September 24, 2022

Elizabeth Sawchuk adalah rekan postdoctoral Banting dan profesor tambahan Antropologi, Universitas Alberta; Jessica Thompson adalah asisten profesor Antropologi, Universitas Yale; Mary Prendergast adalah profesor Antropologi, Universitas Rice. Cerita ini awalnya ditampilkan di Percakapan.

Setiap orang yang hidup di planet saat ini adalah keturunan dari orang-orang yang hidup sebagai pemburu-pengumpul di Afrika.

Benua adalah tempat lahirnya asal usul dan kecerdikan manusia, dan dengan setiap penemuan fosil dan arkeologi baru, kita belajar lebih banyak tentang masa lalu Afrika kita bersama. Penelitian semacam itu cenderung berfokus pada saat spesies kita, Homo sapiens, menyebar ke daratan lain 80.000 hingga 60.000 tahun yang lalu. Tapi apa yang terjadi di Afrika setelah itu, dan mengapa kita tidak tahu lebih banyak tentang orang-orang yang tersisa?

Studi baru kami, yang dilakukan oleh tim interdisipliner yang terdiri dari 44 peneliti yang berbasis di 12 negara, membantu menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Dengan mengurutkan dan menganalisis DNA purba (aDNA) dari orang-orang yang hidup selama 18.000 tahun, kami secara kasar menggandakan usia urutan aDNA dari Afrika sub-Sahara. Dan informasi genetik ini membantu para antropolog seperti kita untuk lebih memahami tentang bagaimana manusia modern bergerak dan berbaur di Afrika dahulu kala.

Orang-orang berlindung di ceruk batu alam, meninggalkan catatan arkeologis tentang aktivitas sehari-hari mereka—dan terkadang kuburan mereka. Dengan menggali dengan cermat, para arkeolog dapat menghubungkan informasi dari aDNA dengan informasi tentang kehidupan sosial orang-orang tersebut. Jacob Davis, CC BY-ND

Menelusuri masa lalu manusia kita di Afrika

Dimulai sekitar 300.000 tahun yang lalu, orang-orang di Afrika yang mirip kita—manusia modern dengan anatomi paling awal—juga mulai berperilaku dengan cara yang tampak sangat manusiawi. Mereka membuat alat-alat batu jenis baru dan mulai mengangkut bahan mentah hingga 250 mil (400 kilometer), kemungkinan besar melalui jaringan perdagangan. Pada 140.000 hingga 120.000 tahun yang lalu, orang membuat pakaian dari kulit binatang dan mulai menghiasi diri mereka dengan manik-manik kerang laut yang ditusuk.

Sementara inovasi awal muncul secara tambal sulam, perubahan yang lebih luas terjadi sekitar 50.000 tahun yang lalu—sekitar waktu yang sama ketika orang mulai pindah ke tempat-tempat yang jauh seperti Australia. Alat-alat batu dan tulang jenis baru menjadi umum, dan orang-orang mulai membuat dan menukar manik-manik kulit telur burung unta. Dan sementara sebagian besar seni cadas di Afrika tidak bertanggal dan lapuk, peningkatan pigmen oker di situs arkeologi mengisyaratkan ledakan seni.

See also  Bagaimana perubahan iklim purba membentuk migrasi manusia

Apa yang menyebabkan pergeseran ini, yang dikenal sebagai transisi Zaman Batu Akhir, telah menjadi misteri arkeologis yang sudah berlangsung lama. Mengapa alat dan perilaku tertentu, yang sampai saat itu muncul sedikit demi sedikit di seluruh Afrika, tiba-tiba menyebar luas? Apakah itu ada hubungannya dengan perubahan jumlah orang, atau bagaimana mereka berinteraksi?

Sembilan manik-manik burung unta berbentuk cakram
Manik-manik yang terbuat dari kulit telur burung unta adalah barang dagangan panas dan dapat menunjukkan sejauh mana jaringan sosial kuno. Jennifer Miller, CC BY-ND

Tantangan mengakses masa lalu yang dalam

Para arkeolog merekonstruksi perilaku manusia di masa lalu terutama melalui barang-barang yang ditinggalkan manusia—sisa makanan, peralatan, ornamen, dan terkadang bahkan tubuh mereka. Catatan ini dapat terakumulasi selama ribuan tahun, menciptakan pandangan mata pencaharian sehari-hari yang benar-benar rata-rata dalam jangka waktu yang lama. Namun, sulit untuk mempelajari demografi kuno, atau bagaimana populasi berubah, dari catatan arkeologi saja.

Di sinilah DNA dapat membantu. Ketika dikombinasikan dengan bukti dari arkeologi, linguistik, dan sejarah lisan dan tertulis, para ilmuwan dapat mengumpulkan bagaimana orang bergerak dan berinteraksi berdasarkan kelompok mana yang memiliki kesamaan genetik.

Tapi DNA dari orang yang hidup tidak bisa menceritakan keseluruhan cerita. Populasi Afrika telah berubah selama 5.000 tahun terakhir oleh penyebaran penggembalaan dan pertanian, perkembangan kota, pandemi kuno, dan kerusakan akibat kolonialisme dan perbudakan. Proses ini menyebabkan beberapa garis keturunan menghilang dan menyatukan yang lain, membentuk populasi baru.

Menggunakan DNA masa kini untuk merekonstruksi lanskap genetik kuno seperti membaca surat yang ditinggalkan di tengah hujan: beberapa kata ada di sana tetapi kabur, dan beberapa hilang sama sekali. Para peneliti membutuhkan DNA purba dari sisa-sisa arkeologi manusia untuk mengeksplorasi keragaman manusia di tempat dan waktu yang berbeda dan untuk memahami faktor-faktor apa yang membentuknya.

Sayangnya, aDNA dari Afrika sangat sulit untuk dipulihkan karena benua yang berada di garis khatulistiwa dan panas serta kelembaban menurunkan DNA. Sementara aDNA tertua dari Eurasia berusia sekitar 400.000 tahun, semua urutan dari Afrika sub-Sahara hingga saat ini lebih muda dari sekitar 9.000 tahun.

Peta dengan penanda hitam dan biru yang menunjukkan distribusi data DNA purba di Afrika dan dunia
Peta semua genom kuno yang diterbitkan, dengan titik-titik hitam yang disesuaikan dengan jumlah genom individu. Titik-titik biru menunjukkan pemburu Zaman Batu Akhir sebanding dengan yang ada dalam penelitian kami. Bintang merah menunjukkan individu yang dilaporkan untuk pertama kalinya dalam penelitian kami. Peta sisipan menggarisbawahi kesenjangan antara Afrika dan bagian lain dunia dalam hal genom kuno yang diterbitkan. Maria Prendergast; peta dasar oleh Natural Earth, CC BY-ND

Menembus ‘langit-langit tropis’

Karena setiap orang membawa warisan genetik yang diwarisi dari generasi nenek moyang mereka, tim kami dapat menggunakan DNA dari individu yang hidup antara 18.000-400 tahun yang lalu untuk mengeksplorasi bagaimana orang berinteraksi sejauh 80.000-50.000 tahun terakhir. Ini memungkinkan kami, untuk pertama kalinya, menguji apakah perubahan demografis berperan dalam transisi Zaman Batu Akhir.

See also  Kamera ini dapat menjepret atom lebih baik daripada smartphone

Tim kami mengurutkan aDNA dari enam individu yang terkubur di tempat yang sekarang disebut Tanzania, Malawi, dan Zambia. Kami membandingkan urutan ini dengan aDNA yang dipelajari sebelumnya dari 28 individu yang terkubur di situs yang membentang dari Kamerun hingga Ethiopia dan turun ke Afrika Selatan. Kami juga menghasilkan data DNA baru dan lebih baik untuk 15 orang ini, mencoba mengekstrak informasi sebanyak mungkin dari segelintir kecil individu Afrika kuno yang DNA-nya terawetkan cukup baik untuk dipelajari.

Ini menciptakan kumpulan data genetik terbesar sejauh ini untuk mempelajari sejarah populasi pengumpul Afrika kuno—orang yang berburu, mengumpulkan, atau memancing. Kami menggunakannya untuk menjelajahi struktur populasi yang ada sebelum perubahan besar-besaran selama beberapa ribu tahun terakhir.

Bangunan museum berwarna putih dan hijau yang dikelilingi oleh pohon palem
Museum Nasional Tanzania di Dar es Salaam. Studi DNA kuno di Afrika dimungkinkan oleh upaya kurator lokal untuk melindungi dan melestarikan sisa-sisa dalam kondisi tropis. Mary Prendergast, CC BY-ND

DNA membebani perdebatan yang sudah berlangsung lama

Kami menemukan bahwa orang-orang memang mengubah cara mereka bergerak dan berinteraksi di sekitar transisi Zaman Batu Akhir.

Meskipun dipisahkan oleh ribuan mil dan tahun, semua individu purba dalam penelitian ini adalah keturunan dari tiga populasi yang sama yang terkait dengan Afrika timur, selatan, dan tengah kuno dan masa kini. Kehadiran leluhur Afrika timur hingga selatan Zambia, dan leluhur Afrika selatan hingga utara Kenya, menunjukkan bahwa orang-orang bergerak jauh dan memiliki anak dengan orang-orang yang terletak jauh dari tempat mereka dilahirkan. Satu-satunya cara struktur populasi ini bisa muncul adalah jika orang-orang berpindah jarak jauh selama ribuan tahun.

Selain itu, penelitian kami menunjukkan bahwa hampir semua orang Afrika timur purba memiliki jumlah variasi genetik yang sangat tinggi dengan pemburu-pengumpul yang saat ini tinggal di hutan hujan Afrika tengah, menjadikan Afrika timur kuno benar-benar tempat peleburan genetik. Kita dapat mengatakan bahwa pencampuran dan perpindahan ini terjadi setelah sekitar 50.000 tahun yang lalu, ketika ada perpecahan besar dalam populasi pengumpul Afrika tengah.

Kami juga mencatat bahwa individu dalam penelitian kami secara genetik paling mirip hanya tetangga geografis terdekat mereka. Ini memberitahu kita bahwa setelah sekitar 20.000 tahun yang lalu, para pemburu di beberapa wilayah Afrika hampir secara eksklusif menemukan pasangan mereka secara lokal. Praktik ini pasti sangat kuat dan bertahan untuk waktu yang sangat lama, karena hasil kami menunjukkan bahwa beberapa kelompok tetap independen secara genetik dari tetangga mereka selama beberapa ribu tahun. Itu sangat jelas di Malawi dan Zambia, di mana satu-satunya hubungan dekat yang kami deteksi adalah antara orang-orang yang dikubur pada waktu yang sama di tempat yang sama.

See also  Dengarkan: Meteoroid membuat suara 'bloop' kecil saat menabrak Mars

Kami tidak tahu mengapa orang mulai “hidup secara lokal” lagi. Perubahan lingkungan saat Zaman Es terakhir memuncak dan menyusut antara sekitar 26.000 hingga 11.500 tahun yang lalu mungkin telah membuatnya lebih ekonomis untuk mencari makan lebih dekat ke rumah, atau mungkin jaringan pertukaran yang rumit mengurangi kebutuhan orang untuk bepergian dengan benda-benda.

Atau, identitas kelompok baru mungkin telah muncul, merestrukturisasi aturan pernikahan. Jika demikian, kita akan berharap untuk melihat artefak dan tradisi lain seperti seni cadas beragam, dengan jenis tertentu mengelompok ke berbagai wilayah. Memang, inilah yang ditemukan para arkeolog—sebuah tren yang dikenal sebagai regionalisasi. Sekarang kita tahu bahwa fenomena ini tidak hanya mempengaruhi tradisi budaya, tetapi juga aliran gen.

Pekerja di meja menyortir barang-barang arkeologi kecil dengan tangan
Memulihkan dan menyortir sisa-sisa arkeologi adalah proses yang lambat dan melelahkan, di mana bahkan fragmen kecil dapat menceritakan kisah besar. Chelsea Smith, CC BY-ND

Data baru, pertanyaan baru

Seperti biasa, penelitian aDNA menimbulkan banyak pertanyaan sebagai jawaban. Menemukan nenek moyang Afrika tengah di seluruh Afrika timur dan selatan mendorong para antropolog untuk mempertimbangkan kembali bagaimana wilayah-wilayah ini saling berhubungan di masa lalu. Ini penting karena Afrika tengah masih belum dipelajari secara arkeologis, sebagian karena tantangan politik, ekonomi, dan logistik yang membuat penelitian di sana menjadi sulit.

Selain itu, sementara bukti genetik mendukung transisi demografi besar di Afrika setelah 50.000 tahun yang lalu, kami masih belum mengetahui pendorong utamanya. Menentukan apa yang memicu transisi Zaman Batu Akhir akan membutuhkan pemeriksaan lebih dekat terhadap catatan lingkungan, arkeologi, dan genetik regional untuk memahami bagaimana proses ini berlangsung di Afrika sub-Sahara.

Akhirnya, penelitian ini adalah pengingat yang jelas bahwa para peneliti masih harus banyak belajar dari individu dan artefak kuno yang disimpan di museum-museum Afrika, dan menyoroti peran penting para kurator yang mengelola koleksi-koleksi ini. Sementara beberapa sisa-sisa manusia dalam penelitian ini ditemukan dalam dekade terakhir, yang lain telah berada di museum selama setengah abad.

Meskipun kemajuan teknologi mendorong kembali batas waktu untuk aDNA, penting untuk diingat bahwa para ilmuwan baru saja mulai memahami keragaman manusia di Afrika, dulu dan sekarang. ]

Percakapan