Apa yang diwariskan Neanderthal pada manusia modern?

Neanderthal Hak atas foto EntressangleDaynesSPL
Image caption Neanderthal memberikan kita ten yang menpengaruhi sejumlah penyakit. (Kredit: Entressangle/Daynes/SPL)

Gara-gara hubungan seks pada masa prasejarah, banyak di antara kita memiliki gen Neanderthal. Apa sebenarnya pengaruh DNA Neanderthal pada manusia modern?

Saya 2,5% Neanderthal.

Fakta itu didapat berdasarkan sebuah analisis genetik dari potongan DNA saya. Jumlah tersebut hanya sedikit lebih kecil dibandingkan dengan rata-rata gen Neanderthal pada orang Eropa, yaitu 2,7%. Saya dan kebanyakan orang Eropa lainnya, memiliki gen Neanderthal alami akibat kecelakaan sejarah.

Ribuan tahun lalu, manusia modern berkelana ke Neanderthal di suatu tempat di Asia atau Eropa. Kami tidak mengetahui secara pasti apa yang telah terjadi, tetapi tampaknya nenek moyang saya telah berhubungan seks dengan anggota dari spesies lain. Sangat mungkin nenek moyangmu juga melakukannya.

Kita dapat melihat jejak pertemuan prasejarah ini dalam DNA setiap orang di luar Afrika – dan juga di Afrika dengan sebuah tingkat yang lebih rendah.

Kita sekarang punya gambaran acak mengenai bagian mana dari gen kita yang berasal dari Neanderthal. Hal itu membuta kita bisa mengetahui pengaruh DNA Neanderthal pada kita – dan itu tidak seluruhnya baik.

Hak atas foto PlaillyDaynesSPL
Image caption Kita tidak sepenuhnya memahami mengapa Neanderthal punah, tetapi sejumlah bagian kecil dari mereka tetap hidup.(Kredit: Plailly/Daynes/SPL)

Kabar bahwa banyak dari kita yang memiliki nenek moyang Neanderthal menjadi berita utama pada 2010. Penemuan itu menjadi sebuah kejutan bagi banyak ahli sains.

“Saya tahu bahwa ada kemungkinan bahwa Neanderthal telah bercampur dengan manusia modern, tetapi saya punya prasangka yang menentangnya,”jelas Svante Pääbo salah seorang pakar di Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology di Leipzig, Germany.

“Kekuatan data genetis, yang merupakan salah satu yang memberikan kesimpulan itu, membuat seseorang harus percaya terhadap hasil itu.”

Dalam memelopori sebuah metode baru, Pääbo dan rekannya menggali potongan-potongan DNA purba dari sisa-sisa jasad tiga Neanderthal yang ditemukan di Gua Vindija di Kroasia. Ketiga Neanderthal ini hidup antara 38.000 dan 44.000 yang lalu. Tim itu kemudian membandingkan DNA para Neanderthal dengan manusia modern.

Itu merupakan contoh pertama dari rangkaian genetik Neanderthal, dan itu menyediakan bukti-bukti yang kuat bahwa mereka telah berkontribusi terhadap gen Eurasia modern. Dengan kata lain, salah satu nenek moyang saya berhubungan dengan spesies yang berbeda dan mereka memproduksi keturunan yang subur. Kini kira mengetahui bagaimana ini terjadi lebih dari sekali.

Terlebih lagi, kadar DNA Neanderthal pada orang-orang Eurasia berkisar 1-4%. Itu berarti potongan-potongan yang saya bawa mungkin tidak sama dengan Anda.

Pada 2013 ahli sains merangkai genom Neanderthal dengan kualitas tinggi untuk pertama kali, yang berasal dari seorang sisa-sisa jasad Nenanderthal berjenis kelamin perempuan yang ditemukan di sebuah gua di Siberia. Dia dikenal dengan Neanderthal Altai. Genom yang diperoleh darinya sangat lengkap sehingga memungkinkan untuk membuat perbandingan lebih rinci dengan manusia.

Dengan menggunakan genom itu, para peneliti menemukan bahwa 20% genom Neanderthal dapat ditemukan pada tubuh manusia saat ini. Namun, tidak ada seorang pun yang memiliki seluruh 20%. Gen Neandertal tersebar dalam lintas jenis populasi, bisa jadi lebih banyak pada populasi lain yang belum diteliti.

Jika kita merangkai genom dari setiap orang yang hidup, kita dapat menemukan 30-40% genom Neanderthal, jelas penulis Joshua Akey dari Universitas Washington di Seattle, AS. "Kunci utamanya adalah, dalam studi kami tidak hanya dari seorang leluhur Neanderthal. Kami menemukan rangkaian dari seluruh sejarah interaksi yang terjadi antara manusia modern dan Neanderthal."

Hak atas foto Bence Viola
Image caption Gua Denisovan di pengunungan Altai Siberia, ditemukan peninggalan Neanderthal.

Karena DNA Neanderthal tersebar, kami tidak mengetahui lebih banyak mengenai apa pengaruh gen Neanderthal terhadap setiap individu. Jadi 2,5% gen Neanderthal yang ada pada tubuh saya, tidak berarti banyak bagi saya.

Akan tetapi, jika kita menggabungkan seluruh sisa Neanderthal, kita dapat melihat polanya, dan itu memberitahukan kepada kita apa saja yang membuat kita dapat berterimakasih kepada mereka.

Pertama, sejumlah aspek dari penampilan kita dapat ditelusuri dari hubungan antar-spesies.

Ketika para peneliti menyisir melalui genom Altai dan membandingkannya dengan lebih dari 1.000 manusia modern, mereka menyadari bahwa sejumlah rangkaian genetis seringkali muncul. Alih-alih menjadi titik-titik di sekitar genom kita, DNA Neanderthal lebih merata di lokasi tertentu.

Sebagai contoh, hampir 80% ras Eurasia memiliki versi gen Neanderthal yang menciptakan keratin yang halus, kata Pääbo. Keratin merupakan sebuah protein yang digunakan untuk memperkuat kulit kita, rambut dan kuku.

Kita mungkin telah mewarisi begitu banyak karena itu dapat membantu menguatkan kulit kita dalam beradaptasi dengan lingkungan yang dingin di Eropa. Itu juga mungkin dapat membantu kita untuk mengontrol seberapa besar kita kehilangan cairan melalui keringat, kata Akey.

Persoalannya adalah, kulit kita merupakan organ yang terbesar dan memiliki fungsi yang banyak, jadi sangat sulit untuk mengatakan dengan pasti apa keuntungan yang diberikan dari kelebihan gen keratin ini terhadap kita. Pääbo pikir aspek ini warisan ini mungkin sebenarnya “agak sepele.” Tetapi studi yang serupa mengungkapkan gen Neanderthal mungkin dapat menjadi lebih signifikan.

Hak atas foto Erich FerdinandCC by 2.0
Image caption Neanderthal merupakan nenek moyang seseorang…. (Kredit: Erich Ferdinand/CC by 2.0)

Sejumlah varian gen Neanderthal pada diri kita mungkin mempengaruhi kita untuk mengalami sejumlah penyakit dan perilaku. Ini termasuk lupus, penyakit Crohn, diabetes tipe 2 dan depresi.

Anehnya, sebagian dari kita juga mewarisi gen yang berkaitan dengan kecenderungan untuk mengalami kecanduan merokok. Saya tidak merokok, tapi uji genetik saya menyebutkan bahwa, berdasarkan genotype saya, jika saya merupakan perokok mungkin saya merokok lebih dari rata-rata orang Eropa.

Dapat dibayangkan bahwa kecenderungan untuk menjadi perokok berat dapat diwariskan dari Neanderthal. Tetapi saya tidak memiliki detail yang cukup untuk mengetahuinya secara pasti.

Hal yang sama berlaku terhadap semua yang berkaitan dengan penyakit. Sebagai contoh, banyak mutasi genetik yang berkaitan dengan sebuah peningkatan risiko berkembangnya diabetes tipe 2. Kami hanya mewarisi mutasi tertentu dari Neanderthal.

“Kami memilki pemahaman yang tidak lengkap dari arsitektur genetik dari sebagian besar penyakit,” jelas Akey. “Bagi setiap individu, beberapa persen gen Neanderthal yang Anda miliki memiliki sebuah dampak minor terhadap risiko terkena penyakit,” sebagian besar dari kita tidak memiliki alasan untuk menyalahkan Neanderthal untuk penyakit kita.

” Jika Anda menggabungkan semuanya, varian gen Neanderthal mungkin memiliki kontribusi terhadap sebuah kelompok penting dari gen yang mempengaruhi penyakit. Tetapi meski jika Anda memiliki gen yang berisiko, bukan berarti Anda akan terhubung dengan penyakit. “Itu tergantung dari konstitusi genetik dan lingkungan,” jelas Pääbo.

Itu tampak aneh bahwa kita mewarisi penyakit sama sekali yang disebabkan gen. Setelah semuanya terjadi, hanya gen yang memiliki manfaat yang dapat bertahan, jadi yang pasti lebih dari ratusan generasi kita harus terbebas dari kontribusi gen yang tidak diinginkan? Tidak perlu.

Untuk satu hal, gen mungkin memiliki manfaat walaupun sekali.

Mempertimbangkan varian gen yang berkontribusi terhadap prevalensi diabetes tipe 2 dalam masyarakat Barat, di mana orang jarang sekali merasa lapar.

“Mungkin ada beberapa adaptasi Neanderthal yang kemudian diambil oleh manusia modern.” Ketika kita berkumpul dengan pemburu, merupakan praktik yang normal untuk pergi selama beberapa hari tanpa makan, kata Carles Lalueza-Fox dari Universitas Pompeu Fabra di Barcelona, Spanyol.

“Ketika Anda tiba-tiba menangkap mangsa, maka Anda akan berada di sana dan makan selama beberapa hari sampai habis dan hanya tulang yang tersisa.”

Itu berarti gen kita telah berevolusi untuk mengatasi berbagai serangan – seperti kelaparan dan hari-hari ketika banyak makanan berlimpah. Jika itu benar, maka tidak mengherankan jika gen Neanderthal sekarang menjadi lebih kelam.

Kami tidak berevolusi untuk mengisi perut dengan makanan setiap hari, itu mengapa gen yang sama itu dapat menyebabkan kerusakan. Sulit untuk menjelaskan gen yang membuat kita cenderung menjadi pecandu tembakau.

Di masa itu tidak ada rokok, tembakau berasal dari Amerika Utara dan tidak ada orang yang tinggal di sana pada masa Neanderthal.

Bagaimanapun, mutasi dapat memiliki fungsi yang lain di masa lalu, mungkin berkaitan dengan reseptor otak dalam merasakan nikotin. Atau itu mungkin hanya merupakan sebuah kebetulan.

“Evolusi membutuhkan waktu lama untuk dilakukan,” jelas Akey. Jenis manusia-Neanderthal terjadi lebih dari 1.000 generasi yang lalu, yang merupakan masa yang sulit.

“Terkadang sesuatu terjadi hanya untuk bertahan. Mungkin itu akan tampak berbeda pada jutaan tahun dari sekarang.” Untung saja, itu sama sekali bukan merupakan kabar buruk. Seperti rangkaian kekayaan-keratin kita, kita juga tampak mewarisi sejumlah gen yang meningkatkan sistem kekebalan.

Ketika manusia modern meninggalkan Afrika dan tiba di Eropa, mereka mungkin mengalami segala macam penyakit yang tidak dikenal yang mereka tidak memiliki kekebalan terhadapnya.

Bagaimanapun, Neanderthal telah berada di Eropa lebih dari ratusan ribu tahun yang lalu, jadi mereka mungkin beradaptasi dengan penyakit lokal. Keturunan manusia dan Neanderthal dapat mewarisi sejumlah adaptasi ini, membantu mereka untuk bertahan.

Hak atas foto Dpa picture alliance archive
Image caption Rambut merah mungkin telah menjadi sesuatu yang umum (Kredit: Dpa picture alliance archive)

Untuk saat ini sulit untuk menunjukkan dengan tepat apa yang telah dilakukan 2,5% DNA Neanderthal saya. Alasan yang sederhana: pemahaman kita terhadap peninggalan genetis terbatas. Manusia memiliki lebih dari 25.000 gen dan kami tidak mengetahui apa yang telah dilakukan sebagian besar dari gen itu. Persoalan itu menjadi rumit karena setiap orang memiliki sedikit DNA Neanderthal yang berbeda.

Mungkin tidak ada kasus di mana “sebuah gen Neanderthal yang tunggal merupakan sesuatu yang luar biasa, yang bisa jadi seluruh manusia modern memilikinya,” jelas Jean-Jacques Hublin, ahli dari the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology.

Hublin berpendapat “gen Neanderthal yang besar” tidak berwujud, dan kontribusi mereka terhadap genom kita tidaklah penting. Sebaliknya, gen manusia modern telah meredamnya.

“Ini seperti sebuah noda di baju anda yang mengatakan sesuatu pada 50.000 tahun yang lalu.” Akey tidak sependapat. Dia mengatakan bahwa, Anda melihat pada bagaimana DNA Neanderthal ada di seluruh dunia, sangat jelas itu merupakan sesuatu yang kecil tetapi memiliki kontribusi penting terhadap “sebuah kumpulan gen yang mempengaruhi penyakit”.

DNA Neanderthal juga merupakan petunjuk terhadap apa yang membuat kita sebagai spesies yang unik. Dengan menunjukan dengan tepat lokasi di mana itu berada, kami dapat mengidentifikasikan gen yang hanya dibuat oleh spesies kita, kata Akey.

Gen-gen itu membantu kita memahami mengapa kita dapat bertahan, ketika Neanderthal dan semua spesies hominin lenyap.

Ketika saya menulis ini, pakar genetik di beberapa laboratorium sibuk untuk memecahkan bagaimana sebenarnya pengaruh DNA Neanderthal itu.

Saya masih berharap bahwa saya dapat segera mengetahui apa yang dilakukan oleh 2,5% dari DNA saya, dan bagaimana itu berkontribusi terhadap hidup saya. Anda dapat membawa artikel aslinya What did the Neanderthals do for us? Dan artikel lain dalam BBC Earth.

Berita terkait