Neanderthal. Ada berapa Arkeolog dan ahli genetika memberikan jawaban yang berbeda. Penelitian baru akan membantu mereka mencapai konsensus dan menjelaskan sejarah yang terlupakan dari orang-orang kuno ini. Termasuk kepunahan yang agak awal. Pada tahun 1856, tiga tahun sebelum Charles Darwin On the Origin of Species diterbitkan, sekelompok penambang menemukan fosil manusia di sebuah gua batu kapur di Lembah Neander di Jerman utara - yang kemudian disebut Neanderthal 1, indikasi pertama dari spesies manusia purba lainnya. Sejak itu, kami berusaha memahami sebanyak mungkin tentang nenek moyang misterius kami. Untuk melakukan ini, para ahli mengumpulkan dua garis bukti utama: ratusan tulang dan perkakas batu yang ditemukan tersebar dari Spanyol dan Inggris hingga Pegunungan Altai, dan data dan kesimpulan terbaru yang diambil dari model statistik.
Namun, pendekatan ini telah melukiskan gambaran yang sangat berbeda tentang bagaimana seharusnya populasi Neanderthal. Bukti arkeologi menunjukkan bahwa sekitar 150.000 individu menutupi Eropa dan Asia, hidup dalam kelompok kecil yang terdiri dari 15-25 orang, dan jumlah total mereka sangat bervariasi dengan perubahan iklim (termasuk zaman es yang parah), yang terjadi dalam selang waktu setengah juta. tahun - sampai kepunahan Neanderthal 40.000 tahun yang lalu.
Pengurutan genetik menceritakan kisah yang berbeda. Beberapa perkiraan berbasis gen mendefinisikan populasi Neanderthal hanya 1.000; yang lain menentukan paling banyak beberapa ribu. Ada beberapa hipotesis yang dapat menjelaskan hasil seperti itu: apakah populasinya sangat kecil, bahkan pada puncaknya, atau lebih besar, tetapi menurun seiring waktu. Bagaimanapun, Neanderthal selalu mengalami penurunan; hilangnya mereka sepertinya telah diramalkan sejak awal.
“Fakta bahwa kedua jenis perkiraan ini tidak cocok adalah masalah yang masih harus ditangani,” kata John Hawkes, paleoantropolog di University of Wisconsin-Madison.
Sekarang, bagaimanapun, para peneliti yang dipimpin oleh Alan Rogers, seorang antropolog dan ahli genetika populasi di Universitas Utah, telah mengusulkan model genetik baru yang dapat mendamaikan perbedaan-perbedaan ini. Dia percaya bahwa Neanderthal jauh lebih banyak daripada yang ditunjukkan oleh penelitian genetik sebelumnya, dan membawa mereka ke dalam artefak dan fosil yang mendukung hal ini. Itu juga mengisi sejarah evolusi Neanderthal sejak mereka pertama kali berpisah dari nenek moyang kita di Afrika dan ketika mereka mulai bertemu dengan manusia modern. Dalam banyak hal, Neanderthal jauh lebih sukses sebagai spesies - dan lebih seperti kita - daripada yang kita pikirkan sebelumnya.
Bertentangan dengan konsensus
Dalam genetika populasi, ukuran populasi efektif bukanlah ukuran langsung dari jumlah total orang yang hidup pada waktu tertentu. Ini lebih merupakan ukuran keragaman genetik. Para ahli memindai DNA individu sepanjang sejarah, mencari perbedaan urutan DNA antara dua salinan genomnya. Intinya, mereka memperkirakan berapa banyak generasi saudara kandung yang memisahkan salinan gen ibu dari salinan ayah. Jika populasinya kecil, mereka berharap dapat menemukan nenek moyang yang sama dengan cukup cepat; jika besar, dibutuhkan lebih banyak waktu. “Sungguh menakjubkan betapa banyak informasi yang dapat dipelajari dari seorang individu,” kata Rogers.
Video promosi:
Para ilmuwan telah lama memperhatikan bahwa Neanderthal memiliki tingkat keragaman genetik yang rendah. Di Afrika modern, sekitar 11 dari setiap 10.000 nukleotida adalah heterozigot, artinya, mereka berbeda di antara dua salinan kromosom. Di non-Afrika, hanya 8 dari setiap 10.000 yang menunjukkan perilaku ini. Angka itu turun menjadi 2 dari 10.000 untuk Neanderthal dan Denisovans, yang hanya diidentifikasi oleh sains dalam dekade terakhir. "Teori genetika populasi memberi tahu kita bahwa ini pasti berarti ukuran populasi yang kecil" pada orang-orang kuno ini, kata Montgomery Slatkin, seorang ahli biologi di Universitas California, Berkeley, yang tidak yakin dengan temuan Rogers. Artinya jumlah populasi tersebut berjumlah 2000-3000 ekor.
"Tetapi jika hanya ada 1.000 Neanderthal di dunia," kata Rogers, "sulit dipercaya bahwa mereka meninggalkan catatan fosil yang kaya."
Namun itu adalah bukti genetik yang digunakan Rogers dan rekan-rekannya, yang mengklaim bahwa ada lebih banyak Neanderthal, puluhan ribu. Karya para ilmuwan itu diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences bulan lalu.
Kunci dari temuan baru ini terletak pada saran para peneliti bahwa Neanderthal memiliki kumpulan gen yang jauh lebih beragam, tetapi mereka dibagi menjadi kelompok kecil yang terisolasi dari individu yang secara genetik mirip. Fragmentasi seperti itu akan mendistorsi temuan genetik sebelumnya: perkiraan sebelumnya akan menunjuk pada populasi lokal dan sejarah regional mereka, mengabaikan gambaran besarnya.
Rogers memutuskan untuk mengatasi kesenjangan ini dengan mengadaptasi dan memperluas model pencampuran populasi yang digunakan peneliti lain. Alih-alih menganalisis genom satu orang, ia dan timnya membandingkan varian genetik yang umum ditemukan di Afrika modern, Eurasia modern, Neanderthal, dan Denisovans. Versi awal model ini dikembangkan untuk menilai seberapa kuat manusia modern dan Neanderthal disilangkan. Inovasi utama Rogers adalah menambahkan Denisovan ke dalam campuran ini dan secara signifikan meningkatkan daftar kemungkinan kombinasi dan jalinan populasi. Dan itu membantunya menjawab pertanyaan yang melampaui perkawinan silang tentang ukuran populasi dan masalah lainnya.
Peningkatan keragaman genetik yang ditemukan Rogers dan rekannya berhubungan dengan peningkatan kira-kira sepuluh kali lipat dalam ukuran populasi efektif. Meskipun tidak ada cara untuk mengetahui berapa banyak lagi individu Neanderthal yang mungkin keluar dari jumlah ini, perkiraan fosil harus direvisi secara serius.
“Studi ini memberikan bukti DNA untuk apa yang telah kita lihat dalam catatan arkeologi,” kata Joshua Aki, seorang ahli biologi evolusi di Universitas Princeton.
Dari Afrika - dua kali
Dengan bekerja dengan urutan genetik dan model yang direvisi, para ilmuwan telah memperoleh wawasan baru tentang bagaimana Neanderthal, Denisovan, dan manusia modern tumbuh, menyusut, membelah, dan bergabung secara berkala sepanjang sejarah. “Kami ingin membangun silsilah keluarga yang baik sehingga kami dapat menceritakan kisah yang akurat tentang bagaimana kedua kelompok terkait,” kata Stephen Churchill, seorang antropolog di Duke University. "Tapi jelas bahwa hubungan ini jauh lebih rumit."
Sekitar 750.000 tahun lalu, kata Rogers, para pendahulu Neanderthal dan Denisovan meninggalkan nenek moyang manusia modern di Afrika untuk pindah ke wilayah Eurasia yang luas. Ini saja hampir menghancurkan mereka; bukti genetik menunjukkan bahwa populasi telah melalui uji coba parah yang belum diidentifikasi oleh penelitian sebelumnya. Apa pun yang menyebabkan malapetaka ini, orang dahulu selamat dan hanya beberapa ribu tahun kemudian - 744.000 tahun yang lalu - mereka terpecah menjadi dua garis keturunan yang terpisah, Neanderthal dan Denisovan. Yang pertama kemudian terpecah menjadi kelompok-kelompok regional yang lebih kecil yang membuat Rogers terpesona.
Penanggalan perpecahan antara Neanderthal dan Denisovans ini sendiri mengejutkan, karena penelitian sebelumnya menyebutkannya kemudian: dalam studi tahun 2016, misalnya, perpecahan tersebut diidentifikasi sebagai peristiwa yang terjadi 450.000 tahun yang lalu. Pemisahan awal berarti kita perlu menemukan lebih banyak fosil dari kedua kelompok. Anda juga harus merevisi fosil yang sudah ditemukan. Ambil contoh, tulang otak hominid spesies Homo heidelbergensis yang hidup di Eropa dan Asia sekitar 600.000 tahun lalu. Ahli paleoantropologi tidak bisa setuju dengan bagaimana dia berhubungan dengan kelompok orang lain; beberapa percaya bahwa mereka adalah nenek moyang manusia modern dan Neanderthal, yang lain percaya bahwa mereka adalah spesies non-purba yang digantikan oleh Neanderthal yang hidup di Eropa.
Temuan Rogers menyiratkan bahwa H. heidelbergensis pastilah Neanderthal awal. "Kami telah menetapkan waktu pemisahan begitu awal sehingga hominid Eropa 600.000 tahun yang lalu hampir pasti adalah Neanderthal," katanya, "setidaknya secara genetik, bahkan jika ia sama sekali tidak terlihat seperti Neanderthal."
Bagaimanapun, rekonstruksi baru dari sejarah awal Neanderthal yang kompleks ini sangat mirip dengan apa yang telah kita pelajari tentang populasi manusia modern secara anatomis yang pertama kali menyebar ke seluruh Eropa dan Asia. Sekitar 50.000 tahun yang lalu, orang Eurasia memisahkan diri dari Afrika, mengalami masa sulit di mana populasi mereka sangat rendah, dan kemudian terpecah menjadi populasi regional di seluruh Eurasia - yang disebut teori migrasi manusia non-Afrika. "Sepertinya hal yang sama terjadi 600.000 atau 700.000 tahun yang lalu," dengan Neanderthal dan Denisovan, kata Rogers. "Ada diaspora non-Afrika lainnya yang tidak pernah dicurigai sebelumnya."
Tidak terlalu buruk
Bukan rahasia lagi bahwa Neanderthal melakukan hal buruk: zaman es yang mereka lalui dan fragmentasi populasi mereka membuat mereka tidak dapat mempertahankan pertumbuhan sosial atau teknologi yang berkelanjutan. “Tapi salah satu kesalahpahaman adalah bahwa cara kita berpikir tentang kemajuan adalah bahwa manusia modern lebih baik dan Neanderthal lebih buruk,” kata Hawkes. “Dalam hal berburu dan mengandalkan sumber makanan berenergi tinggi di lingkungan yang terpinggirkan, Neanderthal tidak ada duanya. Mereka memecahkan masalah yang tidak kita hadapi sama sekali saat ini. Bagaimana mereka bisa hidup dengan kepadatan populasi yang rendah selama ratusan ribu tahun? Kami tidak pernah mengerti itu."
Sebelum memulai penelitiannya, Rogers percaya bahwa Neanderthal berada di ambang kepunahan ketika manusia modern memasuki wilayah mereka, bahwa populasinya sudah habis dan penuh dengan penyakit genetik. Dia tidak berpikir begitu lagi.
Memahami struktur sebenarnya dari populasi Neanderthal dapat membantu para ilmuwan mempelajari lebih dalam dinamika orang-orang kuno ini dan interaksi mereka dengan kita. Sebagai contoh, saya ingin tahu apakah ada keanehan saat melintasi manusia dan Neanderthal. Apakah kita memasukkan DNA ibu dan ayah Neanderthal dalam jumlah yang sama, atau apakah ada pergeseran?
Karya Rogers dan penelitian terkait oleh kelompok lain juga dapat menjadi sorotan yang kuat untuk genetika modern. Model analitis mereka dapat diterapkan pada anjing dan kuda - bahkan pada spesies apa pun yang menunjukkan reproduksi terstruktur dalam populasinya, daripada aliran gen acak. Gen neanderthal mungkin telah dikaitkan dengan peningkatan risiko depresi, diabetes, penyakit jantung, dan gangguan lainnya, dan ini masih harus dilihat.
Ilya Khel
