Asfiksia nenek moyang awal hampir memusnahkan kita!

Sintaks dasar metode inferensi baru kami ditampilkan. Gambar tersebut menggambarkan lukisan tebing, menunjukkan populasi hominid berkumpul untuk menghindari bahaya yang tidak diketahui dalam kegelapan selama kemacetan parah di zaman kuno. Kredit: Institut Nutrisi dan Kesehatan Shanghai, CAS

Sebuah metode baru untuk menyimpulkan ukuran populasi manusia purba telah mengungkap hambatan besar dalam populasi manusia, yang hampir menghapuskan peluang umat manusia seperti yang kita kenal sekarang.

Kesenjangan yang tidak dapat dijelaskan dalam catatan fosil Afrika/Eurasia kini dapat dijelaskan berkat tim ini Peneliti dari China, Italia, dan Amerika Serikat. Dengan menggunakan metode baru yang disebut FitCoal, para peneliti dapat secara akurat mengidentifikasi kesimpulan demografis menggunakan pengurutan genom manusia terkini dari 3.154 individu. Hasil tersebut menunjukkan bahwa nenek moyang manusia purba mengalami fase kemacetan yang panjang dan parah, di mana sekitar 1.280 individu mampu mempertahankan populasinya selama kurang lebih 117.000 tahun. Meskipun penelitian ini telah menjelaskan beberapa aspek nenek moyang Pleistosen awal hingga pertengahan, ada banyak pertanyaan yang harus dijawab sejak informasi ini terungkap.

Metodologi FitCoal

Sejumlah besar urutan genom dianalisis dalam penelitian ini. Namun, “fakta bahwa FitCoal dapat mendeteksi hambatan kuno yang parah bahkan dengan sejumlah kecil rangkaian merupakan suatu pencapaian,” kata penulis utama Yun-Shin Fu, ahli genetika populasi teoretis di Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Texas di Houston.

Para peneliti akan mempublikasikan temuan mereka secara online Sains Pada tanggal 31 Agustus 2023 (Waktu Bagian Timur AS). Hasil yang dipetakan menggunakan FitCoal untuk menghitung kemungkinan rangkaian genom saat ini menemukan bahwa nenek moyang manusia purba mengalami hilangnya nyawa secara besar-besaran, dan dengan demikian hilangnya keragaman genetik.

Jeda fosil hominin Afrika dan perkiraan jangka waktu fusi kromosom ditunjukkan di sebelah kanan. Kredit: Sains

Interpretasi Kesenjangan Fosil

“Kesenjangan dalam catatan fosil di Afrika dan Eurasia dapat dijelaskan oleh adanya hambatan pada Zaman Batu Awal dalam istilah sejarah. Hal ini bertepatan dengan jangka waktu yang diusulkan untuk hilangnya bukti fosil secara signifikan,” kata penulis senior Giorgio Manzi, seorang antropolog di Alasan yang dikemukakan mengenai penurunan jumlah hominin ini sebagian besar adalah faktor iklim: peristiwa glasiasi pada masa ini menyebabkan perubahan suhu, kekeringan parah, dan hilangnya organisme lain. menggolongkanKemungkinan besar digunakan sebagai sumber makanan bagi nenek moyang manusia.

Keanekaragaman genetik dan evolusi manusia

Dampak dari kemacetan ini sangat mengejutkan. Diperkirakan 65,85% keragaman genetik saat ini mungkin telah hilang akibat mati lemas pada awal hingga pertengahan Zaman Es, dan periode penurunan jumlah reproduksi yang berkepanjangan mengancam umat manusia seperti yang kita kenal sekarang. Namun, hambatan ini tampaknya berkontribusi pada peristiwa spesiasi di mana dua kromosom nenek moyang dapat menyatu membentuk apa yang sekarang dikenal sebagai kromosom 2 pada manusia modern. Dengan informasi ini, nenek moyang terakhir Denisovan, Neanderthal, dan manusia modern (Homo sapiens).

Temukan pertanyaan baru

Kita semua tahu bahwa begitu sebuah pertanyaan terjawab, pertanyaan-pertanyaan lain akan muncul.

“Penemuan baru ini membuka bidang baru dalam evolusi manusia karena menimbulkan banyak pertanyaan, seperti di mana individu-individu ini tinggal, bagaimana mereka mengatasi perubahan iklim yang dahsyat, dan apakah seleksi alam melalui suatu hambatan mempercepat evolusi otak manusia,” kata pemimpin tersebut. penulis Yi Hsuan Pan, spesialis genomik evolusioner dan fungsional di East China Normal University (ECNU).

Kini setelah terdapat alasan untuk meyakini bahwa konflik leluhur terjadi antara 930.000 dan 813.000 tahun yang lalu, para peneliti dapat terus melakukan pencarian untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dan mengungkap bagaimana populasi kecil ini dapat bertahan dalam keadaan yang sulit dan berbahaya. Pengendalian kebakaran, serta iklim yang menjadi lebih ramah terhadap kehidupan manusia, mungkin berkontribusi terhadap peningkatan populasi yang pesat sekitar 813.000 tahun yang lalu.

“Temuan ini hanyalah permulaan. Dengan pengetahuan ini, tujuan masa depan bertujuan untuk memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang evolusi manusia selama periode transisi dari Pleistosen Awal ke Pleistosen Tengah, yang pada gilirannya akan terus mengungkap misteri asal usul manusia purba dan masa depan. evolusi.” Ahli genetika populasi teoretis dan ilmuwan Biologi Komputasi di Institut Nutrisi dan Kesehatan Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (SINH-CAS).

Referensi: “Inferensi Genomik tentang Kemacetan Parah Manusia Selama Transisi Pleistosen Awal ke Tengah” oleh Wangji Hu, Ziqian Hao, Pengyuan Du, Fabio Di Vincenzo, Giorgio Manzi, Jiang Kui, Yun-Xin Fu, Yi-Hsuan Pan, dan Haiping Li 31 Agustus 2023 Sains.
doi: 10.1126/science.abq7487

Penelitian ini dipimpin bersama oleh Haipeng Li di SINH-CAS dan Yi-Hsuan Pan di ECNU. Kolaborator mereka, Fabio Di Vincenzo dari Universitas Florence, Giugio Manzi dari Universitas Sapienza di Roma, dan Yun Shin Fu dari Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Texas di Houston, memberikan kontribusi penting terhadap hasil ini. Penulis pertama makalah ini adalah Wangjie Hu dan Ziqian Hao yang pernah menjadi mahasiswa/peserta pelatihan SINH-CAS dan ECNU. Mereka saat ini berafiliasi dengan Fakultas Kedokteran Icahn di Mount Sinai, Universitas Kedokteran Pertama Shandong, dan Universitas Shandong Akademi Ilmu Kedokteran, masing-masing. Pengyuan Du dari SINH-CAS dan Jialong Cui dari ECNU juga berkontribusi pada makalah ini.