Butaric und ihre Kollegen stellten kürzlich fest, dass bei den Inuit aus Alaska und den sibirischen Burjaten eine längere, schmalere Nasenhöhle mit großen Kieferhöhlen einhergeht, während bei afrikanischen Populationen südlich der Sahara die breitere Nasenhöhle von kleineren Kieferhöhlen begleitet wird (Am J Phys Anthropol, 160:483-97, 2016). Die Nasennebenhöhlen fungieren als eine Art „Puffer“, um Veränderungen in der Nasenhöhle und anderen Strukturen des Gesichts auszugleichen, schloss Butarics Team, sowohl während der Entwicklung eines Individuums als auch im Laufe der Evolution.
Die Beziehung zwischen der Form der Nasennebenhöhlen und der Nasenhöhle hat in der Vergangenheit ein Paradoxon für Anthropologen geschaffen, wenn es um archaische menschliche Arten geht. „Das sexy Thema sind die Neandertaler“, sagt Butaric. Viele Wissenschaftler haben angenommen, dass diese alten Populationen besser an kaltes Wetter angepasst waren als der Homo sapiens, selbst die H. sapiens in hohen Breitengraden, weil die Neandertaler während der Eiszeiten der Erde mit kälteren und trockeneren Bedingungen in Verbindung gebracht wurden. Dementsprechend nahm man an, dass die Nasennebenhöhlen eines typischen Neandertalers größer waren als die eines modernen Menschen, wenn dieser ansonsten eine ähnliche Größe hatte. Statt einer langen, schmalen äußeren Nasenstruktur hatte das Gesicht des Neandertalers jedoch höchstwahrscheinlich eine relativ breite Nase, wenn man von der Knochenmorphologie ausgeht.
„Sie sehen so aus, als ob sie an eine warme und feuchte Umgebung angepasst wären, nicht an eine kalte und trockene“, sagt Todd Rae, Anthropologe an der Universität von Roehampton in Großbritannien.Bei der Untersuchung der inneren Gesichtsstrukturen verglichen Rae und seine Kollegen mit Hilfe von CT-Scans Schädel von Neandertalern mit Fossilien von H. sapiens aus litauischen Ausgrabungsstätten und testeten die Annahme, dass die Nebenhöhlen der Neandertaler relativ größer waren. Ihre Daten zeigten, dass die Nebenhöhlen der Neandertaler nicht größer waren als die eines Menschen, wenn man den gesamten Schädel auf die gleiche Größe bringt.
„Das deutete darauf hin, dass sie nicht besonders kälteangepasst waren“, sagt Rae. Indem er diese Überlegung auf die äußere Nase ausdehnte, stellte Rae die Hypothese auf, dass das breitnasige Neandertalergesicht gar keine Anpassung an die Kälte war, sondern von einem anderen Faktor angetrieben wurde (J Hum Evol, 60:234-39, 2011).
Butaric schlägt vor, dass die Neandertaler mit größeren Körpern und mehr Muskelmasse größere Nasen benötigt haben könnten, um angemessene Mengen Sauerstoff einzuatmen, unabhängig davon, wo sie lebten. Bei modernen Menschen haben Männer im Allgemeinen größere Nasen und Nasengänge als Frauen, was auf einen höheren Sauerstoffbedarf zurückzuführen sein könnte (Am J Phys Anthropol, 160:52-61, 2016). Eine andere mögliche Erklärung, so Rae, ist, dass die Neandertaler zu Zeiten, in denen der Selektionsdruck ausgereicht hätte, um ihre Nasen in eine schmale Form zu bringen, einfach die extrem kalten Gebiete gemieden haben könnten.
Auch in der menschlichen Evolution ist das Wetter nicht alles. Wir haben die Welt um uns herum größtenteils so geformt, dass wir dem Selektionsdruck extrem kalter Umgebungen ausweichen konnten. Arbeiten zur Schädelmorphologie deuten darauf hin, dass ein Großteil der Schädelvariationen in den heutigen menschlichen Populationen eher durch die Entfernung von Afrika als durch die Anpassung an die lokale Umwelt zu erklären ist (Am J Phys Anthropol, 141:76-82, 2010). „Wir glauben, dass es sich um eine einfache Abwanderung handelt – je weiter man sich von Afrika entfernt, desto mehr Unterschiede entstehen in einer Population durch Kopierfehler in der DNA“, sagt Rae. „Die Unterschiede sind buchstäblich zufällig.“
Auch wenn diese Nasenunterschiede in den gemäßigten Zonen möglicherweise nicht durch Umweltvariablen bedingt sind, sind geografisch verwandte Merkmale dennoch offensichtlich. „Es gibt große Unterschiede zwischen den Kontinenten, was darauf hindeutet, dass es dafür genetische Gründe gibt“, sagt Kaustubh Adhikari, Populationsgenetiker am University College London. Adhikari und seine Kollegen haben kürzlich eine Arbeit veröffentlicht, in der sie die genetischen Variationen untersuchen, die mit Unterschieden in der äußeren Nasenform verbunden sind (Nat Commun, 7:11616, 2016).
Frühere Studien hatten einige Gene aufgedeckt, die eine Rolle bei der Gestaltung unserer Nasen spielen, aber ein Großteil der Arbeit wurde in homogenen europäischen oder nordamerikanischen Populationen mit geringen morphologischen Unterschieden durchgeführt. Das Team von Adhikari hingegen sammelte genetische Proben und Gesichtsfotos von mehr als 6 000 Lateinamerikanern aus fünf Ländern. „Lateinamerika ist ein genetischer Schmelztiegel“, erklärt Adhikari. „Wir haben die amerikanischen Ureinwohner, die den Ostasiaten nahe stehen, wir haben Europäer und Afrikaner – und all das auf einem einzigen Kontinent. Und die Vermischung ist sehr jung.“
Adhikari und seine Kollegen entdeckten fünf Gene, die einen Aspekt der Nasenstruktur kontrollieren. Alle fünf Gene beeinflussen die Knochen- oder Knorpeldifferenzierung und die Entwicklung des Gesichtsschädels, und drei von ihnen wurden bereits früher als Unterschiede zwischen modernen Menschen und ausgestorbenen Arten wie Neandertalern und Denisovanern identifiziert, die beide eine etwas andere Nasenform als H. sapiens hatten. „Es ist nicht die ganze Geschichte“, sagt Adhikari, „aber es ist ein kleiner Teil davon.“