https://frosthead.com

DNA Dari Kerangka Berumur 12.000 Tahun Membantu Menjawab Pertanyaan: Siapa Orang Amerika Pertama?

Sekitar 12.000 tahun yang lalu, seorang gadis remaja berjalan-jalan di tempat yang sekarang menjadi Semenanjung Yucatan dan jatuh 190 kaki ke dalam lubang yang dalam, mematahkan panggulnya dan kemungkinan membunuhnya seketika. Seiring waktu, lubang itu — bagian dari sistem gua batu kapur yang rumit — menjadi kuburan berair ketika zaman es terakhir berakhir, gletser mencair dan permukaan laut naik.

Konten terkait

  • Pencarian DNA untuk Orang Amerika Pertama Menghubungkan Kelompok Amazon dengan Penduduk Asli Australia
  • Pola Migrasi Kuno ke Amerika Utara Tersembunyi dalam Bahasa yang Diucapkan Saat Ini
  • Kapan Manusia Datang ke Amerika?
  • Clovis Bukan Orang Amerika Pertama

Pada tahun 2007, penyelam gua terjadi pada sisa-sisa tubuhnya yang sangat terawat, yang membentuk kerangka manusia tertua, paling lengkap dan utuh secara genetik di Dunia Baru. Tulang-belulangnya, menurut penelitian baru yang diterbitkan dalam Science, memegang kunci pertanyaan yang telah lama menjangkiti para ilmuwan: Siapa orang Amerika pertama?

Gagasan yang berlaku menunjuk ke semua penduduk asli Amerika yang turun dari Siberia kuno yang bergerak melintasi jembatan tanah Beringia antara Asia dan Amerika Utara antara 26.000 dan 18.000 tahun yang lalu. Seiring berlalunya waktu, pemikiran berlanjut, orang-orang ini menyebar ke selatan dan memunculkan populasi penduduk asli Amerika yang ditemui pemukim Eropa berabad-abad yang lalu.

tengkorak Naia Tengkorak Naia di lantai Hoyo Negro, seperti yang muncul pada Desember 2011, telah berguling ke posisi hampir tegak. (Foto oleh Roberto Chavez Arce)

Namun ada sebuah teka-teki: "Penduduk asli Amerika modern sangat mirip dengan orang-orang Cina, Korea, dan Jepang ... tetapi kerangka Amerika tertua tidak, " kata arkeolog dan ahli paleontologi James Chatters, penulis utama studi ini dan pemilik Applied Paleoscience, sebuah layanan konsultasi penelitian yang berbasis di Bothell, Washington.

Sejumlah kecil spesimen Amerika awal yang ditemukan sejauh ini memiliki wajah yang lebih kecil dan lebih pendek dan tengkorak yang lebih panjang dan lebih sempit daripada penduduk asli Amerika, lebih mirip dengan orang-orang modern Afrika, Australia, dan Pasifik Selatan. "Ini menimbulkan spekulasi bahwa mungkin orang Amerika pertama dan penduduk asli Amerika berasal dari tanah air yang berbeda, " lanjut Chatters, "atau bermigrasi dari Asia pada tahap berbeda dalam evolusi mereka."

Kerangka yang baru ditemukan — dinamai Naia oleh penyelam yang menemukannya, setelah bahasa Yunani untuk air — harus membantu menyelesaikan spekulasi ini. Meskipun tengkoraknya berbentuk seperti tengkorak orang Amerika awal lainnya, ia berbagi urutan DNA dengan beberapa penduduk asli Amerika modern. Dengan kata lain, dia kemungkinan adalah bibi genetik untuk penduduk asli yang saat ini ditemukan di Amerika.

peta Bukti genetik baru mendukung hipotesis bahwa orang pertama di Amerika semuanya berasal dari Asia timur laut dengan melintasi jembatan darat yang dikenal sebagai Beringia. Ketika permukaan laut naik setelah zaman es terakhir, jembatan darat menghilang. (Julie McMahon)

Untuk mencapai temuan ini, para ilmuwan harus terlebih dahulu menentukan usia Naia secara meyakinkan.

Itu membantu bahwa gua tempat dia ditemukan — kamar yang terendam yang disebut “Hoyo Negro” (bahasa Spanyol untuk “lubang hitam”) dari sistem gua Sac Atun, dapat diakses hanya oleh penyelam yang menuruni tangga setinggi 30 kaki di lubang pembuangan terdekat, berenang di sepanjang terowongan setinggi 200 kaki, lalu turun setinggi 100 kaki — dipenuhi dengan fosil harimau bergigi saber, sloth tanah raksasa, beruang gua, dan bahkan makhluk seperti gajah yang disebut gomphothere. Makhluk-makhluk ini terakhir kali berjalan di Bumi ribuan tahun yang lalu selama zaman es terakhir.

Tetapi para peneliti perlu lebih spesifik dari itu. Jadi mereka mengamati data permukaan laut regional untuk mendapatkan usia minimum di mana gua dipenuhi air laut. Analisis mereka menunjukkan bahwa situs tersebut, yang sekarang berada 130 kaki di bawah permukaan laut, akan terendam antara 9.700 dan 10.200 tahun yang lalu. Karena itu, Naia harus jatuh ke dalam gua sebelum itu.

Tidak seperti kerangka sebelumnya orang Amerika awal, Naia termasuk giginya. Dipimpin oleh co-penulis Douglas Kennett, seorang profesor arkeologi lingkungan di Pennsylvania State University, peneliti radiokarbon-tanggal enamel giginya ke 12.900 tahun yang lalu.

Tetapi paparan Naia terhadap air laut di dalam gua kapur, bagaimanapun, telah memereralisasi tulangnya. "Sayangnya, kami tidak dapat mengesampingkan bahwa enamel gigi terkontaminasi dengan karbonat sekunder dari sistem gua, " jelas Kennett.

Enamel gigi juga mengandung sedikit uranium dan thorium, mineral radioaktif yang membusuk dengan laju yang diketahui. Tetapi hasil dari analisis tersebut, sementara mereka menunjukkan bahwa sisa-sisa setidaknya 12.000 tahun, juga tidak meyakinkan.

Namun para ilmuwan memperhatikan sesuatu yang menarik tentang tulang itu sendiri: mereka terlihat dengan deposit mineral yang tampak seperti rosette. Sebelum gua terendam, air yang menetes dari atap gua menciptakan kabut mineral yang mengering pada tulang dalam pola floret.

"Karena kuntum tumbuh pada tulang manusia, kami tahu bahwa berkencan dengan mereka akan memberi kami usia minimum untuk tulang, " jelas Victor Polyak, seorang ilmuwan peneliti di Departemen Ilmu Bumi dan Planet Bumi Universitas New Mexico. "Dan lagi, mengingat bahwa lubang Hoyo Negro kering ketika Naia berjalan ke bawah, kuntum-kuntum harus tumbuh antara saat kematiannya dan 10.000 tahun yang lalu ketika dasar lubang menjadi terendam air payau karena naik permukaan laut. Oleh karena itu, potongan kuntum tertua memberikan usia minimum tertua. "

Analisis kuntum-kuntum ini sepakat dengan bacaan-bacaan lain — Naia jatuh ke gua tidak lebih awal dari 12.000 tahun yang lalu.

molar ketiga kanan atas Naia Molar ketiga kanan atas Naia, yang digunakan untuk penanggalan radiokarbon dan ekstraksi DNA. Gigi tersebut dipegang oleh ahli genetika kuno Brian Kemp dari Washington State University, yang memimpin penelitian genetik pada kerangka tersebut. (Foto oleh James Chatters)

Gigi Naia memiliki peran lain: Dengan bertambahnya usia, para ilmuwan kemudian berusaha mengekstraksi DNA-nya dari gigi gerahamnya. "Kami mencoba ekstraksi DNA jika ada bagian yang tersisa, " kata Chatters. "Aku terkejut ketika kita benar-benar mendapatkan DNA yang utuh."

Para peneliti berfokus pada DNA mitokondria (mtDNA), yang digunakan oleh para ahli genetika untuk memeriksa bagaimana populasi saling berhubungan. mtDNA lebih banyak daripada DNA yang ditemukan dalam inti sel, jadi lebih mudah dipelajari. Para peneliti berfokus terutama pada haplotipe, yaitu sekuens gen yang bermutasi lebih lambat daripada mtDNA lainnya.

Analisis mereka menunjukkan bahwa mtDNA Naia mengandung haplotype yang terjadi pada penduduk asli Amerika modern dan hanya ditemukan di Amerika; para ilmuwan percaya itu berevolusi di Beringia.

"Kami mampu mengidentifikasi garis keturunan genetiknya dengan kepastian tinggi, " kata Ripan Malhi, seorang profesor antropologi di Universitas Illinois. Laboratorium Malhi adalah salah satu dari tiga yang menganalisis mtDNA Naia; ketiga analisis menghasilkan hasil yang sama. "Ini menunjukkan bahwa penduduk asli Amerika yang masih hidup dan sisa-sisa kuno dari gadis yang kami analisis semuanya berasal dari populasi sumber yang sama selama masa awal orang Amerika. "

Naia membuktikan bahwa migrasi dari Beringia berhasil ke Meksiko selatan. Adapun mengapa tengkorak Naia sangat berbeda dari penduduk asli Amerika modern, rekan penulis Deborah Bolnick, asisten profesor antropologi di University of Texas di Austin memiliki penjelasan: “Perbedaan fisik antara Paleoamerika dan penduduk asli Amerika saat ini lebih mungkin karena perubahan yang terjadi di Beringia dan Amerika selama 9.000 tahun terakhir. ”Laboratorium Bolnick adalah salah satu dari tiga laboratorium yang mengkonfirmasi temuan mtDNA.

Studi tentang Naia — yaitu fakta bahwa ia adalah cikal bakal genetik bagi penduduk asli Amerika modern — ironisnya menimbulkan beberapa pertanyaan menarik tentang apakah para ilmuwan akan bisa mendapatkan akses dan mengekstrak sisa-sisa orang Amerika awal yang belum ditemukan.

Sebagai contoh, Chatters — yang menemukan kepentingan ilmiah dari Kennewick Man yang berusia ~ 9000 tahun pada tahun 1996 — tidak dapat menganalisis lebih lanjut sisa-sisa itu karena suku-suku lokal mengklaim tubuh tersebut sebagai leluhur di bawah Undang-Undang Perlindungan dan Pemulangan Native American Graves (NAGPRA) ), disahkan pada tahun 1990. Namun, pada tahun 2004, Pengadilan Banding Sirkuit ke-9 menguatkan keputusan sebelumnya yang memutuskan bahwa jasad tersebut tidak dapat didefinisikan sebagai "Penduduk Asli Amerika" di bawah hukum NAGPRA, dan studi tentang badan dilanjutkan.

Penemuan Naia dapat membuka pintu untuk lebih banyak perjuangan hukum di masa depan. Tetapi Chatters menolak gagasan ini, mencatat bahwa dalam penelitian saat ini, “Kami tidak melihat hubungan leluhur-keturunan di sini. Kami hanya melihat warisan bersama. "

Sementara itu, menyelam ke Hoyo Negro dengan penjelajah gua proyek, milik Institut Nasional Antropologi dan Sejarah pemerintah Meksiko dan didukung oleh National Geographic Society:

Kerangka gadis remaja berusia 12.000 tahun ditemukan di Hoyo Negro, sistem gua bawah air di Semenanjung Yucatan.
DNA Dari Kerangka Berumur 12.000 Tahun Membantu Menjawab Pertanyaan: Siapa Orang Amerika Pertama?