Je leest:

In de ban van de hobbit

In de ban van de hobbit

Auteur: | 1 mei 2011

Negen jaar geleden werd een zeer kleine, uitgestorven mensensoort ontdekt op Flores in Indonesië: Homo floresiensis. Is deze één meter grote ‘hobbit’ eigenlijk wel zo vreemd als het op het eerste gezicht lijkt? De andere fauna op dit eiland geeft antwoord op deze vraag.

In 2004 werd één van de meest vreemde eilandbewoners ooit aan de wereld gepresenteerd: Homo floresiensis, ook wel liefkozend ‘hobbit’ genoemd. Deze nieuwe, kleine mensensoort werd gevonden in de grot Liang Bua op het Indonesische eiland Flores. Met een geschatte lengte van 1 meter en een hersengrootte van 417 cc zet deze tijdgenoot van onze eigen soort een groot aantal ideeën over menselijke evolutie op losse schroeven.

Aparte soort?

Niet iedereen is er namelijk van overtuigd dat het hier om een aparte soort zou gaan. Sommige wetenschappers opperen dat H. floresiensis niets meer en niets minder is dan moderne mens, lijdend aan diverse aandoeningen zoals microcephalie (aangeboren afwijking waarbij de hersenen en schedel klein blijven), cretinisme (gebrek aan jodium) of Laron syndroom (ongevoeligheid voor groeihormonen).

Volgens anderen daarentegen vertonen de resten overeenkomsten met primitieve vroege mensachtigen uit Afrika. In de hele discussie rond de status van H. floresiensis wordt echter voorbij gegaan aan het feit dat H. floresiensis geen op zichzelf staande, rare uitschieter was, maar deel uitmaakte van een heel ecosysteem met dwergolifanten, reuzenratten, komodovaranen en reuzenmaraboes. Het bestuderen van dit op het oog vreemde ecosysteem is dan ook cruciaal voor het begrijpen van de evolutie van H. floresiensis.

De schedel en een reconstructie van Homo floresiensis.
National Museum of Nature and Science, Tokyo

Opgravingen op Flores

Flores is één van de Kleine Soenda eilanden in het zuid-oosten van Indonesië. Dit gebied is grotendeels vulkanisch en nooit verbonden geweest met het vasteland van Zuid-Oost Azië of Australië. De grot Liang Bua ligt in het westelijke deel van Flores in de Mangarai provincie, op zo’n 15 kilometer ten noorden van de stad Ruteng.

De allereerste opgravingen in Liang Bua werden gedaan door de Nederlandse pater Theodoor Verhoeven, die in de jaren ’50 en ’60 gestationeerd was op Flores en een enorme interesse had in de archeologie van de regio. In de zomer van 1965 groef hij een aantal ondiepe testsleuven in Liang Bua. Hij vond stenen werktuigen, potscherven en een aantal graven van moderne mensen, maar door tijdgebrek moest hij ophouden.

Pas jaren later werd er opnieuw gegraven in Liang Bua, dit keer door Indonesische en Australische archeologen. Overtuigd dat er oudere resten te vinden moesten zijn in Liang Bua, groeven ze dieper dan dat Verhoeven gegaan was. Hun inspanningen werden beloond toen men in 2003 op de ‘hobbitlagen’ stuitten.

De Liang Bua grot van binnen.
Hanneke Meijer

Ouderdom

De sedimentlagen waarin de resten van Homo floresiensis gevonden zijn, zijn tussen de 95.000 tot 17.000 jaar (Laat Pleistoceen) oud. Bovenop de ‘hobbit’ lagen ligt een dik pakket zwarte vulkanische as, die een duidelijke scheiding vormt tussen de oudere lagen en de jongere lagen die erboven liggen.

De resten van de ‘hobbit-fauna’ zijn tot nu toe alleen gevonden in de lagen onder de vulkanische as, en er wordt aangenomen dat het verdwijnen van deze fauna samenvalt met de vulkanische uitbarsting, die gedateerd is op 19.000-17.000 jaar geleden. De lagen boven de aslaag zijn jonger dan ca. 11.700 jaar en deze bevatten enkel resten van onder meer moderne mensen en geïntroduceerde soorten zoals varkens, ratten en stekelvarkens.

Eilandevolutie

Eilanden worden vaak gezien als laboratoria waar de balans van natuurlijke selectie heel anders kan liggen dan op het vasteland. Dit komt omdat een eiland in zekere mate geisoleerd is. Om een eiland te bereiken moet je kunnen vliegen, drijven of zwemmen, en dat is niet iedere dier- en plantensoort gegeven. Zo zijn olifanten, nijlpaarden en herten zwemmers bij uitstek, terwijl carnivoren zoals tijgers en leeuwen niet happig zijn op het oversteken van water.

De opgraving in de grot is in volle gang.
Hanneke Meijer

De afwezigheid van zoogdiercarnivoren is dan ook karakteristiek voor veel eilanden, en met het ontbreken van deze groep ontstaat een lagere predatiedruk op de mogelijke prooidieren.

Daar komt nog bij dat naarmate de isolatie toeneemt, nieuwkomers zeldzamer zijn en al gevestigde soorten langer kunnen blijven voortbestaan. Ziedaar, het recept voor bijzondere evolutionaire scenario’s.

Eilandfauna

Fossielen uit oudere vindplaatsen op Flores wijzen erop dat steeds maar een handjevol diersoorten op Flores aanwezig waren. Vrijwel alle gevonden soorten zijn soorten die aanzienlijke afstanden over water af kunnen leggen, zij het zwemmend (olifanten, varanen), vliegend (vogels, vleermuizen), drijvend (schildpadden) of ‘raftend’ (knaagdieren, varanen, mensachtigen).

Zoogdiercarnivoren, zoals bijvoorbeeld katachtigen en wolven, ontbreken helemaal. Deze combinatie van factoren leidde ertoe dat de evolutionaire selectiedrukken op Flores sterk verschilden met die van het vasteland, met als gevolg dat soorten veranderingen ondergingen in hun ecologie, anatomie, voortplanting en verspreiding.

De distale tibiotarsus (onderpoot) en een proximale ulna (ellepijp) van de reuzenmarabou van Flores. De schaal is 5 cm.
Hanneke Meijer

Lichaamsgrootte

Eén van de meest in het oog springende veranderingen in eilandsoorten is een verandering in lichaamsgrootte, en staat bekend als de Island Rule of de Wet van Foster. Deze stelt dat er binnen een eiland-ecosysteem voor grote zoogdieren een tendens bestaat om kleiner te worden (dwerggroei) en voor kleine zoogdieren de tendens om groter te worden (reuzengroei).

Op het vasteland is groot zijn voordelig omdat het weerstand tegen roofdieren en een betere concurrentiepositie voor voedsel biedt, en gunstig is voor het afleggen van lange afstanden. Op een eiland met een beperkt oppervlak (en dus een beperkte hoeveelheid energie) en geen roofdieren valt de noodzaak voor groot zijn weg. Het is dan zelfs efficiënter om kleiner te zijn.

Olifanten zijn de bekendste voorbeelden van zogenaamde insulaire dwerggroei. Dwergolifanten zijn gevonden op onder andere de Californische Kanaaleilanden, Japan, de Filippijnen, Timor, Sulawesi, Kreta, Malta, Rhodos en Cyprus. Het meest extreme geval van dwerggroei bij olifanten werd gevonden op Sicilië: hier vond men een fossiele dwergolifant met een schouderhoogte van slechts 0,9 m. Dwerggroei komt ook voor bij nijlpaarden op Kreta, Sicilië en Cyprus, en herten op Kreta, de Filippijnen en op de Ryukyu-eilanden van Japan.

Voor kleine zoogdieren gelden weer andere regels. Op het vasteland is klein zijn een pré om aan roofdieren te ontsnappen. Daarnaast ben je met een kleinere lichaamsgrootte beter af in gevallen dat voedsel schaars is en de concurrentie hoog. Op een eiland zonder roofdieren en een minder intense concurrentie vallen de selectiedrukken op een kleine lichaamsgrootte weg, met als gevolg dat voornamelijk knaagdieren in lichaamsgrootte toenemen.

De fossiele overblijfselen van reusachtige ratten zijn gevonden op een aantal eilanden in Zuidoost-Azië, waar onder Timor, Flores, Sulawesi en de Filippijnen, maar ook op diverse eilanden in de Middellandse Zee en het Caribisch gebied. Eén van de opmerkelijkste voorbeelden van insulaire reuzengroei in kleine zoogdieren is afkomstig uit het Mioceen van Gargano (Italië) waar een reusachtige egel de grootste insecteneter vormde met een schedellengte van ca. 20 cm.

Links: De reuzenrat van Flores bestaat nog steeds. Rechts: Ter vergelijking: de onderkaken van een kleine rat (boven, Rattus) en een reuzenrat (onder, Papagomys).
Hanneke Meijer

De fossiele fauna’s van Flores laten zowel gevallen van dwerggroei als reuzengroei zien. In Liang Bua zijn resten gevonden van vier soorten reuzenratten, waarvan alleen de grootste (Papagomys) vandaag de dag nog voorkomt. De overeenkomsten tussen het oudste fossiele knaagdier uit de oudere vindplaatsen op Flores suggereren dat de oudste soort wel eens de voorouder kon zijn geweest van de latere soorten. Dwerggroei is duidelijk zichtbaar in de olifantresten: vergelijkingen van de molaren en melkkiezen van de dwergolifant van Liang Bua duidt op een verkleining van 30% ten opzichte van de directe voorouder.

De veranderingen in lichaamsgrootte bij eilandzoogdieren gaan vaak gepaard met veranderingen in de ledematen, die van invloed zijn op de motoriek en voortbeweging. Ook hier wordt het ontbreken van roofdieren gezien als één van de drijvende factoren achter dit proces. In combinatie met de vaak grotere hoogteverschillen en een rotsachtige ondergrond van met name vulkanische eilanden, verdient stabiliteit de voorkeur over snelheid, en de poten van veel eilandzoogdieren vertonen anatomische aanpassingen voor voortbeweging in een lagere versnelling (low gear locomotion).

Kenmerkend daarvoor zijn de kortere poten en het vergroeien van sommige botten, wat resulteert in een grotere stabiliteit die minder energie kost. Dergelijke aanpassingen zien we onder andere bij de muis-geit van de Balearen en in de herten van de Filippijnen en Kreta. Ook de dwergolifant van Liang Bua lijkt een vergroeide ellepijp en spaakbeen te hebben, wat duidt op een leven op lagere snelheid.

Een fossiele kaak van de dwergolifant Stegodon van Flores. De schuifmaat geeft 10 cm aan.
Gert van de Bergh

Gebit en zintuigen

Naast veranderingen in lichaamsgrootte en het bewegingsapparaat, treden er bij eilandsoorten ook veranderingen op in het gebit en de zintuigen. Zo vertonen herbivoren op eilanden vaak meer ribbels op tanden naast tanden die hoger zijn en continue groeiende snijtanden. Deze veranderingen in het gebit zijn aanpassingen aan het eten van voedsel dat meer silica bevat, zoals grassen.

Op het vasteland hebben herbivoren hun ogen aan weerszijden van de schedel met een zicht van bijna 180° voor elk oog. In de afwezigheid van roofdieren verandert de oriëntatie van de ogen van zijwaarts naar voorwaarts met beter stereoscopisch zicht (niet onbelangrijk op eilanden met grote hoogteverschillen). Een gewijzigde oriëntatie van de ogen ging in de muis-geit van de Balearen gepaard met een afname in de hersengrootte van bijna 50% ten opzichte van moderne geiten.

Een kleinere herseninhoud werd ook gevonden in de recent uitgestorven dwergnijlpaarden van Madagascar. De herseninhoud bleek zelfs kleiner dan dat gedacht werd op basis van de schaling van lichaamsgrootte en herseninhoud. Zenuwweefsel is één van de meest ‘dure’ weefsels als het gaat om energieverbruik, en kleinere hersens levert een flinke energiebesparing op.

Hobbit

Maar hoe zit het nu met Homo floresiensis? Het is moeilijk voor te stellen dat mensachtigen op één of andere manier niet door dezelfde evolutionaire processen beïnvloed zouden worden.

Homo floresiensis op een voetstuk gezet vlak bij de Liang Bua grot.
Hanneke Meijer

Homo floresiensis heeft een extreem kleine lengte, geschat op 1,06 m, die ongekend is voor het geslacht Homo en meer overeenkomt met schattingen voor de Afrikaanse soorten Australopithecus afarensis en A. africanus. Op basis van de schedel en de rest van het skelet denken wetenschappers dat H. floresiensis als gevolg van langdurige isolatie evolueerde door middel van insulaire dwerggroei uit een grotere voorouder.

De beste kandidaat voor de rol van voorouder is Homo erectus, simpelweg omdat geen enkele andere vroege mensachtige Zuid-Oost Azië bereikt lijkt te hebben. Homo erectus bereikte Java rond 1,8 miljoen jaar geleden, en lijkt daarna al snel Flores bereikt te hebben afgaande op de stenen werktuigen uit Mata Menge.

Recent onderzoek toonde aan dat ook primaten een kleinere lichaamsgrootte kunnen ontwikkelen als gevolg van een eilandomgeving. Een scenario waarin H. erectus, net als de andere grote zoogdieren, na aankomst op Flores kleiner werd als gevolg van dwerggroei lijkt erg waarschijnlijk. De afname in lichaamsgrootte van H. erectus naar H. floresiensis is ca. 52% en is vergelijkbaar met eilandprimaten.

Een belangrijk argument tegen de hypothese dat dwerggroei verantwoordelijk is voor de evolutie van H. floresiensis, is dat de gevonden herseninhoud (417 cc) kleiner is dan men op basis van lichaamsgrootte verwacht. Echter, studies naar de hersengrootte van andere eilandzoogdieren (dwergnijlpaarden en muis-geiten) laten zien dat een kleiner-dan-verwachte herseninhoud niet ongewoon is.

De lichaamsverhoudingen van H. floresiensis vertonen een ongewone mengeling met lange armen, relatief korte benen, robuuste botten en – geheel in hobbit-stijl – grote voeten. Sommige wetenschappers interpreteren deze kenmerken als bewijs voor een nauwe relatie met Australopithecus, maar gaan voorbij aan het feit dat vergelijkbare patronen vaker voorkomen bij eilandzoogdieren, en zelfs gevonden zijn in de Minatogawa mensen van Okinawa Island in Japan.

Conclusies

De fossiele fauna’s van Flores bestaan uit een select gezelschap van diersoorten die nergens anders voorkomen. Dit is sterk van invloed geweest op de evolutie van de soorten op het eiland: er zijn diverse reuzen, dwergen en anatomische aanpassingen aan een eilandomgeving. Flores is daarmee niet anders dan andere eilanden.

Homo floresiensis is niet ziek, afwijkend of exclusief, maar was onderdeel van een eilandecosysteem. De kleine lengte, robuuste onderste ledematen, grote voeten en kleine hersenen, zijn niet uniek maar zijn onderdeel van een patroon dat wordt gedeeld met andere eilandzoogdieren op Flores en andere eilanden. Ze zijn het resultaat van evolutionaire krachten die op insulaire soorten inwerken als gevolg van de geïsoleerde positie van het eiland en de onevenwichtige samenstelling van de fauna.

Dit artikel is een verkorte versie van een artikel dat eerder verscheen in Cranium 28-1 (21-29), het tijdschrift van de Werkgroep Pleistocene Zoogdieren.

Zie ook:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/hobbit/homo-floresiensis/floresmens/flores/index.atom?m=of", “max”=>"6", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van Cranium.
© Cranium, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 mei 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.