Sebuah tim ilmuwan dari Amerika Serikat, Italia, dan Tiongkok mungkin akhirnya dapat menjelaskan kesenjangan besar dalam catatan fosil di Afrika dan Eurasia. Menurut model dalam penelitian yang diterbitkan pada 31 Agustus di jurnal Science, populasi nenek moyang manusia menurun antara 800.000 dan 900.000 tahun yang lalu. Mereka memperkirakan hanya ada 1.280 individu berkembang biak yang hidup selama transisi antara Pleistosen awal dan pertengahan. Sekitar 98,7 persen populasi leluhur hilang pada awal kemacetan leluhur yang berlangsung selama sekitar 117.000 tahun, menurut penelitian tersebut.
(Terkait: Sepertiga megafauna laut mati dalam kepunahan massal yang bahkan tidak kita sadari.)
Selama Pleistosen Akhir, manusia modern menyebar ke luar benua Afrika dan spesies manusia lain seperti Neanderthal mulai punah. Benua Australia dan Amerika juga pertama kali melihat manusia dan iklim umumnya dingin. Era ini terkenal karena lapisan es dan gletsernya yang sangat besar yang bergeser mengelilingi planet ini dan membentuk banyak bentang alam yang kita lihat di Bumi saat ini.
Dalam studi ini, tim menggunakan metode baru yang disebut proses penggabungan waktu sangat kecil (FitCoal) yang cepat, sebagai cara untuk menentukan kesimpulan demografi kuno dengan urutan genom manusia modern dari 3.154 orang.
“Fakta bahwa FitCoal dapat mendeteksi hambatan kuno yang parah bahkan dengan beberapa rangkaian merupakan sebuah terobosan,” kata rekan penulis studi dan ahli genetika populasi teoretis dari Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Texas di Houston, Yun-Xin FU dalam sebuah pernyataan.
FitCoal membantu tim menghitung seperti apa hilangnya nyawa pada zaman dahulu dan keragaman genetik dengan menggunakan rangkaian genom masa kini dari 10 populasi Afrika dan 40 populasi non-Afrika.
“Kesenjangan dalam catatan fosil Afrika dan Eurasia dapat dijelaskan secara kronologis karena hambatan pada Zaman Batu Awal,” kata rekan penulis studi dan antropolog Universitas Sapienza, Giorgio Manzi dalam sebuah pernyataan. “Ini bertepatan dengan periode waktu yang diusulkan mengenai hilangnya bukti fosil secara signifikan.”
Kesenjangan fosil hominin Afrika dan perkiraan jangka waktu fusi kromosom ditunjukkan di sebelah kanan. KREDIT: Sains.
Beberapa kemungkinan penyebab penurunan populasi ini sebagian besar terkait dengan iklim ekstrem. Suhu berubah, kekeringan parah terus terjadi, dan sumber makanan mungkin berkurang karena hewan seperti mamut, mastodon, dan sloth raksasa punah. Menurut penelitian tersebut, diperkirakan 65,85 persen keragaman genetik saat ini mungkin telah hilang karena hambatan ini. Hilangnya keragaman genetik memperpanjang periode terbatasnya jumlah manusia yang berhasil berkembang biak dan merupakan ancaman besar bagi spesies tersebut.
Namun, hambatan ini juga mungkin berkontribusi pada peristiwa spesiasi, yang terjadi ketika dua atau lebih spesies tercipta dari satu garis keturunan. Selama peristiwa spesiasi ini, dua kromosom nenek moyang mungkin telah menyatu membentuk apa yang sekarang disebut kromosom 2 pada manusia modern. Kromosom 2 adalah kromosom manusia terbesar kedua, dan mencakup sekitar 243 juta bahan penyusun pasangan basa DNA. Memahami perpecahan ini membantu tim menentukan dengan tepat apa yang mungkin menjadi nenek moyang terakhir Denisovan, Neanderthal, dan Homo sapiens (manusia modern).
(Terkait: Tongkat mirip lembing menunjukkan bahwa manusia purba mungkin adalah pekerja kayu yang rajin.)
“Temuan baru ini membuka bidang baru dalam evolusi manusia karena menimbulkan banyak pertanyaan, seperti tempat tinggal individu-individu ini, bagaimana mereka mengatasi bencana perubahan iklim, dan apakah seleksi alam selama masa kemacetan telah mempercepat evolusi otak manusia,” rekan penulis dan pakar genomik evolusi dan fungsional dari East China Normal University, Yi-Hsuan PAN, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Dalam penelitian di masa depan, para peneliti dapat terus menemukan jawaban tentang bagaimana populasi kecil tersebut bertahan dalam menghadapi kesulitan iklim. Ada kemungkinan bahwa pembelajaran mengendalikan api dan iklim yang mulai berubah menjadi lebih ramah terhadap kehidupan manusia berkontribusi terhadap peningkatan pesat populasi manusia sekitar 813.000 tahun yang lalu.
“Temuan ini hanyalah permulaan,” kata rekan penulis studi dan ahli genetika populasi teoritis dan biologi komputasi Institut Nutrisi dan Kesehatan Shanghai, LI Haipeng dalam sebuah pernyataan. “Tujuan masa depan dengan pengetahuan ini bertujuan untuk memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang evolusi manusia selama periode transisi Pleistosen Awal ke Tengah, yang pada gilirannya akan terus mengungkap misteri nenek moyang dan evolusi manusia purba.”