Genom djupa genetiska analyser, Stanford Medicine-forskare och deras medarbetare har hittat avgörande vetenskapliga bevis på kontakt mellan forntida polynesier och indianer från regionen som nu är Colombia – något som har varit hett omtvistat i den historiska och arkeologiska världen i årtionden.

"Genomics är i ett skede där det verkligen kan ge användbara bidrag för att svara på några av dessa öppna frågor, sade Alexander Ioannidis, Ph.D., en postdoktor vid Stanford. "Jag tycker att det är riktigt spännande att vi som datavetare och genetiker, kan bidra på ett meningsfullt sätt till vår förståelse av mänsklighetens historia."

Innan denna studie genomfördes, förespråkare för indiansk och polynesisk interaktion resonerade att vissa gemensamma kulturella element, till exempel ett liknande ord som används för en gemensam jordbruksbas, antydde att de två populationerna hade blandat sig innan européer bosatte sig i Sydamerika. De som inte höll med pekade på studier med kontrasterande slutsatser och det faktum att de två grupperna var åtskilda av tusentals miles av öppet hav.

Denna nya studie är den första som visar, genom avgörande genetiska analyser, att de två grupperna verkligen stötte på varandra, och gjorde det innan européer anlände till Sydamerika. För att genomföra studien, Ioannidis och ett team av internationella forskare samlade in genetisk data från mer än 800 levande ursprungsbefolkning i Colombia och Franska Polynesien, utför omfattande genetiska analyser för att hitta signaler om gemensamma anor. Baserat på spårbar, ärftliga segment av DNA, teamet kunde spåra vanliga genetiska signaturer av indianskt och polynesiskt DNA hundratals år tillbaka.

"Vårt laboratorium i Mexiko har varit mycket intresserade av att förstå den genetiska mångfalden av populationer i hela Latinamerika och, mer allmänt, av underrepresenterade populationer i genomforskning, sade Andrés Moreno-Estrada, Ph.D., professor och chef för genomiska tjänster vid National Laboratory of Genomics for Biodiversity i Mexiko. "Genom denna forskning, vi ville rekonstruera de förfäders rötter som har format mångfalden av dessa populationer och svara djupt, långvariga frågor om den potentiella kontakten mellan indianer och Stillahavsöbor, som förbinder två av de mest understuderade regionerna i världen."

Ett dokument som beskriver studien kommer att publiceras den 8 juli Natur . Ioannidis, som utförde mycket av detta arbete medan han var doktorand vid Stanfords Institute for Computational and Mathematical Engineering, är huvudförfattare. Moreno-Estrada är senior författare.

Sötpotatisens mysterium

Innan studien förde med sig vetenskapliga bevis till debatten, idén om att indianer och polynesier hade korsat vägar härstammar från ett komplext - både i dess struktur och ursprung - kolhydrat:sötpotatisen. Det visar sig att sötpotatisen, som ursprungligen domesticerades i Syd- och Centralamerika, har också varit känt för att växa på ett annat ställe före europeisk kontakt. Den platsen är känd som Oceanien, som består av många öar, inklusive Polynesien.

"Sötpotatisen är infödd i Amerika, men det finns också på öar tusentals mil bort, sade Ioannidis. Dessutom, ordet för sötpotatis på polynesiska språk verkar vara relaterat till ordet som används på inhemska amerikanska språk i Anderna."

Överlappningen i kultur fick vissa arkeologer och historiker att tro att det inte bara var möjligt, men troligen, att potatisens ankomst till Polynesien var resultatet av att de två folken minglade.

Forskarna tror att polynesierna landade i det som nu är Colombia. Det är också möjligt, men mindre troligt på grund av deras normer för kustresor, att ett eller två fartyg som fraktade indianer kunde ha seglat ur kurs och kört in i Polynesien, sa Ioannidis.

Utan vetenskapliga bevis, tanken på överlappning var bara gissningar. Tidigare, andra grupper av forskare vände sig till sötpotatisens genetik, i hopp om att visa att den domesticerade potatisen från Sydamerika och Polynesien var genetiskt en och samma. Men deras ansträngningar att spåra knölarna har varit ofullständiga, eftersom sötpotatisens genetiska ursprung var för komplext för att definitivt peka på mänskligt förmedlad spridning.

Andra studier har analyserat forntida DNA från ben som tillhör indianer och polynesier. Gamla DNA-prover, dock, är ofta försämrade, så dessa studier kunde inte ge tillräckliga bevis för att de två populationerna delade ett ögonblick i historien.

Bärare av historien

Ioannidis team tog en annan big data strategi, analyserar DNA från hundratals polynesier och colombianer. Innan du samlar in några prover eller utför genetiska analyser, forskarna besökte samhällena för att förklara studien, mäta intresset för att delta och be om samtycke. Forskarna samlade sedan salivprover från 807 deltagare på 17 polynesiska öar och 15 indiangrupper längs Stillahavskusten i Amerika från Mexiko till Chile, utför genetiska analyser för att leta efter DNA-fragment som är karakteristiska för varje population och för segment som är "identiska till härkomst, " vilket betyder att de ärvs från samma förfader för många generationer sedan.

"Vi hittade identiska segment av indiansk härkomst över flera polynesiska öar, " Sa Ioannidis. "Det var avgörande bevis för att det fanns en enda delad kontakthändelse." Med andra ord, Polynesier och indianer träffades vid ett tillfälle i historien, och under den tiden producerade människor från de två kulturerna barn med både indianskt och polynesiskt DNA. Statistiska analyser bekräftade att händelsen inträffade under medeltiden, runt 1200 e.Kr. vilket är "cirka tiden då dessa öar ursprungligen bosattes av infödda polynesier, ", sa Ioannidis. Genom att använda beräkningsmetoder som utvecklats som en del av Ioannidis examensarbete, teamet lokaliserade sedan källan till indiansk DNA till dagens Colombia.

"Om du tänker på hur historien berättas för denna tidsperiod, det är nästan alltid en berättelse om europeisk erövring, och du hör aldrig riktigt talas om alla andra, " Sa Ioannidis. "Jag tror att det här arbetet hjälper till att sätta ihop dessa outtalade historier - och det faktum att det kan föras fram genom genetik är väldigt spännande för mig."