Dua ratus ribu tahun yang lalu, nenek moyang bersama setiap manusia yang hidup di Bumi beristirahat di kaki oasis di tengah-tengah gurun Kalahari di Afrika.
Di sini, dalam tenggelam tasik, hutan dan padang rumput yang dikenali sebagai Makhadikgadi paleowetland, nenek moyang kita yang paling hebat dan orang tua yang diburu, berkumpul dan membesarkan keluarga selama puluhan ribu tahun. Akhirnya, apabila iklim bumi berubah, peralihan hujan membuka jalur baru yang subur melalui padang pasir. Untuk pertama kalinya, saudara-saudara kita yang jauh mempunyai peluang untuk meneroka yang tidak diketahui, meletakkan di belakang mereka apa yang pasukan penyelidik kini menyebut "tanah nenek moyang semua manusia hidup hari ini."
Kisah itu, bagaimanapun, diberitahu oleh makalah baru yang diterbitkan hari ini (18 Oktober) dalam jurnal Nature.
Dengan mengkaji genom lebih daripada 1,200 orang asli Afrika yang tinggal di bahagian selatan benua hari ini, pasukan itu menyusun sejarah salah satu garis keturunan DNA tertua di Bumi: koleksi gen yang dipanggil L0, yang diturunkan maternal melalui mitokondria dan telah bertahan sangat tidak berubah dalam beberapa populasi selama ratusan ribu tahun. Dengan mengesan di mana dan ketika garis keturunan L0 pertama kali berpecah kepada sublineah yang sedikit berbeza yang masih terdapat di beberapa populasi Afrika asli hari ini, para penyelidik percaya bahawa mereka telah menentukan dengan tepat di mana pembawa pertama L0 hidup dan berkembang selama ribuan tahun.
"Kami telah lama mengetahui bahawa manusia berasal dari Afrika dan kira-kira 200,000 tahun yang lalu," kata penulis kajian Vanessa Hayes, ahli genetik di Institut Penyelidikan Perubatan Garvan dan University of Sydney, kedua-duanya di Australia, dalam sidang akhbar. "Tetapi apa yang kita tidak tahu sehingga kajian ini adalah di mana, betul tanah air ini."
Itu "tepat" mempunyai penyelidik lain yang ragu-ragu. Chris Stringer, pakar asal manusia di Muzium Sejarah Alam di London, memberitahu Live Science dia "berhati-hati" tentang menggunakan pengedaran genetik moden untuk membuat kesimpulan di mana populasi kuno tinggal 150,000 tahun yang lalu - khususnya di benua yang besar seperti Afrika. (Kajian serupa telah mengesan populasi manusia terawal ke pelbagai bahagian Afrika timur, barat dan selatan.)
Tambahan pula, katanya, kerana kajian ini hanya mengikuti satu urutan kod genetik yang diwarisi maternal, penemuannya tidak dapat menangkap gambar penuh perjalanan manusia yang paling awal di Afrika. Sebaliknya, bukti terbaik yang ada menunjukkan bahawa populasi pengasas pelbagai genetik yang berlainan mungkin telah hidup di pelbagai bahagian benua, dengan memberikan manusia moden bukan satu tetapi beberapa negara.
"Seperti banyak kajian yang menumpukan pada satu genom kecil, atau satu rantau, atau satu alat alat batu, atau satu fosil 'kritikal', ia tidak dapat menangkap kerumitan penuh asal-usul mosaik kami," kata Stringer.
Memburu Hawa Genetik
Keturunan L0 adalah urutan DNA yang dikodkan semata-mata dalam mitokondria, satu struktur kecil dalam sel anda yang mengubah makanan menjadi tenaga sel.
Akaun DNA mitokondria hanya sebahagian kecil daripada genom anda, dengan sebahagian besar DNA anda dikunci dalam nukleus sel. Walau bagaimanapun, sementara DNA nuklear diwarisi dari kedua ibu bapa dan rekombinasi dengan setiap generasi, DNA mitokondria hanya diwarisi dari ibu anda dan boleh kekal tidak berubah selama puluhan ribu tahun. Oleh itu, DNA mitokondria (juga dikenali sebagai "mitogenom") adalah alat utama untuk mengesan sejarah genetik.
L0 amat penting dalam hal ini, kerana semua orang yang hidup dipercayai turun dari garis keturunan mereka dari wanita yang pertama kali membawa urutan itu, seorang wanita hipotetis yang disebut "Hawa mitokondria." Hari ini, keturunan L0 didapati paling biasa di kalangan orang Khoisan, dua kumpulan pribumi yang tinggal di Afrika selatan. Banyak kumpulan lain orang asli Afrika membawa DNA mitokondria yang turun dari keturunan ini, tetapi dengan variasi halus. Dengan membandingkan variasi dari kumpulan ke kumpulan, ahli genetik dapat menyatukan garis masa umum apabila keturunan genetik purba itu menyimpang.
Dalam kajian baru, para penyelidik mengurutkan kira-kira 200 mitogenometer L0 di orang asli yang tinggal di sekitar Afrika selatan. Apabila dibandingkan dengan pangkalan data lebih daripada 1,000 urutan L0 yang sedia ada, dataset mencipta salah satu daripada snapshot yang paling komprehensif yang pernah diambil tentang bagaimana keturunan kuno dan cabang terdekatnya tersebar di sekitar Afrika selatan hari ini. Data pengedaran ini membenarkan pasukan untuk menganggarkan di mana dan ketika keturunan Eu mitokondria pertama berpecah kepada kumpulan-kumpulan yang berbeza secara genetik.
"Dengan menggunakannya, kita dapat menentukan apa yang kita percaya adalah tanah air kita," kata Hayes.
Tanah air ini, penyelidik mencadangkan, adalah Makgadikgadi, sebuah tanah lembap yang luas kira-kira 46,000 batu persegi (120,000 kilometer persegi), atau kira-kira dua kali kawasan Lake Victoria, tasik terbesar di Afrika hari ini. Pasukan mendapati bahawa Hawa mitokondria dan keturunannya tinggal di rantau ini selama kira-kira 30,000 tahun (dari 200,000 hingga 170,000 tahun yang lalu) sebelum keturunan L0 berpecah menjadi subkumpulan pertama.
"Ini memberitahu kita bahawa manusia awal ini mesti tinggal di rantau tanah air dan tidak dibiarkan" pada masa itu, kata Hayes.
Laluan hijau
Jadi, kenapa nenek moyang purba kita akhirnya meninggalkan tanah air mereka, mengubah nasib genetik mereka dalam proses? Menurut penulis kajian, ia mungkin menjadi masalah perubahan iklim.
Dengan menggunakan model iklim dan sampel sedimen teras dari kawasan itu, pasukan mendapati bahawa, dari kira-kira 130,000 hingga 110,000 tahun yang lalu, perubahan pola hujan membuka beberapa "koridor hijau" tanah didiami di padang pasir di sekitar Makgadikgadi. Koridor di barat laut dan tenggara tanah lembap boleh menarik pendatang ke arah itu, membawa mereka ke kawasan di mana kumpulan pribumi yang berbeza masih hidup hari ini, para penyelidik menulis. Pergerakan ini dapat menjelaskan dengan jelas pengagihan subkumpulan L0 di sekitar Afrika selatan.
Walau bagaimanapun, apa yang tidak dijelaskan adalah separuh lagi keturunan genetik kami (separuh lelaki). Menurut Stringer, tidak banyak bukti bahawa nenek moyang lelaki kami yang terdahulu berjalan seperti yang dijelaskan di sini.
"Melihat kromosom Y yang diwarisi lelaki, garis keturunan paling banyak yang diketahui pada manusia sekarang terdapat di Afrika Barat, bukan di Afrika Selatan, menunjukkan bahawa nenek moyang Y-kromosom kita mungkin berasal dari sana," kata Stringer.
Para penulis kajian mengakui bahawa manusia moden mungkin mempunyai banyak "negara" di mana garis keturunan genetik yang berbeza berakar; L0 semata-mata adalah keturunan terbaik yang dipelihara, terima kasih kepada keturunannya yang ketat. Oleh itu, sementara penyelidik kini mungkin lebih dekat untuk menentukan Eden kecil di mana Eve mitokondria memulakan keluarganya, masih terlalu awal untuk mengatakan bahawa kita semua telah menemui tanah air kita.
