Die Mär vom einprozentigen Unterschied zwischen Schimpanse und Mensch

Schimpansen zeigen wie Menschen emotionale Zustände wie Freude, Staunen, Ärger, Abscheu, Angst und Wut über die Mimik und Gestik. Sie bitten mit einer ausgestreckten Hand oder Verbeugung um die Pflege des Fells. Der körperliche Kontakt entfaltet auch bei ihnen eine beruhigende Wirkung. Sie necken sich gegenseitig, umarmen und küssen sich bisweilen zur Begrüßung und verabschieden sich. Durch Demutsgebärden reduzieren sie die Aggressivität von Artgenossen. Versuche der Malerei deuten ästhetisches Gespür an. Beim Blick in den Spiegel erkennen besonders Schimpansinnen sich selbst, inspizieren ihren Mund mit den Zähnen, reagieren mit auffälligem Verhalten wie Hüpfen und entfernen gegebenenfalls den zuvor auf der Stirn angebrachten weißen Kreidefleck. Die Jungtiere sind bis ins Teenageralter mit der Mutter unterwegs. Durch Beobachten übernehmen sie Verhaltensweisen bei der Nahrungsbeschaffung oder beim Interagieren in der Gruppe.
Junge Schimpansen entwickeln sich zu geschickten Kletterern mit einem breiten Spektrum emotionaler Gestimmtheiten, können aber keine der global ungefähr 7.000 erfassten Sprachen des Menschen mit Tausenden Wörtern sowie komplizierter Grammatik, Phonetik und Syntax erlernen. Menschenkinder können sich jede Sprache in den ersten Lebensjahren ohne schulisches Lernen aneignen. Mit acht Monaten merken Säuglinge intuitiv den Unterschied zwischen Wörtern mit lexikalischer Bedeutung wie Substantiven, Verben und Adjektiven sowie funktionalen Wörtern wie Konjunktionen und Artikeln zum grammatischen Strukturieren von Sätzen. Sie erahnen die Position dieser Wortkategorien in Sätzen und ihre Funktionen in der bzw. den gehörten Muttersprachen. Babys verfügen über ein genetisch verankertes Grammatikverständnis, bevor sie sprechen. Nach der Aneignung der Sprache können Menschen die Elemente unter Berücksichtigung grammatisch-syntaktischer Regeln beliebig miteinander kombinieren.
Schimpansen können unangenehme Emotionen weniger als Menschen kognitiv abmindern. Ein Mensch mit beißenden Zahnschmerzen, der um die baldige Hilfe eines Zahnarztes Bescheid weiß, erträgt die Schmerzen eher als ein Schimpanse in der gleichen Situation. Dem Schimpansen kann die anstehende Schmerzlinderung nicht mitgeteilt werden. Junge Schimpansen verkraften den abrupten Verlust der Mutter ohne Zuwendung durch einen Artgenossen oder Menschen auch bei ausreichendem Nahrungsangebot meistens nicht. Sie empfinden den Verlassenheitsschmerz so intensiv, dass sie sterben. Wachsen männliche Schimpansen ohne mütterliche Fürsorge auf, sind sie weniger konkurrenzfähig und zeugen weniger Nachkommen. Wie die meisten Menschenkinder leiden sie zeitlebens bei abruptem Verlust eines Elternteils. Gesundheitliche Probleme wie Wachstumsverzögerung können die Folge sein. Bei vernachlässigten Waisenkindern wurden kürzere Telomere festgestellt, so dass sie von altersbedingten Erkrankungen früher betroffen sein können. Ähnliche Auswirkungen können traumatische Erlebnisse wie sexueller Missbrauch in der Kindheit haben.
Bei feinmotorischen Tätigkeiten, beim Blick auf den Mikro- und Makrokosmos sowie bei der Reflexion über das Gestern und Morgen der Erde und Lebenswelt zeigt sich der Unterschied zwischen Schimpanse und Mensch augenfällig. Nur ein Mensch kann eine Uhr zerlegen, die abgenützten Teile auswechseln, die Federn, Räder und anderen Bestandteile reinigen, einölen und dann die Uhr wieder korrekt zusammensetzen. Allein er rekonstruiert die Erdgeschichte durch Untersuchung und Datierung geologischer Schichten, deutet Fossilfunde und erforscht die mögliche Existenz von extraterrestrischen Lebenswelten.
Nur die Menschheit hat eine enorme Vielfalt soziokultureller Lebensformen undzieht in Betracht, Kolonien auf einem erdähnlichen Planeten eines anderen Sonnensystems wegen der Möglichkeit eines atomaren Konflikts, eines lebenswidrigen Klimas, einer tödlichen Pandemie oder globalen Impaktkatastrophe zu errichten und zu dem Vorhaben bemannte Raumschiffe mit Warp-Antrieb zu konstruieren oder kosmische Wurmlöcher zu nutzen, um zwischen zwei Punkten in der Raumzeit zu reisen, ohne den Raum dazwischen zu durchqueren.
Schimpansen setzen durch Beobachten des Verhaltens älterer Artgenossen Steine und abgebrochene Zweige bei der Nahrungsbeschaffung ein. Sie widmen sich der Suche leckerer Früchte, jagen bisweilen kleine Affen, halten Ausschau nach einem Baum zum Schlafen, pflegen sich gegenseitig das Fell, ermitteln die gruppeninterne Rangordnung, verteidigen das Revier und paaren sich. Menschen können sie trainieren, Bedürfnisse wie den Erhalt der Lieblingsspeise, Gekitzelt-werden, gemeinsames Spiel oder Erkunden der Umgebung über Dutzende Gesten der Taubstummensprache oder eine Tastatur mitzuteilen. Noch nie hat aber ein cleverer Schimpanse ein technisches Produkt wie Motorsäge, Fahrrad, Auto, Flugzeug, U-Boot, Fahrstuhl, Radio, Fernseher, Handy, Computer, Elektronenmikroskop oder Radioteleskop anfertigt.
Die geringeren instrumentellen und kognitiven Fähigkeiten spiegeln sich im Gehirn unter anderem im Hirnfurchenmuster des Hinterhauptlappens und unteren Stirnlappens wider. Bei den Neuronen von Mensch und Schimpanse sind Unterschiede in der Größe, Anordnung, Dichte und Form feststellbar. Der Mensch hat 46 und der Schimpanse 48 Chromosomen. Die Gene auf den Chromosomen haben teilweise eine andere Reihenfolge.
Im aus phylogenetischer Sicht angenommenen Fusionsbereich des Chromosoms 2 des Menschen ist ein nicht-kodierender DNA-Bereich (Intron) des vermutlich dreifunktionalen Gens DDX11L2 platziert, was zur Vorstellung von zwei früher verschmolzenen Chromosomen nicht passt. Die miteinander in Kontakt tretenden DNA-Sequenzen, die durch Interaktionen genetische Programme koordinieren und zu dreidimensionalen Chromosomenstrukturen beitragen (topologically associating domains), unterscheiden sich zwischen Mensch und Schimpanse wie zwischen Mensch und Maus. Die Histon-Modifikationen weichen etwa 30 Prozent voneinander ab.
Bei einem 2010 getätigten Sequenzvergleich der spezifisch männlichen Region der Y-Chromosomen (MSY-Sequenz) wurde ermittelt, dass der Mensch 27 Genfamilien bzw. 78 Gene und der Schimpanse 18 Genfamilien bzw. 37 Gene hat. Demnach besitzt das Y-Chromosom des Menschen etliche Gene, die der Schimpanse nicht hat. Die Differenz lässt sich annäherungsweise mit dem autosomalen Genomunterschied von Mensch und Huhn vergleichen. Bei einem zwei Jahre danach durchgeführten Y-Chromosomen-Vergleich war die Differenz zwischen Schimpanse und Mensch größer als zwischen Rhesusaffe und Mensch.
Auffallend ist das Fehlen von Variation auf dem humanen Y-Chromosom. Während bei 42 untersuchten Menschen alle Positionen eines DNA-Abschnitts aus 3.000 Basen auf dem Y-Chromosom übereinstimmten, wurden bei 23 von 101 Schimpansen Variationen auf den Y-Chromosomen gefunden. Die fehlende Variation beim Y-Chromosom des Menschen könnte andeuten, dass die männliche Population vor nicht allzu langer Zeit aus nur wenigen Individuen bestand.
Bei einem 2002 publizierten DNA-Vergleich von Mensch und Schimpanse unterschieden sich 1,4 Prozent durch Einzelnukleotid-Differenzen und 3,4 Prozent durch kürzere oder längere Gene (Indel-Mutationen). 2005 wurde das Ergebnis durch 2,7 Prozent bei den Sequenzduplikationen ergänzt, so dass die beiden Arten sich um 7,5 Prozent unterschieden. Zur Divergenz zwischen Schimpanse und Mensch gehörten zirka 35 Millionen Einzelnukleotid-Unterschiede, fünf Millionen Deletionen bzw. Insertionen und diverse chromosomale Umlagerungen. Zusätzliches Licht erbrachten präzisere Sequenziermethoden in die Betrachtung.
So wurden in einer 2018 publizierten Studie 555 Millionen exakt sequenzierte Basenpaare der DNA von Mensch und Schimpanse mit Hilfe modernster Bioinformatiksoftware verglichen, bei der Indels als Differenzen ausgewiesen wurden (Basic-Local-Alignment-Search-Tool-Algorithmus mit Gap-Extension). Die gefundene Differenz betrug 16 Prozent. Sie passte zum Befund vom Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium von 2005, bei dem 2,4 Milliarden Basenpaare des Schimpansengenoms im Humangenom von 2,8 Milliarden sequenzierten Basenpaaren gefunden wurden, was einen Unterschied von 14 Prozent ergab.
Wird die gesamte DNA inklusive der regulierenden DNA dem Vergleich beider Spezies zu Grunde gelegt, resultiert ein Unterschied von mindestens 15 Prozent, nämlich etwa 1.400 mehrfach vorliegende Gene (Copy Number Variations), zirka 2.700 Human Accelerated Regions (HARs), 634 proteinkodierende Gene des Menschen, 740 proteinkodierende Gene des Schimpansen und mindestens 120 Mikro-RNA-Gene des Menschen.
Die Mikro-RNA-Gene (miRNAs) sind RNA-Moleküle aus ungefähr 22 Nukleotiden zum Regulieren der Genaktivität. Oft ist jede miRNA durch Prozesse wie Translations-Blockade und mRNA-Abbau bei der Steuerung von Hunderten von Genen beteiligt. Laut einer Studie von 2006 wurden von 447 vor allem bei Primaten vorkommenden miRNAs 25 nur bei Schimpansen und 36 nur bei Menschen gefunden. Beim Nukleotidvergleich von 9.329 vor den Genen platzierten Promotoren zum Initiieren der Transkription war ein Drittel weniger als 90 Prozent ähnlich. Zudem werden die Promotoren von Schimpanse und Mensch teilweise anders gesteuert. Ihre Aktivitäten weisen signifikante Unterschiede auf.
Die HARs zum An- und Abschalten von Genen etwa bei der pränatalen Gehirnentwicklung unterscheiden sich teilweise deutlich. So ist der Enhancer (Regulationsschalter) HARE5 zur Steuerung des ungefähr 300.000 Nukleotide entfernten Gens FZD8 aktiver als der des Schimpansen. Dadurch werden Stammzellen zu Zellteilungen angeregt, um Vorläuferzellen von Neuronen der Großhirnrinde zu bilden, die für kognitive Funktionen wie Bewusstsein und Sprache bedeutsam sind. Die Sequenz von HAR1F weicht in 18 von 118 über das Genom verteilten Basen von der Sequenz des Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans ab.
Die das bei der Gehirnentwicklung beteiligte Gen ZNF558 regulierende Region ist beim Schimpansen deutlich länger und inaktiv. Die kürzere humane Variante ist aktiv. Beim Methylierungs-Profil unterscheiden sich 18 Prozent der schwach methylierten DNA-Abschnitte. Die Differenz im Methylierungsmuster hat eventuell eine Beziehung zu häufiger beim Menschen vorkommenden Erkrankungen wie Krebs. Tausende Tanskriptionsfaktoren (Proteine mit Erkennungsmuster für Bindestellen am Ziel-Gen) sind beim Menschen in einem anderen Aktivitätsmodus als beim Schimpansen. Sie bilden komplizierte Netzwerke mit aktivierenden und unterdrückenden Elementen der Proteinsynthese und sind etwa bei der Bildung des Gehirns, beim Kontakt zwischen Nervenzellen und bei kognitiven Fähigkeiten beteiligt. Der kognitiven Sonderstellung des Menschen liegen im Gehirn besonders genregulierende Besonderheiten zu Grunde.
Aus anatomischer und emotionaler Sicht zeigen Mensch und Schimpanse zahlreiche Übereinstimmungen. Eine tiefe und breite Kluft trennt sie auf genetischer, epigenetischer, feinmotorischer und kognitiver Betrachtungsebene. Sie kollidiert mit der evolutionsbiologischen Vorstellung einer Verwandtschaft. Der Zeitraum seit der angenommenen Trennung vor sechs Millionen Jahren ist zum Ausheben des Grabens zu gering. Die noch oft zu hörende Differenz von einem oder zwei Prozent wurde mit den neueren Sequenzierverfahren widerlegt.

Veröffentlichungen zur Thematik:

1. Divergence between samples of chimpanzee and human DNA sequences is 5%, counting indels (2002)
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.172510699

2. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome (2005)
https://www.nature.com/articles/nature04072

3. Diversity of microRNAs in human and chimpanzee brain (2006)
https://www.nature.com/articles/ng1914

4.Relative Differences: The Myth of 1% (2007)
https://www.science.org/doi/10.1126/science.316.5833.1836

5. Divergent Whole-Genome Methylation Maps of Human and Chimpanzee Brains Reveal Epigenetic Basis of Human Regulatory Evolution (2012)
https://www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(12)00410-7

6. Origins of De Novo Genes in Human and Chimpanzee (2015)
https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005721

7. Can a few non-coding mutations make a human brain (2015)?
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bies.201500049

8. Human-Chimpanzee Differences in a FZD8 Enhancer Alter Cell-Cycle Dynamics in the Developing Neocortex (2015)
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25702574/

9. Chromosom 2 des Menschen. Ergebnis einer Fusion (2017)?
https://www.si-journal.de/jg24/heft1/sij241-2.html

10. Das Erbgut von Mensch und Schimpanse. Wie groß ist die genetische Verwandtschaft wirklich (2019)?
https://www.si-journal.de/jg26/heft1/sij261-1.html

11. What makes us human? The answer may be found in overlooked DNA (2021)
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211008105736.htm

Vortrag:
Evolution des menschlichen Gehirns. Wie aus genetischen Änderungen kognitive Leistungen werden (2022)
https://www.spektrum.de/video/evolution-des-menschlichen-gehirns/2001145?utm_source=SPNW&utm_medium=NL&utm_campaign=SPNW_NL_SCIVIEWS

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