Odkud přišli první Havajané? Genetická analýza odhalila překvapivé spojení s Velikonočním ostrovem

Před více než 3 000 lety se dávní mořeplavci vydali osidlovat rozlehlou Polynésii. Ta zahrnuje více než tisíc ostrovů rozesetých po Tichém oceánu na ploše srovnatelné s rozlohou Severní a Jižní Ameriky dohromady. Jejich potomci postupně pronikali stále dál na východ, až nakonec dopluli také na Havaj. Tento sopečný ráj, zrozený z nitra Země, patří k nejodlehlejším obydleným místům na planetě. Odkud ale přišli jeho původní obyvatelé a jakou cestou se jejich předkové dostali až do srdce Tichomoří?

Novou odpověď na tuto otázku přináší mezinárodní tým vedený Alexanderem Ioannidisem z Kalifornské univerzity v Santa Cruz a Stanfordovy univerzity. Vědci zjistili, že geneticky nejbližšími příbuznými původních obyvatel Havaje jsou obyvatelé Rapa Nui, známého také jako Velikonoční ostrov. Výsledky studie, kterou zveřejnil časopis Science, zároveň naznačují, kudy se předkové obou populací mohli vydat.

Stopy vedou na Mangarevu

Havaj a Rapa Nui patří k nejizolovanějším obydleným místům světa. Od nejbližších dalších obydlených ostrovů je dělí více než 3 000 kilometrů a vzájemná vzdálenost obou souostroví dosahuje přibližně 7 000 kilometrů. Přesto mezi jejich původními obyvateli existuje výrazná genetická příbuznost.

Ještě bližší společné kořeny však mají obě populace na jednom menším ostrově v jihovýchodní části Francouzské Polynésie. Je jím Mangareva, která patří ke Gambierským ostrovům. Právě její obyvatelé jsou podle genetické analýzy nejbližšími příbuznými původních Havajanů i obyvatel Rapa Nui. Výsledek naznačuje, že Mangareva mohla sehrát důležitou roli jako výchozí bod dalšího osidlování Tichomoří. Odtud se mohli předkové obou populací vydat na dlouhou cestu k ostrovům, které dnes leží na opačných koncích Polynésie.

Osidlování obrovského oceánského prostoru přitom zřejmě neprobíhalo jedním velkým migračním přesunem. Naopak, jednotlivé ostrovy postupně osazovaly malé skupiny mořeplavců. Takový způsob šíření měl ovšem i genetické důsledky. Nově vznikající populace si totiž z původního obyvatelstva odnášely jen část jeho genetické rozmanitosti.

Tento jev se označuje jako efekt zakladatele (founder effect). Pokud novou populaci vytvoří jen několik jedinců, jejich potomci zdědí pouze omezenou část genetické variability původní skupiny. V dalších generacích se tak může rozmanitost genů ještě více zmenšovat. 

Zároveň roste pravděpodobnost, že se v populaci rozšíří některé vzácné, potenciálně škodlivé genetické varianty. Původní obyvatelé Havaje podle všeho prošli během své historie hned několika takovými populačními zúženími.

Genetická mapa dávných cest

Aby vědci dokázali rekonstruovat příbuzenské vztahy mezi jednotlivými polynéskými populacemi, analyzovali rozsáhlý soubor genetických dat. Využili již dříve publikované výsledky celogenomového sekvenování 1 050 lidí z Francouzské Polynésie a doplnili je o 12 dosud nezveřejněných genomů obyvatel Rapa Nui. Další data získali z amerického biobankovního projektu All of Us, podporovaného Národními instituty zdraví (NIH). Ten poskytl genomické informace původních obyvatel Havaje, Samoy a Tongy.

Prvním krokem bylo oddělit v genetické výbavě jednotlivých lidí úseky DNA pocházející od polynéských předků. K tomu výzkumníci využili nástroj Gnomix, který pracuje s metodami strojového učení a dokáže rozpoznávat původ jednotlivých částí genomu. Jako referenční základ mu posloužila genetická data různorodých populací z celého světa.

Poté přišla na řadu metoda označovaná jako identity by descent (IBD), tedy identita na základě dědičnosti. Ta umožňuje vyhledávat úseky DNA, které různí lidé zdědili od společných předků. Díky tomu lze odhalovat příbuzenské vazby mezi současnými populacemi a rekonstruovat genetické stopy dávných generací, jejichž potomci dnes žijí tisíce kilometrů od sebe.