https://frosthead.com

DNA Kuno Bisa Mengungkap Misteri Migrasi Prasejarah Eropa

Mari kita hadapi itu: Bahkan dengan kenyamanan modern U-Hauls dan kotak kardus, bergerak adalah hal yang menyakitkan. Bagi manusia Neolitik yang tinggal di Eropa 5.000 tahun yang lalu, hambatan — predator yang berkeliaran, kurangnya transportasi, tidak memaafkan — pasti tampak tidak dapat diatasi. "Jauh di masa lalu, beberapa manusia bisa saja bergerak ratusan kilometer, tentu saja, tetapi kebanyakan orang pada waktu itu tidak akan melakukannya, " kata Chris Tyler-Smith, seorang peneliti genetika manusia di Sanger Institute, Inggris.

Konten terkait

  • Makam Berusia 3.600 Tahun Ditemukan Di sebelah Istana Kanaan Mungkin Mengandung Sisa-sisa Keluarga Kerajaan
  • DNA Kuno Membantu Ilmuwan Mengungkap Bagaimana Orang Afrika Kuno Dipindahkan dan Dicampur

Namun, penelitian baru yang didasarkan pada teknik pemetaan novel, menyarankan sebaliknya. Dengan menggabungkan data genetik dengan arkeologi, para peneliti menganalisis DNA lebih dari 300 orang Eurasia kuno dan Eropa Timur Dekat untuk menemukan bahwa orang-orang ini mungkin telah berkeliaran secara mengejutkan. Mereka menemukan bahwa 50 persen kerangka kuno berada di kuburan lebih dari 100 mil dari tempat asalnya, 30 persen jauhnya hingga 620 mil jauhnya, dan orang-orang yang tersisa telah berkeliaran sejauh 1.900 mil dari rumah mereka.

"Ini adalah pertama kalinya ada orang yang bisa melakukan hal seperti ini, " kata Eran Elhaik, salah satu pelopor teknik baru dan ahli genetika di Universitas Sheffield. “Kami bisa melihat munculnya pertanian, dan populasi bergerak karena mereka kehabisan lahan, dan kemudian sistem irigasi. Ketika populasi bergerak, mereka mengganti semua pemburu-pengumpul. ”Elhaik dan timnya mempresentasikan temuan awal mereka bulan lalu di Konferensi Masyarakat Genetika Manusia Eropa.

Para arkeolog dan ahli genetika berspekulasi tentang bagaimana dan di mana manusia bermigrasi di Eropa. Berdasarkan sisa-sisa kerangka, mereka percaya Eropa dihuni oleh manusia modern sekitar 45.000 tahun yang lalu ketika hominin pindah dari Afrika dan ke bagian lain dunia. Eropa saat itu sebagian besar tidak berpenghuni ketika zaman es paling akhir berlangsung sekitar 25.000 tahun yang lalu, kecuali untuk beberapa penahan yang kuat yang menemukan kondisi yang dapat bertahan di Eropa selatan.

"Para arkeolog telah lama berhipotesis bahwa Eropa dijajah oleh gelombang pemburu-pengumpul berturut-turut, berdasarkan perbedaan yang jelas dalam alat-alat batu dan hiasan tulang dan kerang yang ditemukan dari situs di seluruh Eropa dan Timur Tengah, " tulis Ewen Callaway for Nature .

Tapi baru-baru ini saja para arkeolog dapat membandingkan data materi mereka dengan cerita yang disampaikan genetika. Dengan kemajuan terbaru dalam menganalisis DNA purba, kita mulai mendapatkan gambaran yang jauh lebih jelas — dan lebih rumit — tentang manusia dan kehidupan mereka.

...

DNA sangat sensitif. Ia hanya dapat bertahan hidup dalam kondisi lingkungan tertentu, dan lebih menyukai tempat yang dingin. Dalam sampel manusia, tempat terbaik untuk menemukannya adalah tulang petrous di tengkorak, dekat telinga. Tetapi bahkan setelah Anda mendapatkan DNA yang dapat digunakan, menambangnya untuk informasi berguna dilengkapi dengan serangkaian rintangan.

Mengekstraksi DNA purba dan mengurutkannya dengan teknik generasi berikutnya menghasilkan campur aduk informasi. DNA tidak hanya dari manusia purba - tetapi juga dari lingkungan sekitarnya, dan mungkin dari kontaminasi yang diperkenalkan oleh para peneliti modern. Untuk memilah-milah keruwetan ini, para peneliti mengandalkan bantuan komputer untuk mengidentifikasi sekuens DNA mitokondria tunggal (keberadaan lebih dari satu mengindikasikan kontaminasi) dan memilih pola kerusakan yang memberi sinyal DNA manusia.

Tetapi begitu potongan-potongan DNA manusia itu telah dipetik dari kekacauan, mereka dapat membuka dunia penemuan. Kita bisa belajar tentang segala sesuatu dari apa yang manusia kuno seperti Ötzi yang dimakan dan dipakai oleh mumi es, hingga seberapa sering Neanderthal dan manusia berkembang biak. “Saya pikir ini adalah salah satu perkembangan paling menarik dalam sains dalam beberapa dekade terakhir, ” kata Tyler-Smith. "Orang-orang telah membandingkannya dengan perkembangan penanggalan radiokarbon di pertengahan abad ke-20 dalam hal dampaknya."

Elhaik telah memperluas informasi yang dapat diekstraksi dari DNA purba menggunakan teknik yang ia rintis dengan manusia yang masih hidup, yang disebut Geographic Population Structure, atau GPS. Teknik ini bergantung pada kumpulan data yang membandingkan polimorfisme nukleotida tunggal — perbedaan dalam nukleotida DNA yang bertindak sebagai penanda biologis di antara individu. Metode GPS menggunakan SNP (diucapkan "snips") dari populasi yang telah berada di satu tempat selama beberapa generasi, kemudian membandingkannya dengan kelompok yang tinggal lebih jauh.

"Kami tidak hanya meretas akronim keren, itu benar-benar berfungsi seperti navigasi GPS, " kata Elhaik. "Alih-alih satelit kita menggunakan populasi yang sangat baik dilokalkan ke daerah mereka."

Dalam sebuah studi tahun 2014 di Nature Communications, Elhaik dan rekan-rekannya menerapkan metode GPS untuk lebih dari 600 orang di seluruh dunia, dan mampu menetapkan 83 persen orang-orang itu dengan benar di negara asalnya. Ketika teknik yang sama diterapkan pada 200 penduduk desa Sardinia, seperempat dari mereka ditempatkan di desa mereka dan sebagian besar orang ditempatkan dalam jarak 50 km dari rumah mereka.

Teknik yang sama berperan dalam penelitian baru mereka. "Kami menggunakan DNA purba yang diekstraksi dari sisa-sisa kerangka dari tahun 12000 SM hingga 500 M, " kata Elhaik. "DNA masuk dan koordinat keluar" - meskipun ia menambahkan bahwa ukuran sampel jauh lebih kecil untuk individu kuno, jadi ada jauh lebih banyak celah di seluruh benua. Anggap saja GPS untuk yang sudah lama mati.

“Jika Anda mungkin memiliki 20 atau 30 orang yang berasal dari populasi yang sama, maka ada informasi tambahan yang bisa Anda dapatkan, ” kata Tyler-Smith, yang tidak terlibat dalam penelitian GPS. Namun, ia menambahkan, "jumlah yang lebih besar selalu lebih baik."

...

Tetapi ahli genetika dan arkeolog tidak selalu sepakat tentang poin-poin prasejarah yang lebih baik. Bagi Marc Vander Linden, seorang profesor arkeologi di University College London, menggunakan ukuran sampel yang begitu kecil untuk menarik kesimpulan besar merupakan masalah.

"Para ahli genetika telah menyarankan proses berskala luas berdasarkan sampel yang terbatas dan terkelompok secara spasial, dan kemudian - secara keliru - menggeneralisasi hasil ini untuk seluruh budaya arkeologi yang sesuai, " kata Linden melalui email. "Baik arkeolog dan ahli genetika perlu sepenuhnya menyadari dan mempertimbangkan bahwa gen dan budaya material tidak beroperasi dalam bidang tindakan yang sama, juga tidak terungkap pada skala spasial dan temporal yang sama."

Linden setuju bahwa karya para ahli genetika dalam DNA purba telah merevolusi bidang ini dan membuka jalan baru untuk penyelidikan. "Penelitian DNA kuno, di samping jenis data lainnya, menunjukkan fakta bahwa sejarah populasi Eropa prasejarah berada dalam fluks yang konstan dan ditandai oleh berbagai episode ekspansi dan retraksi."

Jika teknik Elhaik berjalan dengan baik, itu bisa menjawab pertanyaan yang menggiurkan tentang migrasi manusia — misalnya, bagaimana pertanian datang ke wilayah itu. Para arkeolog telah berdebat selama beberapa dekade apakah itu ditransmisikan oleh migrasi manusia, atau oleh pergerakan ide itu sendiri. Bagian dari perdebatan baru-baru ini diselesaikan oleh genetika, dengan para peneliti melihat pergerakan komunitas pertanian dari Timur Dekat ke kelompok pemburu-pengumpul di Eropa. Elhaik berpikir penelitian kelompoknya akan lebih jauh menjelaskan pertanyaan itu dan menunjukkan gerakan yang lebih tepat dari berbagai kelompok orang.

Bagi Tyler-Smith, jenis resolusi yang meningkat ke garis besar masa lalu adalah masa depan bidang tersebut. Dia juga ingin melihat lebih banyak sampel dari bagian lain dunia - daerah yang lebih panas, pengering seperti Afrika dan Eropa selatan di mana lebih sulit untuk menemukan DNA purba yang masih utuh karena kondisi lingkungan. Namun, untuk saat ini, mengungkap migrasi Eropa dengan sendirinya membantu kita memahami nenek moyang manusia — dan fakta bahwa kita semua bermutasi.

"Tidak ada yang namanya populasi Eropa yang sudah ada selama 40.000 tahun, " kata Tyler-Smith. "Pencampuran telah terjadi sepanjang prasejarah dan saya pikir kita akan melihat itu di setiap bagian dunia saat kita mempelajarinya dalam tingkat detail ini."

DNA Kuno Bisa Mengungkap Misteri Migrasi Prasejarah Eropa