Garis Waktu Evolusi Mamalia Makin Jelas Lewat Pengembangan Ilmiah Baru

By Afkar Aristoteles Mukhaer, Selasa, 11 Januari 2022 | 13:00 WIB
Ilustrasi evolusi. Lewat metode baru, para ilmuwan memiliki pemahaman rinci tentang kapan mamalia muncul dan berevolusi hingga saat ini. (shutter_m/Getty Images/iStockphoto)

Nationalgeographic.co.id—Perkara laju evolusi, garis waktu dan jenis spesiesnya telah lama dicatat oleh para ilmuwan. Masalahnya, selalu ada temuan baru yang mengisi celah-celah garis waktu yang membuatnya jadi kusut kembali, dan para ilmuwan harus merapihkannya.

Maka dari itu, makalah yang diterbitkan 22 Desember di jurnal Nature, menawarkan garis waktu paling rinci dari evolusi mamalia paling purba hingga saat ini. Para peneliti membuat 'pohon waktu' itu dengan penjelasan pendekatan metode komputasi baru, dan cepat untuk mendapatkan pohon evolusi yang tepat secara penanggalannya.

Metode ini terbilang baru untuk menganalisis kumpulan data genom mamalia dan membantu para ilmuwan untuk menjawab pertanyaan lama seperti kapan mamalia plasenta modern berasal, apakah saat kepunahan massal yang dialami dinosaurus, atau bukan.

"Dengan mengintegrasikan genom lengkap dalam analisis dan informasi fosil yang diperlukan, kami dapat mengurangi ketidakpastian dan mendapatkan garis waktu evolusi yang tepat," terang Sandra Alvarez-Carretero, penulis utama makalah dari School of Biological and Behavioural Sciences, Queen Mary University of London yang kini menjadi University College London.

"Apakah kelompok mamalia modern hidup berdampingan dengan dinosaurus, atau apakah mereka berasal setelah kepunahan massal? Kami sekarang memiliki jawaban yang pasti," ujarnya dalam rilis.

Pengembangkan yang dilakukan para peneliti ini menggunakan statistik Bayesian baru, yang dinilai cepat untuk menganlisis sejumlah besar urutan genom. Selain itu juga memperhitungkan ketidakpastian dalam data.

"Kami memecahkan rintangan komputasi dengan membagi analisis dalam sub-tingkat: pertama mensimulasikan garis waktu menggunakan 72 genom dan kemudian menggunakan hasilnya untuk membuat simulasi pada spesies yang tersisa," terang Mario dos Reis, rekan peneliti dan doktor di School of Biological and Behavioural Sciences, Queen Mary University of London.

"Menggunakan genom bisa mengurangi ketidakpastian karena memungkinkan penolakan urutan waktu yang tidak masuk akal dari simulasi," lanjutnya.

Mereka mengkonfirmasi nenek moyang kelompok mamalia plasenta modern, muncul setelah kepunahan besar yang terjadi 66 juta tahun silam. Mamalia plasenta adalah kelompok ilmiah untuk mendefinisikan mamalia hidup yang paling beragam, seperti primata, hewan pengerat, cecateca (seperti lumba-lumba dan orca), chiropteran (kelelawar), dan manusia.

"Garis waktu evolusi mamalia mungkin merupakan salah satu topik paling kontroversial dalam biologi evolusioner. Studi awal memberikan perkiraan originasi untuk kelompok plasenta modern jauh di Kapur, di era dinosaurus," terang Phil Donoghue, profesor di School of Earth Sciences, University of Bristol yang menjadi rekan peneliti.

Pohon evolusi yang dibuat para peneliti lewat pendekatan penelitian baru. Terlihat, alur bagaimana mamalia sederhana di masa purba, seiring waktu menjadi kompleks seperti yang ada saat ini. ( Graphodatsky et al)

"Dua dekade terakhir telah melihat studi bergerak bolak-balik antara skenario diversifikasi pasca dan pra-K-Pg (kepunahan massal zaman Cretaceous-Palaeogene). Garis waktu kami yang tepat menyelesaikan masalah ini."

Data yang mereka miliki didapati dari data genom spesies mamalia yang diambil sebanyak mungkin. Banyaknya data genetik membuat kerumitan seperti ketidakakuratan dan membuat peneliti harus mengembangkan strategi jitu untuk identifikasi sampel mana yang buruk, atau yang harus dieliminasi.

Pendekatan baru inilah yang meringkas waktu komputasi dalam analisis kompleks mereka, yang semestinya berjalan beberapa dekade tapi bisa dijalankan selama berbulan-bulan. Hasil penelitiannya bisa Anda lihat dari gambar di atas sebagai ringkasan pohon evolusi.

Baca Juga: Apakah Ada Penduduk Bumi yang Tidak Bermigrasi Setelah Berevolusi?

"Jika kami mencoba menganalisis kumpulan data mamalia besar ini di superkomputer tanpa menggunakan metode Bayesian yang telah kami kembangkan, kami harus menunggu beberapa dekade untuk menyimpulkan pohon waktu evolusi mamalia," terang Alvarez-Carretero. "Bayangkan berapa lama analisis ini dapat dilakukan jika kita menggunakan komputer kita sendiri."

"Selain itu, kami berhasil mengurangi waktu komputasi dengan faktor 100. Pendekatan baru ini tidak hanya memungkinkan analisis kumpulan data genom, tetapi juga, dengan menjadi lebih efisien, secara substansial mengurangi emisi CO2 yang dilepaskan karena komputasi," lanjutnya.

Para peneliti menulis, metode yang dikembangkan dalam penelitian ini menawarkan penggunaan lain memahami garis waktu evolusioner lainnya. Tentunya, sangat membantu dalam analisis yang menggunakan kumpulan data besar. Dengan demikian, akan sangat mudah untuk memahami skala waktu evolusi yang dapat diandalkan dalam kajian tentang evolusi.

Baca Juga: Analisis Sampel Apollo Singkap Informasi Baru Mengenai Evolusi Bulan