Di Afrika, tempat kelahiran manusia, manusia purba pindah dan bercampur di seluruh benua. Tetapi sampai sekarang, merupakan tantangan untuk melacak pola-pola itu menggunakan genetika. Sekarang para ilmuwan telah menganalisis DNA manusia tertua yang diketahui di Afrika untuk menjelaskan bagaimana orang bermigrasi - membuka bidang baru untuk memeriksa pola migrasi dan kawin silang di wilayah tersebut.
Konten terkait
- DNA Kuno Bisa Mengungkap Misteri Migrasi Prasejarah Eropa
Afrika mungkin benua di mana manusia pertama kali muncul, tetapi dibandingkan dengan Eropa, DNA purba yang relatif sedikit telah diurutkan dari sana. Ini bukan karena kurangnya upaya, kata Jessica Thompson, seorang arkeolog di Emory University yang berfokus pada Afrika kuno, tetapi lebih karena perbedaan lingkungan antara benua.
DNA bisa menjadi molekul ulet, bertahan ratusan ribu tahun dalam kondisi yang tepat. Tetapi juga bisa sangat rapuh, dapat mengalami degradasi karena panas atau lembab. Kedua hal ini ditemukan berlimpah di sebagian besar Afrika, sehingga jauh lebih sulit untuk mengekstraksi DNA yang dapat digunakan untuk urutan.
Sebaliknya, para ilmuwan telah mengurutkan DNA dari Neanderthal di Eropa yang berusia lebih dari 400.000 tahun, berkat iklim yang umumnya lebih dingin, lebih kering dan karenanya lebih cocok untuk mengawetkan DNA.
"Bagi seorang Afrika, ini membuat frustrasi, karena kita tidak memiliki akses ke jenis data yang sama seperti yang dimiliki orang-orang yang mempelajari prasejarah katakanlah Eropa kuno, " kata Thompson, "dan aku akui aku sudah menjadi semacam cemburu tentang itu. "
Pada konferensi antropologi pada 2015, Thompson dihadapkan lagi dengan kekurangan data DNA kuno dari Afrika. Dia sadar bahwa mungkin ada beberapa tempat di benua itu dengan kondisi yang akan mempertahankan DNA lebih baik — jika para peneliti hanya tahu ke mana harus mencari. "Saya bodoh memikirkan Afrika sebagai tempat basah, panas yang homogen, " katanya sekarang.
Dalam kerja lapangan Thompson di negara tenggara Malawi, ia mengingat kembali tempat-tempat kunjungan yang berada pada ketinggian yang relatif tinggi yang terasa dingin, di mana kerangka ditemukan pada pertengahan abad ke-20. Upaya-upaya Thompson untuk melacak kerangka-kerangka ini menghubungkannya dengan upaya yang sudah mulai dilakukan oleh para antropolog dan peneliti lain untuk mengisi kekosongan DNA Afrika kuno dengan memanfaatkan kemajuan ilmiah.
"Kami benar-benar semua hanya menunggu dan berharap bahwa saatnya akan tiba ketika kami dapat mengakses teknologi yang memungkinkan kami mendapatkan kualitas data yang sama dari Afrika seperti yang kami miliki di bagian lain dunia, " kata Thompson. Hari itu mungkin akhirnya tiba.
Antropolog Universitas Emory, Jessica Thompson, di sebelah seni cadas di sebuah situs bernama Mwanambavi di Malawi. (Suzanne Kunitz) Thompson menemukan dua sampel manusia purba di laboratorium lain, tetapi menganalisisnya menghasilkan hasil yang tidak konsisten. Jadi dia memutuskan untuk kembali ke situs-situs Malawi di mana mereka digali untuk mencari lebih banyak petunjuk. Dia akhirnya menemukan tiga set sisa-sisa manusia, yang mengandung DNA sejak 8.000 tahun yang lalu; dia mengumpulkan sampel lain dari arsip ilmiah di Malawi.
Peneliti lain juga mengumpulkan delapan sampel kuno dari selatan, yang dimasukkan kelompok Thompson dalam penelitian yang dipublikasikan hari ini di jurnal Cell . Waktu telah mendegradasi sampel, kata Pontus Skoglund, seorang ahli genetika di Harvard Medical School yang memimpin penelitian. Namun, dengan kegigihan dan kemajuan teknologi genetika, para peneliti dapat memperoleh setidaknya 30.000 pasangan basa DNA dari setiap sampel— “lebih dari cukup untuk melakukan analisis statistik yang kuat, ” kata Skoglund.
Tim itu membandingkan sekuens kuno ini dengan ratusan genom modern dari Afrika dan di seluruh dunia untuk menempatkan nenek moyang manusia modern, dan melihat siapa yang telah berpindah dan siapa yang tidak. "Yang paling jelas terlihat adalah lanskap populasi pemburu-pengumpul ini sekarang telah diubah secara radikal, " kata Skoglund.
Sebelum meluasnya penggunaan pertanian dan ternak, manusia bertahan hidup melalui perburuan dan pengumpulan. Adopsi pertanian oleh beberapa kelompok orang diketahui telah mendorong migrasi besar di antara manusia sepanjang sejarah kuno, Thompson mengatakan, tetapi penelitian ini memperjelas skala seberapa banyak ini mengganggu distribusi manusia di Afrika selatan.
Orang-orang zaman modern yang berasal dari Malawi tampaknya sama sekali tidak berhubungan dengan manusia purba yang tinggal di negara mereka beberapa ribu tahun yang lalu — mencerminkan migrasi yang jauh lebih dramatis daripada yang diperkirakan Thompson dan yang lainnya. Sampel lain mengkonfirmasi berapa banyak gerakan di Afrika telah terjadi dalam beberapa ribu tahun terakhir, dan termasuk seorang gembala Tanzania yang ditemukan memiliki keturunan menyebar dari utara ke selatan di benua itu.
Gerakan-gerakan ini berarti bahwa garis keturunan manusia modern di Afrika tampaknya telah bercampur lebih banyak daripada yang diperkirakan sebelumnya, menurut Thompson. "Tampaknya menjadi salah satu penggantian populasi paling lengkap yang pernah didokumentasikan, " katanya.
"Sejarah genetik manusia sangat kompleks, dan studi DNA kuno dari Afrika diperlukan untuk memahami sejarah di sana, dan ditunggu-tunggu, " kata Chris Tyler-Smith, seorang ahli genetika di Wellcome Trust Sanger Institute, melalui email. "Ini adalah penelitian substansial pertama tentang DNA Afrika kuno."
Tyler-Smith, yang tidak terlibat dalam penelitian, mengatakan beberapa kesimpulan yang diharapkan, seperti fakta bahwa populasi pemburu-pengumpul digantikan oleh populasi pertanian. Tetapi wawasan lain, seperti bagaimana bercabangnya pohon leluhur bagi orang Afrika barat modern, mengejutkannya.
Penyelesaian urutan ini, katanya, membuka pintu untuk urutan yang lebih banyak dan lebih baik di jalan, dan menimbulkan lebih banyak pertanyaan tentang leluhur kita.
Eran Elhaik, ahli genetika di Universitas Sheffield, setuju. "Studi ini membuka jendela ke masa lalu dari salah satu kawasan yang paling beragam secara genetik di dunia yang sejauh ini sebagian besar masih belum dijelajahi, " tulisnya melalui email. Banyak asumsi dan rekonstruksi tentang bagaimana manusia purba yang menetap di Afrika mungkin harus dibuang sekarang, katanya.
Untuk Thompson dan Skoglund, makalah ini secara keseluruhan menyoroti berapa banyak pertanyaan yang bisa dibuka oleh DNA manusia purba di Afrika. "Saya pikir penting untuk membawa alat DNA kuno ini yang sangat berguna untuk memahami sejarah Eropa untuk memahami semua bagian dunia, terutama prasejarah Afrika, " kata Skoglund.
Thompson, yang berencana untuk menemukan dan mengurutkan lebih banyak DNA purba untuk melukiskan gambaran yang lebih jelas tentang di mana dan bagaimana orang hidup di Afrika sejak lama, mengatakan dia mengharapkan lebih banyak penelitian yang keluar dari alat ini dalam waktu dekat. "Saya pikir itu akan menjadi pintu yang terbuka lebar sekarang, " kata Thompson.
