Moderne Flores Island-pygmæer viser ingen genetisk forbindelse til uddøde hobbitter

To pygmæpopulationer på den samme tropiske ø. Man uddøde for titusinder af år siden; den anden bor der stadig. Er de beslægtede?

Det er et simpelt spørgsmål, der tog år at besvare.

Da ingen har været i stand til at genvinde DNA fra fossilerne af Homo floresiensis (kaldet "hobbitten"), forskere skulle skabe et værktøj til at finde arkaiske genetiske sekvenser i moderne DNA.

Teknikken blev udviklet af forskere i laboratoriet af Joshua Akey, en professor i økologi og evolutionsbiologi og Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics ved Princeton University.

"I dit genom - og i mit - er der gener, som vi har arvet fra neandertalere, " sagde Serena Tucci, en postdoc-forsker i Akeys laboratorium. "Nogle moderne mennesker arvede gener fra Denisovans [en anden uddød art af mennesker], som vi kan tjekke efter, fordi vi har genetisk information fra Denisovans.

"Men hvis du vil lede efter en anden art, synes godt om Floresiensis , vi har intet at sammenligne, så vi var nødt til at udvikle en anden metode:Vi 'maler' bidder af genomet ud fra kilden. Vi scanner genomet og leder efter bidder, der kommer fra forskellige arter - neandertaler, Denisovaner, eller noget ukendt."

Hun brugte denne teknik med genomerne fra 32 moderne pygmæer, der bor i en landsby nær Liang Bua-hulen på Flores Island i Indonesien, hvor H. floresiensis fossiler blev opdaget i 2004.

"De har helt sikkert en masse neandertalere, " sagde Tucci, som var den første forfatter på et papir offentliggjort 3. august i tidsskriftet Videnskab der detaljerede deres resultater. "De har en lille smule Denisovan. Vi forventede, at fordi vi vidste, at der var en eller anden migration, der gik fra Oceanien til Flores, så der var nogle fælles herkomst til disse befolkninger."

Men der var ingen kromosomale "bidder" af ukendt oprindelse.

"Hvis der var nogen chance for at kende hobbitten genetisk fra genomerne fra eksisterende mennesker, dette ville have været det, " sagde Richard "Ed" Green, en lektor i biomolekylær ingeniørvidenskab ved University of California-Santa Cruz (UCSC) og en tilsvarende forfatter på papiret. "Men vi ser det ikke. Der er ingen indikation af genflow fra hobbitten ind i mennesker, der lever i dag."

Forskerne fandt evolutionære ændringer forbundet med kost og kort statur. Højde er meget arveligt, og genetikere har identificeret mange gener med varianter knyttet til højere eller kortere statur. Tucci og hendes kolleger analyserede Flores pygmæ-genomerne med hensyn til højde-associerede gener identificeret hos europæere, og de fandt en høj frekvens af genetiske varianter forbundet med kort statur.

"Det lyder som et kedeligt resultat, men det er faktisk ret meningsfuldt, " sagde Green. "Det betyder, at disse genvarianter var til stede i en fælles forfader til europæere og Flores-pygmæerne. De blev korte ved selektion, der virkede på denne stående variation, der allerede var til stede i befolkningen, så der er lidt brug for gener fra en arkaisk hominin til at forklare deres lille statur."

Flores pygmæ-genomet viste også tegn på selektion i gener for enzymer involveret i fedtsyremetabolisme, kaldet FADS-enzymer (fedtsyredesaturase). Disse gener er blevet forbundet med kosttilpasninger i andre fiskespisende populationer, herunder inuitterne i Grønland.

Fossile beviser indikerer H. floresiensis var betydeligt mindre end de moderne Flores-pygmæer, stående omkring 3,5 fod høj (106 centimeter, kortere end den gennemsnitlige amerikanske børnehave), mens moderne pygmæer i gennemsnit er omkring 15 tommer højere (145 centimeter). Floresiensis også afveg fra H. sapiens og H. erectus i deres håndled og fødder, sandsynligvis på grund af behovet for at klatre i træer for at undgå komodo-drager, sagde Tucci.

Dramatiske størrelsesændringer hos dyr isoleret på øer er et almindeligt fænomen, ofte tilskrevet begrænsede føderessourcer og frihed fra rovdyr. Generelt, store arter har tendens til at blive mindre og små arter har tendens til at blive større på øer. På tidspunktet for H. floresiensis , Flores var hjemsted for dværgelefanter, kæmpe komodo-drager, kæmpe fugle og kæmpe rotter, som alle efterlod knogler i Liang Bua-hulen.

"Øer er meget specielle steder for evolution, " sagde Tucci. "Denne proces, ø-dværgvækst, resulterede i mindre pattedyr, som flodhest og elefanter, og mindre mennesker."

Deres resultater viser, at ø-dværgvækst opstod uafhængigt mindst to gange på Flores Island, hun sagde, først ind H. floresiensis og igen i de moderne pygmæer.

"Dette er virkelig spændende, fordi det betyder, at evolutionært, vi er ikke så specielle, " sagde hun. "Mennesker er ligesom andre pattedyr; vi er underlagt de samme processer."