Neanderthal, sepupu terdekat manusia modern, hidup di beberapa wilayah Eropa dan Asia hingga punah sekitar 30.000 tahun yang lalu.
Penelitian genetika mengungkap lebih banyak lagi tentang hubungan antara manusia modern dan kerabatnya yang telah lama hilang – yang terbaru adalah serbuan perkawinan silang antara spesies kita yang terjadi dalam waktu yang relatif singkat sekitar 47.000 tahun yang lalu . Namun satu misteri masih tetap ada.
Genom Homo sapiens saat ini mengandung sedikit DNA Neanderthal. Jejak genetik ini berasal dari hampir setiap bagian genom Neanderthal – kecuali kromosom seks Y, yang bertanggung jawab untuk menghasilkan laki-laki.
Jadi apa yang terjadi dengan kromosom Y Neanderthal? Kromosom itu bisa saja hilang secara tidak sengaja, atau karena pola perkawinan atau fungsi yang kurang baik. Namun, jawabannya mungkin terletak pada teori yang sudah ada sejak seabad lalu tentang kesehatan hibrida antarspesies.
Jenis kelamin, gen dan kromosom Neanderthal
Neanderthal dan manusia modern berpisah sekitar 550.000 hingga 765.000 tahun lalu di Afrika, saat Neanderthal berkelana ke Eropa tetapi nenek moyang kita tetap tinggal di sana. Mereka tidak akan bertemu lagi hingga H. sapiens bermigrasi ke Eropa dan Asia antara 40.000 hingga 50.000 tahun lalu.
Para ilmuwan telah menemukan salinan seluruh genom Neanderthal jantan dan betina, berkat DNA dari tulang dan gigi individu Neanderthal yang terpelihara dengan baik di Eropa dan Asia. Tidak mengherankan, genom Neanderthal sangat mirip dengan genom kita, mengandung sekitar 20.000 gen yang digabungkan menjadi 23 kromosom.
Seperti kita, mereka memiliki dua salinan dari 22 kromosom tersebut (satu dari masing-masing orang tua), dan juga sepasang kromosom seks. Perempuan mempunyai dua kromosom X, sedangkan laki-laki mempunyai satu kromosom X dan satu Y.
Kromosom Y sulit diurutkan karena mengandung banyak DNA “sampah” yang berulang , sehingga genom Y Neanderthal hanya diurutkan sebagian . Namun, potongan besar yang telah diurutkan mengandung versi beberapa gen yang sama yang ada dalam kromosom Y manusia modern.
Pada manusia modern, gen kromosom Y yang disebut SRY memulai proses perkembangan embrio XY menjadi laki-laki. Gen SRY memainkan peran ini pada semua kera, jadi kami berasumsi hal yang sama juga terjadi pada Neanderthal – meskipun kami belum menemukan gen SRY pada Neanderthal itu sendiri.
Perkawinan antarspesies meninggalkan kita dengan gen Neanderthal
Ada banyak petunjuk kecil yang menandai rangkaian DNA berasal dari Neanderthal atau H. sapiens . Jadi kita bisa mencari potongan rangkaian DNA Neanderthal dalam genom manusia modern.
Genom semua garis keturunan manusia yang berasal dari Eropa mengandung sekitar 2% rangkaian DNA Neanderthal. Silsilah dari Asia dan India mengandung lebih banyak lagi silsilah , sedangkan silsilah yang terbatas di Afrika tidak memiliki silsilah apa pun. Beberapa genom Homo sapiens purba mengandung lebih banyak lagi – sekitar 6% – sehingga sepertinya gen Neanderthal secara bertahap memudar.
Sebagian besar DNA Neanderthal ini tiba pada periode 7.000 tahun sekitar 47.000 tahun yang lalu, setelah manusia modern keluar dari Afrika menuju Eropa, dan sebelum Neanderthal punah sekitar 30.000 tahun yang lalu. Selama ini pasti banyak terjadi perjodohan antara Neanderthal dan manusia .
Setidaknya setengah dari keseluruhan genom Neanderthal dapat disatukan dari fragmen yang ditemukan dalam genom manusia kontemporer yang berbeda. Kita berterima kasih kepada nenek moyang Neanderthal kita atas ciri-ciri seperti rambut merah, radang sendi, dan ketahanan terhadap beberapa penyakit.
Ada satu pengecualian yang mencolok. Tidak ada manusia masa kini yang ditemukan memiliki bagian kromosom Y Neanderthal.
Apa yang terjadi dengan kromosom Y Neanderthal?
Apakah kromosom Y Neanderthal hilang hanya karena nasib buruk? Bukankah tugasnya menghasilkan laki-laki sangat bagus? Apakah perempuan Neanderthal, tapi bukan laki-laki, melakukan perkawinan antarspesies? Atau apakah ada sesuatu yang beracun pada Neanderthal Y sehingga tidak cocok dengan gen manusia?
Kromosom AY berada di akhir garis apabila pembawanya tidak memiliki anak laki-laki, sehingga kromosom tersebut mungkin hilang selama ribuan generasi.
Atau mungkin kromosom Y Neanderthal tidak pernah ada dalam perkawinan antarspesies. Mungkin manusia modern selalu jatuh cinta (atau memperdagangkan, merampas, atau memperkosa) wanita Neanderthal? Anak laki-laki yang lahir dari wanita-wanita ini semuanya akan memiliki kromosom Y bentuk H. sapiens . Namun, sulit untuk menyelaraskan gagasan ini dengan temuan bahwa tidak ada jejak DNA mitokondria Neanderthal (yang terbatas pada garis keturunan perempuan) pada manusia modern.
Atau mungkin kromosom Y Neanderthal tidak sebaik pesaingnya, H. sapiens . Populasi Neanderthal selalu kecil, sehingga mutasi yang berbahaya lebih mungkin terakumulasi.
Kita tahu bahwa kromosom Y dengan gen yang sangat berguna (misalnya untuk sperma yang lebih banyak atau lebih baik atau lebih cepat) dengan cepat menggantikan kromosom Y lainnya dalam suatu populasi (disebut efek tumpangan).
Kita juga tahu bahwa kromosom Y mengalami degradasi secara keseluruhan pada manusia . Bahkan mungkin saja SRY hilang dari kromosom Y Neanderthal, dan bahwa Neanderthal sedang dalam proses mengganggu dalam mengembangkan gen penentu jenis kelamin baru, seperti yang terjadi pada beberapa hewan pengerat .
Apakah kromosom Y Neanderthal bersifat toksik pada anak laki-laki hibrida?
Kemungkinan lainnya adalah kromosom Y Neanderthal tidak akan bekerja dengan gen pada kromosom lain dari manusia modern.
Y Neanderthal yang hilang kemudian dapat dijelaskan oleh ” aturan Haldane “. Pada tahun 1920-an, ahli biologi Inggris JBS Haldane mencatat bahwa, dalam hibrida antar spesies, jika salah satu jenis kelamin tidak subur, langka atau tidak sehat, maka itu selalu merupakan jenis kelamin dengan kromosom jenis kelamin yang tidak sama.
Pada mamalia dan hewan lain yang betinanya mempunyai kromosom XX dan jantannya XY, maka hibrida jantanlah yang tidak cocok atau tidak subur. Pada burung, kupu-kupu, dan hewan lain yang jantan memiliki kromosom ZZ dan betina memiliki ZW, maka itulah betina.
Banyak persilangan antara spesies tikus yang berbeda menunjukkan pola ini, seperti halnya persilangan kucing. Misalnya, pada persilangan singa-harimau (liger dan tigon), betina subur tetapi jantan mandul.
Kita masih kekurangan penjelasan yang baik tentang aturan Haldane. Aturan ini merupakan salah satu misteri abadi dalam genetika klasik.
Namun tampaknya masuk akal jika kromosom Y dari satu spesies telah berevolusi untuk bekerja dengan gen dari kromosom lain dari spesiesnya sendiri, dan mungkin tidak bekerja dengan gen dari spesies terkait yang mengandung perubahan kecil sekalipun .
Kita tahu bahwa gen pada Y berevolusi jauh lebih cepat daripada gen pada kromosom lain, dan beberapa memiliki fungsi dalam pembuatan sperma, yang mungkin menjelaskan ketidaksuburan hibrida pria.
Jadi ini mungkin menjelaskan mengapa Y Neanderthal hilang. Ini juga memunculkan kemungkinan bahwa kesalahan kromosom Y, dalam memaksakan penghalang reproduksi, membuat Neanderthal dan manusia menjadi spesies terpisah sejak awal.
— Ditulis oleh : Jenny Graves , Profesor Genetika dan Rekan Wakil Rektor, Universitas La Trobe —
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya .