Två pygmépopulationer på samma tropiska ö. En utrotades för tiotusentals år sedan; den andra bor kvar där. Är de släkt?

Det är en enkel fråga som tog flera år att svara på.

Eftersom ingen har kunnat återvinna DNA från fossilerna av Homo floresiensis (med smeknamnet "hobbiten"), forskare var tvungna att skapa ett verktyg för att hitta arkaiska genetiska sekvenser i modernt DNA.

Tekniken utvecklades av forskare i labbet av Joshua Akey, en professor i ekologi och evolutionsbiologi och Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics vid Princeton University.

"I ditt genom - och i mitt - finns det gener som vi ärvt från neandertalarna, sa Serena Tucci, en postdoktoral forskarassistent i Akeys labb. "Vissa moderna människor ärvde gener från Denisovans [en annan utdöd art av människor], som vi kan kontrollera eftersom vi har genetisk information från Denisovans.

"Men om du vill leta efter en annan art, tycka om Floresiensis , vi har inget att jämföra, så vi var tvungna att utveckla en annan metod:Vi "målar" bitar av genomet baserat på källan. Vi skannar genomet och letar efter bitar som kommer från olika arter – neandertalare, Denisovaner, eller något okänt. "

Hon använde denna teknik med genomen från 32 moderna pygméer som bor i en by nära Liang Bua-grottan på Flores Island i Indonesien, var H. floresiensis fossiler upptäcktes 2004.

"De har definitivt mycket neandertalare, sa Tucci, som var den första författaren på ett papper som publicerades den 3 augusti i tidskriften Vetenskap som beskrev deras resultat. "De har lite Denisovan. Vi förväntade oss att, eftersom vi visste att det fanns en viss migration som gick från Oceanien till Flores, så det fanns en del delade härkomster till dessa populationer."

Men det fanns inga kromosomala "bitar" av okänt ursprung.

"Om det fanns någon chans att känna till hobbiten genetiskt från arvsmassan från befintliga människor, detta skulle ha varit det, " sa Richard "Ed" Green, en docent i biomolekylär teknik vid University of California-Santa Cruz (UCSC) och en motsvarande författare på tidningen. "Men vi ser det inte. Det finns inga tecken på genflöde från hobbiten till människor som lever idag."

Forskarna hittade evolutionära förändringar i samband med kost och kortväxthet. Höjd är mycket ärftlig, och genetiker har identifierat många gener med varianter kopplade till högre eller kortare kroppsbyggnad. Tucci och hennes kollegor analyserade Flores pygmé-genom med avseende på höjdassocierade gener identifierade hos européer, och de hittade en hög frekvens av genetiska varianter associerade med kortväxthet.

"Det låter som ett tråkigt resultat, men det är faktiskt ganska meningsfullt, Green sade. "Det betyder att dessa genvarianter var närvarande i en gemensam förfader till européer och Flores-pygméerna. De blev korta genom att urvalet verkade på denna stående variation som redan fanns i befolkningen, så det finns lite behov av gener från en arkaisk hominin för att förklara deras lilla kroppsbyggnad."

Flores pygmy -genom visade också tecken på urval i gener för enzymer som är involverade i fettsyraomsättning, kallas FADS-enzymer (fettsyradesaturas). Dessa gener har associerats med kostanpassningar i andra fiskätande populationer, inklusive inuiterna på Grönland.

Fossila bevis indikerar H. floresiensis var betydligt mindre än de moderna Flores-pygméerna, står cirka 3,5 fot lång (106 centimeter, kortare än en genomsnittlig amerikansk dagisbarn), medan moderna pygméer i genomsnitt är cirka 15 tum högre (145 centimeter). Floresiensis skilde sig också från H. sapiens och H. erectus i deras handleder och fötter, förmodligen på grund av behovet av att klättra i träd för att undvika komodo-drakar, sa Tucci.

Dramatiska storleksförändringar hos djur isolerade på öar är ett vanligt fenomen, ofta tillskrivas begränsade matresurser och frihet från rovdjur. I allmänhet, stora arter tenderar att bli mindre och små arter tenderar att bli större på öar. Vid tiden för H. floresiensis , Flores var hem för dvärg elefanter, gigantiska komodo-drakar, jättefåglar och jätteråttor, som alla lämnade ben i Liang Bua-grottan.

"Öar är mycket speciella platser för evolution, " sa Tucci. "Denna process, insulär dvärgväxt, resulterade i mindre däggdjur, som flodhästar och elefanter, och mindre människor."

Deras resultat visar att insulär dvärgväxt uppstod oberoende minst två gånger på Flores Island, Hon sa, först in H. floresiensis och återigen i de moderna pygméerna.

"Det här är verkligen spännande, eftersom det betyder att evolutionärt, vi är inte så speciella, " sade hon. "Människor är som andra däggdjur; vi är föremål för samma processer."