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06.11.24  Der „1 %-Mythos“ erneut als falsch erwiesen

Neue Entdeckungen zeigen überraschende Unterschiede zwischen dem Y-Chromosom des Menschen und des Schimpansen

Es wird oft angenommen, dass eng verwandte Arten sehr ähnliche DNA haben müssen, einschließlich der strukturellen Zusammensetzung ihrer Chromosomen. In der Evolutionsbiologie basiert die Erwartung an ähnliche DNA-Sequenzen auf der Annahme, dass Menschen und Schimpansen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen. Bei Annahme von Schöpfung besteht diese Erwartung nur innerhalb von Grundtypen („geschaffene Arten“). Je weniger Unterschiede in den Chromosomen vorhanden sind, desto mehr würde dies die Evolutionstheorie stützen, während erhebliche Unterschiede als Beleg für die unabhängige Schöpfung von Arten interpretiert werden könnten. Letzteres trifft besonders auf das Y-Chromosom zu, das in Menschen und Schimpansen deutliche Unterschiede aufweist. Dies ist schon seit einiger Zeit bekannt und wurde kürzlich durch neue Daten bekräftigt. Es zeigt sich erneut, dass die genetische Abweichung zwischen Menschen und Schimpansen weit größer ist als häufig angenommen. Der „1 %-Mythos“ (Cohen 2007), wonach Mensch und Schimpanse sich nur in etwa 1 % ihres Erbguts unterscheiden, ist damit erneut widerlegt.

Das menschliche Erbgut besteht aus 46 Chromosomen, die auf 23 Paare verteilt sind, darunter 22 Paare von Autosomen und ein Paar Geschlechtschromosomen (XX bei Frauen und XY bei Männern). Im Vergleich dazu haben Schimpansen 48 Chromosomen, die in 24 Paare gruppiert sind, einschließlich XX und XY (wie bei Menschen). Die Geschlechtschromosomen, sind entscheidend für die Geschlechtsbestimmung, das Y-Chromosom für die männliche Entwicklung, das X-Chromosom entsprechend für die weibliche.

Befürworter der Evolutionslehre sind der Auffassung, dass sich die X- und Y-Geschlechtschromosomen bei Säugetieren vor etwa 170 Millionen Jahren aus gewöhnlichen Chromosomen entwickelt haben (Veyrunes et al. 2008). Das X-Chromosom soll dabei weitgehend seine Gene erhalten haben, während das Y-Chromosom wesentliche Veränderungen durchgemacht haben soll, darunter den Verlust der Möglichkeit, Gene mit dem X-Chromosom auszutauschen, eine Größenreduktion und eine Ansammlung von Mutationen (Hughes et al. 2010). Dank fortschrittlicher Sequenzierungstechniken können Forscher jetzt die Geschlechtschromosomen von Menschen und verschiedenen Affenarten vollständig analysieren, was neue Einblicke in deren Unterschiede bzw. Gemeinsamkeiten ermöglicht.

Im Jahr 2010 wurden die Y-Chromosomen von Menschen und Schimpansen mit großer Genauigkeit sequenziert (Hughes et al. 2010; vgl. Binder 2010). Dabei stellte sich heraus, dass die genetischen und strukturellen Unterschiede in der sog. MSY-Sequenz, welche die spezifisch männliche Region darstellt, enorm sind. Verteilt über die gesamte menschliche MSY-Region gibt es 27 verschiedene Genfamilien (78 Gene), während Schimpansen nur 18 verschiedene Genfamilien haben (37 Gene). Im Y-Chromosom des Menschen gibt es also andere biologische Information, d.h. Gene, die nur im Menschen vorhanden sind und die eine Rolle bei der Entwicklung der Hoden zu spielen scheinen. Die Autoren fassten ihre Ergebnisse wie folgt zusammen:

„Der Unterschied im MSY-Gengehalt (geschlechts-spezifisch) zwischen Schimpansen und Menschen ist eher vergleichbar mit dem Unterschied im autosomalen Gengehalt zwischen Huhn und Mensch, nach einer Trennung von 310 Millionen Jahren“ (Hughes 2010).

In einer kürzlich publizierten Studie wurden mithilfe der sogenannten Telomer-zu-Telomer-Methodik (die eine vollständige Sequenzierung der X- und Y-Chromosomen von Anfang bis Ende ohne Lücken ermöglicht) von fünf großen Affenarten (Bonobo, Schimpanse, westlicher Flachlandgorilla, Borneogorilla und Sumatra-Orang-Utan) sowie von einem kleinen Affen (Siamang-Gibbon) erstellt und die Komplexität ihrer Zusammensetzung aufgeklärt (Makova et al. 2024).

Der bemerkenswerteste Unterschied zwischen den Y-Chromosomen von Menschen und Schimpansen liegt in dessen Größe und seinem Gengehalt (Makova et al. 2024). Beim Menschen enthält das Y-Chromosom etwa 106 Gene, die für verschiedene Funktionen notwendig sind, darunter auch Gene, die für die Spermienproduktion und die männliche Geschlechtsentwicklung verantwortlich sind. Zudem findet man sog. palindromische Sequenzen („Spiegelsequenzen“) im Y-Chromosom, die besonders wichtig sind, da sie dazu beitragen, genetische Informationen zu stabilisieren und die Auswirkungen schädlicher Mutationen zu minimieren (Hughes et al. 2010; Makova et al. 2024). Die vollständige, hochauflösende Sequenzierung des menschlichen Y-Chromosoms, zeigt, dass lediglich 26 Prozent der Sequenzen mit denen des Schimpansen übereinstimmen (Makova et al. 2024). Beim männlichen Y-Chromosom beträgt der Unterschied also beträchtliche 74 Prozent!

Im Vergleich zum Schimpansen ist das menschliche Y-Chromosom kleiner und umfasst etwa 62 Millionen Basenpaare, während das Y-Chromosom des Schimpansen etwa 70 Millionen Basenpaare hat, jedoch weniger Gene enthält. Zudem zeigt das Schimpansen-Y-Chromosom starke strukturelle Veränderungen. Das Schimpansen-Y-Chromosom hat beispielsweise eine größere Anzahl an sogenannten „ampliconischen Regionen“ – Abschnitte mit mehrfachen Genkopien, eine Redundanz, die möglicherweise bestimmte Schimpansen-spezifische Funktionen in der Reproduktion und/oder sexuell-divergenten Merkmalen zugrunde liegen. Diese Erkenntnisse verdeutlichen, dass das Y-Chromosom auch als kleiner Teil des Genoms, das oft Wiederholungen ausweist, auf einzigartige Weise entworfen ist. Die Einzigartigkeit der beiden verschiedenen Arten könnte entscheidend für die Erhaltung spezifischer Funktionen im männlichen Organismus sein, insbesondere im Zusammenhang mit unterschiedlichen reproduktiven Anforderungen.

Was kann anhand der großen Unterschiede zwischen den Y-Chromosomen von Menschen und Affen sowie der Komplexität ihrer Strukturen und Funktionen über ihren Ursprung geschlussfolgert werden? Aus der Perspektive der Evolutionslehre werden sie als Beleg dafür gesehen, dass sich Arten im Laufe der Zeit anpassen und genetisch divergieren. Die erheblichen Unterschiede in den Y-Chromosomen müssten dann aber unabhängig und superschnell entstanden sein. Dazu muss man anmerken, dass Evolutionsbiologen meinen, dass dazu maximal 5 bis 7 Millionen Jahre Zeit gewesen seien, seit sich Schimpansen und Menschen von einem gemeinsamen Vorfahren abgespalten haben sollen. Sie wären in diesem Fall aber zugleich das Ergebnis von Zufallsmutationen und natürlichen Selektionsprozessen, was ein langwieriger und unwahrscheinlicher Prozess ist (Sanford et al. 2017).

Aus der Perspektive der Schöpfungswissenschaft werden die Geschlechtschromosomen nicht einfach als das Ergebnis eines langen evolutionären Prozesses betrachtet, sondern vielmehr als Beleg für eine zielgerichtete Schöpfung, die die erheblichen Unterschiede zwischen verschiedenen Arten erklärt. Das Vorhandensein der gleichen Gene im X-Chromosom könnte als Hinweis auf gleichartige Funktionalität angesehen werden, während die signifikanten Einzigartigkeiten im Y-Chromosom als Teil des Designs für geschlechtsspezifische Funktionen gedeutet werden könnten. Die genetischen Erkenntnisse stellen die Annahme infrage, dass sich Geschlechtschromosomen in nah verwandten Arten ähneln sollten. Mindestens das Y-Chromosom könnte als Beleg für unterschiedliche Ursprünge und göttliches Design interpretiert werden.

Quellen

Cohen J (2007) Relative differences: the myth of 1 %. Science 316, 1836.

Binder H (2010) Wie ähnlich sind Mensch und Schimpanse? Neue Daten zum Y-Chromosom. Stud. Integr. J. 17, 45–47.

Hughes JF, Skaletsky H, Pyntikova T et al. (2010) Chimpanzee and human Y chromosomes are remarkably divergent in structure and gene content. Nature 463, 536–539.

Makova KD, Pickett BD, Harris RS et al. (2024) The complete sequence and comparative analysis of ape sex chromosomes. Nature 630, 401–411, doi:10.1038/s41586-024-07473-2

Sanford J, Brewer W, Smith F & Baumgardner J (2015) The waiting time problem in a model hominin population. Theor. Biol. Med. Model 12:18, doi: 10.1186/s12976-015-0016-z.

Veyrunes F, Waters PD, Miethke P et al. (2008) Bird-like sex chromosomes of platypus imply recent origin of mammal sex chromosomes. Genome Res. 18, 965–973, doi: 10.1101/gr.7101908.

Autor dieser News: Peter Borger, 06.11.24

 
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