Neanderthal Mewariskan Banyak DNA bagi Manusia Modern

Ribuan tahun lalu Homo sapiens melakukan migrasi dari Afrika ke Eropa lalu bertemu Neanderthal, manusia purba yang telah punah. Dalam perjumpaan itu terjadi perkawinan yang menyebabkan terjadinya pertukaran yang DNA-nya terwariskan sampai saat ini.

Dulu Homo sapiens yang menjadi nenek moyang bagi manusia modern, melakukan perjalanan ribuan kilometer, melintasi Afrika dan Timur Tengah hingga akhirnya mencapai hutan belantara di benua baru yaitu Eropa. Mereka adalah anggota suku manusia modern yang sudah lama hilang dan merupakan salah satu dari kelompok Homo sapiens pertama yang memasuki Eropa.

Di Eropa, orang-orang ini bertemu dengan sepupu jauh mereka yaitu manusia purba Neanderthal. Sekelompok kecil kerabat manusia modern ini memiliki alis alis tebal, kepala besar, dan tubuh pendek serta gempal.

Di benua Eropa, mereka telah menghabiskan waktu lama untuk menyesuaikan diri dengan iklim yang lebih dingin. Di beberapa titik pada ribuan tahun lalu, kedua bentuk umat manusia ini akan bertemu, berbaur, dan berpasangan.

Puluhan ribu tahun kemudian, pertemuan ini telah meninggalkan jejak dalam kode genetik miliaran manusia yang hidup saat ini. Gen yang tersisa mempengaruhi dalam berbagai cara, besar dan kecil, mulai dari penampilan hingga risiko penyakit.

"Di beberapa bagian dalam genom kita, kita lebih mirip Neanderthal dibandingkan manusia," kata Joshua Akey, profesor genomik integratif di Universitas Princeton, mengatakan kepada Live Science. "Ini adalah kerabat manusia terdekat kita, dan ini adalah warisan mereka," imbuh dia.

Pada 75.000 tahun yang lalu atau mungkin hingga 250.000 tahun yang lalu, nenek moyang sebagian besar orang Eurasia modern pertama kali keluar dari Afrika dan masuk ke Eurasia. Di sini, manusia modern berhadapan langsung dengan Neanderthal.

Mereka adalah Neanderthal yang terakhir kali memiliki nenek moyang yang sama dengan manusia modern ratusan ribu tahun sebelumnya dan telah tinggal di benua ini sejak saat itu. Dalam beberapa kesempatan selama ribuan tahun, kelompok-kelompok tersebut saling kawin.

"Pada awalnya, manusia modern mewarisi seluruh kromosom dari Neanderthal," kata Sriram Sankararaman, seorang profesor ilmu komputer, genetika manusia, dan kedokteran komputasi di The University of California, Los Angeles (UCLA), kepada Live Science. "Namun, dari generasi ke generasi, melalui proses yang dikenal sebagai rekombinasi genetik, rangkaian DNA (deoxyribonucleic acid) ini dipecah dan teracak," imbuh dia.

DNA Neanderthal pada umumnya "merusak" bagi manusia modern. Artinya DNA tersebut dengan cepat disingkirkan dari DNA manusia modern melalui evolusi. Hal ini mengakibatkan "meluruhnya DNA Neanderthal" atau sebagian besar genom manusia modern tidak memiliki DNA tersebut.

Misalnya, para ilmuwan mengira kromosom Y pada laki-laki tidak mengandung gen Neanderthal. Mungkin gen pada Neanderthal Y tidak cocok dengan gen manusia lainnya atau mungkin hilang secara acak melalui proses yang dikenal sebagai penyimpangan genetik.

Pada orang yang mewarisi DNA Neanderthal, kromosom X juga mengandung lebih sedikit nenek moyang Neanderthal dibandingkan kromosom non-seks lainnya. Hal ini mungkin terjadi karena mutasi yang merugikan atau tidak berfungsi pada kromosom X akan terjadi pada laki-laki, karena mereka tidak memiliki salinan gen yang cocok dan berfungsi sebagai kompensasi.

"Hal ini kemungkinan besar menciptakan tekanan evolusi yang kuat untuk menghilangkan gen Neanderthal yang berbahaya dari manusia modern X," kata Emilia Huerta-Sanchez, profesor ekologi, evolusi, dan biologi organisme di Brown University.

Namun beberapa DNA Neanderthal membantu manusia modern bertahan hidup dan bereproduksi, sehingga tetap bertahan dalam genom masyarakat sekarang. Saat ini, DNA Neanderthal rata-rata menempati 2 persen genom manusia di luar Afrika.

"Namun, frekuensi DNA Neanderthal yang mengkode sifat-sifat bermanfaat mungkin mencapai 80 persen di beberapa wilayah genom," kata Akey.

Penampilan Fisik

Bagi banyak orang, warisan Neanderthal terlihat jelas dalam ciri yang sangat terlihat dari warna kulit. Varian gen Neanderthal pada kromosom 9 yang mempengaruhi warna kulit dimiliki oleh 70 persen orang Eropa saat ini.

Varian gen Neanderthal lainnya, yang ditemukan di sebagian besar orang Asia timur, mengatur keratinosit. Keratinosit adalah jenis sel yang mendominasi jaringan luar. Sel ini menghasilkan keratin, yang bertanggung jawab untuk pembentukan penghalang air epidermal dengan membuat dan mensekresi lipid. Sel ini juga melindungi kulit dari radiasi ultraviolet melalui pigmen gelap yang disebut melanin.

Varian gen Neanderthal juga dikaitkan dengan risiko sengatan matahari yang lebih besar pada manusia modern. Demikian pula, sekitar 66 persen orang Eropa membawa alel atau sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan Neanderthal yang terkait dengan peningkatan risiko sengatan matahari pada masa kanak-kanak dan kemampuan penyamakan kulit yang buruk.

Neanderthal telah menghabiskan waktu ribuan tahun di dataran tinggi dengan lebih sedikit paparan sinar matahari langsung. Padahal paparannya sangat diperlukan untuk produksi vitamin D yang memiliki banyak manfaat.

"Oleh karena itu, perubahan pada biologi rambut dan kulit mungkin memungkinkan manusia modern dengan cepat memanfaatkan tingkat sinar matahari yang lebih rendah sambil tetap memproduksi cukup vitamin D untuk menjadi sehat," kata John Capra, ahli genetika evolusioner di Vanderbilt University, kepada Live Science.

"Salah satu hal keren tentang kawin silang adalah alih-alih menunggu munculnya mutasi baru yang bermanfaat namun prosesnya sangat lambat yaitu Anda diperkenalkan dengan banyak variasi genetik sekaligus yang pada dasarnya mempercepat evolusi," kata Huerta-Sanchez.

Selain itu, nenek moyang manusia saat ini harus beradaptasi dengan cuaca Eurasia yang lebih dingin. Untuk melakukan hal tersebut, mereka mungkin telah memperoleh gen Neanderthal yang mempengaruhi bentuk wajah.

Dalam sebuah penelitian pada 2023, para ilmuwan menemukan bahwa manusia modern mewarisi gen hidung mancung dari Neanderthal. Hidung yang lebih tinggi mungkin memungkinkan lebih banyak udara dingin dipanaskan hingga mencapai suhu tubuh di hidung sebelum mencapai paru-paru, ungkap Kaustubh Adhikari, rekan penulis studi senior dan ahli genetika statistik di University College London. hay/I-1