Menschliche Fossilien, die Archäologen schon in den 1970er Jahren in Nordchina ausgegraben haben, stammen offenbar von Denisova-Menschen. Uralte Proteine aus einem Schädelknochen und einem Unterkiefer tragen eine Veränderung, die bislang nur bei dieser ausgestorbenen Menschenform gefunden wurde. Damit liegt nun eine ganze Fundgruppe vor, an der sich die typische Schädelform der Denisova-Menschen ablesen lässt. Nach einem Formvergleich gehören vermutlich auch mehrere andere berühmte Frühmenschen Chinas zu dieser Linie. Erbgut ließ sich aus den Fossilien nicht gewinnen, und ein Gesicht ist von den Funden aus Xujiayao nicht erhalten.
Die Fundstelle Xujiayao liegt im Nihewan-Becken im Kreis Yangyuan in der chinesischen Provinz Hebei. Zwischen 1976 und 1979 kamen dort 20 menschliche Fossilien zutage, darunter Teile von Schädeln, Unterkiefer und Zähne von mindestens 16 Individuen unterschiedlichen Alters. Dazu fanden sich zahlreiche Steinwerkzeuge, vor allem Schaber und kugelförmige Steine, sowie viele Tierknochen. Mit Uranreihen-Datierung und Elektronenspinresonanz wurden die Schichten auf ein Alter von etwa 199.000 bis 138.000 Jahren bestimmt. Ein Team um die Paläogenetikerin Qiaomei Fu und den Paläoanthropologen Song Xing vom Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking hat die Fossilien nun mit molekularen und anatomischen Methoden neu untersucht. Die Studie ist im Fachjournal Nature erschienen.
Die Denisova-Menschen sind eine der rätselhaftesten Gruppen der menschlichen Vorgeschichte. Bekannt sind sie erst seit 2010, als Forscher Erbgut aus einem winzigen Fingerknochen aus der Denisova-Höhle im sibirischen Altai entzifferten. Es passte weder zum modernen Menschen noch zum Neandertaler, sondern zu einer Schwestergruppe der Neandertaler. Seitdem kennt man ihr Erbgut besser als ihren Körper, denn eindeutig zugeordnete Knochen blieben lange selten.
Für die Proteinanalyse wählten die Forscher zwei der 20 Fossilien aus: ein rechtes Scheitelbein des Individuums Xujiayao 6 und den aufsteigenden Ast eines Unterkiefers von Xujiayao 14. Vorher wurden beide Stücke hochauflösend im Computertomografen gescannt, damit ihre Form vollständig dokumentiert war. Anschließend bohrten die Forscher in einem Reinraum jeweils ein möglichst kleines Loch und gewannen so etwas Knochenmehl, wobei sie die umliegenden Bereiche mit Aluminiumfolie schützten. Aus dem Pulver lösten sie die Proteine heraus und ließen sie in zwei unabhängigen Laboren in Peking und Shanghai mit Massenspektrometern analysieren. Die Geräte bestimmen die Abfolge der Aminosäuren in Bruchstücken der Eiweiße. Weil Erbgut nach so langer Zeit im Boden kaum noch erhalten ist, sind Proteine für so alte Funde oft die einzige molekulare Spur.
Echte, uralte Proteine von späteren Verunreinigungen zu unterscheiden, ist dabei die größte Schwierigkeit. Die Forscher nutzten dafür eine chemische Alterung namens Desamidierung, bei der sich bestimmte Aminosäuren über lange Zeit langsam verändern. Kollagene aus den Fossilien waren stark verändert, typische Verunreinigungen wie Keratin aus Hautschuppen dagegen kaum. Nach weiteren Filtern blieben 18 Proteine übrig, die nach diesen Kriterien tatsächlich aus den Fossilien stammen. Entscheidend war eine Stelle im Kollagen Typ I, dem wichtigsten Eiweiß des Knochens. An Position 996 der Kette COL1A2 tragen moderne Menschen und Neandertaler die Aminosäure Arginin, alle bisher molekular bestätigten Denisova-Menschen dagegen Lysin. In beiden Proben aus Xujiayao fanden die Forscher die Lysin-Variante in jeweils rund 60 Peptiden, die Arginin-Variante dagegen jeweils nur in einem einzigen, schlecht erfassten Bruchstück.
Ein Stammbaum, berechnet aus 2.074 Aminosäurepositionen von acht Proteinen, stellte die Fossilien aus Xujiayao mit einer Wahrscheinlichkeit von über 99 Prozent in eine Gruppe mit dem sibirischen Denisova-Menschen und anderen Denisova-Fossilien. Wie die einzelnen Denisova-Funde untereinander verwandt sind, ließ sich mit den Daten dagegen nicht klären. Die Autoren ordnen Xujiayao deshalb nur allgemein einer ostasiatischen Denisova-Population zu. Damit zählen die Menschen von Xujiayao zu den ältesten molekular bestätigten Denisova-Menschen. Sie lebten etwa zur gleichen Zeit wie die frühesten Denisova-Menschen aus Sibirien und Nordostchina.
Die Fossilien aus Xujiayao haben eine bewegte Forschungsgeschichte. Frühere Untersuchungen stellten sie zum Neandertaler, zum frühen oder zum archaischen Homo sapiens, später wurde vorsichtig von archaischem Homo gesprochen. Vor kurzem erklärten andere Forscher Xujiayao sogar zum Typusfund einer eigenen Art namens Homo juluensis, was so viel wie Großschädel-Mensch bedeutet. Grund war vor allem ein ungewöhnlich großes Hirnvolumen von etwa 1.700 Millilitern beim Schädel Xujiayao 6. Für die Autoren der neuen Studie ist das kein Grund für eine eigene Art. Das Hirnvolumen anderer ostasiatischer Frühmenschen jener Zeit liegt zwischen 1.120 und 1.420 Millilitern, bei heutigen Menschen reicht die Spanne von 1.090 bis 1.880 Millilitern. Der Unterschied passe daher in die normale Bandbreite innerhalb einer einzigen Bevölkerung.
Ein zentraler Vergleichsfund ist der Schädel von Harbin im Nordosten Chinas. Er galt zunächst als eigene Art Homo longi, bis das Team von Fu im Jahr 2025 aus seinem Felsenbein Proteine und aus dem Zahnstein mitochondriales Erbgut gewann und ihn so als Denisova-Menschen bestätigte. Zuvor waren bereits ein Unterkiefer aus Xiahe auf dem tibetischen Hochland und ein Kieferfragment vom Meeresgrund vor Taiwan, bekannt als Penghu 1, über Proteine den Denisova-Menschen zugeordnet worden. Xujiayao ist nun ein besonders fundreicher Ort, denn anders als bei Einzelfunden lassen sich hier Schädelteile, Kiefer und Zähne vieler Individuen gemeinsam auswerten.
Auf dieser Grundlage verglichen die Forscher die Fossilien aus Xujiayao und Harbin mit Funden von Homo erectus, Homo heidelbergensis, Neandertalern und modernen Menschen. Laut einer Mitteilung des Instituts für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie entwickelte das Team dafür ein System aus rund 200 nicht metrischen Merkmalen an Schädel, Kiefer und Zähnen. Einige Züge erinnern an Homo erectus, etwa der niedrige, breite Hirnschädel und die dicke Schädeldecke, die am Scheitelhöcker von Xujiayao 6 rund 12 Millimeter misst. Andere Merkmale teilen die Denisova-Menschen mit späteren Menschenformen bis hin zum modernen Menschen, zum Beispiel die hoch gewölbte Schläfenbeinschuppe und vereinfachte Kauflächen der Vormahlzähne.
Typisch für die Denisova-Menschen ist vor allem eine Kombination, die weder zu Homo erectus noch zum modernen Menschen passt. Von hinten betrachtet ist der Schädel niedrig, und seine Seitenwände verlaufen fast parallel. Das Hinterhaupt fällt nahezu senkrecht ab, ist aber nicht abgerundet. Die Unterkiefer aus Xujiayao, Xiahe und Penghu zeigen zudem eine auffällige Vertiefung in einer dreieckigen Fläche am Kieferast, die bei anderen Vertretern der Gattung Homo selten vorkommt. Ein Gesicht ist in Xujiayao nicht erhalten. Zusammen mit den Gesichtsknochen von Harbin und anderen Funden ergibt sich nach Ansicht der Forscher aber ein fast vollständiges Bild des Schädels: eine niedrige, fliehende Stirn, ein massiver, nach hinten geschwungener Überaugenwulst, eckige Augenhöhlen, eine breite Nasenöffnung, flache Wangen und ein kaum vorspringender Kiefer. Diese Merkmale passen nach Angaben der Autoren auch zu dem, was frühere Studien allein aus dem Erbgut der Denisova-Menschen vorhergesagt hatten.
„Wir beginnen endlich, den Denisova-Menschen ein Gesicht zu geben“, sagte die Paläogenetikerin Sally Wasef von der Queensland University of Technology in Brisbane, die nicht an der Studie beteiligt war, dem Magazin Nature. Proteinanalysen seien eine wertvolle Ergänzung zur DNA, weil Proteine länger überdauern, auch wenn Erbgut deutlich mehr über ein Individuum verrät. Der Paläoanthropologe Fabrice Demeter von der Universität Kopenhagen nannte die Studie dort einen großen Fortschritt für das Verständnis, wie diese Menschen ausgesehen haben könnten und wo sie lebten.
Die vielleicht weitreichendste Folgerung betrifft andere bekannte Fossilien. Die Schädel von Dali und Jinniushan sowie die Funde aus der Höhle Hualongdong galten bislang als archaische Menschen mit unklarer Zuordnung, Hualongdong wurde sogar als Übergangsform zum modernen Menschen gedeutet. Nach dem Formvergleich zeigen sie dieselbe Mischung aus urtümlichen, fortschrittlichen und eigenständigen Merkmalen wie Xujiayao und Harbin. Die Autoren ordnen deshalb die meisten ostasiatischen Frühmenschen aus dem späten Mittelpleistozän den Denisova-Menschen zu. Für diese Funde beruht die Zuordnung allerdings auf der Anatomie und nicht auf Molekülen. Kein einzelnes Fossil zeigt zudem alle typischen Merkmale gleichzeitig, sie treten in unterschiedlichen Kombinationen auf.
Stimmt diese Deutung, waren die Denisova-Menschen in Ostasien weit verbreitet. Funde reichen von Harbin im Norden über das tibetische Hochland bis Penghu im Süden, ein Backenzahn aus einer Höhle in Laos wird ebenfalls dieser Gruppe zugerechnet. In einer weiteren Studie hatte das Team um Fu zudem Knochen aus der Bianfu-Höhle in Südwestchina, darunter ein Stück einer Speiche, über Proteine als denisovanisch erkannt. Rechnet man molekulare und anatomische Belege zusammen, lebten Denisova-Menschen in Ostasien nach Ansicht der Autoren von mindestens 300.000 bis etwa 45.000 Jahren vor heute. Erst eine große Einwanderungswelle moderner Menschen vor rund 40.000 Jahren habe sie verdrängt, wobei sich beide Gruppen teilweise vermischten. Spuren solcher Vermischungen finden sich bis heute im Erbgut, wie auch Analysen zeigen, nach denen zwei unbekannte Menschenarten in jeder menschlichen DNA stecken.
Als Schwestergruppen haben Denisova-Menschen und Neandertaler einiges gemeinsam. Dazu zählen eine ähnliche Lage eines Bogengangs im Innenohr, eine Grube am Hinterhaupt oberhalb des Nackens und eine Lücke hinter dem letzten Backenzahn. Typische Neandertalermerkmale wie der Hinterhauptknoten, ein von hinten gesehen runder Schädel oder bestimmte Zahnformen fehlen den ostasiatischen Funden aber weitgehend. Auffällig ist, dass die Denisova-Schädel eher frühen Neandertalern und Homo heidelbergensis ähneln als den späten Neandertalern Europas. Die Autoren vermuten, dass Vermischungen mit frühen modernen Menschen nicht nur das Erbgut, sondern auch die Schädelform der späten Neandertaler verändert haben. Belegt ist diese Erklärung noch nicht.
Auch an anderer Stelle bleiben Fragen offen. Die Zuordnung von Xujiayao beruht vor allem auf einer einzigen, allerdings sehr gut abgesicherten Aminosäureposition. Weitere unterscheidende Varianten fanden die Forscher nicht, und Erbgut fehlt ganz. Mit Xujiayao haben Paläoanthropologen nun aber eine fundreiche, molekular bestätigte Fundgruppe mit klarer Schichtenfolge als Vergleichsmaßstab. Weitere Fossilien in Museumssammlungen lassen sich damit künftig auch über ihre Form prüfen, wie die vollständige Studie im Fachjournal Nature ausführt.
Nature, The proteome of Middle Pleistocene Xujiayao and common Denisovan morphology; doi:10.1038/s41586-026-11132-z
Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Pressemitteilung zu Xujiayao und den gemeinsamen Merkmalen der Denisova-Menschen
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