Ketidakcocokan Gen Jadi Faktor Kepunahan Neanderthal

NEANDERTHAL merupakan salah satu spesies manusia purba yang telah punah. Anggota genus Homo yang spesimennya ditemukan di Eurasia, dari Eropa Barat hingga Asia Tengah dan Utara hilang dari muka bumi pada zaman Pleistosen.

Dinamakan Neandertal sesuai dengan lokasi tempat pertama kali ditemukan di Jerman, Neandertal atau Lembah Neander. Sampai sekarang para ilmuwan masih bertanya-tanya apa yang menjadi penyebab punahnya manusia ini.

Penelitian baru menunjukkan penyebab terjadinya kepunahan itu. Ketidakcocokan genetik antara keturunan perempuan manusia dan Neanderthal serta anak-anak diperkirakan disebutkan menyebabkan komplikasi kehamilan dan akhirnya kiamat spesies.

Apakah perkawinan silang antara manusia dan Neanderthal menyebabkan kepunahan Neanderthal? Penelitian baru menunjukkan bahwa ketidakcocokan genetik antara kedua spesies tersebut mungkin berkontribusi pada kepunahan Neanderthal.

Penelitian yang dipublikasikan di server pracetak bioRxiv awal bulan ini belum melalui tinjauan sejawat. Namun, penelitian ini dapat membantu menjelaskan mengapa Neanderthal punah sekitar 40.000 tahun yang lalu.

Para peneliti menyelidiki gen PIEZO1 dan variannya pada manusia modern dan Neanderthal. Gen tersebut memengaruhi sel darah merah pada kedua spesies. Analisis menunjukkan bahwa varian Neanderthal kemungkinan memungkinkan hemoglobin (protein yang mengalirkan oksigen ke jaringan) dalam sel darah merah mereka untuk melekat erat pada molekul oksigen.

Dikenal sebagai afinitas oksigen sel darah merah, sifat tersebut bisa saja bermanfaat bagi Neanderthal yang kawin dengan manusia. Namun, begitu hibrida Neanderthal-manusia mulai kawin satu sama lain, varian tersebut bisa saja berubah menjadi kerugian, tulis para peneliti.

“Meskipun berpotensi menguntungkan pada Neanderthal, sifat ini justru merugikan pada hibrida,” simpul mereka, seperti dikutip dari Smithsonian Magazine.

Ibu hibrida hamil yang hanya membawa satu alel Neanderthal tidak akan mampu memberikan oksigen yang cukup kepada keturunan dengan dua alel tersebut, sebuah ketidakcocokan yang dapat membahayakan kehamilan, meningkatkan kemungkinan masalah perkembangan yang parah, dan mengurangi peluang janin untuk bertahan hidup.

Dengan kata lain, seorang ibu hibrida dengan varian manusia dan varian Neanderthal dominan dari PIEZO1 yang mengandung janin dengan dua varian manusia modern dari ayah manusia modern atau ayah hibrida dapat menyebabkan kegagalan kehamilan.

Ahli paleogenetika Universitas Teknologi Queensland, Sally Wasef, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada James Woodford dari NewScientist bahwa penelitian ini memberikan “wawasan yang baik.”

Manusia dan Neanderthal kawin silang selama ribuan tahun. Namun, penelitian saat ini menunjukkan bahwa secara genetik, tidak perlu banyak hal untuk menggulingkan Neanderthal, hanya satu mutasi gen dan perkawinan hibrida yang berkelanjutan antara Neanderthal dan Homo sapiens.

“Bahkan sedikit saja gangguan pada reproduksi dapat mendorong kelompok-kelompok kecil di bawah tingkat penggantian, yang dapat memicu penurunan jumlah dan, dalam kondisi yang rentan, spiral kepunahan,” kata Wasef kepada NewScientist.

Tingkat kesuburan tingkat penggantian (replacement-level fertility) adalah tingkat kesuburan yang diperlukan untuk menjaga kestabilan ukuran populasi tanpa migrasi.

Meskipun sekitar 2 persen genom manusia modern dengan keturunan Asia atau Eropa berasal dari Neanderthal, DNA mitokondria manusia modern yang diwarisi dari ibu tidak menunjukkan adanya pengaruh Neanderthal.

Studi ini juga menawarkan penjelasan untuk hal itu: Seiring perkembangan aliran gen, para peneliti berpendapat, manusia modern kemungkinan besar mewarisi DNA Neanderthal sebagian besar dari ayah Neanderthal.

“Ini adalah salah satu dari banyak kasus potensial di mana varian gen yang berasal dari populasi purba memiliki beberapa efek buruk, menyebabkan frekuensinya menurun seiring waktu pada manusia modern,” ujar John Hawks, seorang antropolog biologi di University of Wisconsin-Madison yang tidak berpartisipasi dalam studi ini kepada LiveScience.

“Mekanisme genetik yang sama mungkin berperan dalam beberapa komplikasi kehamilan saat ini, menurut para peneliti. Wasef menyatakan sedikit kehati-hatian dalam menganggap studi ini konklusif, namun, saya akan menganggap temuan ini sebagai satu bagian dari teka-teki daripada keseluruhan cerita,” ujarnya kepada New Scientist.

“Efeknya kemungkinan kecil dan menambah tekanan ekologis dan sosial lainnya,” tambahnya.

Namun, secara lebih luas, studi ini menjelaskan bagaimana manusia purba berinteraksi dengan spesies lain ketika Homo sapiens bukan satu-satunya manusia yang hidup di Bumi.

Kawin Silang

Banyak penelitian terkait dengan kepunahan Neanderthal. Temuan tahun 2010 menyebutkan manusia purba ini pernah kawin silang yang memengaruhi ritme sirkadian, fungsi sistem kekebalan tubuh, dan cara beberapa orang merasakan sakit.

Namun, para ilmuwan merasa sangat sulit untuk menghubungkan aliran gen ke arah yang berlawanan: bagaimana percampuran antara kedua kelompok tersebut mungkin telah membentuk Neanderthal, yang punah sekitar 40.000 tahun yang lalu.

Dengan bantuan teknik baru, sebuah studi baru memberikan gambaran yang lebih jelas. Analisis yang dipublikasikan pada 12 Juli di jurnal Science menunjukkan bahwa kedua kelompok tersebut bertukar DNA di beberapa titik selama 250.000 tahun terakhir, mengungkap bagaimana Neanderthal menghilang dan berpotensi menulis ulang kisah tentang bagaimana dan kapan nenek moyang Homo sapiens kita meninggalkan Afrika.

“Hingga saat ini, sebagian besar data genetik menunjukkan bahwa manusia modern berevolusi di Afrika 250.000 tahun yang lalu, menetap di sana selama 200.000 tahun berikutnya, lalu memutuskan untuk menyebar keluar dari Afrika 50.000 tahun yang lalu dan kemudian menghuni seluruh dunia,” kata Joshua Akey, seorang profesor di Lewis-Sigler Institute di Universitas Princeton dan penulis senior studi tersebut.

“Namun, genetika pada dasarnya buta terhadap apa pun yang tidak mewariskan leluhur kepada populasi saat ini. Yang menurut saya menarik dari (makalah) ini adalah ia memberikan wawasan genetik tentang penyebaran keluar dari Afrika yang sebelumnya tidak dapat kita lihat,” kata Akey dikutip dari CNN.

Temuan ini menunjukkan bahwa sejarah manusia purba sangatlah kompleks, dan manusia modern kemungkinan berinteraksi dengan Neanderthal dan jenis manusia purba lainnya, termasuk Denisova yang misterius jauh lebih sering daripada yang sebelumnya diketahui sejak kemunculan manusia sebagai spesies sekitar 250.000 hingga 300.000 tahun yang lalu. Beberapa episode perkawinan

Dengan membandingkan urutan DNA dalam basis data, para ilmuwan dapat merekonstruksi hubungan antar populasi, atau spesies, dan karena perubahan genetik terjadi pada tingkat yang stabil selama satu generasi, para ahli genetika dapat menghitung waktu yang berlalu antara saat dua kelompok bertukar DNA seperti detak pada jam ­molekuler. hay