Adam des Y-Chromosoms und mitochondriale Eva?

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Die mitochondriale Eva und der Adam des Y-Chromosoms waren nicht die ersten und nicht die einzigen Menschen. Nach allem, was wir wissen, haben die beiden sich nicht einmal getroffen, weil sie zu unterschiedlichen Zeiten gelebt haben.

Jeder Mensch hat in seinen Zellen Mitochondrien. Mitochondrien sind Zellorganellen, die eine eigenständige DNA haben, die mitochondriale DNA oder kurz mDNA. Mitochondrien (und somit auch die DNA in ihnen) werden fast ausschließlich maternal vererbt, d. h. nur von der Mutter. Die Mitochondrien in einer Zelle stammen also, von wenigen Ausnahmen abgesehen, von der Eizelle und nicht vom Spermium, weil die Mitochondrien des Spermiums zumeist nicht mit in die Eizelle eindringen. Außerdem liegt mDNA immer haploid vor, im Gegensatz zu den somatischen Chromosomen im Zellkern, die ja immer paarweise (diploid) vorkommen, wobei eine Kopie jeweils vom Vater und die andere von der Mutter ist. mDNA ist deshalb dazu geeignet, die maternale Linie zurückzuverfolgen. Das macht man mit Hilfe von Haplotypennetzwerken. Vereinfacht gesagt ist der Haplotyp nichts anderes als die Sequenz der mDNA. Individuen, die die gleiche mDNA-Sequenz haben, gehören also dem gleichen Haplotypen an. Nun leitet sich ein heute existierender Haplotyp von einem früheren Haplotyp ab, aus dem er durch Mutation entstanden ist. Wenn beispielsweise die Originalsequenz 5'AGTGCACTGA3' lautet und es zu einer Mutation kommt, entsteht ein neuer Haplotyp, der z. B. 5'AGTGCGCTGA3' lautet. Alle heute existierenden Haplotypen kann man auf diese Weise zu einem allen gemeinsamen Ur-Haplotyp zurückverfolgen. Die Frau, die diesen Haplotyp besaß, ist damit die unmittelbare gemeinsame Vorfahrin der mDNA aller heute lebenden Menschen und sie wird mitochondriale Eva genannt. Sie war aber nicht die erste Frau auf Erden noch die einzige Frau ihrer Zeit. Neben ihr hat es auch andere Frauen gegeben, die sich sicherlich auch fortgepflanzt haben. Ihre mitochondrialen Haplotypen haben es aber nicht bis in die heutige Zeit geschafft.

Vielleicht veranschaulicht es dieses Bild ganz gut:

Bild zum Beitrag

(Bild übernommen aus Wikipedia)

Jede Farbe repräsentiert einen mitochondrialen Genotyp. Du siehst, dass die mitochondriale Eva (in unserem Fall die schwarze Frau) nicht die einzige Frau ihrer Zeit war und dass ihr Haplotyp auch nicht der einzige war, der zu ihrer Zeit existierte. In diesem Beispiel sind im Lauf von 5 Generationen alle anderen Haplotypen dieser Zeit aber ausgestorben, entweder durch natürliche Selektion oder einfach durch Zufall (genetische Drift). Nach fünf Generationen haben in diesem Beispiel alle Frauen den gleichen Haplotyp wie die mitochondriale Eva. Die Männer haben noch unterschiedliche Haplotypen, aber das ist egal, sie geben ihren Haplotyp ja nicht weiter.
Natürlich können nun bei den Frauen in der untersten Reihe durch Mutation neue Haplotypen entstehen. Diese leiten sich ja aber vom ursprünglichen Haplotyp ab und können deshalb bis zur mitochondrialen Eva zurückverfolgt werden.

Ganz ähnlich verhält es sich mit dem Adam des Y-Chromosoms. Das Y-Chromosom besitzen ausschließlich Männer und es wird daher auch nur paternal vererbt. Außerdem hat jeder Mann nur ein Y-Chromosom, weshalb es sich ebenfalls wieder zur Bestimmung eines Haplotyps eignet. Und wie bei der mitochondrialen Eva gilt auch hier, dass der Adam des Y-Chromosoms jener Mann ist, dessen Y-Chromosom zum unmittelbaren Vorfahren aller heute existierenden Y-Chromosomenvarianten (Haplotypen) wurde. Das heißt nicht, dass es der einzige Mann jener Zeit war, dass es der erste Mann war und dass zu seiner Zeit nicht auch andere Y-Chromosomenhaplotypen existiert hätten.

Sowohl Y-Adam als auch Mitochondrien-Eva hatten natürlich auch Vorfahren. Sie sind aber die letzten unmittelbaren Vorfahren der heutigen Y-Chromosomen bzw. mitochondrialen Hapoltypen.

Überhaupt darf man nicht den Fehler begehen und annehmen, eine Art würde immer nur von zwei Individuen abstammen. Artbildung erfolgt auf Ebene von Populationen. Daran sind also in der Regel mehr als nur zwei Individuen beteiligt. Wenn eine Population von sagen wir 100 Individuen getrennt wird in zwei Populationen zu je 50 Individuen und diese beiden Populationen sich nun genügend lange unabhängig voneinander entwickeln, entstehen daraus zwei neue Arten. Du siehst also: zu keinem Zeitpunkt hat es nur zwei Individuen gegeben.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig
 - (Religion, Philosophie und Gesellschaft, Bibel)
Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 18:50

Das heißt, es hat einen Ur-Haplotyp gegeben und dieser hat sich dann wie in der Grafik zu sehen, am besten durchsetzen können? Hatten die Frauen bzw. die Männer davor nur diesen Haplotyp? Und auf einmal hat sich es aufgespalten?

Ist dieser Prozess schon vorbei, oder gibt es noch immer ein paar Frauen, wo bisher ein anderer Haplotyp zu finden ist?

Bzw. Wie würde die Linie weitergehen, wenn wir noch weiter zurückgehen?

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Darwinist  22.06.2021, 19:31
@Tharnoss
Hatten die Frauen bzw. die Männer davor nur diesen Haplotyp?

Nein. Das siehst du ja in der Graphik in der ersten Generation. Neben dem schwarzen Haplotyp gab es auch einen pinken, grauen, blauen Haplotyp usw. Von all diesen ist heute aber nur der schwarze übrig geblieben. Die anderen sind ausgestorben.

Ist dieser Prozess schon vorbei

Ganz bestimmt nicht. Evolution steht nicht still und natürlich entstehen durch Mutation auch heute noch Haplotypen.

Bzw. Wie würde die Linie weitergehen, wenn wir noch weiter zurückgehen?

Das ist unerheblich. Die Eva der Mitochondrien (respektive der Adam des Y-Chromosoms) ist immer der letzte gemeinsame, also der unmittelbare Vorfahre aller heutigen Haplotypen. Sicher ist dieser Ur-Haplotyp schon früher entstanden und gewiss hatte auch die Mutter "unserer" Eva schon diesen Haplotyp, aber das ist irrelevant. Einfach, weil Speziationsprozesse eben Prozesse sind, die in Populationen stattfinden. Und eine Population besteht nun mal in den seltensten Fällen aus nur einem Paar.

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Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 20:48
@Darwinist

Das heißt also, dass Frauen früher verschiedenste Halotypen hatten, und nach der Zeit hat sich einer durchsetzen können und sich über die gesamte Population ausgebreitet. Also man sucht hier jetzt dann nur diesen Zeitpunkt von der jüngsten Vorfahrin, welche diesen Haplotyp gehabt hatte und begonnen hat, es in der Population zu verteilen?

Haben wirklich alle Frauen diesen Haplotyp? Konnte sich dieser überall verbreiten oder gibt es Frauen, welche auf ein anderes Ergebnis stoßen?

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Darwinist  23.06.2021, 14:32
@Tharnoss
Das heißt also, dass Frauen früher verschiedenste Halotypen hatten

Ja.

Also man sucht hier jetzt dann nur diesen Zeitpunkt von der jüngsten Vorfahrin, welche diesen Haplotyp gehabt hatte und begonnen hat, es in der Population zu verteilen?

Prinzipiell ist es genau so, nur geht man natürlich in die andere Richtung. Man geht von den heutigen Haplotypen aus und schließt daraus auf den Zeitpunkt, zu dem diejenige Person gelebt hat, von der diese heutigen Haplotypen abstammen.

Möglich macht das die so genannte molekulare Uhr. DNA mutiert unweigerlich im Lauf der Zeit und zwar mit einer (allerdings vom jeweiligen Locus abhängigen) konstanten Geschwindigkeit. Wenn man weiß, wie groß diese Mutationsrate ist (z. B. 10 bp pro 100 000 Jahren), kann man die DNA-Sequenzen heute lebender Organismen miteinander vergleichen und anhand ihres Sequenzunterschieds abschätzen, wann sich die Evolutionslinien der beiden voneinander getrennt haben (wann also der letzte gemeinsame Vorfahre beider lebte). Habe ich beispielsweise eine Spezies A und eine Spezies B und es ergibt sich zwischen den DNA-Sequenzen ein Unterschied von 50 bp (Basenpaaren), dann hieße das, dass die Wege der beiden Arten sich unter der Annahme der genannten Mutationsrate vor 500 000 Jahren (50 bp * 10 bp/100000Jahre) trennten.

Genau so verfährt man bei der Bestimmung des Zeitpunkts der mitochondrialen Eva. Man vergleicht die mDNA-Sequenzen heute lebender Menschen miteinander und kann anhand des Sequenzunterschieds bestimmen, wann die mitochondriale Eva gelebt hat. mDNA eignet sich deshalb besonders gut, weil sie eine hohe Mutationsrate aufweist, d. h. sich auch schon in kurzen Abständen von einigen tausend Jahren genug Sequenzunterschiede anhäufen. Trotzdem bleibt die Datierung nach wie vor eine ungefähre Schätzung. Die jüngsten Zahlen reichen von 99 000 Jahren bis 148 000 Jahre vor heute zurück. Der Adam des Y-Chromosoms lebte irgendwann vor etwa 120 000 bis 156 000 Jahren. An diesen Zahlen kann man schon erkennen, dass beide nicht die ersten Menschen waren. Die ältesten Fossilien, die unserer Art zugeschrieben werden, sind etwa 316 000 Jahre alt, also mehr als doppelt so alt.

Haben wirklich alle Frauen diesen Haplotyp?

Nein. Es gibt heute unzählige Haplotypen der mDNA auf der Welt, die anhand ihrer Ähnlichkeiten in verschiedene größere Haplogruppen eingeteilt werden. In Europa gibt es beispielsweise sieben Haplogruppen (vgl. hierzu Bryan Sykes' Buch Die sieben Töchter Evas).
Alle heutigen Haplotypen sind aber aus dem Haplotyp der mitochondrialen Eva heraus durch Mutation entstanden.

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Es soll einen Adam des Y-Chromosoms und eine mitochondriale Eva geben. Sind sie die ersten Menschen? Und wenn nicht, warum hört ihre Linie einfach auf?

Mitochondriale Eva und Y-Chromosom Adam sind nicht (!!!!) unsere eigentlichen Vorfahren. Sie lebten nicht einmal zur selben Zeit. Mitochondriale Eva zum Beispiel repräsentiert die matrilineare jüngste gemeinsame Vorfahrin (MRCA) aller derzeit lebenden Menschen, das heißt die jüngste Frau, von der alle lebenden Menschen in einer ununterbrochenen Linie nur von Müttern zu Töchtern abstammen.

Zunächst einmal ist es ein großer Fehler anzunehmen, dass MTEve die einzige lebende menschliche Frau ihrer Zeit war. Das wäre mit allen biologischen und genetischen Mitteln unmöglich. MTEve ist am Ende das, mit dem du endest, wenn du von der Tochter zur Mutter in die Vergangenheit reist, aber mit allen derzeit lebenden Frauen beginnst. MTEve ist also die MRCA (Most recent common ancestor) aller lebenden Menschen in einer ununterbrochenen Linie in der Zeit zurück.

Bild zum Beitrag

Zu Zeiten von MTEve lebten auch viele andere Frauen und Männer. Die anderen Frauen ihrer Zeit haben nur bis heute keine Nachkommen hinterlassen. Sie mögen heute lebende Nachkommen haben, aber nicht in einer direkten weiblichen Linie, so dass nur Söhne übrig bleiben. Und viele starben sogar kinderlos und hinterließen überhaupt keine genetischen Spuren. 

Warum hört es einfach auf? Warum wird nicht weiter zurückverfolgt? 

Diese Techniken messen im Grunde genommen nicht die Herkunft von Männern und Frauen. Sie bestimmen, wann der letzte Mann am Leben war, von dem alle vorhandenen Y-Chromosomen abstammen. Gleiches gilt für die mitochondriale DNA. Das heißt natürlich nicht, dass es davor keine Menschen mehr gibt. Unter Verwendung der gleichen Art von genetischen Analysen, die es uns ermöglichen, Mitochondrial Eva und Y-chromosomalen Adam zu entdecken, gab es seit der Entstehung des Menschen nie zwei Individuen, basierend auf der Anzahl der heute im Genom gefundenen unterschiedlichen Gene.

Warum haben Wissenschaftler es überhaupt so bezeichnet, wenn man damit nicht die ersten Menschen meint.

Ich denke, dass es als Hommage an den Schöpfungsmythos so benannt wurde. Dies ist in der Wissenschaft sogar des Öfteren der Fall. Außer dem Namen hat es aber natürlich nichts mit Adam und Eva aus den abrahamitischen Legenden zutun. Ich bin mir ziemlich sicher, dass Kreationisten dieses Argument nicht bringen würden, wenn man es anders benannt hätte. Das eine hat mit dem anderen absolut nichts zutun.

Es ist ungefähr so, als würde man behaupten, dass Drachen gefunden wurden, basierend darauf, dass Forscher einer Dinosaurierart den Namen Draconis gegeben haben, weil der Kopf an einen Drachen erinnert. Achja, stimmt! Es gibt sogar wirklich Kreationisten, welche so denken und damit den Beweis dafür sehen, dass Mensch und Dinosaurier zusammen gelebt haben und die Drachenmythen von diesem Dinosaurier/Drachen stammen. Hätte man den Dinosaurier anders benannt, würden Kreationisten wahrscheinlich nicht einmal auf die Idee kommen, dieses Argument anzuführen. Oder, nur weil es eine Mottenart namens Neopalpa donaldtrumpi gibt, heißt das nicht, dass diese Motten die versteckten Nachkommen von Donald Trump sind.

 - (Religion, Philosophie und Gesellschaft, Bibel)
Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 17:46

Du schreibst von einer ununterbrochenen Linie. Deine Grafik zeigt einen Anfang, aber es geht ja hinten noch viel weiter. Also Adam des Y-Chromosoms und mitochondriale Eva hatten ja selbst Vorfahren? Also sie haben ihre DNA selbst bekommen, und die Vorfahren auch und immer so weiter. Die Linie müsste man doch weiterziehen, oder irre ich mich?

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Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 18:17
@dadita

Also gab es ab diesem Zeitpunkt die ersten Menschen mit diesen Eigenschaften?

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leckaschmecka  22.06.2021, 18:23
@Tharnoss

Lies dir meine Antwort nochmal in Ruhe durch 😀

"Mitochondriale Eva zum Beispiel repräsentiert die matrilineare jüngste gemeinsame Vorfahrin (MRCA) aller derzeit lebenden Menschen, das heißt die jüngste Frau, von der alle lebenden Menschen in einer ununterbrochenen Linie nur von Müttern zu Töchtern abstammen."

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dadita  22.06.2021, 19:24
@Tharnoss

Welche Eigenschaften? Wie leckadchmecka korrekt schriebt: Die Begriffe mitochondriale Eva und y-chormosomaler Adam beschrieben nur den letzten (jüngsten) gemeinsamen Vorfahren heute lebender Menschen in direkter paternaler/maternaler Linie.

Als Beispiel: Wenn man entlang der Mutter der Mutter der Mutter (und so weiter) deiner Mutter lange genug zurück geht, teilen wir uns irgendwann eine gemeinsame Ururur(usw)großmutter. Wenn man noch weiter zurück geht, teilen wir uns eine mit allen heute lebenden Deutschen/Österreichern/Schweizern. Wenn man noch weiter zurückgeht mit allen Euroasiern. Und wenn man weit genug zurück geht, mit allen heute lebenden Menschen. Diese Urururururururururur(usw)großmutter war nicht der erste Mensch. Sie hatte keine "besonderen" Eigenschaften, außer dass mehr oder weniger durch Zufall ihre direkte maternale Linie sich durchgesetzt hat.

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Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 19:40
@dadita

Also sozusagen die früheste Frau, die wir zurückverfolgen können, wenn wir bei jeden beliebigen Menschen anfangen würden, nach der Mutter der Mutter zu fragen? Irgendwann treffen sich alle bei einer Frau, und diese ist dann die mitochondriale Eva? Und wie ich das jetzt verstanden habe, sucht man hier nichts anderes, als diesen Zeitpunkt, wo diese eine Frau diesen Haplotyp gehabt hatte?

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dadita  22.06.2021, 19:59
@Tharnoss

Korrekt. Abgesehen davon, dass diese Frau in direkter maternaler Linie for Vorfahrin aller heute lebenden Menschen ist, hat sie keine besonderen Eigenschaften.

Die Datierung und geographische Eingrenzung der mitochondrialen Eva war dennoch ein wichtiger Schritt der den Ursprung unserer Spezies in Afrika (zusammen mit Fossilienfunden, etc.) weiter untermauert hat.

Hier die Originalpublikation: https://www.nature.com/articles/325031a0

Der Name "mitochondriale Eva" findet sich darin übrigens nicht und wurde erst später von der Presse geschaffen.

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Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 20:57
@dadita

Ok danke, ich habe noch eine Frage. Gibt es Frauen heutzutage, welche einem anderen Hablotyp?

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Die Begriffe sind reine Metaphern. Das wird schon bei oberflächlicher Betrachtung klar. Im Gegensatz zu den biblischen Persönlichkeiten sind der Adam des Y-Chromosoms und die mitochondriale Eva nicht mal konkrete Persönlichkeiten, und sie lebten zu unterschiedlichen Zeiten in der Vorgeschichte. Es sind einfach Stationen in der Geschichte der Menschheit, nach bestimmten Kriterien eingeteilt. Die wirklichen Adam und Eva lebten hingegen gleichzeitig in der Jungsteinzeit vor ca. 7500 Jahren, also in der jüngeren Vergangenheit. Und zwar inmitten einer unlängst seit Gen. 1.26-31 bevölkerten Welt. Man beachte auch die Edenbeschreibung, derzufolge der Schauplatz des ,,Paradieses" eindeutig im westasiatischen Südmesopotamien, also außerhalb Afrikas anzusiedeln ist.

Warum haben Wissenschaftler es überhaupt so bezeichnet, wenn man damit nicht die ersten Menschen meint.

Tja, für sowas sind die christlichen Auslegungsmärchen dann doch wieder gut genug 🤷‍♀️

Woher ich das weiß:Recherche

Nein, dabei handelt es sich nicht um die ersten Menschen. Die beiden haben nichtmal zur gleichen Zeit gelebt.

Die Bezeichnung ist populärwissenschaftlich (ähnlich wie "God-Particle" für das Higgs-Boson), es klingt eben eingängig und kommt gut an. Mit den abrahamitischen Märchenfiguren haben diese aber nicht das geringste zu tun.

Die mitochondriale Eva war die letzte gemeinsame Vorfahrin aller heute lebenden Menschen. Der y-chromosomale Adam der letzte gemeinsame Vorfahre aller heute lebenden y-Chromosom Träger (also Männer).

Mehr dazu hier:

In reality, a mitochondrial Eve is not the first female of a species, but merely the most  recent female historically from which all living animals of a species can trace their ancestry. Think of her like the peak of a genealogical pyramid, in which all ancestors of a species meet. While everyone below is descended from her, that doesn’t mean that there is no other female above her, or that lived at the same time as her. Perhaps some of her contemporaries had no surviving children. Or they only had sons, which wouldn’t have passed on their mitochondrial DNA.

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/no-mitochondrial-eve-not-first-female-species-180959593/

Ihre Linie hört auch nicht auf. Auch die Mitochondriale Eva des Homo Sapiens hatte Eltern, welche Eltern hatten und so weiter, bis zum Ursprung des Lebens. Ihre Eigenschaft als mitochondriale Eva bedeutet lediglich, dass alle heute lebenden Menschen von ihr abstammen, beispielsweise weil letztlich die Linien ihrer Zeitgenossinen (in weiblicher Linie) ausgestorben sind.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Wissenschaftler/Molekularbiologe
Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 17:44

Aber müsste man das nicht weiter zurückverfolgen können? Die Linie müsste ja extrem lange in die Vergangenheit reichen. Die letzte aller heute lebenden Menschen. Du schreibst mitochondriale Eva war die letzte gemeinsame Vorfahrin aller heute lebenden Menschen. Der y-chromosomale Adam der letzte gemeinsame Vorfahre aller heute lebenden y-Chromosom Träger. Diese hatten aber auch Vorfahren? Das heißt die Linie könnte man ja noch weiter nach hinten ziehen. Eigentlich bis zum universellen Vorfahren aller Arten oder eben ab dem Punkt, wo Lebewesen begonnen haben, sich so fortzupflanzen.

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dadita  22.06.2021, 17:52
@Tharnoss

Was genau meinst du mit "zurückverfolgen"?

Die Linie erstreckt sich (wie eigentlich die Linie aller Lebewesen, einschließlich dir und mir) natürlich zurück bist zum letzten gemeinsamen Vorfahren aller heute lebenden Organismen (LUCA). Aber auf welchem Wege würdest du diese Linie "verfolgen" wollen?

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Tharnoss 
Fragesteller
 22.06.2021, 18:16
@dadita

Ich meine damit, dass Adam des Y-Chromosoms und mitochondriale Eva selbst von ihren Vorfahren die mitochondriale DNA und das Chromosom geerbt haben. Also man müsste es noch immer weiter zurückverfolgen. Die Linie geht ja also noch weiter, sie waren nicht die ersten.

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dadita  22.06.2021, 19:18
@Tharnoss

Niemand behauptet sie wären die ersten. Aber sie sind die letzten gemeinsamen Vorfahren der heute lebenden Menschen in direkter maternaler/paternaler Linie.

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Darwinist  22.06.2021, 18:30
Die mitochondriale Eva war die letzte gemeinsame Vorfahrin aller heute lebenden Menschen.

Das stimmt so nicht ganz. Streng genommen trifft das nur auf die mitochondriale DNA zu. Die Kern-DNA der verschiedenen Chromosomen kann wiederum von ganz anderen "Evas" bzw "Adams" stammen.

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dadita  22.06.2021, 19:17
@Darwinist

Stimmt, danke für die Präzisierung, die vereinfachte Formulierung war irreführend.

Präziser wäre: Die letzte gemeinsame Vorfahren aller heute lebenden Menschen in direkter maternales Linie.

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