Die Datierung des Liujiang-Menschen bringt uns dem Ursprung des modernen Menschen in Ostasien einen Schritt näher!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Niu Changtai (PhD, Nanjing Institute of Geology and Paleontology, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um die Grenzen des Wissens zu erweitern, hat Chinas Spitzentechnologieprojekt eine Artikelserie mit dem Titel „Unbekanntes Gebiet“ gestartet, die einen Überblick über die Erkundungsergebnisse bietet, die die Grenzen im Weltraum, in der Tiefsee, in der Tiefsee und in anderen Bereichen durchbrochen haben. Begeben wir uns auf eine wissenschaftliche Entdeckungsreise und lernen wir die erstaunliche Welt kennen.

Wer sind wir? Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Dies sind die drei Probleme, mit denen alle Menschen schon immer konfrontiert waren.

Heute leben auf der Erde unterschiedliche Rassen in unterschiedlichen Regionen, die sich in Aussehen und Kultur deutlich unterscheiden. Obwohl biologisch bestätigt wurde, dass alle Menschen auf der Erde derzeit derselben Spezies angehören – Homo sapiens (oder moderner Mensch, Homo sapines), sind der Ursprung und der Entstehungsprozess moderner Menschen verschiedener Rassen in verschiedenen Regionen noch immer unklar, was heutzutage ein Grenzgebiet der Biowissenschaftsforschung darstellt.

Uralte menschliche Fossilien sind wichtiges Material für die Erforschung der Ursprünge des modernen Menschen in verschiedenen Regionen. Wir können nicht nur die physischen Merkmale und das Aussehen früher Menschen anhand uralter menschlicher Fossilien wiederherstellen, sondern auch alte DNA aus uralten menschlichen Fossilien extrahieren, um ihre Beziehung zum modernen Menschen von heute zu erforschen.

In meinem Land wurden zahlreiche Fossilien urzeitlicher Menschen gefunden, vom Yuanmou-Menschen in Yunnan vor etwa 1,7 Millionen Jahren bis zum Tianyuan-Höhlenmenschen und dem Oberen Höhlenmenschen in Beijing vor etwa 40.000 Jahren. Darunter sind verschiedene Entwicklungsstadien wie Homo erectus, „archaischer Homo sapiens“ und moderne Menschen.

Unter ihnen sind die Fossilien unserer Spezies – des modernen Menschen – am engsten mit dem heutigen Menschen verwandt. Die frühesten Aufzeichnungen moderner menschlicher Fossilien in meinem Land gehen auf alte menschliche Fossilien zurück, die vor 120.000 bis 70.000 Jahren in Hunan, Hubei und Guangxi, meinem Land, entdeckt wurden. Nach 70.000 Jahren, bis vor etwa 40.000 Jahren, wurden in meinem Land während dieser 30.000 Jahre keine Fossilien des modernen Menschen mit genauem Alter gefunden.

Unter allen in meinem Land gefundenen Fossilien des modernen Menschen ist der in der Tongtian-Höhle in Liujiang, Guangxi, entdeckte Liujiang-Mensch eines der vollständigsten fossilen menschlichen Skelette, die in Ostasien und Südostasien gefunden wurden, und liefert uns wertvolles fossiles Material zum Verständnis des Ursprungs und der Evolution des modernen Menschen in der Region.

Das Alter der Fossilien des Liujiang-Menschen ist jedoch seit langem umstritten. Frühe Studien deuteten darauf hin, dass der Liujiang-Mensch vor mindestens 67.000 Jahren lebte, möglicherweise aber auch schon vor 139.000–111.000 Jahren oder vor 150.000 Jahren. Diese Altersangaben liegen deutlich unter dem Alter der modernen menschlichen Fossilien, die 40.000 Jahre später in weiten Teilen Ostasiens auftauchten. Sie könnten auch die Lücke bei der Entdeckung moderner menschlicher Fossilien in meinem Land aus der Zeit vor 70.000 bis 40.000 Jahren schließen. Daher ist die Bestimmung des Zeitraums, in dem der Liujiang-Mensch lebte, für unser korrektes Verständnis der Herkunft und der Migrations- und Verbreitungsmuster des modernen Menschen in Ostasien von großer Bedeutung.

Am 29. April 2024 veröffentlichte ein Forschungsteam, bestehend aus dem Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Nanjing Normal University und dem Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, in Zusammenarbeit mit Forschern des Liuzhou Bailian Cave Science Museum und des Australian Centre for Human Evolution Research, neue umfassende Forschungsergebnisse zur Stratigraphie und Chronologie des Liujiang-Menschen in Nature Communications, einer Tochtergesellschaft des Magazins Nature.

Die Studie ergab, dass der Liujiang-Mensch vor 33.000 bis 23.000 Jahren lebte. Damit wurde eine solide Grundlage für unser Verständnis der Stellung des Liujiang-Menschen in der Evolutionsreihe des modernen Menschen in Ostasien und sogar weltweit geschaffen und wichtige Daten für die Erforschung der Migrations- und Verbreitungsmuster des modernen Menschen in Eurasien bereitgestellt.

Das Rätsel um die Herkunft des modernen Menschen in Ostasien

Wie entstand der Homo sapiens, der moderne Mensch, unsere Spezies, in Ostasien? Dieser Frage gehen chinesische Paläoanthropologen und Archäologen seit fast hundert Jahren nach. In Ostasien gibt es eine kontinuierliche Fossiliensammlung vom Homo erectus bis zum modernen Menschen, und auch in der Steinwerkzeugtechnologie der Urmenschen besteht eine gute Kontinuität. Daher glaubten einige Wissenschaftler zunächst, dass sich der moderne Mensch in Ostasien aus früheren, vor Ort lebenden Urmenschen entwickelt habe.

Im 21. Jahrhundert hat die molekulare Anthropologie mit der Weiterentwicklung der Gensequenzierungstechnologie und der Technologie zur Extraktion alter DNA ergeben, dass die Vorfahren der heutigen modernen Menschen außerhalb Afrikas größtenteils von modernen Menschen abstammen, die Afrika vor 60.000 bis 50.000 Jahren verließen. Sie gelangten über Nordostafrika in den Nahen Osten, breiteten sich dann nach Westen und Osten des eurasischen Kontinents aus, erreichten den amerikanischen Kontinent über die Beringstraße und Australien über Südostasien und vollendeten damit die globale Verbreitung des modernen Menschen.

Gleichzeitig kam es auch zu einem genetischen Austausch mit einigen lokalen Urmenschen wie Neandertalern, Denisova-Menschen und anderen unbekannten Urmenschen, wodurch genetische Abdrücke dieser Urmenschen in den Genomen moderner Menschen außerhalb Afrikas hinterlassen wurden.

Paläoanthropologische Studien haben ergeben, dass anatomisch moderne Menschen vor etwa 300.000 Jahren in Nordafrika auftauchten. Gleichzeitig wurden im Nahen Osten, in Europa, Südostasien und Ostasien Fossilien des modernen Menschen gefunden, die mehr als 60.000 Jahre alt sind.

Dies bedeutet, dass einige moderne Menschen Afrika möglicherweise schon lange vor den Vorfahren der heutigen modernen Menschen außerhalb Afrikas verlassen haben, Eurasien erreicht und sich bis zu einem gewissen Grad verbreitet haben, aber die Beziehung zwischen diesen modernen Menschen und den heutigen modernen Menschen ist noch immer unklar. Sie sind höchstwahrscheinlich nicht die direkten Vorfahren der heutigen modernen Menschen und konnten in Eurasien keine Nachkommen hinterlassen.

Aufgrund der Kontinuität der Steinwerkzeugtechnologie in Ostasien können wir jedoch eine andere Möglichkeit nicht ausschließen: Der moderne Mensch in Ostasien hat sich 40.000 Jahre später aus älteren modernen Menschen vor 120.000 bis 70.000 Jahren entwickelt.

Obwohl es zwischen 70.000 und 40.000 Jahren in den archäologischen Aufzeichnungen der Urmenschen keine Auslassungen oder offensichtlichen Übergänge in der Steinwerkzeugtechnologie gab, gab es in den Fossilienfunden der modernen Menschen in Ostasien gewisse Lücken.

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass der Liujiang-Mensch, ein relativ vollständiges Fossil eines menschlichen Skeletts aus der Antike, das eindeutig der Sequenz des modernen Menschen zugeordnet werden kann, nicht weniger als 67.000 Jahre alt ist. Dieses Alter macht es äußerst wichtig, stellt aber auch eine Schwäche im richtigen Verständnis der Menschen vom evolutionären Status des Liujiang-Menschen dar.

Globale Verbreitungskarte moderner menschlicher Fossilien, entsprechende Alter der globalen Tiefsee-Sauerstoffisotopenstadien: MIS7 (244.000–190.000 Jahre), MIS6–5 (190.000–71.000 Jahre), MIS4 (71.000–60.000 Jahre), MIS3–2 (60.000–11.000 Jahre)

(Bildquelle: Referenz 3)

Wichtige Persönlichkeiten aus Liujiang

Die Fossilien des Liujiang-Menschen wurden im September 1958 von örtlichen Phosphatdüngergräbern in der Tongtian-Höhle in Liujiang, Guangxi, entdeckt. Als Wissenschaftler vom Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften eintrafen, waren die Fossilien des Liujiang-Menschen bereits abgebaut und die Sedimente in der Höhle weitgehend zerstört worden. Man hatte keine Ahnung, in welcher Schicht genau der Liujiang-Mensch gefunden wurde, und es war schwierig, sein Alter anhand dieser Schicht zu bestimmen.

Einige Wissenschaftler haben die verbleibenden Sedimente in der Höhle datiert und sind zu dem Schluss gekommen, dass der Liujiang-Mensch vor mindestens 67.000 Jahren oder sogar schon vor 150.000 Jahren gelebt hat. Allerdings handelt es sich bei den untersuchten Schichten nicht unbedingt um die tatsächlichen Schichten, die vom Liujiang-Menschen produziert wurden. Aus diesem Grund blieb das Alter des Liujiang-Menschen über 60 Jahre lang ein Rätsel.

Im Gegensatz zur chronologischen Forschung gibt es ausreichend Forschung zur physischen Anthropologie der Liujiang-Bevölkerung. Die Fossilien des Liujiang-Menschen bestehen aus einem im Wesentlichen vollständigen Schädel und 17 postkraniellen Knochen, darunter Brustwirbel, Lendenwirbel, Rippen, Kreuzbein, Becken und Oberschenkelknochen.

Durch die Messung und Identifizierung von Fossilien wurde festgestellt, dass es sich bei dem Fossil des Liujiang-Menschen um einen etwa 40 Jahre alten Mann handelt, der etwa 1,6 Meter groß und etwa 52 Kilogramm schwer ist. Er hatte eine Reihe morphologischer Merkmale des modernen Menschen, darunter eine relativ runde Schädelform, ein relativ großes Gehirnvolumen (1567 ml), ein kleines und flacheres Gesicht, eine einfache Okklusion der Zähne, eine schlanke Körperform usw. Daher gehört der Liujiang-Mensch in Bezug auf die Klassifizierung zweifellos zur selben Spezies wie wir – den modernen Menschen.

Die Liujiang-Menschen wiesen auch einige primitivere Merkmale auf, darunter ein niedriges Gesicht, tiefliegende Augenhöhlen, ausgeprägte Brauenwülste usw. Diese Merkmale waren bei den frühen modernen Menschen vor etwa 40.000 Jahren oder sogar noch früher häufiger.

Daher verfügt der Liujiang-Mensch sowohl über „fortgeschrittene“ moderne menschliche Eigenschaften als auch über „primitive“ Eigenschaften des frühneuzeitlichen Menschen. Seine einzigartige morphologische Kombination macht ihn für die Erforschung des modernen Menschen in Ostasien sehr wichtig. Allerdings können wir ihn erst dann in die richtige Position in der Evolutionsreihe des modernen Menschen in Ostasien und sogar der Welt einordnen, wenn wir die genaue Epoche kennen, in der der Liujiang-Mensch lebte.

Das Skelett des Liujiang-Menschen (links), die Höhle, in der der Liujiang-Mensch geboren wurde (oben rechts) und von Forschern in der Höhle gesammelte Sedimentproben (unten rechts)

(Bildquelle: Referenz 1)

Systematische Datierungsarbeit

Der Schwerpunkt dieser Forschung liegt auf der Bestimmung der Schicht, in der die Fossilien des Liujiang-Menschen entdeckt wurden, und der direkten Datierung der entsprechenden Schicht. Die Forscher fanden im linken Oberschenkelknochen und in der Nasenhöhle des Liujiang-Menschen rötlich-braune Tonablagerungen der gleichen Farbe und Beschaffenheit. Diese Sedimente stellen wahrscheinlich die Zusammensetzung der Sedimente dar, in denen der Liujiang-Mensch begraben wurde. Wenn wir diese Sedimente hinsichtlich Partikelgröße, Farbe und Elementzusammensetzung Schicht für Schicht mit den Sedimenten in anderen Schichten der Tongtian-Höhle vergleichen, können wir die ursprüngliche Schicht finden, die von den Liujiang-Menschen geschaffen wurde.

Schließlich stellten die Forscher fest, dass die Merkmale des zweiten Sediments der dritten Sedimenteinheit in der Tongtian-Höhle dieselben waren wie die der übrigen Sedimente in den Fossilien des Liujiang-Menschen, und dass der Liujiang-Mensch wahrscheinlich aus dieser Schicht stammte.

Anschließend führten die Forscher eine systematische Datierung der Sedimente in der Tongtian-Höhle Schicht für Schicht durch und ermittelten, dass das Sedimentalter der zweiten Schicht der dritten Sedimenteinheit 32.500 bis 22.600 Jahre beträgt. Aber wie können wir sicher sein, dass der Liujiang-Mensch nicht von außen in die Höhle transportiert wurde? Mit anderen Worten: Ist es möglich, dass die Menschen in Liujiang bereits vor der Sedimentbildung Fossilien gebildet hatten, die dann aber später in die Höhle transportiert und zusammen mit der Sedimentschicht konserviert wurden? Die Forscher näherten sich dieser Frage aus zwei Perspektiven.

Eine davon ist die taphonomische Forschung. Die Forscher stellten fest, dass die Sedimentpartikel in dieser Schicht sehr fein sind, was auf eine Sedimentumgebung mit sehr schwacher Transportkraft hindeutet. Gleichzeitig ist das Skelett des Liujiang-Menschen im Vergleich zur überwiegenden Mehrheit der prähistorischen menschlichen Fossilien sehr vollständig. Neben dem hohen Erhaltungsgrad waren Brustwirbel und Lendenwirbel sowie Lendenwirbel und Kreuzbeinwirbel zum Zeitpunkt der Entdeckung der Fossilien noch miteinander verbunden. Dies zeigt, dass es sich beim Liujiang-Menschen wahrscheinlich nicht um ein zuvor entstandenes Fossil eines Urmenschen handelt, das auf dem Wasserweg hierher transportiert wurde, sondern dass er vielmehr nach seinem Tod an Ort und Stelle begraben wurde, als der Körper noch nicht verwest war.

Der zweite Grund ist die direkte Datierung der Fossilien des Liujiang-Menschen selbst. In der Quartärpaläontologie, Paläoanthropologie und Archäologie wird die Kohlenstoff-14-Datierung häufig verwendet, um das Alter organischer Materie direkt zu bestimmen. Forscher haben auch eine Kohlenstoff-14-Datierung des Liujiang-Menschen durchgeführt, da in den Fossilien jedoch zu wenig organische Substanz erhalten ist, sind die Datierungsergebnisse nicht optimal.

Dieses Mal verwendeten die Forscher eine Uranreihendatierung für die Fossilien des Liujiang-Menschen. Die Uranreihen-Datierungsmethode beruht nicht auf der Erhaltung organischer Stoffe, sondern bezieht sich ausschließlich auf den Entstehungsprozess der Fossilien. Bei der Fossilbildung nimmt das kristallisierte Calciumcarbonat in den Knochen radioaktives Uran 238 aus dem umgebenden Porenwasser auf. Uran 238 zerfällt zu stabilem Thallium 230 und Uran 234. Aus dem Verhältnis der durch den Zerfall entstandenen stabilen Elemente zum verbleibenden, noch nicht zerfallenen Uran 238 lässt sich das Mindestalter dieser Fossilien berechnen. Die Forscher führten eine Uranreihendatierung am linken Oberschenkelknochen des Liujiang-Menschen durch und fanden heraus, dass dieser mindestens vor etwa 24.000 Jahren begraben wurde. Dies steht im Einklang mit dem vermuteten Sedimentalter der Produktionsschicht des Liujiang-Menschen, das 32.500 bis 22.600 Jahre beträgt.

Schließlich ermittelten die Forscher anhand der Uran-Reihen-Datierung der Fossilien des Liujiang-Menschen selbst und des abgeleiteten Sedimentalters der produzierenden Schichten, dass das Alter der Fossilien des Liujiang-Menschen zwischen etwa 33.000 und 23.000 Jahren liegt.

Die Bedeutung des neuen Zeitalters des Volkes von Liujiang

Das Alter der Fossilien des Liujiang-Menschen, das auf 33.000 bis 23.000 Jahre datiert wird, weist darauf hin, dass es sich bei ihnen ebenso wie bei den 40.000 Jahre alten menschlichen Fossilien in Ostasien, etwa dem Peking-Menschen und dem Tianyuan-Höhlenmenschen in Peking, um moderne Menschen handelt, die sich vor 60.000 Jahren in Eurasien ausbreiteten und vor 40.000 bis 30.000 Jahren in Ostasien lebten. Es handelt sich nicht um Vertreter moderner Menschen, die Afrika verließen und vor mehr als 60.000 Jahren in Ostasien ankamen.

Tatsächlich ähnelt die Schädelmorphologie der Liujiang-Menschen eher der des heutigen modernen Menschen als der der Shangdingdong-Menschen, und sie lebten jünger als die Shangdingdong-Menschen (vor 39.000 bis 36.000 Jahren), was eine morphologische Evolution der frühen modernen Menschen hin zum heutigen modernen Menschen widerspiegeln könnte.

Gleichzeitig weist die Schädelmorphologie der Liujiang-Menschen große Ähnlichkeiten mit der Schädelmorphologie der Cro-Magnon-Menschen auf, die vor etwa 28.000 Jahren in Europa lebten. Untersuchungen der molekularen Anthropologie zeigen jedoch, dass sich die modernen Menschen auf der Ost- und Westseite des eurasischen Kontinents vor 50.000 bis 40.000 Jahren getrennt haben dürften.

Diese Ähnlichkeit in der Schädelmorphologie bedeutet, dass es in den frühen Stadien der Divergenz der modernen Menschen im Osten und Westen Eurasiens möglicherweise keine offensichtlichen morphologischen Unterschiede zwischen den beiden gab, was mit der schnellen Ausbreitung der modernen Menschen in Eurasien zusammenhängen könnte.

Heute gibt es zwischen der westlichen und der östlichen Bevölkerung Eurasiens deutliche Unterschiede in körperlichen Merkmalen, beispielsweise in den Gesichtszügen. Dies könnte das Ergebnis der Evolution verschiedener Populationen vor etwa 30.000 Jahren sein, einschließlich der rauen Umweltbedingungen während der letzten Eiszeit (vor 26.500–19.000 Jahren), die in verschiedenen Regionen zu natürlicher Selektion und genetischer Drift beim modernen Menschen und den daraus resultierenden Bevölkerungswanderungen und -ausbreitungen führte. Auch die neolithische landwirtschaftliche Revolution und die Bevölkerungsentwicklung in historischen Perioden hatten einen gewissen Einfluss.

Französischer Cromanon 1-Schädel.

(Bildnachweis: Thilo Parg/Wikimedia Commons)

Gleichzeitig beträgt das Alter der Fossilien des Liujiang-Menschen 33.000 bis 23.000 Jahre, was mit der Zeit zusammenfällt, als das globale Klima trocken und kalt wurde. Das allgemeine Erscheinungsbild der Steinwerkzeuge im Süden meines Landes wurde zu dieser Zeit noch immer von Kieselsteinwerkzeugen dominiert, andererseits tauchten jedoch auch immer mehr kleine Steinsplitter und andere kleine Steinwerkzeuge wie Feuersteinschaber und Pfeilspitzen auf, und die Verwendung von Knochenwerkzeugen wurde üblicher.

Dieser Wandel in der Steinwerkzeugtechnologie und bei den Werkzeugen spiegelt die verhaltensmäßige und kulturelle Anpassung der einheimischen Bevölkerung an die Umweltveränderungen wider, könnte aber auch mit der Einführung neuer Kultur und Technologie durch moderne Menschen zusammenhängen, die „wie die Liujiang-Bevölkerung“ migrierten.

Einige „fortgeschrittene“ Werkzeuge, die in der Bailian-Höhle in Guangxi ausgegraben wurden. 1,7: runde Steinwerkzeuge; 2,3: polierte Steinwerkzeuge; 4,5: Werkzeuge aus Hirschgeweih; 6: durchbrochener Steinring; 8: Schleifstein mit Ockerspuren

(Bildquelle: Referenz 4)

Zukunftsaussichten

Im letzten Jahrzehnt hat sich die Molekularanthropologie zu einem wichtigen Mittel zur Untersuchung moderner menschlicher Fossilien im westlichen Eurasien entwickelt. Die Veränderungen der modernen menschlichen Populationen in der Region wurden allmählich deutlich. Dies beruht jedoch auch auf der Tatsache, dass die modernen menschlichen Fossilien in der Region über eine gute chronologische Forschungsgrundlage verfügen.

In Ost-Eurasien ist die Forschungslage schwächer. Statistiken zufolge wurden in Ostasien über 50 Fundstätten mit Fossilien des modernen Menschen entdeckt, doch von vielen Fossilien sind Herkunft und Alter unbekannt, was den Forschungswert dieser Fossilien erheblich mindert.

Nur wenn wir einen genauen chronologischen Rahmen für diese Fossilien erstellen und diesen mit physikalisch-anthropologischen und molekular-anthropologischen Studien zu diesen modernen menschlichen Fossilien kombinieren, können wir den Ursprung und das Verbreitungsmuster des modernen Menschen in Ostasien verstehen. Die chronologische Untersuchung des Liujiang-Menschen stellt zweifellos ein hervorragendes Modell für zukünftige chronologische Forschungen dar.

Wir hoffen, dass es in China in Zukunft noch mehr Fossilien moderner Menschen geben wird, deren Alter bestimmt werden kann und die uns die Geschichten unserer Vorfahren erzählen, die seit Zehntausenden von Jahren auf diesem Land leben.

Quellen:

1. Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften. Neue Fortschritte bei der umfassenden Untersuchung der Stratigraphie und Chronologie des Liujiang-Menschen

2. Ge, J., Xing, S., Grün, R. et al. Neues spätpleistozänes Alter für das Homo-sapiens-Skelett aus Liujiang im Süden Chinas. Nat Commun 15, 3611 (2024).

3. Xing-Lied. Fossile Beweise für die Entstehung und Evolution des modernen Menschen[J]. Acta Anthropologica Sinica, 2022, 41(06): 1069-1082.

4. Zhou Y, Jiang Y, Liang G, et al. Eine technologische Perspektive auf die Steinindustrie der Bailiandong-Höhle (36–7 ka) in Guangxi: Ein Versuch, die Pflasterwerkzeugindustrie in Südchina neu zu definieren[J]. Comptes Rendus Palevol, 2019, 18(8): 1095-1121.