Svante Paabo: Petunjuk DNA akan Neanderthal dalam diri kita

Dengan membagikan hasil penelitian besar-besaran di seluruh dunia, ahli genetika Svante Pääbo menunjukkan bukti DNA bahwa manusia awal bercampur dengan Neanderthal setelah kita keluar dari Afrika. (Ya, banyak dari kita memiliki DNA Neanderthal.) Dia juga menunjukkan bagaimana sepotong tulang kecil dari jari kelingking cukup untuk mengidentifikasi spesies manusia baru.

Apa yang ingin saya bicarakan hari ini

adalah hal yang dapat diketahui dari mempelajari genom

manusia yang masih hidup

dan yang sudah punah.

Namun sebelumnya,

saya ingin sedikit mengingatkan apa yang telah Anda ketahui:

genom kita, materi genetis kita

tersimpan dalam hampir semua sel dalam tubuh kita dalam kromosom

dalam bentuk DNA,

yaitu molekul heliks ganda terkenal ini.

Informasi genetis

tersusun dalam bentuk urutan

dari empat basa

yang disingkat A, T, C, dan G.

Ada dua informasi --

satu pada masing-masing untaian --

yang penting

karena saat sel baru dibentuk, untaian ini terpisah,

untaian baru akan dibuat dengan untaian lama sebagai contohnya

dalam proses yang hampir sempurna.

Namun tentu saja di alam

tidak ada yang benar-benar sempurna,

sehingga terkadang ada kesalahan

dan huruf yang salah terbuat.

Sehingga kita bisa melihat hasil

mutasi semacam itu

saat membandingkan urutan DNA

di antara kita di ruangan ini, sebagai contohnya.

Jika saya membandingkan genom saya dan Anda

kira-kira ada sekitar 1.200 atau 1.300 huruf

yang berbeda.

Mutasi ini bertambah

kira-kira sebagai fungsi waktu.

Sehingga jika kita tambahkan simpanse, kita akan melihat lebih banyak perbedaan.

Sekitar 1 dari 100 huruf

akan berbeda dengan simpanse.

Lalu jika Anda tertarik pada sejarah

dari sepotong DNA atau keseluruhan genom,

Anda dapat merekonstruksi sejarahnya

dengan perbedaan yang Anda amati.

Biasanya kita menggambarkan ide kita tentang hal ini

dalam bentuk bagan seperti ini.

Pada kasus ini, sangat sederhana.

Dua urutan DNA manusia

sampai pada nenek moyang yang sama baru-baru ini.

Lebih jauh lagi kita punya nenek moyang yang sama dengan simpanse.

Karena mutasi ini

terjadi kira-kira sebagai fungsi waktu

jadi Anda dapat mengubah perbedaan ini

untuk memperkirakan waktunya,

di mana kedua orang itu,

memiliki nenek moyang yang sama sekitar setengah juta tahun yang lalu,

dan dengan simpanse,

mungkin sekitar lima juta tahun yang lalu.

Lalu apa yang terjadi dalam beberapa tahun terakhir

adalah ada teknologi di sekitar kita

yang memungkinkan Anda melihat banyak potongan DNA dengan cepat.

Sehingga kita dapat menentukan keseluruhan genom manusia

dalam hitungan jam.

Kita semua sudah pasti memiliki dua genom manusia --

satu dari ibu dan satu dari ayah.

Panjang genom itu sekitar 3 miliar huruf.

Kita akan menemukan bahwa satu atau dua genom

dalam tubuh saya yang akan digunakan

memiliki 3 juta perbedaan

kira-kira sebanyak itu.

Kemudian yang juga mulai dicoba

adalah menjelaskan bagaimana perbedaan genetis ini

tersebar di seluruh dunia.

Jika kita melakukannya

kita menemukan ada keragaman genetis dalam jumlah tertentu di Afrika.

Jika Anda melihat di luar Afrika,

sebenarnya ada lebih sedikit keragaman genetis.

Hal ini tentu saja mengejutkan,

karena orang yang berada di luar Afrika

jumlahnya enam hingga delapan kali lebih banyak.

Namun orang di Afrika

lebih kaya akan keragaman genetis.

Terlebih lagi, hampir seluruh ragam genetis

di luar Afrika

memiliki urutan DNA yang sangat dekat

dengan yang Anda temukan di Afrika.

Namun jika Anda melihat di Afrika

ada komponen dari keragaman genetis

yang urutannya tidak dekat dengan orang di luar Afrika.

Sehingga model untuk menjelaskan hal ini

adalah sebagian dari keragaman di Afrika, namun tidak semua

telah menyebar dan menghuni seluruh bagian dunia lainnya.

Dengan metode untuk memperkirakan waktu perbedaan genetis ini

telah membawa kita pada penjelasan

bahwa manusia modern --

manusia yang tidak berbeda dengan saya dan Anda

berkembang di Afrika baru-baru ini

sekitar 100.000 hingga 200.000 tahun yang lalu.

Kemudian, di antara 100.000 hingga 50.000 tahun yang lalu,

keluar dari Afrika

untuk menghuni seluruh dunia.

Jadi saya sering mengatakan

bahwa, dari sudut pandang genomika

kita semua orang Afrika.

Mungkin saat ini kita tinggal di Afrika

atau berada di pengasingan.

Akibat lainnya

dari asal manusia modern ini

adalah keragaman genetis

pada umumnya tersebar luas di dunia,

di banyak tempat,

dan keragaman itu cenderung tampak seperti gradien,

setidaknya jika dilihat dari atas.

Karena ada banyak ragam genetis

dengan gradien yang berbeda-beda

ini berarti jika kita menentukan urutan DNA --

genom dari satu individu --

kita dapat memperkirakan dengan tepat

dari mana orang itu berasal,

dengan syarat ayah-ibu atau kakek-neneknya

tidak banyak berpindah tempat.

Namun hal ini tidak berarti,

seperti yang cenderung dipikirkan orang,

bahwa ada perbedaan genetis yang besar antara sekelompok orang --

di benua yang berbeda, contohnya.

Kita juga dapat mulai bertanya demikian.

Sebagai contoh, inilah proyek yang sedang berjalan

untuk mengurutkan DNA dari 1.000 individu --

genomnya -- dari berbagai belahan dunia.

Mereka mengurutkan 185 orang Afrika

dari dua populasi di Afrika.

Pengurutan DNA orang yang jumlahnya kira-kira sama

di Eropa dan Cina.

Kami dapat mulai menentukan seberapa banyak perbedaannya,

berapa banyak huruf yang berbeda

pada setidaknya salah satu urutan individu tersebut.

Ternyata ada banyak: 38 juta lokasi berbeda.

Namun kita dapat bertanya: Apakah ada perbedaan mutlak

antara orang Afrika dan non-Afrika?

Mungkin banyak dari kita

memperkirakan ada perbedaan besar.

Dan perbedaan mutlak --

maksud saya perbedaan

di mana genom orang-orang Afrika berada pada lokasi tertentu,

di mana semua individu -- 100 persen -- memiliki 1 huruf yang sama,

dan semua di luar Afrika memiliki huruf yang lain.

Jawabannya adalah di antara jutaan perbedaan itu

tidak ada satupun perbedaan mutlak.

Ini mungkin mengejutkan.

Mungkin satu individu dikelompokkan ke tempat yang salah.

Jadi kami sedikit memperlonggar syaratnya

yaitu: Pada berapa posisi kita menemukan

di mana 95 persen orang Afrika memiliki

satu huruf tertentu.

95 persen memiliki huruf lainnya.

dan angkanya adalah 12.

Jadi ini sangat mengejutkan.

Ini berarti saat kita melihat pada seseorang

melihat seseorang dari Afrika

dan seseorang dari Eropa atau Asia,

kita tidak dapat memperkirakan satupun dari genom apa yang dibawa orang itu

dengan ketepatan 100 persen.

Hanya pada 12 lokasi

kita dapat berharap tebakan kita 95 persen benar.

Ini mungkin mengejutkan

karena tentu saja kita dapat melihat pada orang-orang ini

dan dengan mudah mengatakan dari mana asal nenek moyang mereka.

Jadi hal ini berarti

dalam sifat yang kita lihat

dan dapat langsung dilihat --

raut wajah, warna kulit, bentuk rambut --

tidak ditentukan oleh gen tunggal dengan efek yang besar,

namun ditentukan oleh banyak keragaman genetis berbeda

dengan frekuensi yang tampaknya berbeda

di antara berbagai belahan dunia.

Ada hal lain tentang sifat itu

yang dapat dengan mudah kita amati

dan saya rasa cukup layak untuk dipertimbangkan,

yaitu, dalam arti sebenarnya,

sifat itu benar-benar ada di permukaan tubuh.

Sifat-sifat yang kita sebutkan tadi --

raut wajah, bentuk rambut, warna kulit.

Ada juga beberapa sifat

yang berbeda di antara orang-orang di berbagai benua

yang berhubungan dengan cara kita mengolah makanan yang kita cerna

atau berhubungan dengan

cara kekebalan tubuh kita mengatasi mikroba

yang mencoba menyerang tubuh kita.

Itu adalah semua bagian tubuh kita

di mana kita langsung berinteraksi, langsung berhadapan

dengan lingkungan kita.

Mudah untuk membayangkan

bagaimana bagian-bagian tubuh itu

dapat dengan cepat dipengaruhi oleh seleksi lingkungan

yang menyebabkan frekuensi gen

yang terlibat di dalamnya berubah.

Namun jika kita melihat bagian tubuh lainnya

yang tidak langsung berhubungan dengan lingkungan --

ginjal, hati, jantung --

tidak mungkin untuk mengatakan,

hanya dengan melihat organ tubuh ini,

dari mana orang itu berasal.

Sehingga itu adalah hal menarik lainnya

yang berasal dari kenyataan

bahwa manusia memiliki asal yang sama di Afrika,

dan hal itu karena saat manusia itu berkembang

sekitar 100.000 tahun yang lalu,

mereka tidak sendirian di planet ini.

Ada jenis manusia yang lain,

mungkin yang terkenal adalah, Neanderthal --

jenis manusia yang tangguh

bandingkan gambar di sebelah kiri

dengan rangka manusia modern di sebelah kanan --

yang hidup di Asia Barat dan Eropa

sejak beberapa ratus ribu tahun.

Jadi pertanyaan yang menarik adalah,

apa yang terjadi saat mereka bertemu?

Apa yang terjadi dengan para Neanderthal?

Untuk mulai menjawab pertanyaan itu,

tim riset saya -- sudah 25 tahun ini --

bekerja pada metode untuk mengekstrak DNA

dari sisa-sisa Neanderthal

dan hewan yang sudah punah

yang berusia puluhan ribu tahun.

Ini melibatkan banyak isu teknis

bagaimana Anda mengekstrak DNA

bagaimana mengubahnya sehingga dapat diurutkan.

Anda harus bekerja dengan sangat hati-hati

untuk mencegah pencemaran

dari DNA diri Anda sendiri.

Kemudian, bersama dengan metode ini

yang memungkinkan pengurutan molekul DNA dengan sangat cepat

membuat kami berhasil

menunjukkan versi pertama dari genom Neanderthal.

sehingga Anda semua

dapat mencari genom Neanderthal di Internet.

atau setidaknya 55 persen dari genom itu

yang telah dapat kami rekonstruksi sejauh ini.

Anda bisa mulai membandingkannya dengan genom

orang-orang yang hidup di masa sekarang.

Satu pertanyaan

yang mungkin Anda ingin tanyakan

adalah apa yang terjadi saat mereka bertemu?

Apakah saling berbaur?

Cara untuk menanyakan hal tersebut

adalah melihat Neanderthal yang datang dari Eropa Selatan

dan membandingkan dengan genom

orang-orang yang hidup hari ini.

Jadi kami kemudian

melakukannya dengan sepasang individu

dimulai dengan dua orang Afrika,

meneliti dua genom orang Afrika

menemukan lokasi di mana perbedaan mereka berada

dan melihat pada setiap lokasi: Bagaimana dengan Neanderthal?

Apakah cocok dengan orang Afrika yang satu atau yang lain?

Kami memperkirakan tidak ada perbedaan

karena Neanderthal tidak pernah ke Afrika.

Seharusnya sama, tidak ada alasan untuk lebih dekat

pada orang Afrika yang satu dibanding yang lainnya.

Dan itu memang benar.

Secara statistik, tidak ada perbedaan

dalam seberapa sering genom Neanderthal cocok dengan berbagai genom orang Afrika.

Namun hal ini berbeda

jika kita melihat pada seorang Eropa dan seorang Afrika.

Genom Neanderthal jauh lebih sering

cocok dengan orang Eropa

dibandingkan orang Afrika.

Hal yang sama juga terjadi pada seorang Cina

dibandingkan seorang Afrika.

Genom Neanderthal akan jauh lebih sering cocok dengan orang Cina.

Ini mungkin juga mengejutkan

karena Neanderthal tidak pernah pergi ke Cina.

Jadi model penjelasan yang kami ajukan adalah

saat manusia modern keluar dari Afrika

sekitar 100.000 tahun yang lalu,

mereka bertemu Neanderthal.

Mungkin, mereka pertama kali bertemu di Timur Tengah

di mana Neanderthal hidup.

Jika kemudian mereka berbaur di sana,

maka manusia modern

yang menjadi nenek moyang

dari semua orang di luar Afrika

membawa komponen Neanderthal pada genom mereka

ke seluruh dunia.

Sehingga sekarang, orang-orang yang tinggal di luar Afrika

membawa sekitar 2,5% DNA

dari Neanderthal.

Jadi dengan menggunakan genom Neanderthal

sebagai titik acuan

dan dengan teknologi

untuk melihat pada sisa-sisa masa lalu

dan mengekstrak DNA,

kami dapat mulai menerapkannya di seluruh dunia.

Tempat pertama yang kami coba adalah Siberia Selatan

di Pegunungan Altai

di sebuah tempat bernama Denisova,

sebuah gua di dalam gunung itu,

di mana para arkeolog pada tahun 2008

menemukan potongan tulang kecil --

inilah tiruannya --

yang ternyata adalah ruas terakhir

dari jari kelingking manusia.

Ruas jari ini cukup terawetkan

sehingga kami dapat menentukan DNA dari individu ini

pada tingkatan yang lebih akurat

daripada Neanderthal

dan mulai menghubungkannya dengan genom Neanderthal

dan pada orang-orang masa kini.

Kami menemukan bahwa individu ini

memiliki asal urutan DNA yang sama

dengan Neanderthal sekitar 640.000 tahun sebelumnya

Dan lebih jauh lagi, 800.000 tahun sebelumnya

dibandingkan dengan manusia jaman sekarang

dengan asal yang sama.

Jadi individu ini berasal dari populasi

dengan asal yang sama dengan Neanderthal,

namun jauh lebih dahulu sehingga memiliki sejarah terpisah yang panjang.

Kami menyebut kelompok manusia ini

yang kami gambarkan untuk pertama kalinya

dari potongan tulang yang sangat kecil ini,

Denisovan,

menurut tempat ditemukan untuk pertama kalinya.

Jadi kita dapat bertanya untuk Denosovan,

hal yang sama seperti Neanderthal:

Apakah mereka berbaur dengan nenek moyang dari manusia jaman sekarang?

Jika kita menanyakannya

dan membandingkan genom Denisovan

dengan orang-orang di seluruh dunia,

secara mengejutkan kami menemukan

tidak ada bukti bahwa ada DNA Denisovan

ada pada orang yang ada di Siberia pada saat ini.

Namun kami menemukannya di Papua Nugini

dan pulau-pulau lainnya di Melanesia dan Pasifik.

Jadi hal ini mungkin berarti

Denisovan jauh lebih tersebar di masa lalu,

karena kami tidak pernah membayangkan nenek moyang orang Melanesia

berasal dari Siberia.

Jadi dari mempelajari

genom manusia yang sudah punah

kami mulai mendapatkan gambaran seperti apa dunia ini

saat manusia modern mulai keluar dari Afrika.

Di Barat, ada Neanderthal,

di Timur, ada Denisovan --

mungkin manusia yang lain juga

yang belum dapat kami gambarkan.

Kami tidak tahu dengan pasti di mana perbatasan manusia-manusia ini

namun kami tahu di Siberia Selatan

ada Neanderthal dan Denisovan

setidaknya pada suatu saat.

Lalu manusia modern muncul di suatu tempat di Afrika,

keluar dari Afrika, dan mungkin di Timur Tengah.

Mereka berjumpa Neanderthal, berbaur dengan mereka

dan terus menyebar ke seluruh dunia,

dan di suatu tempat di Asia Selatan

mereka bertemu Denisovan dan berbaur dengan mereka

dan berlanjut menyebar menuju Pasifik.

Lalu bentuk manusia awal ini lenyap

namun mereka masih hidup saat ini

pada beberapa bagian diri kita --

pada orang-orang di luar Afrika yang memiliki dua setengah persen DNA

dari Neanderthal,

dan orang-orang di Melanesia

yang memiliki 5 persen DNA tambahan

dari Denisovan.

Apakah hal ini berarti bahwa ada

perbedaan mutlak

antara orang-orang di Afrika dan di luar Afrika

karena orang-orang di luar Afrika

memiliki komponen tua di dalam genom mereka

dari bentuk manusia yang sudah punah ini

sedangkan orang Afrika tidak?

Saya rasa hal ini tidak benar.

Sepertinya, manusia modern

berkembang di suatu tempat di Afrika.

Mereka juga tentu saja menyebar di seluruh Afrika

dan ada bentuk manusia yang lebih tua di sana.

Karena kita berbaur di tempat lain,

saya yakin suatu saat,

mungkin saat kita memiliki genom

dari bentuk kehidupan yang lebih tua di Afrika

kita menemukan bahwa kehidupan itu juga berbaur

dengan manusia modern awal di Afrika.

Jadi sebagai kesimpulan,

apa yang telah kami pelajari dari mempelajari genom

dari manusia jaman sekarang

dan manusia yang sudah punah?

Kami mungkin belajar banyak hal,

namun satu hal yang saya anggap penting untuk disebutkan

adalah pelajaran bahwa kita selalu berbaur.

Kita berbaur dengan bentuk kehidupan yang lebih tua ini

kapanpun kita bertemu

dan kita saling berbaur satu sama lain sejak itu.

Terima kasih atas perhatian Anda.

(Tepuk tangan)