|
|
Oktober 2001 |
|
|
Oktober 2001 |
|
|
DNA MITOKONDRIA LORONG MENUJU PENGUNGKAPAN ASAL-USUL MANUSIA
Penelusuran asal-usul manusia seperti mendapatkan darah baru, setelah selama
puluhan tahun para ilmuwan berkutat menghubung-hubungkan riwayat fosil yang
didapatkan di berbagai belahan bumi. Darah baru itu adalah penerapan
teknologi genetika dengan menggunakan DNA mitokondria (mtDNA) untuk
mencari tahu hubungan kekerabatan antarpopulasi. Terobosan itu membuka pintu
gerbang menuju pengungkapan cikal-bakal manusia modern atas dasar persamaan
genetik.
Roots
adalah buku yang sangat terkenal di Amerika. Buku ini mengisahkan perjuangan
seorang keturunan budak asal Afrika yang berhasil mendapatkan jejak nenek
moyangnya di tanah kelahirannya. Dari kisahnya kita tahu, manusia punya
naluri dasar untuk menelusuri asal-usulnya.
Dalam skala yang lebih luas pencarian asal-usul manusia modern dalam konteks
evolusi, masih belum tuntas hingga kini. Para ahli arkeologi dan
paleontologi tak kenal lelah menelusuri jejak nenek moyang manusia dengan
memelototi jejak, alat-alat, dan fosil-fosil yang ditemukan. Demikian pula
para pakar kebudayaan berusaha menyisir pertalian antara satu kebudayaan
dengan kebudayaan lain. Namun, bukti-bukti yang didapat umumnya masih kurang
memuaskan, karena sebagian masih berdasarkan dugaan.
Homo dan Australopithecus
Kendati begitu para pakar paleoantropologi sudah selangkah maju pada tahap
penggambaran global asal-usul manusia dalam suatu pohon keturunan. Itu pun
dengan satu catatan, penyederhanaan dan asumsi-asumsi yang tidak disepakati
semua ilmuwan. Satu hal yang mereka akur adalah adanya dua kelompok besar
(genera) yang diperkirakan muncul pada sekitar 4 juta tahun silam.
Salah satu dari dua kelompok itu adalah genus Homo atau manusia.
Genus ini muncul dalam kurun waktu 2 juta - 0,5 juta tahun lalu. Anggota
dari genus ini paling kurang terdiri atas tiga spesies: Homo habilis,
Homo erectus, dan Homo sapiens.
Sampai titik ini para pakar yang bergelut dengan fosil kembali berbeda
pemikiran ihwal bagaimana genus Homo menggantikan genus Australopithecus.
Genus yang muncul lebih awal mendiami sebagian besar kawasan Afrika pada
sekitar 4 juta tahun lalu. Berbeda dengan Homo yang lebih modern,
secara fisik Australopithecines, salah satu anggota dari genus ini,
mempunyai bentuk badan seperti kera dengan volume otak yang lebih kecil
dibandingkan dengan Homo. Tetapi mereka sudah amat piawai menggunakan
dua kaki, ciri khas yang persis sama dengan manusia.
Pada tahun 1925, ahli anatomi Raymond Dart adalah orang pertama yang
menggambarkan fosil Australopithecines. Fosil itu ditemukan di gua
batu kapur Taung, Afrika Selatan. Salah satunya berupa tengkorak berumur
sekitar 2,5 juta tahun yang diduga dari kepala seorang bocah. Dart mencatat
bahwa lubang tempat sumsum tulang belakang keluar dari otak berada di dasar
tengkorak. Bagi Dart ini menunjukkan, bocah itu berdiri tegak dan berjalan
dengan menggunakan dua kaki. Dart memberi nama spesies baru ini Australopithecus
africanus, yang berarti kera asal selatan Afrika.
Serpihan
tulang yang menjadi objek penelitian Wuryantari. Atas: Plawangan, Bawah:
Gilimanuk (Dok. Wuryantari)
Australopithecines yang berumur lebih tua juga ditemukan, sementara
tujuh spesies lain berhasil diidentifikasi. Beberapa spesies ini dinamai Robust
australopithecines, lantaran menunjukkan roman muka dan rahang yang
berat. Lucy merupakan salah satu spesies yang paling pas untuk
menggambarkan spesies ini. Ia berumur 3,18 juta tahun dan merupakan bagian
dari Australopithecus afarensis.
Lucy ditemukan oleh ahli paleoantropologi asal Amerika Donald
Johanson tahun 1974 di Ethiopia. Fosilnya dianggap bisa menggambarkan
manusia paling tua dan lengkap. Bahkan para ilmuwan ketika itu sudah
menganggapnya sebagai ibu dari umat manusia.
Namun, bukti ilmiah mengindikasikan, Lucy bukanlah nenek moyang manusia
modern. Secara genetis, ia berbeda dengan manusia masa kini. Para ahli
paleoantropologi punya hipotesis, asal muasal manusia modern adalah
"Hawa". Ia bukanlah manusia pertama yang diceritakan dalam kisah
penciptaan di kitab suci. Hawa dalam pandangan para paleoantropolog adalah
wanita yang hidup di Afrika antara 100.000 - 300.000 tahun lalu.
Ia membawa salah satu tipe DNA mitokondria (Deoxyribonucleic acid di
dalam mitokondria - "pabrik energi" di dalam sel yang memasok
sekitar 90% energi agar sel, jaringan, organ, dan sistem tubuh dapat
berfungsi), bagian dari sejumlah kromosom yang berfungsi meneruskan faktor
keturunan dari sel induk kepada sel turunan. Dalam hal ini, mtDNA
hanya diturunkan kepada wanita. Setelah mengkaji variasi genetik di dalam mtDNA
dalam berbagai populasi, para ilmuwan menyimpulkan, kita semua merupakan
turunan dari satu nenek moyang, wanita "Hawa" di atas.
Kesimpulan itu membuka cakrawala baru bahwa manusia modern kemungkinan
bukanlah keturunan dari manusia purba semacam Homo sapiens yang hidup
500.000 tahun lalu. Atau bahkan, spesies yang lebih tua seperti Homo
habilis (2,5 - 1,6 juta tahun lalu), Homo ergaster (1,8 - 1,4
juta tahun lalu), dan Homo erectus (1,5 juta tahun lalu). Soalnya
secara fisik Homo sapiens tampak sangat berbeda dengan manusia
modern. Lebih tegap dengan wajah lebih lebar, dan kening mata menonjol.
Max Ingman, doktor genetik asal Amerika Serikat dalam tulisan bertajuk Mitochondrial
DNA Clarifies Human Evolution mengungkapkan hal senada dengan pendapat
para paleoantropolog bahwa manusia modern berevolusi dari salah satu tempat
di Afrika antara kurun waktu 100 - 200 ribu tahun lalu. Dari situ moyang
manusia masa kini itu lantas menyebar dan mendiami tempat-tempat di luar
Afrika. Gen manusia modern ini tidak bercampur dengan gen spesies manusia
kuno. Teori penyebaran manusia ini dikenal dengan hipotesis Out of Africa
dan disokong oleh bukti-bukti genetik yang telah ditemukan.
Nenek moyang Jawa-Bali
Di Indonesia mtDNA dipakai untuk melacak jejak gen manusia purba. Hal
itulah yang dikerjakan oleh Wuryantari, lulusan Fakultas Biologi Universitas
Gadjah Mada (UGM) tahun 1990. Ia melakukan penelitian untuk menjawab
pertanyaan apakah manusia dari situs Plawangan (Jawa Tengah) yang hidup
sekitar 2.400 - 3.500 tahun lalu dan Gilimanuk (Bali) sekitar 2.320 - 1.215
tahun lalu merupakan nenek moyang populasi orang Jawa dan Bali masa kini.
Setelah bergelut selama 22 bulan di Lembaga Biologi Molekuler Eijkman,
Jakarta, Juni 2001 Wuryantari dalam disertasi berjudul Haplotipe DNA
Mitokondria Manusia Prasejarah Jawa dan Bali: Sejarah Populasi dan
Kekerabatannya menyimpulkan, manusia purba yang hidup di Plawangan dan
Gilimanuk mempunyai kekerabatan dekat dan mirip dengan manusia Jawa dan Bali
yang sekarang ada. Juga, ternyata, manusia prasejarah dari dua situs itu
merupakan keturunan ras Asia atau Mongoloid dengan ciri Polinesia.
Fosil
manusia Plawangan. (Dok. Wuryantari)
Menurut Prof. dr. Sangkot Marzuki, MSc., PhD., Direktur Lembaga Eijkman,
penelitian terhadap DNA mitokondria sebenarnya sudah cukup lama dilakukan di
luar negeri. Di Indonesia, penelitian serupa mulai dikerjakan di Eijkman,
Jakarta, tahun 1993, mengenai keanekaragaman genom manusia di Indonesia.
"Sasarannya untuk melihat kedekatan kekerabatan di antara sejumlah
etnik di Indonesia," jelas Prof. Sangkot.
Menurut Wuryantari, sebagai negara kepulauan, Indonesia didiami oleh lebih
dari 438 kelompok etnik (populasi) yang tersebar di 17.500 pulau.
Masing-masing populasi itu memiliki ciri khas, baik morfologi, bahasa
(dialek), maupun budaya. Berdasarkan ciri-ciri tersebut, populasi Indonesia
dibedakan menjadi dua kelompok besar, yaitu kelompok yang mendiami Indonesia
bagian barat yang mendapatkan pengaruh kuat gen mongoloid
(Austronesia), dan kelompok yang mendiami Indonesia bagian timur yang
mendapat pengaruh kuat dari gen melanesid (Austroloid).
Bagi Tari, panggilan akrab Wuryantari, penggunaan mtDNA sebagai
sampel bukanlah tanpa sebab. "Rangkaian informasi genetik yang
terkandung dalam DNA mitokondria dapat menggambarkan karakteristik suatu
populasi dan sangat mungkin merekonstruksi sejarah evolusi," jelasnya.
Tari yang dibimbing oleh dr. Herawati Sudoyo, PhD., Dr. H. Truman
Simanjuntak, dan Prof. Sangkot disokong oleh sejumlah peneliti yang percaya
bahwa mtDNA sangat berperan dalam penelusuran asal-usul manusia dari
sisi ibu (maternal), karena mtDNA hanya didapat dari dan
diturunkan oleh ibu kepada anak perempuannya. Pewarisan sepihak (ayah tidak
ikut campur) ini membuat rekombinasi tidak dijumpai pada mtDNA.
Demikian juga, dalam penelusuran gen yang membawa berbagai penyakit yang
diturunkan, mtDNA telah terbukti terlibat dalam sejumlah pewarisan
penyakit tersebut.
Kendati begitu, pewarisan sifat genetik tidak selamanya berakibat suatu
penyakit. Sejumlah mutasi dan variasi lain di dalam gen ternyata juga dapat
terjadi secara alamiah dan tidak membawa akibat buruk kepada si pemilik,
kecuali menyebarkan variasi individu yang khas. Sifat ini dikenal sebagai polimorfisme
genetik. Dalam penelusuran asal-usul manusia dan pencarian hubungan
kekerabatan antarberbagai ras dan suku, sifat polimorfisme inilah yang
dipakai untuk menentukan atau membedakan ras yang satu dengan yang lain.
Lantaran mtDNA dapat berubah oleh adanya proses mutasi sehingga
menghasilkan suatu variasi, dan karena variasi tersebut diwariskan,
jauh-dekatnya kekerabatan kelompok etnik dapat dilihat dari persamaan
variasi yang dimiliki suatu populasi. Variasi mtDNA di dalam populasi
dapat berupa penggantian (substitusi), penyisipan (insersi), atau
penghapusan (delesi) basa pada satu atau beberapa nukleotida tanpa
menyebabkan suatu kelainan atau penyakit.
DNA mitokondria tersusun atas 16.569 unit pasangan basa (nukleotida) dalam
setiap lingkarannya. Setiap unit merupakan kombinasi dari basa-basa adenin
(A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T). Dengan kecepatan mutasi 5 - 10
kali lebih cepat daripada DNA inti, molekul mtDNA sangat polimorfik
alias beragam.
Dalam penelitiannya, Wuryantari yang menyelesaikan S1-nya dengan predikat cum
laude itu menggunakan beberapa penanda genetik yang lazim digunakan
dalam mempelajari populasi. Tujuannya, untuk menentukan karakteristik
genetik yang menandai suatu populasi berdasarkan variasi susunan basa di
daerah mtDNA dan polimorfisme di bagian lain mtDNA dari sampel
fosil-fosil itu.
Selain itu, penelitian juga untuk menjawab apakah ada hubungan antara
manusia prasejarah dari kedua situs itu dengan manusia Jawa dan Bali
sekarang. Indikatornya adalah dengan mencari adanya delesi 9-pb pada
daerah tertentu dan motif Polinesia pada DNA mitokondria. Sementara untuk
membuktikan bahwa fosil tersebut berjenis kelamin wanita, Tari menggunakan
penanda gen amilogenin.
Adanya variasi susunan basa di daerah HVR-I pada D-Loop mtDNA
pada pasangan basa di urutan ke-16189, 16217, 16261, dan 16519 memberikan
gambaran bahwa manusia yang ditemukan di Plawangan dan Gilimanuk tersebut
sama-sama merupakan keturunan ras Asia dengan ciri Polinesia. Manusia
Plawangan dan Gilimanuk tersebut memiliki haplotipe mtDNA kelompok M-a
dan B*. Hal ini menunjukkan, keduanya mendapat pengaruh kuat gen
Mongoloid (berbahasa Austronesia).
Kode-kode dan istilah-istilah genetika di atas yang dipakai Wuryantari dalam
kesimpulannya memang tidak gampang dipahami oleh masyarakat awam. Tetapi
deretan kode dan istilah-istilah itu mengungkapkan bahwa jumlah mutasi pada mtDNA
merupakan cermin kekerabatan dua kelompok. Semakin besar jumlah variasi yang
memisahkan dua kelompok etnik, semakin jauh jarak kekerabatan antara kedua
kelompok tersebut. Bahkan kalau ada dua orang yang mtDNA-nya persis
sama, kekerabatan di antara keduanya sangatlah dekat. Mungkin satu ibu, satu
nenek, atau satu nenek moyang.
Sementara kalau Joko yang orang Jawa asli dibandingkan dengan Jack yang
orang Inggris, kemungkinan perbedaan antara basa-basa mitokondria bisa ada
beberapa buah. Tidak mungkin persis sama. Paling tidak, Jack punya
polimorfisme atau variasi yang khas bagi orang Inggris. Sementara Joko punya
delesi 9-pb yang khas buat orang Asia dan Polinesia. Kemungkinan Jack
punya delesi 9-pb sangat kecil, kecuali kalau ia tanpa disadari
ternyata punya nenek moyang orang Asia. Atau ia punya mutasi baru yang mirip
polimorfisme khas Asia.
Gunakan tulang padat
Agaknya kesulitan menerjemahkan hasil penelitian bungsu dari sepuluh
bersaudara ini bukan hanya monopoli masyarakat awam. Wuryantari sendiri
mengaku menemui kesulitan pada tahap mengisolasi DNA yang berukuran mikron
itu dan memastikan tidak adanya zat lain atau kontaminasi pada sampel yang
diteliti.
"Studi ini sangat dimungkinkan mengingat adanya sumber genetik yang
dapat bertahan dalam waktu lama, yaitu tulang-belulang yang merupakan salah
satu temuan purbakala dari aspek arkeologi," kata wanita kelahiran
Kudus ini. Hanya saja, ia mengingatkan, untuk penyempurnaan dan pengembangan
penelitian DNA prasejarah penggunaan sampel tulang bukan dari jenis tulang
pipih, tetapi tulang padat.
Meski begitu langkah Tari merupakan terobosan penelitian manusia purba di
Indonesia. Ia merencanakan penelitian lanjutan pada sampel tulang purba yang
berumur lebih tua lagi. Di samping itu, akan diteliti fosil manusia purba
yang ditemukan di pulau-pulau lain di Indonesia untuk tujuan yang sana,
yaitu mengetahui kaitan kekerabatan dan pola migrasinya. (Beatricia
Iswari/G. Sujayanto)
Baca juga |
||||||||
|
|
N THE
NET
Mailing List
