For mer enn 800 år siden seilte polynesere tusenvis av mil over Stillehavet til en av de mest avsidesliggende øyene på jorden, Rapa Nui.

En studie av eldgamle genomer fra etterkommere av disse sjøfolkene svarer nå på nøkkelspørsmål om øyas historie. Den tilbakeviser ideen om en befolkningskollaps for hundrevis av år siden og bekrefter kontakt med urfolk før kolonitiden.

Teorien om at de tidlige urbefolkningen i Rapa Nui - også kjent som Påskeøya - ødela økosystemet deres og fikk befolkningen til å kollapse før europeernes ankomst tidlig på 1700-tallet ble støttet av bokenKollapsepopularisert av geografen Jared Diamond i 2006. Men påfølgende forskere har stilt spørsmål ved denne teorien.

Den nåværende analysen, publisert 11. september iNatur 1, "representerer den siste spikeren i kista til denne kollapsfortellingen," sier Kathrin Nägele, en arkeogenetiker ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland. "Det korrigerer bildet av urbefolkningen."

Studien ble utført med støtte og innspill fra myndigheter og medlemmer av urbefolkningen i Rapa Nui. Forfatterne sier at dataene deres kan bidra til å repatriere restene som ble samlet inn i studien, som ble samlet inn på 1800- og 1900-tallet og nå oppbevares i et museum i Paris.

Svar fra DNA

Etter at polyneserne erobret Rapa Nuiannonse1200 bosatte seg, utviklet de en blomstrende kultur som er kjent for sine hundrevis av kolossale steinfigurer, moaiene.

Da europeerne først nådde øya i 1722, estimerte de befolkningen til 1500 til 3000 mennesker og fant et landskap ryddet for palmene som en gang dekket skogen. På slutten av 1800-tallet hadde urbefolkningen, kjent som Rapanui, sunket til 110 mennesker, forårsaket av et koppeutbrudd og kidnapping av en tredjedel av innbyggerne av peruanske slavehandlere.

Teorien om "økocid", som antyder at en befolkning før kontakt på 15 000 eller flere plyndret øyas en gang uberørte ressurser, har blitt utfordret av forskere som er kritiske til menneskelig innflytelse på avskoging og dens innvirkning på matproduksjonen, samt oppblåste befolkningstall.

Anna-Sapfo Malaspinas, en populasjonsgenetiker ved Universitetet i Lausanne, Sveits, og Víctor Moreno-Mayar, en evolusjonsgenetiker ved Universitetet i København, var sikre på at gammelt Rapanui-DNA kunne hjelpe til med å løse økocid-teorien, så vel som et annet dvelende spørsmål: Når blandet gamle øyboere med indianere?

Teamets studie fra 2014 av moderne Rapanui-genomer identifiserte at disse menneskene hadde noen indianere som så ut til å ha blitt anskaffet før europeernes ankomst 2, og foreslår å reise til Amerika. En studie fra 2017 fant imidlertid ingen bevis for indiansk aner i genomene til tre individer som bodde på Rapa Nui før 1722 3.

For å finne svar henvendte forskerne seg til menneskelige levninger ved National Museum of Natural History i Frankrike, samlet på 1800- og begynnelsen av 1900-tallet. Genomsekvenser av tenner eller indre ørebein fra 15 individer og sammenligninger med andre eldgamle og moderne populasjoner antydet at de var Rapanui, og radiokarbondatering indikerte at de levde mellom 1670 og 1950.

Ingen befolkningssammenbrudd

Både gamle og moderne genomer inneholder informasjon om hvordan størrelsen på en populasjon har endret seg over tid. Når populasjonen er liten, har strekninger av DNA som deles mellom individer - som kommer fra en felles stamfar - en tendens til å være lengre og mer tallrike, sammenlignet med strekninger av DNA fra tider med høyere tall.

I de gamle Rapanui-genomene var det tegn på en befolkningsflaskehals på det tidspunktet øya ble bosatt, noe som kan forventes når en grunnleggergruppe ankommer. Deretter så øyas befolkning ut til å vokse jevnt frem til 1800-tallet.

Å oversette denne utviklingen til faktiske befolkningstall er ikke lett, men videre modellering antydet at de genetiske dataene ikke stemmer overens med en nedgang fra 15 000 til 3 000 mennesker før 1700-tallet. "Det var ingen større kollaps," sier Malaspinas. "Vi er ganske sikre på at det ikke skjedde."

Alle eldgamle Rapanui hadde indisk-amerikanske aner i genomene, som forskerne tilskrev tilblanding som dateres til 1300-tallet. Delene av urfolksamerikansk arv lignet mest på DNA fra eldgamle og moderne innbyggere i det sentrale Andinske høylandet i Sør-Amerika. Imidlertid gjør mangelen på eldgamle og moderne menneskelige genomer fra Amerika det umulig å nøyaktig bestemme menneskene den gamle Rapanui møtte, legger Moreno-Mayar til. Likevel er funnet at Rapanui møtte indianere hundrevis av år før europeere ankom "et enestående resultat," sier Nägele. "Vi kan spore hvor dette skjedde og hvem som reiste."

Fellesskapsdeltakelse

Keolu Fox, en genomisk vitenskapsmann ved University of California, San Diego, sier at funnet om at Rapanui nådde Amerika ikke vil overraske det polynesiske folket. "Vi bekrefter noe vi allerede visste," sier han. "Tror du at et samfunn som oppdaget ting som Hawaii eller Tahiti ville ha savnet et helt kontinent?"

Forskerne fikk en lignende reaksjon da de presenterte sine første resultater i Rapa Nui. Malaspinas husker at han ble fortalt at "selvfølgelig dro vi til Amerika." Hun, Moreno-Mayar og andre kolleger tok flere turer til øya for å rådføre seg med tjenestemenn og innbyggere gjennom hele studien.

Malaspinas og hennes kolleger fikk godkjenning for studien fra komiteer som overvåker arealbruk og kulturarv på øya. Forskerne søkte hennes tillatelse etter å ha samlet levningene i Paris - noe Malaspinas nå angrer på. "Jeg ville gjort ting annerledes hvis jeg startet prosjektet i dag," sier hun og legger til at teamet hennes var forberedt på å sette arbeidet på vent hvis komiteene sa nei.

Samfunnsengasjement i Rapa Nui formet spørsmålene prosjektet tok opp, sier Malaspinas, for eksempel å forsøke å klargjøre forholdet mellom antikkens og moderne Rapanui. Det har også vært stor interesse for å repatriere levningene, noe forskerne håper vil skje etter hvert.

Nägele, som jobber i Polynesia, synes forskerne har gjort en god jobb med å få kontakt med folket i Rapa Nui. Men hun legger til at forskere bør spille en sterkere rolle i å presse utenlandske institusjoner til å returnere urfolksrester til opprinnelsesstedet.