Penemuan baru mengungkap hubungan kuno antara Neanderthal dan Neanderthal

Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh Josh Ackie dari Universitas Princeton dan Liming Li dari Universitas Tenggara melaporkan bahwa manusia modern telah melakukan kawin silang dengan Neanderthal selama lebih dari 200.000 tahun. Ake dan Lee mengidentifikasi gelombang kontak pertama sekitar 200-250 ribu tahun lalu, gelombang kedua sekitar 100-120 ribu tahun lalu, dan gelombang terbesar sekitar 50-60 ribu tahun lalu. Mereka menggunakan alat genetik yang disebut IBDmix yang menggunakan kecerdasan buatan, bukan kelompok referensi manusia hidup, untuk menganalisis 2.000 manusia hidup, tiga Neanderthal, dan satu Denisovan. Hak Cipta: Matilda Locke, Universitas Princeton

Ahli genetika Joshua Ackie mengatakan manusia modern dan Neanderthal berinteraksi selama 200.000 tahun.

Penelitian genetika baru mengungkap perkawinan silang yang meluas dan interaksi jangka panjang antara Neanderthal, Denisovan, dan manusia modern, sehingga menunjukkan adanya sejarah yang lebih terintegrasi dibandingkan pemahaman sebelumnya dan mendukung teori asimilasi Neanderthal ke dalam populasi manusia modern.

Sejak ditemukannya tulang Neanderthal pertama pada tahun 1856, rasa penasaran terhadap manusia purba ini semakin meningkat. Apa yang membuat mereka berbeda dari kita? Seberapa miripkah mereka dengan kita? Apakah nenek moyang kita akur dengan mereka? Atau apakah mereka melawan mereka? Atau apakah mereka mencintai mereka? Penemuan baru-baru ini mengenai kelompok yang disebut Denisova, kelompok mirip Neanderthal yang menghuni Asia dan Asia Selatan, menambah serangkaian pertanyaan.

Kini, tim internasional yang terdiri dari ahli genetika dan kecerdasan buatan sedang menambahkan babak baru ke dalam sejarah umat manusia. Dipimpin oleh Joshua Ackie, seorang profesor di Institut Lewis Siegler untuk Genomik Integratif di Universitas Princeton, para peneliti telah menemukan sejarah pencampuran dan pertukaran genetik yang menunjukkan adanya hubungan yang lebih erat antara kelompok manusia purba ini daripada yang diperkirakan sebelumnya.

“Ini adalah pertama kalinya para ahli genetika mengidentifikasi beberapa gelombang manusia modern dengan Neanderthal,” kata Liming Li, seorang profesor di Departemen Genetika Medis dan Biologi Perkembangan di Universitas Tenggara di Nanjing, Tiongkok, yang melakukan penelitian ini sebagai rekan peneliti. di lab Aki”.

“Kita sekarang tahu bahwa dalam sebagian besar sejarah umat manusia, kita memiliki sejarah kontak antara manusia modern dan Neanderthal,” kata Ake. Hominin yang merupakan nenek moyang langsung kita terpisah dari pohon keluarga Neanderthal sekitar 600.000 tahun yang lalu dan kemudian mengembangkan ciri fisik modern kita sekitar 250.000 tahun yang lalu.

Interaksi berkelanjutan selama ribuan tahun

“Sejak saat itu hingga hilangnya Neanderthal – sekitar 200.000 tahun yang lalu – manusia modern berinteraksi dengan kelompok Neanderthal,” katanya.

Hasil kerja mereka muncul di jurnal edisi kali ini Sains.

Dulunya dianggap lamban dan bodoh, Neanderthal kini dipandang sebagai pemburu terampil dan pembuat peralatan yang menangani luka orang lain dengan teknik canggih dan beradaptasi dengan baik untuk bertahan hidup di cuaca dingin Eropa.

(Catatan: Semua kelompok hominin ini adalah manusia, namun untuk menghindari sebutan “Neanderthal”, “Denisova”, dan “versi awal spesies kita”, sebagian besar arkeolog dan antropolog menggunakan singkatan “Neanderthal”, “Hominis Denisova, dan modern manusia).

Dengan menggunakan genom dari 2.000 manusia hidup ditambah tiga Neanderthal dan satu Denisovan, Aki dan timnya memetakan aliran gen antar kelompok hominin selama seperempat juta tahun terakhir. Para peneliti menggunakan alat genetik yang mereka rancang Beberapa tahun Ada sebuah program bernama IBDmix, yang menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk memecahkan kode genom. Peneliti sebelumnya mengandalkan perbandingan genom manusia dengan “kelompok referensi” manusia modern yang diperkirakan memiliki sedikit atau tidak memiliki gen Neanderthal atau Denisovan. DNA.

Tim Aki telah menunjukkan bahwa bahkan kelompok ini, yang tinggal ribuan mil di selatan gua Neanderthal, memiliki sejumlah jejak DNA Neanderthal, yang mungkin dibawa oleh para pelancong (atau keturunan mereka) ke selatan. Dengan menggunakan IBDmix, tim Akey mengidentifikasi gelombang kontak pertama sekitar 200-250 ribu tahun lalu, gelombang kedua 100-120 ribu tahun lalu, dan gelombang terbesar sekitar 50-60 ribu tahun lalu.

Review model migrasi manusia

Hal ini sangat kontras dengan data genetik sebelumnya. “Sejauh ini, sebagian besar data genetik menunjukkan bahwa manusia modern berevolusi di Afrika 250.000 tahun yang lalu, tinggal di sana selama 200.000 tahun berikutnya, dan kemudian pindah ke Afrika pada tahun 1950. Kemudian “Manusia purba memutuskan untuk menyebar ke luar Afrika 50.000 tahun lalu dan menyebar ke seluruh dunia,” kata Ake.

“Model kami menunjukkan bahwa tidak ada periode stasis yang lama, namun tak lama setelah manusia modern muncul, kami mulai bermigrasi keluar Afrika dan kembali ke Afrika,” katanya. “Bagi saya, kisah ini adalah tentang penyebaran, di mana manusia modern berpindah-pindah dan bertemu dengan lebih banyak Neanderthal dan Denisovan daripada yang kita sadari sebelumnya.”

Visi kemanusiaan yang berpindah-pindah ini konsisten dengan penelitian arkeologi dan antropologi kuno yang menunjukkan pertukaran budaya dan pertukaran alat antar kelompok hominin.

Ide utama Lee dan Akey adalah mencari DNA manusia modern dalam genom Neanderthal, bukan sebaliknya. “Sebagian besar penelitian genetika selama dekade terakhir berfokus pada bagaimana perkawinan dengan Neanderthal memengaruhi fenotip manusia modern dan sejarah evolusi kita—tetapi pertanyaan-pertanyaan ini juga relevan dan menarik,” kata Aki.

Mereka menyadari bahwa keturunan dari gelombang pertama persilangan antara Neanderthal dan manusia modern pasti tetap tinggal bersama Neanderthal sehingga tidak meninggalkan jejak di antara manusia yang masih hidup. “Karena kami sekarang dapat memasukkan komponen Neanderthal ke dalam studi genetik kami, kami melihat penyebaran awal ini dengan cara yang tidak dapat kami lihat sebelumnya,” kata Aki. Bagian terakhir dari teka-teki ini adalah penemuan bahwa populasi Neanderthal lebih kecil dari perkiraan sebelumnya.

Pemodelan genetik secara tradisional menggunakan varians sebagai ukuran ukuran populasi. Semakin beragam gen, semakin besar populasinya. Namun dengan menggunakan IBDmix, tim Aki menunjukkan bahwa sebagian besar keragaman fenotipik ini berasal dari rangkaian DNA yang diambil dari manusia modern, yang populasinya jauh lebih besar.

Akibatnya, populasi Neanderthal sebenarnya berkurang dari sekitar 3.400 individu yang mampu bereproduksi menjadi sekitar 2.400 individu.

Secara keseluruhan, temuan baru ini memberikan gambaran bagaimana Neanderthal menghilang dari catatan, sekitar 30.000 tahun yang lalu.

“Saya tidak suka mengatakan 'kepunahan', karena menurut saya Neanderthal sudah hampir punah,” kata Aki. Idenya adalah bahwa jumlah Neanderthal perlahan-lahan berkurang hingga orang-orang terakhir yang selamat berintegrasi ke dalam masyarakat manusia modern.

Fred Smith, seorang profesor antropologi di Illinois State University, adalah orang pertama yang merumuskan “model asimilasi” ini pada tahun 1989. “Hasil kami memberikan data genetik yang kuat yang konsisten dengan hipotesis Fred, dan menurut saya itu sangat menarik,” kata Akey.

“Neanderthal berada di ambang kepunahan, dan mungkin dalam jangka waktu yang sangat lama. Jika kita mengurangi jumlah mereka sebesar 10 atau 20 persen, sesuai dengan perkiraan kami, hal itu berarti berkurangnya populasi yang sudah rentan secara signifikan,” katanya. .

“Manusia modern pada dasarnya seperti ombak yang pecah di pantai, perlahan tapi pasti mengikis pantai. Akhirnya, kita menyalip Neanderthal secara demografis dan mengintegrasikan mereka ke dalam populasi manusia modern.”

Referensi: “Aliran gen berulang antara Neanderthal dan manusia modern selama 200.000 tahun terakhir” oleh Liming Li, Troy J. Comey, Robert F. Berman, dan Joshua M. Akey, 12 Juli 2024, Sains.
DOI: 10.1126/science.adi1768

Penelitian ini telah didukung sebelumnya Institut Kesehatan Nasional (Berikan R01GM110068 kepada JMA).