Genom kuno menunjukkan badak berbulu punah karena perubahan iklim, bukan perburuan berlebihan

Meskipun perburuan berlebihan menyebabkan matinya beberapa megafauna prasejarah setelah zaman es terakhir, sebuah studi baru menemukan bahwa kepunahan badak berbulu mungkin disebabkan oleh perubahan iklim. Dengan mengurutkan DNA purba dari 14 badak berbulu, para peneliti menemukan bahwa populasi mereka tetap stabil dan beragam sampai hanya beberapa ribu tahun sebelum menghilang dari Siberia, ketika suhu kemungkinan naik terlalu tinggi.

 

Kepunahan megafauna prasejarah seperti mammoth berbulu, singa gua, dan badak berbulu di akhir zaman es terakhir sering dikaitkan dengan penyebaran manusia purba di seluruh dunia. Meskipun perburuan berlebihan menyebabkan kematian beberapa spesies, sebuah penelitian yang diterbitkan 13 Agustus di jurnal Current Biology menemukan bahwa kepunahan badak berbulu mungkin memiliki penyebab berbeda: perubahan iklim. Dengan mengurutkan DNA purba dari 14 megaherbivora ini, para peneliti menemukan bahwa populasi badak berbulu tetap stabil dan beragam sampai hanya beberapa ribu tahun sebelum menghilang dari Siberia, ketika suhu kemungkinan naik terlalu tinggi untuk spesies yang beradaptasi dengan suhu dingin.

"Awalnya diperkirakan bahwa manusia muncul di timur laut Siberia empat belas atau lima belas ribu tahun yang lalu, sekitar saat badak berbulu punah. Tetapi baru-baru ini, ada beberapa penemuan situs pendudukan manusia yang jauh lebih tua, yang paling terkenal adalah sekitar tiga puluh ribu. tahun, "kata penulis senior Love Dalén, seorang profesor genetika evolusioner di Pusat Paleogenetika, sebuah usaha patungan antara Universitas Stockholm dan Museum Sejarah Alam Swedia. "Jadi, penurunan menuju kepunahan badak berbulu tidak bertepatan dengan kemunculan pertama manusia di wilayah tersebut. Jika ada, kami benar-benar melihat sesuatu yang terlihat seperti peningkatan ukuran populasi selama periode ini."

Untuk mempelajari tentang ukuran dan stabilitas populasi badak berbulu di Siberia, para peneliti mempelajari DNA dari sampel jaringan, tulang, dan rambut dari 14 individu. "Kami mengurutkan genom inti lengkap untuk melihat ke masa lalu dan memperkirakan ukuran populasi, dan kami juga mengurutkan empat belas genom mitokondria untuk memperkirakan ukuran populasi efektif wanita," kata penulis bersama Edana Lord, seorang mahasiswa PhD di Center for Palaeogenetics.

Dengan melihat heterozigositas, atau keragaman genetik, dari genom ini, para peneliti dapat memperkirakan populasi badak berbulu selama puluhan ribu tahun sebelum kepunahannya. "Kami memeriksa perubahan ukuran populasi dan perkiraan perkawinan sedarah," kata rekan penulis pertama Nicolas Dussex, seorang peneliti postdoctoral di Center for Palaeogenetics. "Kami menemukan bahwa setelah peningkatan ukuran populasi pada awal periode dingin sekitar 29.000 tahun yang lalu, ukuran populasi badak berbulu tetap konstan dan pada saat ini, perkawinan sedarah rendah." 

Kestabilan ini bertahan lama setelah manusia mulai tinggal di Siberia, kontras dengan penurunan yang diharapkan jika badak berbulu punah karena perburuan. "Itu hal yang menarik," kata Lord. "Kami sebenarnya tidak melihat penurunan ukuran populasi setelah 29.000 tahun yang lalu. Data yang kami lihat hanya mencapai 18.500 tahun yang lalu, yang kira-kira 4.500 tahun sebelum kepunahannya, jadi itu menyiratkan bahwa mereka menurun di celah itu. "

Data DNA juga mengungkapkan mutasi genetik yang membantu badak berbulu beradaptasi dengan cuaca yang lebih dingin. Salah satu mutasi ini, sejenis reseptor di kulit untuk merasakan suhu hangat dan dingin, juga telah ditemukan pada mammoth berbulu. Adaptasi seperti ini menunjukkan badak berbulu, yang sangat cocok dengan iklim Siberia timur laut yang dingin, mungkin telah menurun karena panas dari periode pemanasan singkat, yang dikenal sebagai interstadial Bølling-Allerød, yang bertepatan dengan kepunahan mereka menjelang akhir zaman es terakhir.

"Kami datang jauh dari gagasan manusia mengambil alih segalanya segera setelah mereka datang ke lingkungan, dan sebaliknya menjelaskan peran iklim dalam kepunahan megafaunal," kata Lord. "Meskipun kami tidak dapat mengesampingkan keterlibatan manusia, kami menyarankan bahwa kepunahan badak berbulu lebih mungkin terkait dengan iklim."

Para peneliti berharap untuk mempelajari DNA dari badak berbulu tambahan yang hidup dalam jarak 4.500 tahun penting antara genom terakhir yang mereka susun dan kepunahan mereka. “Yang ingin kami lakukan sekarang adalah mencoba mendapatkan lebih banyak urutan genom dari badak yang berusia antara delapan belas dan empat belas ribu tahun, karena pada suatu saat, pasti mereka harus menurun,” kata Dalén. Para peneliti juga melihat megafauna lain yang beradaptasi dengan dingin untuk melihat apa efek lebih jauh dari pemanasan, iklim yang tidak stabil. "Kami tahu iklim banyak berubah, tetapi pertanyaannya adalah: seberapa banyak hewan yang berbeda terpengaruh, dan apa kesamaan mereka?"

Pekerjaan ini didukung oleh FORMAS, Swiss National Science Foundation, Carl Tryggers Foundation, European Research Council Consolidator Award, dan Knut and Alice Wallenberg Foundation.

Referensi Jurnal:

Edana Lord, Nicolas Dussex, Marcin Kierczak, David Díez-del-Molino, Oliver A. Ryder, David W.G. Stanton, M. Thomas P. Gilbert, Fátima Sánchez-Barreiro, Guojie Zhang, Mikkel-Holger S. Sinding, Eline D. Lorenzen, Eske Willerslev, Albert Protopopov, Fedor Shidlovskiy, Sergey Fedorov, Hervé Bocherens, Senthilvel K.S.S. Nathan, Benoit Goossens, Johannes van der Plicht, Yvonne L. Chan, Stefan Prost, Olga Potapova, Irina Kirillova, Adrian M. Lister, Peter D. Heintzman, Joshua D. Kapp, Beth Shapiro, Sergey Vartanyan, Anders Götherström, Love Dalén. Pre-extinction Demographic Stability and Genomic Signatures of Adaptation in the Woolly Rhinoceros. Current Biology, 2020; DOI: 10.1016/j.cub.2020.07.046