Ny forskning antyder, at den lille menneskelige art - der overlevede indtil for ca. 18.000 år siden, senere end nogen anden menneskelig art end vores egen - udviklede sin lille størrelse bemærkelsesværdigt hurtigt, mens han levede på en isoleret ø.
En indonesisk ø var hjemsted for H. Floresiensis - men hvordan udviklede den dværgede menneskelige art sig? Billede via areza taqwim / Shutterstock.com.
Af José Alexandre Felizola Diniz-Filho, Universidade Federal de Goias og Pasquale Raia, Universitetet i Napoli Federico II
Det er ikke hver dag, at forskere opdager en ny menneskelig art.
Men det var netop, hvad der skete tilbage i 2004, da arkæologer afslørede nogle meget velbevarede fossile rester i Liang Bua-hulen på Flores Island, Indonesien. Den mindskende størrelse på denne nye menneskelige art, Homo floresiensis, fik det kaldenavnet "Hobbit."
Forbløffende troede forskerne, at den havde overlevet indtil udgangen af den sidste istid, for ca. 18.000 år siden. Det var meget senere, end neandertalerne levede, senere end nogen anden menneskelig art end vores egen.
Næsten øjeblikkeligt mødtes fortolkninger af dette Hobbit-skelet med hård kritik fra både antropologer og evolutionære biologer. Den fattige Hobbit blev beskyldt for at være et eksempel ikke på en lille ny menneskelig art, men en unormal Homo sapiens, der bærer en hvilken som helst af forskellige vækst- og hormonelle forhold. Hobbiten, besluttede mange forskere, havde ingen plads blandt giganterne i den menneskelige evolutionære rekord.
En kunstners fortolkning af hvordan H. floresiensis kiggede i livet. Billede via Tim Evanson / Flickr.
Men hun - ja, Hobbiten blev senere fundet at være en kvindelig - havde sin hævn. Denne lille, lille hjerne-væsen stod lidt mere end tre meter høj og havde en hjerne så stor som en chimpanse. Men hendes plads i den menneskelige forfædres linje blev cementeret, da forskere afslørede et andet lille individ i Flores. Denne anden, meget ældre opdagelse debunkede tanken om, at Hobbit var en unik, unormal Homo sapiens.
Efter 15 års intens undersøgelse dateres antropologer nu med tillid Liang Bua-individet for at have levet mellem 60.000 og 90.000 år siden. Hendes meget ældre kusiner i Flores boede for 700.000 år siden. Denne lange regeringsperiode vidner om denne lille menneskelige arts succes, uanset hvor små statuer og småhjerne de var.
Og i år fandt antropologer en ny dværgvækket menneskeart, døbt Homo luzonensis, på Filippinerne.
Så hvorfor sluttede små mennesker op på disse øer? For os biogeografer og evolutionære biologer var svaret lige foran os: ø-reglen.
Øens liv og kropsstørrelse
Zoolog J. Bristol Foster foreslog oprindeligt ø-reglen i 1964.
Han bemærkede, at når en storfamilieart bosætter sig på en ø, vil den have en tendens til at udvikle sig til at krympe i størrelse - helt til det punkt, at de efterlader dværgafkomlinger. Samtidig vil det modsatte ske. Småfødte arter vil udvikle sig til at være større og producere gigantiske datterarter.
Der er spektakulære tilfælde af denne ø-regel i aktion overalt i verden. Tænk på pygmye elefanter og mammuer fra Middelhavet og Baja Californien øer, flodheste, der næppe ville opveje et æsel på Cypern, hjorte så høje som en kæledyrshund på Kreta, rotter så store som en ko i Caribien og insekter så længe som en menneskelig hånd i New Zealand.
Biologer har foreslået forskellige mekanismer, der kan være ansvarlige for denne evolutionære tendens. Et godt motiv kan være fraværet af naturlige rovdyr på øerne. En række arter, især elefanter og flodheste, afværger rovdyr i kraft af deres størrelse, en dyr strategi, når ingen mordere lurer i mørke. Også på øer kan den knappe ressourceforsyning favorisere mindre kropsstørrelse, fordi mindre individer kan leve med mindre.
Eller det kan være, at mindre individer uden rovdyr bare producerer flere afkom, hvilket indebærer, at kvinder begynder at levere tidligere og i mindre størrelse, investerer mindre i vækst og mere i reproduktion. Denne mulighed er en sandsynlig forklaring på, hvordan moderne menneskelige pygmeer udviklede sig.
Alle disse muligheder vil til sidst føre til ændringer i den genetiske arkitektur, der ligger til grund for variation i kropsstørrelse.
Så vi spurgte, kunne ø-reglen være en forklaring på lille størrelse på Homo floresiensis og Homo luzonensis? Vi troede sandsynligvis ja.
Udgravninger i 2009 ved Liang Bua-hulen, hvor Homo floresiensis blev fundet. Billede via AP Photo / Achmad Ibrahim.
Modellerer generationer på øen
Hobbitens mest sandsynlige stamfar er Homo erectus, en art, der er mere end dobbelt så stor med hensyn til hjerne og total bulk. Baseret på Flores geologiske historie og de ældste kendte fossiler af Homo floresiensis, ser det ud til, at udviklingen af den nye art må have fundet sted på mindre end ca. 300.000 år.
Som evolutionærbiologer er vi bekendt med tanken om, at darwinistisk evolution er en langsom og gradvis proces, der finder sted over meget lange tidsskalaer. Kunne en sådan drastisk ændring i kropsstørrelse ske så hurtigt?
Så vores tværfaglige forskerteam udviklede en computermodel for at forsøge at besvare dette grundlæggende spørgsmål. Det er som et computerspil, der simulerer kropsstørrelse under biologisk og økologisk realistiske scenarier.
I vores model koloniserer individer øen, vokser til deres voksne kropsstørrelse afhængigt af hvor meget mad der er til rådighed, føder et antal unge og dør. Den grundlæggende regel i spillet er, at individer, der er tættere på den "optimale" kropsstørrelse for øen i det øjeblik, efterlader flere efterkommere. Afkom arver gener til stor eller lille kropsstørrelse.
Generation efter generation kan nye mutationer vises i populationen og skifte kropsstørrelse mod enten højere eller lavere værdier. Lejlighedsvis invaderer nye mennesker endda øen og blandes med beboerne. En anden grundlæggende regel er, at den oprindelige lille befolkning ikke kan vokse over det antal, som øens ressourcer måtte have.
Vores kolleger, jordsystemforskere Neil Edwards og Phil Holden, brugte paleoklimatiske data til at finpudse vores model. Varmere og vådere tider kan støtte flere mennesker på øen og vil påvirke den optimale kropsstørrelse på ethvert givet tidspunkt.
Vi startede vores simuleringer under forudsætning af, at store legemet Homo erectus ankom til øen og udviklede sig derefter til en mindre art der. Da vi bare ikke kender de nøjagtige numre, som vores model skal gå igennem, baserede vi dem på skøn, der er opnået fra de nuværende menneskelige befolkninger.
På grund af denne usikkerhed kørte vi vores model tusinder af gange, hver gang ved hjælp af en tilfældig kombination af alle parametre. I sidste ende kunne vi opbygge en statistisk fordeling af hvor lang tid det tog Homo erectus at blive så lille som Homo floresiensis.
En ny art, med et glimt af et evolutionært øje
Efter at have kørt 10.000 simuleringer, blev vi overraskede over at opdage, at processen var mindre end 350 generationer. Når man tænker årligt, hvis man antager, at en ung kvinde leverer en første baby i gennemsnitens alder på 15 år, svarer det til ca. 10.000 år.
Det kan virke længe for dig og mig. Men fra et evolutionært perspektiv er det blinket - lidt mere end en tusindedel af Homo evolutionær historie.
Selvfølgelig forventer vi ikke, at alle de funktioner, der gør Homo floresiensis så unik som det udvikles så hurtigt og på samme tid. Alligevel viser vores simulering stadig, 300.000 år er langt mere end nok tid til, at en ny menneskelig art kan opstå.
Vores arbejde understøtter ideen om, at hurtig udvikling er ret plausibel under et realistisk sæt af økologiske parametre, og at naturlig selektion kan være en stærk styrke, der påvirker kropsstørrelsen på øerne. Og hvis Homo floresiensis er faktisk et produkt af ø-reglen, hun viser - endnu en gang - at vi mennesker har en tendens til at adlyde de samme overordnede regler, der driver udviklingen hos mange andre pattedyr.
José Alexandre Felizola Diniz-Filho, professor i økologi og udvikling, Universidade Federal de Goias og Pasquale Raia, lektor i paleontologi og paleokologi, Universitetet i Napoli Federico II
Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.
Nederste linje: Ny forskning antyder, at den lille menneskelige art, der kaldet ”Hobbit”, udviklede sin lille størrelse bemærkelsesværdigt hurtigt, mens han levede på en isoleret ø.
