Un nuevo análisis genómico revela cuándo llegaron los polinesios a qué isla

La difusión de la cultura polinesia por el Pacífico fue la migración más grande en la historia de la humanidad. Todo indica que los polinesios comenzaron en Taiwán y llegaron a América mientras se establecían en islas desde Hawai hasta Nueva Zelanda en el camino. Muchas de esas islas mantuvieron rutas comerciales durante siglos, incluso si las islas mismas eran pequeñas y consistentemente difíciles de encontrar en la vasta extensión del Océano Pacífico.

Reconstruir el camino tomado por los polinesios resultó ser un desafío. Muy poco ADN antiguo permanece en los ambientes cálidos, a menudo húmedos, de los trópicos. Los artefactos han sido fechados, pero no está claro qué tan estrechamente se relacionan con la llegada de los isleños y, a menudo, no indican el origen de estos habitantes. Los viajes poscoloniales tienen pistas genéticas y lingüísticas complicadas que podrían ayudarnos a resolver las cosas.

Ahora, un gran equipo internacional de investigadores ha ideado una forma completamente nueva de analizar los genomas de los polinesios modernos, basada en el efecto sobre el genoma de una larga serie de eventos de asentamiento. Los resultados proporcionan un mapa detallado de las islas colonizadas en cualquier orden y también proporcionan una estimación de las fechas de llegada de la Polinesia.

Cuando el análisis estándar no funciona

Si compara dos genomas cualesquiera, es posible hacer una estimación de cuán estrechamente están relacionados. Esto se basa en el número total de variaciones individuales que comparten, así como en combinaciones de variantes que a menudo se heredan juntas en el mismo cromosoma. Experimente con miembros de dos poblaciones y podrá hacer una estimación similar de cuánto tiempo estuvieron separados, dando cada vez la oportunidad de recoger nuevas variables. Mezclarse con otras poblaciones puede complicar este análisis, pero es posible identificarlo y compensarlo.

Con tantos genomas disponibles ahora, hemos desarrollado un software muy complejo para realizar este tipo de análisis. Pero todo funciona debido a la forma en que se comportan las poblaciones cuando se mueven dentro y entre continentes.

Pero la expansión polinesia anula muchos de los supuestos en los que se basa este tipo de análisis. En lugar de tener miles de años para que una población detecte nuevas mutaciones que los distinguen, los polinesios a menudo establecieron varios grupos de islas nuevos en un siglo. La mayoría de las variaciones genéticas ocurren a través de los efectos fundadores causados ​​por poblaciones relativamente pequeñas que han formado nuevos asentamientos. Las rutas comerciales a menudo mantuvieron a las poblaciones en contacto después de que se establecieron las nuevas islas, y la era colonial aseguró que la mayoría de la población actual ahora tuviera poco ADN de fuera de la Polinesia.

Todo esto es suficiente para garantizar que los métodos diseñados para el resto de la humanidad no funcionen realmente para comprender la expansión polinesia. Entonces, el equipo de investigación detrás del nuevo trabajo ha desarrollado nuevos métodos diseñados específicamente para analizar el genoma polinesio.

Hacer que los estilos coincidan con la realidad

Parte del nuevo enfoque es bastante simple. En este punto, tenemos suficientes genomas de otras partes del mundo que permiten identificar y excluir fácilmente del análisis tramos de ADN no polinesio.

El resto del enfoque implica pensar en lo que sucederá cada vez que se establezcan nuevas islas. Los asentamientos suelen tener un grupo pequeño, generalmente unas pocas docenas de personas, que se ramifican de una población más grande en la isla original. Por casualidad, algunas variantes genéticas que son raras en una gran población serían comunes en los colonos. Mientras tanto, es posible que los colonos no porten algunas variantes que son comunes entre una gran población.

Hay dos claves para utilizar este método para distinguir el proceso de liquidación del Pacífico. La primera es que si los habitantes de una isla envían pobladores a dos destinos diferentes, las variables afectadas por estos procesos serán diferentes en cada destino. Por lo tanto, mientras que un asentamiento puede perder las variantes A, B y C, el otro perderá X, Y y Z, con solo casos raros de superposición.

La segunda clave es que este tipo de eventos sucederán en cadena. Muchas islas estables albergarán aglomeraciones lo suficientemente grandes como para enviar nuevos colonos. Y cuando eso suceda, la población recién formada heredará todos los cambios en las variantes que eligieron sus antepasados ​​cuando eran colonos, así como su propio nuevo conjunto de cambios. Para volver a nuestra suposición, digamos que la isla poblada por las personas que perdieron A, B y C envía sus propios pobladores. Los nuevos colonos también carecen de A, B y C, pero ahora terminarán perdiendo un nuevo grupo por accidente, digamos H, I y J.

Juntos, esto permitió a los investigadores ver qué isleños produjeron los asentamientos.

En su mayor parte, esto produjo los tipos de patrones que cabría esperar. Las cadenas de islas individuales siempre se agrupan juntas y tienen orígenes que se remontan a una única fuente de isla. Los patrones también indican que algunos grupos de islas actuaron como centros de expansión. Rarotonga y Balisir, por ejemplo, parecen ser la fuente (ya sea directamente o a través de las islas intermedias) de poblaciones en todo el este de Polinesia.

Una gran excepción a esto también podría ser útil. Todas las islas Australes del sur de la Polinesia Francesa fueron colonizadas por una sola fuente, con la excepción de la isla de Raivavae. Sus habitantes parecen haber llegado de Tuamotus y Mangareva, islas ubicadas mucho más al este de la Polinesia Francesa. Pero esta es también la población que asentó todas las islas Descubrimos el ADN de los nativos americanos. Todo esto indica que este grupo probablemente participó en algunos de los viajes más largos de los polinesios.

¿Quién consiguió dónde y cuándo?

Los investigadores también utilizaron sus datos para proporcionar estimaciones de cuándo llegaron los polinesios a diferentes islas, pero implicó un método completamente diferente. Este método se basaba en el hecho de que los cromosomas que obtuvimos de nuestras madres y padres intercambiaban cada generación en un proceso llamado recombinación. Esto desenredará extensiones de variantes heredadas de poblaciones ancestrales, con segmentos ancestrales reduciéndose gradualmente (en promedio) con el tiempo.

Por lo tanto, al comparar la longitud promedio de los segmentos ancestrales, puede obtener una estimación al dividir diferentes poblaciones. Combine el tiempo con el árbol generado por el otro análisis, y básicamente tendrá un mapa completo del tiempo que cada isla envió colonos a cada destino.

Esto no es exacto, ya que el contacto posterior a través del comercio puede alterar un poco la historia aparente de la ruptura. Pero la cronología que produce se alinea bien con la establecida por la datación de los hallazgos arqueológicos. Y en culturas que han rastreado a los antepasados ​​de familias individuales desde que se establecieron en su isla, corresponde al tiempo habitual entre generaciones humanas.

El hecho de que el resultado de este método concuerde en gran medida con la cronología desarrollada por otros métodos, sin duda ayudará a su aceptación, aunque aquellos que prefieren una cronología alternativa sin duda estarán interesados ​​en hacer agujeros en ella. Sin embargo, al presentar una imagen tan completa como esta, el estudio es valioso simplemente para brindar a las personas muchas oportunidades para probarlo. Además, el trabajo es valioso para resaltar la falta de un algoritmo único para comprender el origen humano y puede alentar a las personas a pensar en otros casos en los que ciertas circunstancias requieren enfoques más especializados.

Naturaleza, 2021. DOI: 10.1038 / s41586-021-03902-8 (Acerca de los DOI).