8 Minuten
Die 99%-Behauptung und was sie wirklich bedeutet
In Lehrbüchern und populären Medien wird häufig wiederholt, dass Menschen und Schimpansen etwa 98,8 % bis 99 % ihrer DNA teilen. Diese kurze Aussage fasst eine echte genetische Nähe zusammen: Menschen, Schimpansen und Bonobos stammen im Vergleich zu anderen Primaten von einem jüngeren gemeinsamen Vorfahren. Doch die einfache Prozentzahl verdeckt eine komplexe Realität aus Genomstruktur, Ausrichtungsweisen und biologischer Funktion. Für Wissenschaftskommunikatoren und Leser ist es wichtig zu verstehen, worauf sich die Zahl bezieht, wie sie berechnet wird und warum umfassendere Vergleiche deutlich größere Differenzschätzungen ergeben können.
Wie Wissenschaftler Genome vergleichen
DNA-Sequenzen bestehen aus vier Nukleotiden — Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Ein Säugetiergenom kann man sich als eine Zeichenfolge dieser Buchstaben von etwa 3 Milliarden Zeichen Länge vorstellen. Wenn Forschende sagen, zwei Genome seien zum Beispiel zu 98,8 % identisch, meinen sie in der Regel, dass für ausrichtbare Regionen des Genoms die Einzelbuchstaben-(Nukleotid-)Identität etwa 98,8 % beträgt. Anders gesagt: Wenn man übereinstimmende Sequenzabschnitte aneinanderreiht, unterscheidet sich in diesen Regionen im Durchschnitt etwa 1 von 100 Nukleotiden zwischen den beiden Spezies.
David Haussler, wissenschaftlicher Direktor des UC Santa Cruz Genomics Institute, hat diese Analogie zusammengefasst, indem er zwei Versionen eines sehr langen Romans vergleicht, wobei die eine im Verhältnis zur anderen leicht redigiert ist. Frühe genomische Vergleiche nutzten diesen Ansatz, konzentrierten sich auf Regionen, die zuverlässig auszurichten waren, und ergaben die weithin zitierte Zahl von ~98,8 %.
Warum diese Prozentangabe irreführend sein kann
Die Schlagzeile schließt viele Arten genomischer Unterschiede aus, die schwer als Einzelbuchstaben-Austausche darstellbar sind. Strukturelle Unterschiede — Einfügungen, Löschen, Duplikationen, Inversionen und mobile Elemente — verschieben DNA-Abschnitte oder verändern die Kopienzahl. Segmente, die in einer Spezies vorhanden, in der anderen aber fehlen, lassen sich nicht sinnvoll eins-zu-eins ausrichten und wurden in frühen Vergleichen oft ignoriert oder heruntergewichtet.
Tomas Marques-Bonet, Leiter der Vergleichenden Genomik am Institut für Evolutionsbiologie in Barcelona, weist darauf hin, dass Abschnitte des menschlichen Erbguts ohne klaren Schimpansen-Gegenpart etwa 15–20 % des Genoms ausmachen. Wenn Ausrichtungen auch diese schwerer zu vergleichenden Regionen einbeziehen, steigen die geschätzten Gesamtunterschiede auf etwa 5–10 %, und die Berücksichtigung noch komplexerer Bereiche kann die wahre Gesamtdifferenz über 10 % treiben.
Ein umfassender Vergleich aus dem Jahr 2025, der eine direkte, vollständige Genom-zu-Genom-Bewertung versuchte, berichtete von ungefähr 15 % Differenz zwischen Mensch- und Schimpansengenomen. Diese Studie hob außerdem die große Variation innerhalb der Schimpansen selbst hervor; Unterschiede zwischen einzelnen Schimpansen erreichten bei gleicher Messweise bis zu 9 %.
Wo die meisten Unterschiede auftreten: nicht-kodierende DNA und regulatorische Veränderungen
Der Großteil der genomischen Unterschiede zwischen Menschen und Schimpansen konzentriert sich in der nicht-kodierenden DNA — den rund 98 % des Genoms, die keine Proteine kodieren. Nicht-kodierende Regionen umfassen regulatorische Sequenzen, Enhancer, Promotoren und andere Kontroll-Elemente, die bestimmen, wann, wo und wie Gene exprimiert werden.
Katie Pollard, Direktorin des Gladstone Institute of Data Science and Biotechnology, betont, dass regulatorische Regionen wie Schalter wirken und die Genaktivität modulieren können. Eine einzelne Nukleotidänderung oder eine strukturelle Veränderung in diesen Kontrollregionen kann die Genexpression während der Entwicklung, im Gehirn oder in anderen Geweben erheblich verändern. Da Proteine selbst weitgehend konserviert sind, tragen Unterschiede in der Genregulation dazu bei, große phänotypische Differenzen zwischen Arten zu erklären, trotz hoher Sequenzähnlichkeit in protein-kodierenden Genen.
Biologische Bedeutung: kleine Änderungen, große Effekte
Warum führen kleine Änderungen in der DNA manchmal zu großen Unterschieden in Anatomie, Verhalten oder Physiologie? Ein großer Teil der Antwort liegt in der Genregulation und dem zeitlichen Ablauf der Entwicklung. Eine Mutation in einem regulatorischen Element kann das räumliche oder zeitliche Muster der Genexpression verändern — etwa ein Gen früher oder später in der Embryonalentwicklung einschalten oder es in einem anderen Gewebe aktivieren. Entwicklungsprogramme sind sensibel für Timing und Dosierung, sodass regulatorische Veränderungen sich zu erheblichen phänotypischen Unterschieden verstärken können.
Wie David Haussler anmerkt, können durch relativ kleine DNA-Veränderungen getriebene Expressionänderungen sich während der Entwicklung verstärken und große Unterschiede in Merkmalen wie Körpergröße, Haarverteilung oder Gehirnorganisation hervorbringen. Kurz: Menschen und Schimpansen verwenden weitgehend dasselbe molekulare Werkzeugset (Proteine), aber diese Werkzeuge werden unterschiedlich eingesetzt.
Methoden, Technologien und zukünftige Perspektiven
Technische Fortschritte verändern unsere Möglichkeiten, Genome zu vergleichen. Langlese-Sequenzierung, optische Kartierung, Pangenom-Assemblierungen und verbesserte Algorithmen zur Detektion struktureller Varianten ermöglichen es Forschenden, zuvor unlösbare Regionen aufzulösen. Diese Methoden decken Einfügungen, Löschungen, Duplikationen und repetitive Elemente auf, die bei Kurzlese-Ausrichtungen übersehen wurden.
Bessere Assemblierungen erlauben außerdem eine genauere Messung der innerartlichen Diversität. Die Studie aus 2025, die bis zu 9 % Variation unter Schimpansen berichtete, unterstreicht, dass artenweite Durchschnitte umfangreiche populationsbezogene Variationen verschleiern — ein Faktor, der für Erhaltungsgenetik, Anthropologie und Evolutionsbiologie wichtig ist.
Mit Blick nach vorn werden umfassende Pangenome für Menschen und andere Primaten reichere Karten der Variation liefern, die zeigen, welche Segmente geteilt, welche variabel und welche linien-spezifisch sind. Diese Ressourcen werden unser Verständnis von menschlicher Evolution, Krankheitsanfälligkeit und Entwicklungsbiologie verbessern.
Folgen für Wissenschaftskommunikation und Bildung
Die Kurzformel ‚99 % identisch‘ hat als einprägsame Aussage über evolutionäre Verwandtschaft pädagogischen Wert. Lehrende und Journalisten sollten jedoch genau erklären, was diese Zahl bedeutet und warum nuanciertere Metriken wichtig sind. Sich nur auf Einzelbuchstaben-Substitutionen zu konzentrieren vereinfacht eine komplexe genomische Landschaft und kann die Rolle struktureller Variation und regulatorischer Divergenz verschleiern.
Eine akkurate öffentliche Kommunikation sollte sowohl die Nähe als auch die bedeutsamen Unterschiede zwischen Arten beschreiben. So gelingt es, die evolutionären Beziehungen verständlich zu machen und gleichzeitig zu vermitteln, warum kleine genomische Änderungen überproportionale funktionelle Folgen haben können.
Expertinnen- und Experteneinsicht
Dr. Elena Rivera, Evolutionsgenetikerin an einer großen Forschungsuniversität, gibt eine praxisnahe Perspektive: 'Prozentuale Identität ist ein nützlicher Einstiegspunkt, aber moderne Genomik handelt vom Kontext. Wir fragen heute nicht nur, wie viele Buchstaben übereinstimmen, sondern wo Unterschiede auftreten, ob sie die Regulation beeinflussen und wie Variation innerhalb und zwischen Populationen verteilt ist. Dieser Kontext ist entscheidend, um Genotyp und Phänotyp zu verbinden.'
Dr. Rivera ergänzt, dass neue Technologien den Zugang zu hochwertigen Genomassemblierungen demokratisieren, wodurch unsere Schätzungen zur Ähnlichkeit und Differenz von Primatgenomen rasch präzisiert werden.
Verwandte Technologien und Forschungsfelder
Zentrale Werkzeuge, die dieses Feld prägen, umfassen Langlese-Sequenzierungsplattformen (die große strukturelle Varianten erfassen), hochwertige Referenz- und Pangenom-Assemblierungen, CRISPR-basierte funktionelle Assays zur Überprüfung regulatorischer Elemente und Einzelzell-Transkriptomik, um Expressionsänderungen gewebespezifisch zu kartieren. Zusammen ermöglichen diese Ansätze den Wechsel von beschreibenden Vergleichen zu funktionellen Tests, wie bestimmte Unterschiede Entwicklung und Physiologie beeinflussen.
Fazit
Die Behauptung, Menschen und Schimpansen teilten fast 99 % ihrer DNA, fängt eine echte evolutionäre Nähe ein, lässt aber wichtige Komplexitäten außer Acht. Wenn Vergleiche auf ausrichtbare Regionen beschränkt sind, nähert sich die Einzel-Nukleotid-Identität 98–99 %. Werden strukturelle Unterschiede, Einfügungen und Löschungen sowie schwer auszurichtende Regionen einbezogen, steigen die Schätzungen der genomischen Divergenz — Studien nennen Werte von etwa 5–15 %, abhängig von Methoden und dem Umgang mit innerartlicher Variation. Die meisten Unterschiede konzentrieren sich in nicht-kodierenden regulatorischen Regionen, und kleine Sequenzänderungen in diesen Bereichen können große phänotypische Effekte haben, indem sie die Genexpression verändern. Mit fortschreitender Verbesserung von Sequenzierungs- und Assemblierungstechnologien wird unser quantitatives Bild der Mensch-Schimpanse-Genomähnlichkeit präziser, was unser Verständnis von Evolution, Entwicklung und den Merkmalen, die jede Spezies einzigartig machen, vertieft.
Quelle: livescience
Kommentar hinterlassen