der University of Cambridge und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg beteiligt.
Nach einer Pressemitteilung der University of Warwick
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