Bagaimana manusia adalah manusia? Studi baru menunjukkan sekitar 7%

Pernahkah Anda menonton iklan tes DNA dan bertanya-tanya: seperti apa leluhur saya? Siapa orang-orang yang memberi saya kode genetik mereka? Mungkin Anda pernah membayangkan sekelompok gembala yang rajin menjaga ternaknya. Mungkin Anda membayangkan pedagang yang menjual rempah-rempah dalam toples yang rumit, atau pemburu yang mengintai rusa yang menjulang tinggi.

Pernahkah Anda membayangkan Neanderthal? Mungkin Anda harus memiliki.

Pencarian baru dari University of California, Santa Cruz, menunjukkan bahwa hanya antara 1,5 dan 7 persen genom manusia modern adalah “manusia unik”. “Sangat menarik bahwa itu adalah bagian kecil dari genom,” kata penulis utama Nathan Schaefer.

Di koran, diterbitkan 16 Juli 2021 di Science Advances Genetics, Schaefer dan rekan penulisnya menjelaskan bukti genetik yang menunjukkan bagaimana nenek moyang kita bertukar DNA dengan hominid purba lainnya, seperti Neanderthal dan Denisovans. Namun, “beberapa ledakan perubahan adaptif khusus untuk manusia modern” membedakan kita dari spesies kontemporer lainnya ini.

Jadi siapa nenek moyang kita yang misterius dan bukan manusia? Mari kita lihat lebih dekat.

Reuni keluarga lama

Nenek moyang kita yang tertua dari Afrika. Model saat ini menunjukkan bahwa manusia modern secara anatomis terpancar dari Great Rift Valley, yang melintasi Kenya, Ethiopia, Uganda, Tanzania, dan Sudan sekitar 200.000 tahun yang lalu.

Neanderthal adalah mantan kelompok hominid – nenek moyang manusia – yang hidup berdampingan dengan manusia modern pertama sampai sekitar 40.000 tahun yang lalu. Mereka rata-rata lebih pendek dan lebih kekar daripada manusia, dengan hidung lebar dan tonjolan bagian depan yang menonjol. Seperti kita, mereka menggunakan api, membuat lukisan dan perhiasan, dan tinggal di tempat penampungan (yang tampaknya mereka simpan cukup rapi). Beberapa ahli paleoantropologi bahkan percaya bahwa Neanderthal menguburkan mayat mereka.

itu fosil Neanderthal pertama diidentifikasi pada tahun 1856 di Lembah Neander di Jerman (meskipun penemuan sebelumnya pada tahun 1829 kemudian diakui sebagai milik Neanderthal). Mereka telah ditemukan di seluruh Eropa, di mana mereka tampaknya telah berpapasan dengan manusia secara teratur. Saat ini, kebanyakan orang keturunan Eropa memiliki gen Neanderthal.

itu Denisova adalah kelompok yang kurang tercatat dibandingkan dengan Neanderthal. Pertama kali ditemukan pada tahun 2008, hominid ini juga sezaman dengan manusia modern awal, menghilang antara 30.000 dan 15.000 tahun yang lalu. Tidak banyak yang diketahui tentang Denisovans – kecuali, tentu saja, seluruh genom mereka, yang diurutkan dari satu tulang merah muda yang ditemukan di gua Siberia.

Para ilmuwan memiliki bukti bahwa Denisovans menduduki sebagian besar wilayah yang sekarang menjadi Asia Timur, Siberia, Indonesia, dan Nugini. Orang-orang dengan nenek moyang di wilayah ini cenderung membawa DNA Denisovan dan Neanderthal.

Tapi bagaimana kita tahu apa yang ada dalam DNA kita – atau dalam hal ini, dari mana asalnya?

Bagaimana Anda mendapatkan semuanya dalam gen itu?

Genom adalah peta genetik lengkap dari DNA suatu organisme – setiap gen, fungsional atau lainnya. Sebelum awal 2000-an, tidak ada yang merekam seluruh genom manusia; semua ilmuwan hanya memiliki potongan urutan gen individu, seperti potongan puzzle yang salah tempat. Hal ini berubah pada tahun 2003 ketika Proyek genom manusia, upaya multinasional 13 tahun untuk memetakan 3,2 miliar pasangan basa DNA manusia, akhirnya selesai.

Teknologi sekuensing genetik telah mengalami kebangkitan sejak saat itu. Saat ini, sebuah laboratorium dapat mengurutkan ratusan genom manusia individu dalam setahun. Dan para ilmuwan mampu memetakan gen spesies lain, termasuk Neanderthal dan Denisovans.

“Genom sangat berguna karena dua alasan,” kata Omer Gokcumen, antropolog evolusioner di University of Buffalo.

Salah satu alasannya adalah bahwa genom merekam nenek moyang. Setiap manusia mewarisi setengah dari gen mereka dari masing-masing orang tua mereka dalam bentuk kromosom yang tergulung rapat. Setiap orang tua, pada gilirannya, mewarisi setengah dari gen mereka dari mereka orang tua, dan seterusnya. “Jadi, Anda sebenarnya mengangkut populasi genom,” kata Gokcumen. Ini berarti bahwa versi tertentu dari suatu gen dapat dilacak kembali ke nenek moyang yang pertama kali membawanya.

Hal lain yang membuat genom menarik adalah mutasi. DNA secara alami mengakumulasi mutasi kecil dari waktu ke waktu. Mereka tidak semua diturunkan ke generasi berikutnya, tetapi mereka terakumulasi pada tingkat yang cukup konstan. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengukur perbedaan persentase antara dua genom untuk menentukan kapan mereka menyimpang dari satu sama lain – sebuah teknik yang disebut “DNA dating” atau “jam molekul. “

Beberapa jam ini mudah dikenali ketika para ahli membandingkan dua genom. Para ilmuwan terkadang menemukan bagian dari urutan genetik, kata Schaefer, dan menjadi jelas bahwa “itu hanya satu set mutasi terkait yang semuanya diwarisi bersama dari Neanderthal.”

Jadi apa yang membuat kita unik sebagai manusia?

“Gagasan tentang apa artinya menjadi manusia agak rumit mengingat campuran yang terjadi antara kita dan spesies lain ini,” kata Schaefer.

Tetapi untuk menjawab pertanyaan rumit ini, Schaefer dan rekan penulisnya melakukan sesuatu yang menarik. Banyak penelitian kontemporer memeriksa tempat-tempat di mana DNA manusia sejajar dengan DNA dari Neanderthal dan Denisovans. “Dan kami membaliknya dan berkata, ‘Nah, di mana dalam genom Anda juga tidak melihat? “”, dia berkata.

Shaefer dan penulis penelitian mempersempitnya menjadi segelintir gen, yang berusia lebih dari 600.000 tahun, sebelum kita nenek moyang modern awal. “Meskipun ini adalah jumlah genom yang relatif kecil, secara statistik mengandung banyak gen dan sekuens yang dapat berfungsi,” jelas Schaefer. Lebih menarik lagi, sebagian besar gen ini tampaknya ada hubungannya dengan pengembangan otak.

Pada akhirnya, kita adalah teka-teki indah yang terdiri dari semua bagian ini: Neanderthal, Denisovan, dan tentu saja manusia. Dan perbedaan kita sama pentingnya dengan persamaan kita.

“Variasi biologis adalah bagian dari apa yang membuat kita menjadi manusia,” kata Gokcumen, “dan itu sebenarnya cukup keren.”