Tengkorak China Berusia Satu Juta Tahun Mengubah Gambaran Pohon Kekerabatan Manusia

Tengkorak dari China mendorong asal-usul manusia lebih jauh ke masa lampau

Tengkorak yang remuk dan ditemukan di teras sungai di Provinsi Hubei, China tengah, menjadi titik acuan baru dalam kisah spesies kita. Dengan pemindaian canggih dan rekonstruksi digital, tim internasional memulihkan secara virtual tengkorak Yunxian kedua, yang juga disebut Yunxian 2, lalu membandingkannya dengan lebih dari seratus fosil manusia. Hasilnya menunjukkan bahwa tengkorak tersebut berasal dari anggota awal garis keturunan yang mencakup Homo longi, yang terkadang disebut Manusia Naga, dan Denisovan yang masih sulit dipahami. Analisis ini menunjukkan bahwa cabang-cabang utama yang mengarah ke Homo sapiens, Homo longi, dan Neanderthal berpisah jauh lebih awal daripada perkiraan banyak ilmuwan, mungkin lebih dari 1,3 juta tahun lalu.

Temuan ini menata ulang bab penting dalam evolusi manusia yang kerap disebut masa tengah yang membingungkan, rentang waktu dari sekitar satu juta hingga tiga ratus ribu tahun lalu. Tengkorak Yunxian 2 hasil rekonstruksi menunjukkan perpaduan ciri yang mencolok. Sebagiannya menyerupai Homo erectus, manusia purba yang tersebar luas. Ciri lainnya lebih mirip manusia Asia bertengkorak besar yang hidup kemudian. Tim peneliti menempatkan Yunxian 2 dekat dengan pangkal klad Asia yang mencakup Homo longi dan kemungkinan Denisovan. Jika penempatan ini benar, populasi yang melahirkan spesies kita, Neanderthal, dan Denisovan telah terpisah menjadi kelompok-kelompok berbeda sekitar satu juta tahun lalu.

Temuan peneliti dari tengkorak Yunxian

Yunxian 2 ditemukan pada 1990 di Xuetangliangzi, dekat Sungai Hanjiang. Tengkorak itu gepeng dan berubah bentuk selama tertimbun, sehingga sulit diidentifikasi pada awalnya. Setelah dipulihkan secara virtual dengan cermat, para peneliti dapat menilai bentuk dan dimensinya yang asli. Tengkorak itu panjang dan rendah, dengan tonjolan alis yang tebal, tempurung otak yang lebar dan datar, serta wajah besar tetapi relatif datar dengan tulang pipi rendah. Kapasitas tengkoraknya melebihi seribu seratus mililiter, terbesar yang diketahui pada manusia seusianya, dan berada dalam kisaran bawah manusia modern. Perpaduan dahi yang landai dan tonjolan alis yang kokoh dengan tulang pipi lebih datar serta otak yang lebih besar membedakan fosil ini dari Homo erectus klasik.

Berapa usia fosil ini

Penentuan usia didasarkan pada lapisan sedimen dan fosil hewan yang ditemukan bersama Yunxian 2, serta didukung teknik seperti magnetostratigrafi dan metode radiometrik. Tim peneliti memperkirakan usia tengkorak ini antara sembilan ratus empat puluh ribu hingga 1,1 juta tahun. Usia tersebut menjadikannya salah satu tengkorak besar tertua dengan tempurung otak berukuran modern yang ditemukan di Asia.

Perpaduan ciri lama dan baru

Yunxian 2 menampilkan perpaduan ciri yang menjembatani manusia yang lebih tua dan lebih muda. Atap tengkoraknya tebal dan panjang dengan kubah rendah, mirip Homo erectus. Wajahnya lebar tetapi relatif datar, dengan tulang pipi rendah dan dangkal serta bukaan hidung lebar. Bagian belakang tengkoraknya membesar. Langit-langit mulutnya lebar dan area telinganya memiliki ciri khas yang juga terlihat pada fosil lain dari kelompok longi yang diusulkan. Ciri-ciri serupa ini, bersama otak yang lebih besar, cocok dengan fosil Asia yang lebih muda seperti tengkorak Harbin dan Jinniushan, serta membantu mendefinisikan klad Asia yang terpisah.

Pohon keluarga yang bercabang lebih awal dari perkiraan

Untuk memetakan hubungan kekerabatan, para peneliti menggunakan pengukuran dan ciri anatomi dari lebih dari seratus tengkorak dan rahang. Mereka menyusun pohon filogenetik, yakni diagram bercabang yang memperkirakan hubungan antara kelompok-kelompok manusia yang berbeda. Dalam analisis ini, Neanderthal bercabang lebih dahulu, sekitar 1,38 juta tahun lalu. Garis keturunan yang mengarah ke Homo sapiens dan klad longi kemudian berpisah sekitar 1,32 juta tahun lalu. Dengan kata lain, Denisovan dan kerabat longi mereka tampaknya lebih dekat dengan manusia modern daripada Neanderthal. Penelitian ini menempatkan Yunxian 2 sangat dekat dengan titik percabangan tersebut, sehingga membantu menjelaskan perpaduan ciri primitif dan ciri yang lebih berkembang pada tengkorak ini.

Siapa Denisovan

Denisovan terutama dikenal dari DNA purba yang diekstrak dari beberapa tulang dan gigi yang tidak utuh. Mereka pertama kali diidentifikasi pada 2010 di Gua Denisova, Siberia. Jejak genetik nenek moyang mereka kini ditemukan pada banyak orang di seluruh Asia dan dalam kadar tinggi pada sebagian populasi di Melanesia dan Filipina. Analisis baru ini menyatakan bahwa Denisovan termasuk dalam klad Homo longi, garis keturunan yang diketahui dari fosil Asia seperti tengkorak Harbin. Jika benar, Denisovan tersebar luas di Asia selama ratusan ribu tahun, berinteraksi dengan manusia lain, dan menyumbangkan DNA kepada populasi modern.

Arti temuan ini bagi kisah kita

Evolusi manusia pada rentang satu juta hingga tiga ratus ribu tahun lalu ditandai banyak fosil yang sulit diklasifikasikan. Sebagian berasal dari Afrika, sebagian dari Eropa, dan banyak lainnya dari Asia. Para ilmuwan sejak lama berbeda pendapat tentang bagaimana temuan-temuan ini saling berkaitan. Studi baru ini mengelompokkan manusia Asia pada kala Pleistosen Tengah ke dalam garis keturunan longi yang terpisah dari Homo sapiens dan Neanderthal. Penataan ulang ini dapat menjelaskan banyak ketidakcocokan yang membingungkan para ahli serta menerangkan mengapa sejumlah fosil Asia tampak bukan Homo erectus klasik maupun manusia modern awal.

Penelitian ini juga mendorong mundur jauh melewati satu juta tahun garis waktu divergensi manusia berotak besar. Jika tiga cabang utama sudah terpisah sejak masa itu, anggota awal cabang-cabang tersebut mungkin hidup berdampingan dalam waktu lama. Hal ini akan memperpanjang masa ketika kelompok-kelompok manusia yang berbeda dapat bertemu, berinteraksi, dan terkadang kawin silang. Temuan ini juga akan mengalihkan fokus penelitian ke situs-situs yang lebih tua di Asia dan Afrika, yang dapat menguji dugaan pemisahan lebih awal tersebut.

Chris Stringer, pemimpin penelitian evolusi manusia di Natural History Museum di London dan salah satu penulis studi ini, menegaskan pentingnya temuan tersebut.

Temuan ini mengubah banyak pandangan karena menunjukkan bahwa satu juta tahun lalu nenek moyang kita sudah terpisah menjadi kelompok-kelompok berbeda. Ini mengarah pada pemisahan evolusi manusia yang jauh lebih awal dan kompleks daripada yang diyakini sebelumnya.

Sejumlah penafsiran melangkah lebih jauh dan menduga bahwa nenek moyang bersama yang hidup di sekitar Asia Barat mungkin melahirkan cabang-cabang yang kemudian menjadi Homo sapiens, Neanderthal, dan Denisovan. Dugaan itu masih diperdebatkan. Fosil tertua yang secara luas diterima sebagai Homo sapiens awal tetap berasal dari Afrika dan berusia sekitar tiga ratus ribu tahun. Rekonstruksi baru ini tidak mengubah catatan tersebut, tetapi menyatakan bahwa populasi leluhur jauh yang kemudian melahirkan spesies kita telah berpisah dari manusia lain jauh lebih awal daripada perkiraan banyak penelitian.

Bagaimana tengkorak yang remuk dipulihkan secara virtual

Tengkorak Yunxian 2 berubah bentuk akibat tekanan sedimen dan pergerakan tanah selama ribuan tahun. Deformasi semacam ini membengkokkan dan memuntir tulang, sehingga ciri-ciri penting bisa tersembunyi atau tampak berlebihan. Tim peneliti menggunakan tomografi komputer untuk melihat menembus matriks batuan, pemindaian cahaya terstruktur untuk merekam detail permukaan, dan restorasi digital untuk membalikkan efek remuk. Praktiknya menyerupai pembedahan digital. Para peneliti memisahkan tulang dari batu, mencerminkan bagian yang masih utuh untuk menggantikan bagian yang hilang, dan menggunakan batasan anatomi untuk mengembalikan bagian-bagian tersebut ke posisi yang selaras.

Profesor Xijun Ni dari Universitas Fudan dan Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology di Beijing turut memimpin penelitian ini. Ia menggambarkan keterkejutan tim saat tengkorak hasil rekonstruksi dan hasil pohon kekerabatan pertama kali saling menguatkan.

Sejak awal, ketika memperoleh hasilnya, kami menganggapnya sulit dipercaya. Kami mengujinya berulang kali dengan semua model dan metode, dan kini kami yakin akan hasilnya. Kami benar-benar sangat bersemangat.

Studi ini juga didukung oleh sejumlah fosil Asia yang memiliki ciri tengkorak serupa dengan Yunxian 2 dan tengkorak Harbin. Fosil-fosil tersebut mencakup Dali dan Jinniushan di China serta spesimen lain yang sejak lama sulit ditempatkan. Tengkorak Yunxian ketiga, yang ditemukan pada 2022, sedang dipersiapkan. Setelah dianalisis, tengkorak itu akan menjadi pengujian tambahan bagi rekonstruksi dan pengelompokan fosil-fosil ini ke dalam klad longi.

Perdebatan, keterbatasan, dan bukti yang dapat memastikannya

Banyak studi genetika memperkirakan bahwa manusia modern, Neanderthal, dan Denisovan berpisah dari nenek moyang bersama antara tujuh ratus ribu hingga lima ratus ribu tahun lalu. Perkiraan ini bergantung pada model laju mutasi dan sejarah populasi, serta memiliki keterbatasan dalam mengungkap masa lampau yang sangat jauh. Pohon morfologis, yang disusun berdasarkan ciri tengkorak, menawarkan cara berbeda untuk mempelajari pemisahan purba, tetapi juga memiliki keterbatasan. Ciri-ciri dapat berkembang secara paralel pada kelompok yang tidak berkerabat, sementara pemilihan dan pembobotan karakter dapat memengaruhi hasilnya.

Sejumlah pakar menyambut rekonstruksi Yunxian 2, tetapi mengimbau agar tanggal pada pohon kekerabatan tersebut ditanggapi dengan hati-hati. Frido Welker, profesor madya evolusi manusia di Universitas Kopenhagen, mengatakan bahwa model tengkorak baru ini merupakan sumber daya penting, tetapi pengujian molekuler akan membantu memastikan penempatannya.

Rekonstruksi digital tengkorak penting ini merupakan perkembangan yang menggembirakan. Jika dikonfirmasi oleh fosil tambahan dan bukti genetik, perkiraan waktu divergensinya akan mengejutkan. Sebaliknya, data molekuler dari spesimen itu sendiri dapat memberikan wawasan untuk mengonfirmasi atau menantang hipotesis morfologis.

Ryan McRae, paleoantropolog di Smithsonian National Museum of Natural History yang tidak terlibat dalam penelitian ini, memuji restorasi tersebut, tetapi mempertanyakan pohon kekerabatan yang lebih luas.

Rekonstruksinya tampak kuat dan kaitannya dengan garis longi serta Denisovan cukup masuk akal. Pohon filogenetik ini mencoba menjawab banyak pertanyaan sulit sekaligus dengan data terbatas. Waktu yang diusulkan lebih tua daripada perkiraan, dan hal itu perlu diperiksa silang dengan lebih banyak fosil serta bukti genetik.

Materi genetik jarang ditemukan pada fosil berusia satu juta tahun, tetapi jejak molekuler lain, seperti protein purba, terkadang dapat bertahan selama itu. Sampel yang lebih luas dari Afrika, Asia, dan Eropa, termasuk tengkorak dan rahang yang lebih utuh, dapat memperjelas gambaran ini. Para penulis studi baru tersebut mengatakan bahwa mereka berencana memperluas analisis dengan fosil dan data tambahan.

Tempat hidup dan perpindahan kelompok manusia awal

Model baru ini memunculkan pertanyaan mendasar tentang geografi. Apakah populasi nenek moyang Homo sapiens, Neanderthal, dan klad longi hidup di Afrika atau di luar Afrika? Afrika merupakan tempat asal paling awal garis keturunan manusia dan menyimpan fosil Homo sapiens tertua, yang berusia sekitar tiga ratus ribu tahun. Pada saat yang sama, Homo erectus telah menyebar ke Eurasia hampir dua juta tahun lalu, dan Asia memiliki banyak situs dari kala Pleistosen Tengah. Jika pemisahan mendalam garis-garis keturunan terjadi sekitar 1,3 juta tahun lalu, proses itu mungkin melibatkan populasi yang tersebar di kedua benua.

Bukti kian bertambah bahwa manusia purba berpindah-pindah, membentuk kelompok kecil, dan terkadang kawin silang saat bertemu. Neanderthal dan Denisovan memiliki riwayat aliran gen dengan manusia modern, sementara jejak DNA Denisovan pada manusia masa kini menunjukkan bahwa klad longi tersebar luas di Asia. Pola ini sesuai dengan pohon bercabang yang sesekali memiliki hubungan antarcabang, bukan penggantian satu kelompok oleh kelompok lain secara tuntas. Satu juta tahun merupakan waktu yang panjang bagi garis-garis keturunan untuk bertemu dan bercampur.

Untuk saat ini, penafsiran yang paling berhati-hati adalah bahwa Yunxian 2 merekam tahap awal garis keturunan utama di Asia, dengan otak besar dan wajah lebih datar, yang kemungkinan mencakup Denisovan. Studi ini menyatakan bahwa garis tersebut berpisah dari garis yang mengarah ke manusia modern lebih dari satu juta tahun lalu. Apakah pemisahan itu terjadi di Afrika, Asia Barat, atau kawasan yang lebih luas masih perlu diuji melalui temuan mendatang. Setiap tengkorak atau rahang baru yang dapat ditentukan usianya dan direkonstruksi dengan meyakinkan berpotensi mengubah kembali gambaran tersebut.

Poin Utama

• Rekonstruksi virtual tengkorak Yunxian 2 dari China tengah menempatkannya dekat pangkal klad Homo longi yang kemungkinan mencakup Denisovan.
• Fosil ini diperkirakan berusia antara sembilan ratus empat puluh ribu hingga 1,1 juta tahun, menjadikannya salah satu tengkorak besar tertua dengan tempurung otak berukuran modern yang ditemukan di Asia.
• Analisis baru terhadap lebih dari seratus fosil menunjukkan bahwa Neanderthal bercabang sekitar 1,38 juta tahun lalu, sementara garis keturunan longi dan sapiens berpisah sekitar 1,32 juta tahun lalu.
• Studi ini menduga Denisovan lebih dekat dengan Homo sapiens daripada Neanderthal, menantang model genetika yang umum digunakan.
• Fosil Asia dari kala Pleistosen Tengah, seperti Harbin, Dali, dan Jinniushan, sesuai dengan klad longi dan membantu mengatasi masalah klasifikasi yang telah lama ada.
• Para ahli menyambut rekonstruksi ini, tetapi mengingatkan bahwa perkiraan divergensi pada masa lampau yang sangat jauh perlu dikonfirmasi dengan bukti genetik atau protein serta lebih banyak fosil.
• Hasil penelitian ini tidak mengubah fosil Homo sapiens tertua yang diterima luas, yang berasal dari Afrika, tetapi menunjukkan bahwa pemisahan lebih dalam garis keturunan manusia terjadi jauh sebelum satu juta tahun lalu.
• Tengkorak Yunxian ketiga yang ditemukan pada 2022 dan temuan mendatang lainnya di Afrika serta Asia dapat menguji dan menyempurnakan pohon kekerabatan yang diusulkan.