Neue Forschungen legen nahe, dass die winzigen menschlichen Spezies, die bis vor etwa 18.000 Jahren überlebten, später als jede andere menschliche Spezies, ihre geringe Größe bemerkenswert schnell entwickelten, während sie auf einer isolierten Insel lebten.
Eine indonesische Insel war die Heimat von H. Floresiensis - aber wie hat sich die zwergmenschliche Spezies entwickelt? Bild über areza taqwim / Shutterstock.com.
Von José Alexandre Felizola Diniz-Filho, Universidade Federal de Goias und Pasquale Raia, Universität Neapel Federico II
Wissenschaftler entdecken nicht jeden Tag eine neue menschliche Spezies.
Genau das geschah im Jahr 2004, als Archäologen einige sehr gut erhaltene Fossilienreste in der Höhle Liang Bua auf der indonesischen Insel Flores entdeckten. Die winzige Größe dieser neuen menschlichen Spezies, Homo floresiensis, verdiente es den Spitznamen "Hobbit".
Erstaunlicherweise glaubten Forscher, dass es bis zum Ende der letzten Eiszeit vor etwa 18.000 Jahren überlebt hatte. Das war viel später, als Neandertaler lebten, später als jede andere menschliche Spezies als unsere.
Fast sofort stießen Interpretationen dieses Hobbit-Skeletts auf heftige Kritik sowohl von Anthropologen als auch von Evolutionsbiologen. Dem armen Hobbit wurde vorgeworfen, er sei kein Beispiel für eine kleine neue menschliche Spezies, sondern eine Abnormität Homo sapiensmit einer Vielzahl von Wachstums- und Hormonzuständen. Viele Wissenschaftler waren der Meinung, dass der Hobbit keinen Platz unter den Giganten der menschlichen Evolutionsgeschichte hatte.
Die Interpretation eines Künstlers, wie H. floresiensis sah im Leben aus. Bild über Tim Evanson / Flickr.
Doch sie - ja, der Hobbit wurde später als weiblich befunden - hatte ihre Rache. Diese winzige, kleinhirnige Kreatur war nur etwas mehr als einen Meter groß und hatte ein Gehirn, das so groß wie ein Schimpanse war. Ihr Platz in der Linie der menschlichen Vorfahren wurde jedoch gefestigt, als Forscher in Flores eine weitere winzige Person entdeckten. Diese zweite, viel ältere Entdeckung entlarvte die Idee, dass der Hobbit einzigartig und abnormal war Homo sapiens.
Nach 15 Jahren intensiver Forschung datieren Anthropologen die Person von Liang Bua nun zuversichtlich auf ein Alter zwischen 60.000 und 90.000 Jahren. Ihre viel älteren Cousins in Flores lebten vor 700.000 Jahren. Diese lange Regierungszeit zeugt vom Erfolg dieser winzigen menschlichen Spezies, egal wie kleinwüchsig und kleinmütig sie auch sein mögen.
Und in diesem Jahr fanden Anthropologen eine neue zwergartige menschliche Spezies, die getauft wurde Homo luzonensis, in den Philippinen.
Warum lebten dann winzige Menschen auf diesen Inseln? Für uns Biogeografen und Evolutionsbiologen lag die Antwort unmittelbar vor uns: die Inselherrschaft.
Inselleben und Körpergröße
Der Zoologe J. Bristol Foster schlug die Inselherrschaft ursprünglich 1964 vor.
Er hatte bemerkt, dass eine große Art, die sich auf einer Insel niederlässt, sich tendenziell verkleinert - bis hin zu zwergischen Nachkommen. Gleichzeitig wird das Gegenteil passieren. Kleinwüchsige Arten werden größer und produzieren gigantische Töchterarten.
Es gibt spektakuläre Fälle dieser Inselregel, die auf der ganzen Welt in Aktion sind. Denken Sie an Zwergelefanten und Mammuts von Mittelmeer- und Baja California-Inseln, Flusspferde, die einen Esel auf Zypern kaum aufwiegen würden, Hirsche, die so groß sind wie ein Haustier auf Kreta, Ratten, die so groß sind wie eine Kuh in der Karibik und Insekten, die so lang sind wie eine menschliche Hand in Neuseeland.
Biologen haben verschiedene Mechanismen vorgeschlagen, die für diesen evolutionären Trend verantwortlich sein könnten. Ein gutes Motiv könnte das Fehlen natürlicher Raubtiere auf Inseln sein. Eine Reihe von Arten, insbesondere Elefanten und Flusspferde, wehren Raubtiere aufgrund ihrer Größe ab, eine teure Strategie, wenn kein Mörder im Dunkeln lauert. Auch auf Inseln könnte die knappe Ressourcenversorgung eine geringere Körpergröße begünstigen, da kleinere Individuen mit weniger leben können.
Oder es könnte sein, dass kleinere Individuen ohne Raubtiere einfach mehr Nachkommen hervorbringen, was impliziert, dass die Weibchen früher und in geringerer Größe zur Welt kommen und weniger in Wachstum und mehr in Fortpflanzung investieren. Diese Möglichkeit ist eine wahrscheinliche Erklärung für die Entwicklung der heutigen menschlichen Pygmäen.
All diese Optionen werden letztendlich zu Veränderungen in der genetischen Architektur führen, die der Variation der Körpergröße zugrunde liegen.
Also, fragten wir, könnte die Inselregel eine Erklärung für die geringe Größe von sein Homo floresiensis und Homo luzonensis? Wir dachten wahrscheinlich ja.
Ausgrabungen im Jahr 2009 in der Liang Bua Höhle, wo Homo floresiensis wurde gefunden. Bild über AP Photo / Achmad Ibrahim.
Generationenmodellierung auf der Insel
Der wahrscheinlichste Vorfahr des Hobbits ist Homo erectuseine Art, die mehr als doppelt so groß ist wie ihr Gehirn und ihre Gesamtmasse. Basierend auf der geologischen Geschichte von Flores und den ältesten bekannten Fossilien von Homo floresiensisEs scheint, dass die Entwicklung der neuen Art in weniger als 300.000 Jahren stattgefunden haben muss.
Als Evolutionsbiologen sind wir mit der Vorstellung vertraut, dass die darwinistische Evolution ein langsamer und schrittweiser Prozess ist, der sich über sehr lange Zeiträume erstreckt. Könnte so eine drastische Veränderung der Körpergröße so schnell geschehen?
Deshalb hat unser interdisziplinäres Forschungsteam ein Computermodell entwickelt, um diese grundlegende Frage zu beantworten. Es ist wie ein Computerspiel, das die Entwicklung der Körpergröße in biologisch und ökologisch realistischen Szenarien simuliert.
In unserem Modell besiedeln Individuen die Insel, wachsen zu ihrer erwachsenen Körpergröße, je nachdem, wie viel Nahrung verfügbar ist, bringen eine Reihe von Jungen zur Welt und sterben. Die Grundregel des Spiels ist, dass Personen, die sich in diesem Moment der „optimalen“ Körpergröße für die Insel nähern, mehr Nachkommen hinterlassen. Nachkommen erben Gene für große oder kleine Körpergrößen.
Generation für Generation können neue Mutationen in der Population auftreten und die Körpergröße entweder in Richtung höherer oder niedrigerer Werte verschieben. Gelegentlich dringen sogar neue Individuen in die Insel ein und mischen sich mit den Bewohnern. Eine andere Grundregel ist, dass die anfängliche kleine Bevölkerung nicht über die Zahl hinauswachsen kann, die die Ressourcen der Insel aushalten könnten.
Unsere Kollegen, die Erdsystemwissenschaftler Neil Edwards und Phil Holden, verwendeten paläoklimatische Daten, um unser Modell zu optimieren. Heißere und feuchtere Zeiten können mehr Menschen auf der Insel unterstützen und würden die optimale Körpergröße zu jedem Zeitpunkt beeinflussen.
Wir begannen unsere Simulationen mit der Annahme, dass sie großräumig sind Homo erectus kamen auf der Insel an und entwickelten sich dort zu einer kleineren Spezies. Da wir die genauen Zahlen, durch die sich unser Modell drehen soll, nicht kennen, stützen wir sie auf Schätzungen, die aus der aktuellen menschlichen Population stammen.
Aufgrund dieser Unsicherheit haben wir unser Modell Tausende Male ausgeführt, wobei jedes Mal eine zufällige Kombination aller Parameter verwendet wurde. Letztendlich konnten wir eine statistische Verteilung erstellen, wie lange es gedauert hat Homo erectus so klein werden wie Homo floresiensis.
Eine neue Art im Handumdrehen
Nach 10.000 Simulationen stellten wir überrascht fest, dass der Prozess in weniger als 350 Generationen abgeschlossen war. Wenn Sie in Jahren denken und davon ausgehen, dass eine junge Frau ein erstes Baby im Durchschnittsalter von 15 Jahren zur Welt bringt, entspricht dies etwa 10.000 Jahren.
Das mag dir und mir lang erscheinen. Aus evolutionärer Sicht ist dies jedoch ein Wimpernschlag - etwas mehr als ein Tausendstel Homo Evolutionsgeschichte.
Natürlich erwarten wir nicht, dass alle Funktionen, die das machen Homo floresiensis so einzigartig, wie es sich so schnell und gleichzeitig entwickelt. Unsere Simulation zeigt jedoch immer noch, dass 300.000 Jahre weit mehr als genug Zeit sind, um eine neue menschliche Spezies hervorzubringen.
Unsere Arbeit unterstützt die Idee, dass eine schnelle Evolution unter realistischen ökologischen Parametern durchaus plausibel ist und dass natürliche Selektion eine starke Kraft sein kann, die die Körpergröße auf Inseln beeinflusst. Und wenn Homo floresiensis ist in der Tat ein Produkt der Inselregel, sie zeigt - noch einmal - dass wir Menschen dazu neigen, die gleichen allgemeinen Regeln zu befolgen, die die Evolution in vielen anderen Säugetieren vorantreiben.
José Alexandre Felizola Diniz-Filho, Professor für Ökologie und Evolution, Universidade Federal de Goias und Pasquale Raia, außerordentlicher Professor für Paläontologie und Paläoökologie, Universität Neapel Federico II
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Fazit: Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass die winzige menschliche Spezies mit dem Spitznamen „Hobbit“ ihre geringe Größe bemerkenswert schnell entwickelte, während sie auf einer isolierten Insel lebte.
