Eine Kartoffel, ein menschliches Gen und eine Spur, die rund 10.000 Jahre zurückreicht: Was Forscher bei Menschen aus den peruanischen Anden gefunden haben, klingt zunächst unglaublich. Die jahrtausendelange Ernährung mit stärkehaltigen Pflanzen könnte sich tief in der Evolutionsgeschichte der dortigen Bevölkerung niedergeschlagen haben. Im Mittelpunkt steht ausgerechnet die Kartoffel.
Eine große genetische Untersuchung mit 3.723 Menschen aus 85 Populationen zeigt, dass indigene Bevölkerungsgruppen der peruanischen Anden außergewöhnlich viele Kopien des Gens AMY1 besitzen. Dieses Gen spielt eine wichtige Rolle bei der Verdauung von Stärke. Besonders bemerkenswert ist der Zeitpunkt: Die genetische Besonderheit könnte sich in den Anden vor ungefähr 10.000 Jahren stark ausgebreitet haben – ungefähr in jener Epoche, in die auch die beginnende Domestizierung der Kartoffel in den Anden fällt.
Haben Kartoffeln die Menschen der Anden verändert?
Nicht so, wie es zunächst klingt. Eine Kartoffel verändert beim Essen nicht die DNA eines Menschen. Auch die Forscher behaupten nicht, dass Kartoffeln irgendwann eine genetische Mutation ausgelöst hätten. Was möglicherweise geschah, ist wesentlich komplexer: Menschen unterscheiden sich genetisch voneinander, und einige Menschen besaßen mehr Kopien des AMY1-Gens als andere. Wenn eine stärkereiche Ernährung über sehr viele Generationen zum Alltag wird, können solche Unterschiede für die natürliche Selektion relevant werden.
Menschen mit bestimmten genetischen Voraussetzungen könnten unter diesen Ernährungsbedingungen einen Vorteil gehabt haben. Über Hunderte und schließlich Tausende Generationen können sich entsprechende Genvarianten dadurch innerhalb einer Bevölkerung stärker verbreiten. Genau für einen solchen Selektionsprozess haben die Wissenschaftler in den peruanischen Anden Hinweise gefunden.
Der unglaubliche 10.000-Jahre-Zusammenhang
Hier wird aus einer Untersuchung über ein Verdauungsenzym eine Geschichte über die Entwicklung des Menschen. Die Wissenschaftler datieren die Ausbreitung der entsprechenden genetischen Variante in den Anden auf ungefähr 10.000 Jahre vor heute. Die Domestizierung der Kartoffel begann nach heutigem Forschungsstand ebenfalls vor ungefähr 6.000 bis 10.000 Jahren in den Anden.
Besonders interessant ist dabei der südliche Andenraum rund um den Titicacasee. Diese Hochlandregion gehört zu den bedeutenden Kultur- und Siedlungsräumen der Anden und spielte lange vor dem späteren Inka-Reich eine wichtige Rolle.
Das allein beweist nicht, dass die Kartoffel für die genetische Entwicklung verantwortlich war. Die Forscher sehen jedoch einen bemerkenswerten zeitlichen Zusammenhang zwischen der Entwicklung einer stärkereichen Ernährung und der genetischen Anpassung. Die Kartoffel könnte damit Teil eines biologischen Prozesses gewesen sein, der sich über Jahrtausende erstreckte.
Menschen machten aus einer Wildpflanze Nahrung – dann begann die Evolution zu arbeiten
Die ersten Bauern der Anden wussten natürlich nichts von AMY1, Genkopien oder natürlicher Selektion. Sie mussten unter schwierigen Bedingungen Nahrung produzieren. Über Generationen wurden wilde Kartoffeln ausgewählt, angebaut und weiter kultiviert. Aus Wildpflanzen entwickelte sich schließlich eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel der Anden.
Damit veränderten Menschen nicht nur die Kartoffel, sondern gleichzeitig ihre eigene Ernährungsumwelt. Eine dauerhaft verfügbare Nahrung mit großen Mengen Stärke könnte einen neuen Selektionsdruck erzeugt haben. Der Mensch veränderte seine Nahrung – und seine Nahrung beeinflusste anschließend möglicherweise die Bedingungen, unter denen sich der Mensch weiterentwickelte.
Peru fällt beim weltweiten Vergleich auf
Die Untersuchung beschränkt sich nicht auf einige wenige Menschen aus einem Andendorf. Die Forscher analysierten genetische Daten von 3.723 Menschen aus insgesamt 85 Populationen. Dabei stachen indigene Bevölkerungsgruppen der peruanischen Anden mit besonders hohen Zahlen von AMY1-Kopien hervor.
Auch eine untersuchte Bevölkerungsgruppe aus Lima erreichte einen Median von zehn Kopien. Über sämtliche untersuchten Populationen hinweg lag der Median dagegen bei sieben. Das ist kein Beweis dafür, dass Kartoffeln allein für diesen Unterschied verantwortlich sind. Es handelt sich jedoch um ein auffälliges genetisches Signal, das die Wissenschaftler mit der langfristigen Entwicklung stärkereicher Ernährung in Verbindung bringen.
Warum ist AMY1 überhaupt so wichtig?
Die Wirkung beginnt bereits beim ersten Bissen. AMY1 enthält die genetische Information für Speichel-Amylase. Dieses Enzym beginnt schon im Mund damit, Stärke aufzuspalten. Kartoffeln, Mais, Reis und zahlreiche andere Lebensmittel enthalten große Mengen Stärke.
Mehr Kopien des entsprechenden Gens können mit einer höheren Produktion von Speichel-Amylase zusammenhängen. Für Menschen, deren Ernährung über Jahrtausende besonders stärkereich war, könnte dies einen Vorteil bedeutet haben. Genau an diesem Punkt wird Peru für die Forscher besonders interessant.
Es gibt noch eine zweite genetische Spur
AMY1 steht möglicherweise nicht allein. Frühere Untersuchungen fanden bei Menschen aus den Anden auch beim Gen MGAM Hinweise auf natürliche Selektion. Dieses Gen spielt ebenfalls bei der Verarbeitung von Kohlenhydraten eine Rolle.
Damit ergibt sich eine weitergehende Frage: Reagierte möglicherweise nicht nur ein einzelnes Gen auf die veränderte Ernährung? Mehrere Bestandteile der Stärkeverdauung könnten über Jahrtausende einem Selektionsdruck ausgesetzt gewesen sein. Die Wissenschaftler diskutieren diese Möglichkeit, eine umfassende Anpassung des gesamten Verdauungssystems ist damit allerdings noch nicht bewiesen.
Nein, Kartoffelessen verändert nicht plötzlich Ihre Gene
Bei einer solchen Geschichte ist eine Grenze besonders wichtig. Wer heute jeden Tag Kartoffeln isst, bekommt deshalb nicht plötzlich zusätzliche AMY1-Genkopien. Evolution funktioniert über viele Generationen. Die Studie beschreibt einen Prozess, der sich über Tausende Jahre abgespielt haben könnte.
Auch bedeutet das Ergebnis nicht automatisch, dass Menschen aus den Anden heute Kartoffeln grundsätzlich besser vertragen oder dass eine besonders stärkereiche Ernährung für sie gesünder wäre. Das wurde nicht nachgewiesen. Die eigentliche Aussage ist bereits außergewöhnlich genug: Die Ernährungsgeschichte einer Bevölkerung kann Spuren in ihrer genetischen Entwicklung hinterlassen – und in diesem Fall führt diese Spur direkt in die peruanischen Anden.
Eine Knolle erobert später die ganze Welt
Jahrtausende nach ihrer Domestizierung verließ die Kartoffel Südamerika. Nach der spanischen Eroberung gelangte sie im 16. Jahrhundert nach Europa. Anfangs wurde die fremde Pflanze vielerorts skeptisch betrachtet, später veränderte sie die Ernährung ganzer Kontinente. Heute gehört sie zu den wichtigsten Nahrungspflanzen der Erde.
Pommes, Kartoffelpüree, Chips, Gnocchi oder Kartoffelsalat gehören längst zum Alltag von Millionen Menschen, die dabei kaum an Peru denken. Doch dort begann die Geschichte lange vor der weltweiten Verbreitung der Knolle. Jahrtausende später entstanden in derselben Andenwelt Hochkulturen und schließlich das Inka-Reich mit seinem politischen Zentrum in Cusco. Die neue genetische Forschung deutet nun darauf hin, dass der Einfluss der frühen Landwirtschaft möglicherweise wesentlich tiefer reicht, als es die reine Geschichte eines Lebensmittels vermuten lässt.
Die Kartoffel wurde vom Menschen verändert – und dann änderten sich die Menschen
Das ist der verblüffende Kern dieser Forschung. Menschen domestizierten Pflanzen, weil sie Nahrung brauchten. Diese Pflanzen veränderten anschließend ihre Ernährung, die veränderte Ernährung schuf neue biologische Bedingungen und unter diesen Bedingungen konnten bestimmte genetische Varianten einen Vorteil bekommen.
Über Tausende Jahre könnte dieser Prozess Spuren hinterlassen haben, die Wissenschaftler heute noch im menschlichen Erbgut erkennen können. Eine der gewöhnlichsten Knollen unserer Küche wird damit plötzlich zu einem Zeugen menschlicher Evolutionsgeschichte – und ihre Spur führt ungefähr 10.000 Jahre zurück nach Peru.
Daten und Fakten
Untersuchte Menschen: 3.723
Populationen: 85
Gen im Mittelpunkt: AMY1
Lima: Median von 10 Genkopien in der untersuchten Gruppe
Median über die untersuchten Populationen: 7 Genkopien
Anden-spezifische Expansion: ungefähr 10.000 Jahre vor heute
Kartoffeldomestizierung: ungefähr 6.000 bis 10.000 Jahre vor heute
Nature Communications – Scheer, Landau, Gokcumen et al.: Rapid adaptive increase of amylase gene copy number in Indigenous Andeans, 2026.
Nature – Forschung zur Geschichte und Domestizierung der Kartoffel.
Bildquelle Hero: Wikimedia Commons / Cathetovar – Types of Potatoes in Peru, CC BY 4.0.
