Sebuah studi genetik menunjukkan bahwa nenek moyang umat manusia hampir mati

Tidak ada tempat di planet ini yang luput dari pengaruh Homo sapiens, mulai dari hutan hujan yang ditebang untuk perkebunan, lautan dalam yang penuh dengan mikroplastik, hingga aliran jet yang mengubah iklim. November lalu, populasi dunia mencapai delapan miliar.

Namun meski manusia ada di mana-mana saat ini, tim ilmuwan kini mengklaim bahwa spesies kita hampir tidak muncul sama sekali.

Para peneliti di Tiongkok telah menemukan bukti yang menunjukkan bahwa 930.000 tahun yang lalu, nenek moyang manusia modern mengalami penurunan populasi secara besar-besaran. Mereka menyebut perubahan iklim drastis yang terjadi saat itu sebagai penyebabnya.

Jumlah nenek moyang kita masih sedikit—kurang dari 1.280 individu—selama periode yang dikenal sebagai masa kemacetan (bottleneck). Itu berlangsung selama lebih dari 100.000 tahun sebelum populasinya pulih kembali.

Para ilmuwan menulis: “Sekitar 98,7% nenek moyang manusia hilang pada awal kemacetan yang mengancam nenek moyang kita dengan kepunahan.” mereka diam Diterbitkan Kamis di jurnal Science.

Jika penelitian ini benar, maka akan mempunyai implikasi yang provokatif. Hal ini meningkatkan kemungkinan bahwa hambatan iklim telah menyebabkan perpecahan manusia purba menjadi dua garis keturunan evolusioner – satu yang pada akhirnya memunculkan Neanderthal, dan satu lagi menjadi manusia modern.

Namun para ahli dari luar mengatakan mereka skeptis terhadap metode statistik baru yang digunakan para peneliti dalam penelitian tersebut. “Ini seperti menyimpulkan volume batu yang jatuh di tengah danau besar hanya dari riak yang mencapai pantai setelah beberapa menit,” kata Stefan Scheffels, ahli genetika populasi di Institut Max Planck untuk Antropologi Evolusioner. pada tahun 2015. Leipzig – Jerman.

Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah merekonstruksi sejarah spesies kita dengan menganalisis gen manusia yang masih hidup. Semua penelitian memanfaatkan fakta dasar biologi kita yang sama: setiap bayi dilahirkan dengan lusinan mutasi genetik baru, dan beberapa dari mutasi tersebut dapat diturunkan selama ribuan atau bahkan jutaan tahun.

Dengan membandingkan perbedaan genetik dalam DNA, para ilmuwan dapat melacak nenek moyang manusia hingga ke populasi kuno yang hidup di berbagai belahan dunia, berpindah-pindah, dan menikah. Mereka bahkan dapat memperkirakan jumlah populasi ini pada waktu berbeda dalam sejarah.

Studi-studi ini menjadi lebih kompleks seiring dengan semakin canggihnya teknologi pengurutan DNA. Saat ini, para ilmuwan dapat membandingkan seluruh genom orang-orang dari populasi berbeda.

Setiap genom manusia mengandung lebih dari tiga miliar huruf genetik DNA, yang masing-masing diturunkan selama ribuan atau jutaan tahun – yang merupakan catatan besar dalam sejarah kita. Untuk membaca sejarah ini, para peneliti kini menggunakan komputer yang semakin canggih yang dapat melakukan perhitungan dalam jumlah besar yang diperlukan untuk model evolusi manusia yang lebih realistis.

Haiping Li, peneliti genomik evolusi di Chinese Academy of Sciences di Shanghai, dan rekan-rekannya menghabiskan lebih dari satu dekade merancang metode mereka sendiri untuk merekonstruksi evolusi.

Para peneliti menamai metode tersebut FitCoal (kependekan dari Fast Infinitesimal Time Coalescent). FitCoal memungkinkan para ilmuwan membagi sejarah menjadi beberapa bagian waktu yang tepat, memungkinkan mereka membuat model evolusi sejuta tahun yang dipecah menjadi periode bulan.

“Ini adalah alat yang kami ciptakan untuk mempelajari sejarah berbagai kelompok organisme, dari manusia hingga tumbuhan,” kata Dr. Lee.

Awalnya dia dan rekan-rekannya fokus pada hewan seperti lalat buah. Namun setelah mereka mengurutkan cukup banyak data genetik dari spesies kita, mereka beralih ke sejarah manusia dan membandingkan genom 3.154 orang dari 50 populasi di seluruh dunia.

Para peneliti mengeksplorasi berbagai model untuk menemukan model yang paling menjelaskan keragaman genetik manusia saat ini. Dan mereka berakhir dengan skenario yang melibatkan peristiwa kepunahan nenek moyang kita 930.000 tahun yang lalu.

“Kami menyadari bahwa kami telah menemukan sesuatu yang besar tentang sejarah manusia,” kata Wangji Hu, ahli biologi komputasi di Icahn School of Medicine di Mount Sinai di New York dan penulis penelitian tersebut.

Para ilmuwan menyimpulkan bahwa sebelum terjadinya kemacetan, nenek moyang kita berjumlah sekitar 98.000 individu yang berkembang biak. Kemudian menyusut di bawah 1.280 dan tetap pada ukuran tersebut selama 117.000 tahun. Kemudian populasinya pulih kembali.

Dalam makalah mereka, Dr. Hu dan rekannya berpendapat bahwa hambatan ini konsisten dengan catatan fosil nenek moyang manusia.

Cabang pohon evolusi kita terpisah dari cabang kera lain sekitar tujuh juta tahun lalu di Afrika. Nenek moyang kita yang tinggi dan berotak besar berevolusi di Afrika sekitar satu juta tahun yang lalu. Setelah itu, beberapa manusia purba ini menyebar ke Eropa dan Asia, berevolusi menjadi Neanderthal dan sepupu mereka, Denisovan.

Silsilah kami terus berkembang menjadi manusia modern di Afrika.

Setelah perburuan fosil selama beberapa dekade, catatan kerabat manusia purba masih relatif langka di Afrika antara 950.000 dan 650.000 tahun yang lalu. Dr Hu mengatakan studi baru ini menawarkan penjelasan yang mungkin: Tidak ada cukup banyak orang yang meninggalkan begitu banyak orang yang tertinggal.

Brenna Henn, ahli genetika di Universitas California, Davis, yang tidak terlibat dalam penelitian baru ini, mengatakan hambatan tersebut adalah “salah satu penjelasan yang masuk akal”. Dia menambahkan bahwa keragaman genetik yang ada saat ini mungkin disebabkan oleh sejarah evolusi yang berbeda.

Misalnya, manusia mungkin telah menyimpang ke dalam populasi yang terpisah dan kemudian berkumpul kembali. “Menguji model alternatif akan lebih kuat,” kata Dr. Henn.

Dr. Hu dan rekan-rekannya berpendapat bahwa perubahan iklim global menyebabkan penurunan populasi 930.000 tahun yang lalu. Mereka menunjuk pada bukti geologi bahwa planet ini menjadi lebih dingin dan kering pada saat terjadinya kemacetan. Kondisi tersebut mungkin membuat nenek moyang kita kesulitan mencari makan.

Namun Nick Ashton, arkeolog di British Museum, menunjukkan bahwa sejumlah sisa-sisa kerabat manusia purba yang berasal dari masa Bottleneck telah ditemukan di luar Afrika.

Ia berargumentasi bahwa jika bencana global telah menyebabkan jatuhnya populasi di Afrika, maka hal tersebut seharusnya menjadikan manusia semakin langka di tempat lain di dunia.

“Jumlah situs di Afrika dan Eurasia yang berasal dari periode ini menunjukkan bahwa mereka hanya mempengaruhi sejumlah populasi tertentu, yang mungkin merupakan nenek moyang manusia modern,” katanya.

Dr. Lee dan rekannya juga menarik perhatian pada fakta bahwa manusia modern tampaknya telah terpisah dari Neanderthal dan Denisovan setelah dugaan penurunan populasi. Mereka berspekulasi bahwa kedua peristiwa tersebut saling berkaitan.

Para peneliti mencatat bahwa kebanyakan monyet memiliki 24 pasang kromosom. Manusia hanya punya 23, berkat penggabungan dua kelompok. Setelah kecelakaan tersebut, para ilmuwan menduga bahwa sekumpulan kromosom yang menyatu mungkin telah muncul dan menyebar ke seluruh populasi muda.

“Semua manusia dengan 24 pasang kromosom punah, sedangkan kelompok kecil terisolasi dengan 23 pasang kromosom untungnya bertahan dan diturunkan dari generasi ke generasi,” kata Ziqian Hao, peneliti bioinformatika di Shandong First Medical University dan penulis buku tersebut. diam.

Namun Dr. Shivels tidak percaya dengan cerita hambatan tersebut: “Temuan ini memang sangat mengejutkan, dan menurut saya semakin mengejutkan klaim tersebut, semakin baik buktinya.”