Dengan tanduk melengkung yang sangat besar dan tinggi badan — yang tumbuh lebih dari lima setengah kaki dan beratnya lebih dari satu ton — banteng auroch yang punah memunculkan visi tentang makhluk yang nyaris mitos. Spesies sapi yang perkasa muncul sepanjang sejarah, digambarkan dalam lukisan gua sejak 40.000 tahun yang lalu, ditampilkan sebagai simbol kekuatan dalam arsitektur Yunani kuno, bahkan digunakan sebagai binatang buas selama pemerintahan Kekaisaran Romawi.
Tapi auroch yang perkasa, nenek moyang sapi modern, menghilang dari Eropa pada awal 1600-an. Saat ini, para ilmuwan tidak banyak tahu tentang apa yang terjadi pada spesies yang dulu ada di mana-mana ini.
Untuk sebagian besar karir akademiknya, Mikkel Sinding, seorang peneliti paleogenomik di Trinity College Dublin, telah terpesona oleh auroch. Apa yang terjadi pada sapi-sapi besar yang, hanya 500 tahun yang lalu, menjelajahi wilayah Eropa, Asia dan Afrika Utara yang luas? Apakah auroch diburu hingga punah, atau apakah hewan-hewan itu berasimilasi ke dalam kumpulan gen domestik? Seberapa dekat hubungan antara aurochs dengan sapi modern?
Untuk mengisi beberapa celah dalam pemahaman kita tentang evolusi auroch, Sinding mencari petunjuk genetik dari masa lalu. Sekuensing genom menyediakan alat untuk memeriksa sedikit penyimpangan dalam DNA auroch, mengungkapkan bagaimana hewan ini hidup dan mungkin apa yang mendorong mereka menuju kepunahan.
Mengisolasi DNA purba cukup sulit. Menemukan berbagai sampel DNA auroch bahkan lebih sulit. Museum Nasional Denmark — tempat Sinding mempelajari auroch — memiliki dua kerangka lengkap yang tersedia untuk pengujian, tetapi DNA dari dua spesimen tidak menyediakan data yang cukup untuk melacak sejarah genetik seluruh populasi Eropa.
Sinding dan koleganya, ahli genetika Tom Gilbert, berbicara dengan seorang kurator di Museum Nasional Denmark ketika mereka datang dengan ide untuk mengakses lebih banyak sampel auroch untuk pengujian DNA. Museum Kopenhagen menampung koleksi tanduk minum Skandinavia abad pertengahan, beberapa di antaranya cukup besar untuk dibayangkan berasal dari auroch. Gilbert dan Sinding sedang mendiskusikan kelangkaan artefak yang dapat diuji ketika kurator berkata, "Apakah kamu tidak mempertimbangkan untuk melihat tanduk itu?"
"Kamu jenius, " jawab Sinding.
Jaket bulu, mungkin dari Alaska atau Siberia, dengan tudung yang diyakini terbuat dari bulu rubah. (Museum Nasional Sejarah Alam, Departemen Antropologi) Terlepas dari antusiasme awal ini, tim Gilbert dan Sinding tidak memiliki harapan besar untuk maju. Pengujian DNA dapat menjadi proses yang sebagian atau seluruhnya destruktif, dan kurator cenderung mengerutkan kening pada penelitian yang melibatkan memotong atau menghancurkan bagian dari artefak. "Kami berpikir, 'Tidak mungkin kamu bisa mengambil sampel itu, '" kata Gilbert. Tetapi yang mengejutkan mereka, museum setuju untuk membiarkan Sinding menjalankan tesnya.
“Kami tidak tahu apakah mereka akan menjadi tanduk auroch. Mereka tanduk dari koleksi budaya, ”kata Sinding. Beberapa tanduk dalam koleksi berasal dari zaman kuno Yunani-Romawi. Pada akhir abad ke-13, minum tanduk mengalami kebangkitan popularitas di kalangan bangsawan dan pendeta. Tanduk berhias — dibuat dari selubung keratin yang dilubangi dan disepuh emas, perak atau perunggu — digunakan untuk menghias meja kerajaan. Tanduk terbesar dalam koleksi Museum Nasional Denmark diambil sebagai barang rampasan perang oleh tentara Swedia selama perang Polandia-Swedia pada awal abad ke-17.
Sinding diberi akses ke enam tanduk dari akhir abad ke-14 dan awal-ke-15: tanduk berburu dari banteng auroch terakhir dan lima tanduk minum abad pertengahan. Dalam sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan dalam The Journal of Archaeological Science, Sinding dan rekan-rekannya mengekstraksi DNA mitokondria dari tanduk-tanduk ini untuk membuat genom mitokondria yang hampir lengkap (terdiri dari DNA dari garis betina). Berdasarkan bukti genetik dan ukuran tanduk, Sinding dan timnya menyimpulkan bahwa setidaknya empat dari tanduk minum itu kemungkinan diambil dari populasi terakhir banteng auroch untuk berkeliaran di dataran Eropa. Tiga dari tanduk itu mengandung sekuens genetik spesifik yang hanya ditemukan pada auroch murni.
Selain mengungkap bab yang hilang dari sejarah alam auroch, studi ini juga secara tidak sengaja mengidentifikasi koleksi museum tentang tanduk minum Skandinavia sebagai salah satu koleksi spesimen auroch terbesar yang dikonfirmasi di dunia. Karya Sinding adalah pengingat bahwa koleksi budaya di lembaga-lembaga ini — di mana investigasi sering berfokus pada perilaku manusia — juga dipenuhi dengan artefak yang terbuat dari kulit binatang, gigi, cakar dan berbagai sisa-sisa fauna lainnya yang sudah punah.
Biasanya, para ilmuwan mengambil sampel objek dari koleksi sejarah alam yang khusus disisihkan untuk pengujian. Tetapi semakin banyak, peneliti sejarah alam dan ahli genetika berharap untuk mengambil artefak dari balik kaca.
Dengan menggabungkan biologi, arkeologi, dan kimia, bidang paleogenomik telah lepas landas, kata Matthew Collins, seorang bioarcheologist di University of York yang dikenal karena karyanya mengekstraksi DNA hewan dari perkamen abad pertengahan. Ada "ledakan nyata" yang menarik, terutama ketika para peneliti menyadari bahwa mereka "dapat naik di belakang kemajuan teknologi."
Di antara mereka yang terjun ke dalam peluang penelitian baru ini adalah Tatiana Feuerborn di Museum Nasional Denmark. Dia mempelajari DNA dalam pakaian kuno, khususnya pakaian yang terbuat dari bulu kereta luncur anjing dan serigala. Dengan bantuan dari Sinding, Feuerborn menavigasi museum untuk mendapatkan sampel kulit binatangnya.
Sebagian besar sampel hewan ini telah disimpan dalam koleksi sejarah, tidak tersentuh, selama lebih dari seratus tahun, dikumpulkan oleh penjelajah independen yang melintasi Kutub Utara untuk belajar lebih banyak tentang budaya asli, menurut Feuerborn. Sekarang dia menggunakan pakaian itu untuk mempelajari evolusi kereta luncur anjing.
“Kami mendapatkan dua kehidupan yang berbeda dari bahan-bahan ini, ” kata Feuerborn. Kehidupan pertama memberikan konteks historis tentang anjing dan budaya yang membiakkan mereka. Kehidupan kedua memberi "wawasan tentang anjing itu sendiri, masa hidupnya, gagasan umum tentang susunan genetiknya."
"Yang gila adalah, Anda menyadari bahwa di galeri seni, museum, arsip, ada banyak hal yang telah disimpan karena mereka indah atau penting atau bahkan hanya biasa, " kata Collins. "Pakaian, teks hukum tentang tanah, semua jenis barang yang terbuat dari tumbuhan dan hewan — linen, wol, kulit, tanduk — semuanya membawa sinyal biologis juga."
Bagi para ilmuwan seperti Sinding, Feuerborn dan Collins, koleksi arkeologis ini penuh dengan data yang diabaikan. Namun, banyak manajer koleksi dan konservator tidak tertarik untuk membiarkan spesimen berharga mereka didorong dan diperiksa.
Awalnya Collins berjuang untuk mendapatkan sampel perkamen untuk penelitiannya. “Kami berbicara dengan kepala arsip [di Universitas Cambridge], dan dia pikir ini adalah ide yang sangat keren. Saya tidak repot-repot berbicara dengan konservator, yang berpikir ini adalah ide yang sangat tidak keren . ”
Salah satu salinan Magna Carta tahun 1215 yang masih hidup, ditulis di atas perkamen yang terbuat dari kulit domba. (Perpustakaan Inggris) Martin Appelt, seorang kurator koleksi etnografi di Museum Nasional Denmark, bertanggung jawab untuk memberikan izin kepada para peneliti untuk mengambil sampel artefak untuk studi DNA. Appelt selalu memulai setiap proyek dengan mengingatkan dirinya sendiri pada satu prinsip tunggal: "Jika Anda memutuskan untuk menghabiskan seluruh artefak pada semacam analisis destruktif, Anda mungkin tidak akan bisa mendapatkannya lagi."
Pada intinya, ekstraksi DNA bersifat merusak dan invasif. Tingkat kehancuran tergantung pada sifat artefak. Agar Feuerborn mengekstraksi DNA dari pakaian, ia membutuhkan sampel kira-kira setengah dari ukuran lubang kertas. Serutan serutan keratin yang tergores dari bagian paling dalam dari tanduk minum. Dan Collins hampir tidak bisa menyelesaikan pekerjaannya sama sekali — setelah ditolak izinnya untuk langsung mencicipi perkamen, ia diizinkan mengumpulkan debu yang jatuh dari dokumen selama pembersihan rutin.
Secara umum, para ilmuwan memahami keprihatinan tentang pengambilan sampel persediaan artefak bersejarah yang terbatas. "Saya benar-benar berharap lebih banyak museum akan mengatakan tidak, " kata Collins. "Karena jika Anda berpikir tentang sejauh mana koleksi fosil telah diambil sampelnya untuk DNA purba, jika Anda pergi ke museum, Anda akan melihat begitu banyak bagian dari koleksi dengan takik kecil dari potongan tulang atau dihancurkan."
Ketika teknologi pengambilan sampel genetik meningkat, para kurator bekerja untuk mencapai keseimbangan antara konservasi dan penelitian. "Ini adalah tantangan secara umum yang sedang ditangani oleh lapangan, " kata Tim Cleland, ahli paleontologi molekuler di Smithsonian's Museum Conservation Institute. "Dengan proteomik dan DNA purba, kita membutuhkan lebih sedikit bahan untuk dikerjakan, dan saat kita bergerak maju sampel akan semakin kecil dan semakin kecil karena informasinya semakin baik."
Bahkan dengan kemajuan ini, pengambilan sampel sumber daya terbatas yang bertanggung jawab adalah kuncinya. Museum telah dibakar sebelumnya dengan berinteraksi dengan para peneliti, kata Enrico Cappellini , profesor EvoGenomics di Natural History Museum of Denmark. Cappellini bekerja dengan spesimen langka dan berharga, dari lukisan klasik hingga enamel gigi berusia ribuan tahun. " Orang-orang kadang-kadang pergi ke museum, mendekati mereka, mengambil sampel, dan kemudian menghilang, " kata Cappellini. "Jika analisisnya tidak sesukses dugaan, orang bahkan tidak mau repot-repot menulis laporan dasar untuk museum untuk catatan mereka, dan sebagai konsekuensinya, kesediaan mereka untuk memberikan sampel tidak terlalu tinggi."
Laporan dasar ini dimaksudkan untuk membantu museum melacak distribusi koleksinya, memberikan informasi tentang sifat pemeriksaan dan hasil penelitian. Sayangnya, kata Cappellini, terlalu sedikit ilmuwan meluangkan waktu untuk mengisi laporan ini.
"[Museum Nasional di London] telah merilis sampel 70-an untuk analisis destruktif, dan mereka hanya menerima laporan segelintir, " kata Collins. "Maksudku secara harfiah, lima atau lebih, dan mereka hanya memiliki materi kembali dari dua atau tiga. Sisanya baru saja masuk ke eter. "
Beberapa institusi memiliki sistem yang lebih kaku untuk memerangi perilaku boros. Di museum Smithsonian, misalnya, ada "kebijakan yang sangat kuat tentang sampel, " kata ilmuwan fisik Caroline Solazzo. Dia menjelaskan bahwa begitu seorang peneliti mendapat izin untuk menggunakan sampel yang berharga, "kami memastikan semua orang tahu untuk apa sampel akan digunakan, berapa banyak yang tersisa setelah itu, dan kami mengembalikan sampel."
Para kurator pada umumnya bersimpati pada penelitian yang diharapkan dicapai oleh para ilmuwan, tetapi mereka juga adalah penatalayan benda-benda bersejarah yang langka seperti tanduk minum dekoratif, dokumen bersejarah, dan pakaian yang tak ternilai. Para peneliti akan selalu mengklaim bahwa teknik mereka lebih halus atau tujuan mereka benar-benar inovatif.
“Selalu ada keseimbangan antara apa yang bisa diperoleh dengan pengetahuan dan apa yang harus kita korbankan sehubungan dengan sumber daya yang terbatas ini, ” kata Appelt.
