Tengkorak China Berusia Lebih Sejuta Tahun Mengubah Gambaran Salasilah Manusia

Tengkorak dari China membawa asal usul manusia jauh lebih ke masa lampau

Tengkorak yang remuk, ditemukan di teres sungai di wilayah Hubei, tengah China, menjadi titik rujukan baharu dalam kisah spesies kita. Dengan menggunakan pengimbasan canggih dan pembinaan semula digital, pasukan antarabangsa telah memulihkan secara maya tengkorak Yunxian kedua, yang juga dikenali sebagai Yunxian 2, lalu membandingkannya dengan lebih seratus fosil manusia. Hasilnya menunjukkan bahawa tengkorak itu milik anggota awal keturunan yang merangkumi Homo longi, yang kadangkala dipanggil Manusia Naga, serta Denisovan yang sukar dikesan. Analisis itu mencadangkan bahawa cabang utama yang membawa kepada Homo sapiens, Homo longi dan Neanderthal berpisah jauh lebih awal daripada jangkaan ramai saintis, mungkin lebih 1.3 juta tahun lalu.

Penemuan itu memberikan perspektif baharu terhadap bab penting dalam evolusi manusia yang sering digambarkan sebagai kekusutan di pertengahan, iaitu tempoh mengelirukan dari kira-kira satu juta hingga tiga ratus ribu tahun lalu. Tengkorak Yunxian 2 yang dibina semula itu memperlihatkan gabungan ciri yang ketara. Sesetengahnya menyerupai Homo erectus, manusia awal yang tersebar luas. Yang lain lebih mirip manusia Asia kemudian yang berotak besar. Pasukan itu meletakkan Yunxian 2 berhampiran pangkal klad Asia yang merangkumi Homo longi dan berkemungkinan Denisovan. Jika kedudukan ini tepat, populasi yang melahirkan spesies kita, Neanderthal dan Denisovan sudah pun berpisah menjadi kumpulan tersendiri sekitar satu juta tahun lalu.

Penemuan penyelidik dalam tengkorak Yunxian

Yunxian 2 ditemukan pada 1990 di Xuetangliangzi berhampiran Sungai Hanjiang. Tengkorak itu menjadi leper dan berubah bentuk semasa tertimbus, menyebabkan pengenalpastian awal sukar dilakukan. Selepas pemulihan maya yang teliti, penyelidik dapat menilai bentuk dan dimensinya yang asal. Tengkorak itu panjang dan rendah, dengan kening yang tegap, tempurung otak yang lebar dan rata, serta wajah yang besar tetapi agak rata dengan tulang pipi rendah. Kapasiti kranium melebihi seribu seratus mililiter, yang terbesar diketahui bagi manusia seusia ini, dan berada dalam julat bawah manusia moden. Gabungan dahi yang landai dan kening tegap dengan tulang pipi yang lebih rata serta otak yang lebih besar membezakan fosil ini daripada Homo erectus klasik.

Berapa usia fosil ini

Penentuan usia dibuat berdasarkan lapisan sedimen dan fosil haiwan yang ditemukan bersama Yunxian 2, dengan sokongan teknik seperti magnetostratigrafi dan kaedah radiometrik. Pasukan itu menganggarkan tengkorak tersebut berusia antara sembilan ratus empat puluh ribu hingga 1.1 juta tahun. Usia itu menjadikannya antara kranium besar tertua yang mempunyai tempurung otak sebesar manusia moden dan ditemukan di Asia.

Mosaik ciri lama dan baharu

Yunxian 2 memperlihatkan mosaik ciri yang menghubungkan manusia lebih awal dengan manusia kemudian. Bahagian atas tengkoraknya tebal dan panjang dengan kubah yang rendah, serupa dengan Homo erectus. Wajahnya lebar tetapi agak rata, dengan tulang pipi rendah dan cetek serta bukaan hidung yang lebar. Bahagian belakang tengkorak itu mengembang. Lelangitnya lebar dan bahagian telinga menunjukkan perincian tersendiri yang turut dilihat pada fosil lain daripada kumpulan longi yang dicadangkan. Ciri-ciri sepunya ini, bersama otak yang lebih besar, sepadan dengan fosil Asia yang lebih kemudian seperti tengkorak Harbin dan Jinniushan, serta membantu mentakrifkan klad Asia yang berasingan.

Salasilah keluarga yang berpecah lebih awal daripada jangkaan

Untuk memetakan hubungan, penyelidik menggunakan ukuran dan ciri anatomi daripada lebih seratus tengkorak dan rahang. Mereka membina pohon filogenetik, iaitu rajah bercabang yang menganggarkan hubungan antara kumpulan manusia yang berbeza. Dalam analisis ini, Neanderthal bercabang terlebih dahulu sekitar 1.38 juta tahun lalu. Keturunan yang membawa kepada Homo sapiens dan klad longi kemudian berpisah kira-kira 1.32 juta tahun lalu. Dengan kata lain, Denisovan dan kerabat longi mereka nampaknya lebih rapat dengan manusia moden berbanding Neanderthal. Kajian itu meletakkan Yunxian 2 sangat hampir dengan titik perpisahan ini, sekali gus membantu menjelaskan mengapa tengkorak tersebut menggabungkan ciri primitif dengan ciri yang lebih terbit.

Siapakah Denisovan

Denisovan kebanyakannya diketahui melalui DNA purba yang diekstrak daripada beberapa tulang dan gigi yang tidak lengkap. Mereka pertama kali dikenal pasti pada 2010 di Gua Denisova, Siberia. Jejak genetik keturunan mereka kini ditemui dalam kalangan ramai penduduk di seluruh Asia, dan pada tahap tinggi dalam sesetengah populasi di Melanesia dan Filipina. Analisis baharu itu berhujah bahawa Denisovan tergolong dalam klad Homo longi, keturunan yang didokumenkan melalui fosil Asia seperti tengkorak Harbin. Jika tepat, Denisovan tersebar luas di seluruh Asia selama ratusan ribu tahun, berinteraksi dengan manusia lain dan menyumbangkan DNA kepada populasi moden.

Mengapa penemuan ini penting dalam kisah manusia

Evolusi manusia dari satu juta hingga tiga ratus ribu tahun lalu dipenuhi fosil yang sukar diklasifikasikan. Ada yang berasal dari Afrika, ada dari Eropah, dan banyak juga dari Asia. Para saintis sudah lama berbeza pendapat tentang bagaimana penemuan ini saling berkaitan. Kajian baharu itu mengelompokkan manusia Asia Zaman Pleistosen Tengah ke dalam keturunan longi yang berasingan daripada Homo sapiens dan Neanderthal. Penyusunan semula ini dapat menyelesaikan banyak percanggahan yang membingungkan pakar dan mungkin menjelaskan mengapa beberapa fosil Asia kelihatan bukan Homo erectus klasik mahupun manusia moden awal.

Penemuan ini juga mengundurkan garis masa perpisahan manusia berotak besar jauh melepasi satu juta tahun. Jika tiga cabang utama sudah berbeza seawal itu, anggota awal cabang-cabang ini mungkin hidup sezaman untuk tempoh yang lama. Ini akan memanjangkan tempoh ketika kumpulan manusia yang berbeza berpeluang bertemu, berinteraksi dan ada kalanya membiak silang. Hal ini juga akan mengalihkan tumpuan penyelidikan kepada tapak lebih tua di Asia dan Afrika yang boleh menguji hipotesis perpisahan lebih awal ini.

Chris Stringer, ketua penyelidikan evolusi manusia di Muzium Sejarah Semula Jadi di London dan pengarang bersama kajian itu, menegaskan kepentingan penemuan ini.

Penemuan ini mengubah banyak pemikiran kerana ia mencadangkan bahawa menjelang satu juta tahun lalu, nenek moyang kita sudah berpecah kepada kumpulan berbeza. Ini menunjukkan perpisahan evolusi manusia yang jauh lebih awal dan kompleks daripada yang dipercayai sebelum ini.

Sesetengah tafsiran melangkah lebih jauh dengan mencadangkan bahawa nenek moyang sepunya yang berasal dari kawasan berhampiran Asia barat mungkin melahirkan cabang yang menjadi Homo sapiens, Neanderthal dan Denisovan. Dakwaan itu masih diperdebatkan. Fosil tertua yang diterima secara meluas sebagai Homo sapiens awal masih berasal dari Afrika dan berusia kira-kira tiga ratus ribu tahun. Pembinaan semula baharu ini tidak mengubah rekod tersebut, tetapi berhujah bahawa populasi pangkal yang lebih awal, yang kemudiannya melahirkan spesies kita, berpisah daripada manusia lain jauh lebih awal daripada yang dicadangkan banyak kajian.

Bagaimana tengkorak yang remuk dipulihkan secara maya

Tengkorak Yunxian 2 berubah bentuk akibat berat sedimen dan pergerakan tanah selama beribu-ribu tahun. Ubah bentuk seperti ini membengkokkan dan memulas tulang, sekali gus boleh menyembunyikan atau membesar-besarkan ciri penting. Pasukan itu menggunakan tomografi berkomputer untuk melihat menembusi matriks batuan, pengimbasan cahaya berstruktur untuk merakam perincian permukaan, serta penyahubahbentukan digital untuk membalikkan kesan remukan. Secara praktikal, ini ialah pembedahan digital. Penyelidik mengasingkan tulang daripada batu, mencerminkan bahagian yang utuh untuk menggantikan bahagian yang hilang, dan menggunakan kekangan anatomi untuk menyusun semula bahagian-bahagiannya.

Profesor Xijun Ni dari Universiti Fudan dan Institut Paleontologi Vertebrata dan Paleoantropologi di Beijing mengetuai bersama penyelidikan itu. Beliau menceritakan rasa terkejut pasukan tersebut apabila hasil pemulihan tengkorak dan pohon salasilah itu mula disatukan.

Sejak awal lagi, apabila kami memperoleh hasilnya, kami fikir ia sukar dipercayai. Kami mengujinya berulang kali menggunakan semua model dan kaedah, dan kini kami yakin dengan hasilnya. Kami sebenarnya sangat teruja.

Kajian itu turut disokong oleh beberapa fosil Asia yang berkongsi ciri kranium dengan Yunxian 2 dan tengkorak Harbin. Fosil-fosil ini termasuk Dali dan Jinniushan di China serta spesimen lain yang sekian lama dianggap sukar diklasifikasikan. Tengkorak ketiga dari Yunxian, yang ditemukan pada 2022, sedang disediakan untuk kajian. Setelah dianalisis, ia akan memberikan satu lagi ujian terhadap pembinaan semula dan pengelompokan fosil-fosil ini ke dalam klad longi.

Perdebatan, keterbatasan dan bukti yang boleh menyelesaikannya

Banyak kajian genetik menganggarkan bahawa manusia moden, Neanderthal dan Denisovan berpisah daripada nenek moyang sepunya antara tujuh ratus ribu hingga lima ratus ribu tahun lalu. Anggaran ini bergantung pada model kadar mutasi dan sejarah populasi, dan ketepatannya terbatas apabila meneliti masa yang sangat lampau. Pohon morfologi yang dibina berdasarkan ciri tengkorak menawarkan cara berbeza untuk mengkaji perpisahan purba, tetapi kaedah ini juga mempunyai keterbatasan. Ciri-ciri boleh berkembang secara selari dalam kumpulan yang tidak berkaitan, manakala pemilihan dan pemberat ciri boleh mempengaruhi hasilnya.

Beberapa pakar mengalu-alukan pembinaan semula Yunxian 2 tetapi menggesa supaya tarikh dalam pohon salasilah itu ditanggapi dengan berhati-hati. Frido Welker, profesor madya evolusi manusia di Universiti Copenhagen, berkata model tengkorak baharu itu merupakan sumber penting, tetapi ujian molekul dapat membantu mengesahkan kedudukannya.

Pembinaan semula digital bagi kranium penting ini amat mengujakan. Jika disahkan oleh fosil dan bukti genetik tambahan, penentuan tarikh perpisahan ini akan mengejutkan. Sebagai alternatif, data molekul daripada spesimen itu sendiri dapat memberikan pandangan yang mengesahkan atau mencabar hipotesis morfologi tersebut.

Ryan McRae, ahli paleoantropologi di Muzium Sejarah Semula Jadi Negara Smithsonian yang tidak terlibat dalam penyelidikan itu, memuji pemulihan tersebut tetapi mempersoalkan pohon salasilah yang lebih luas.

Pembinaan semula itu kelihatan kukuh dan perkaitannya dengan keturunan longi dan Denisovan munasabah. Pohon filogenetik itu cuba menjawab banyak persoalan sukar serentak dengan data yang terhad. Jangkaan masa yang dicadangkan lebih awal daripada yang dijangka, dan perkara itu perlu disemak silang dengan lebih banyak fosil serta bukti genetik.

Bahan genetik jarang ditemui dalam fosil berusia sejuta tahun, tetapi kesan molekul lain, seperti protein purba, kadangkala dapat bertahan selama itu. Persampelan lebih luas di Afrika, Asia dan Eropah, termasuk lebih banyak tengkorak dan rahang yang lengkap, dapat memberikan gambaran lebih jelas. Pengarang kajian baharu itu berkata mereka merancang untuk memperluas analisis dengan fosil dan data tambahan.

Tempat kumpulan manusia awal tinggal dan bergerak

Model baharu ini menimbulkan persoalan asas tentang geografi. Adakah populasi nenek moyang Homo sapiens, Neanderthal dan klad longi tinggal di Afrika atau di luarnya? Afrika ialah tanah asal terawal bagi keturunan manusia dan menyimpan fosil Homo sapiens tertua yang berusia kira-kira tiga ratus ribu tahun. Pada masa yang sama, Homo erectus telah tersebar ke Eurasia hampir dua juta tahun lalu, dan Asia mempunyai banyak tapak Zaman Pleistosen Tengah. Jika perpisahan keturunan yang jauh itu berlaku sekitar 1.3 juta tahun lalu, ia mungkin melibatkan populasi yang tersebar di kedua-dua benua.

Bukti yang semakin banyak menunjukkan bahawa manusia purba bergerak, membentuk kumpulan kecil dan ada kalanya membiak silang apabila bertemu. Neanderthal dan Denisovan mempunyai sejarah aliran gen dengan manusia moden, manakala jejak DNA Denisovan yang ditemui hari ini menunjukkan bahawa klad longi tersebar luas di seluruh Asia. Corak ini sepadan dengan pohon bercabang yang sesekali bersambung, bukannya penggantian satu kumpulan oleh kumpulan lain secara menyeluruh. Satu juta tahun ialah tempoh yang panjang untuk keturunan bertemu dan bercampur.

Buat masa ini, tafsiran paling berhati-hati ialah Yunxian 2 mewakili peringkat awal dalam keturunan utama Asia yang berotak besar dan berwajah lebih rata, iaitu keturunan yang mungkin merangkumi Denisovan. Kajian itu berhujah bahawa keturunan ini berpisah daripada keturunan yang membawa kepada manusia moden lebih sejuta tahun lalu. Sama ada perpisahan itu berlaku di Afrika, Asia barat atau merentasi kawasan yang luas masih perlu diuji melalui penemuan akan datang. Setiap tengkorak atau rahang baharu yang dapat ditentukan usianya dengan tepat dan dibina semula berpotensi mengubah gambaran ini sekali lagi.

Perkara Utama

• Pembinaan semula maya tengkorak Yunxian 2 dari tengah China meletakkannya berhampiran pangkal klad Homo longi, yang mungkin merangkumi Denisovan.
• Fosil itu dianggarkan berusia antara sembilan ratus empat puluh ribu hingga 1.1 juta tahun, menjadikannya antara kranium besar tertua yang mempunyai tempurung otak sebesar manusia moden dan ditemukan di Asia.
• Analisis baharu terhadap lebih seratus fosil mencadangkan bahawa Neanderthal bercabang sekitar 1.38 juta tahun lalu, manakala keturunan longi dan sapiens berpisah kira-kira 1.32 juta tahun lalu.
• Kajian itu mencadangkan bahawa Denisovan lebih rapat dengan Homo sapiens berbanding Neanderthal, sekali gus mencabar model genetik yang lazim.
• Fosil Asia Zaman Pleistosen Tengah seperti Harbin, Dali dan Jinniushan sepadan dengan klad longi, sekali gus membantu menyelesaikan masalah pengelasan yang berlarutan sekian lama.
• Pakar mengalu-alukan pembinaan semula itu tetapi mengingatkan bahawa tarikh perpisahan pada masa yang sangat lampau perlu disahkan melalui bukti genetik atau protein serta lebih banyak fosil.
• Hasil kajian itu tidak mengubah lokasi fosil Homo sapiens tertua yang diterima, iaitu di Afrika, tetapi menunjukkan bahawa perpisahan keturunan manusia yang lebih awal berlaku jauh melebihi satu juta tahun lalu.
• Tengkorak Yunxian ketiga yang ditemukan pada 2022 serta penemuan lain yang bakal diperoleh di Afrika dan Asia boleh menguji dan memperhalus pohon salasilah yang dicadangkan.