Biologi Sekolah Menengah Atas · Grades 10–12

27Sekilas Evolusi Manusia

Dalam lapisan abu vulkanik berumur tiga setengah juta tahun, dua jejak tapak kaki berjalan bersisian sepanjang dua puluh tujuh meter. Jejak itu ditinggalkan oleh makhluk yang berjalan tegak, tumit lebih dahulu, dengan telapak melengkung dan ibu jari kaki sejajar dengan jari lainnya — kaki seperti kaki kita — pada masa ketika belum ada otak yang lebih besar daripada otak kera. Berjalan tegak datang lebih dulu, dua juta tahun lebih awal; otak, perkakas dan tutur kata datang kemudian, bukan dalam satu garis lurus melainkan sepanjang sebuah semak spesies, yang sebagian besar tak meninggalkan keturunan. Bab ini menerapkan alat dua bab terakhir — karakter bersama, pohon, tarikh, DNA — pada garis keturunan yang berujung pada kita.

27.1 Manusia di antara primata

Proposisi 27.1 (Tempat kita pada pohon)

Manusia adalah primata: mamalia dengan tangan yang dapat menggenggam, kuku alih-alih cakar, mata yang menghadap ke depan dan otak yang besar bagi ukurannya. Di dalam primata, kera besar — orangutan, gorila, simpanse, bonobo, manusia — membentuk sebuah klad, dan di dalamnya simpanse dan bonobo adalah kelompok saudari manusia: DNA kita berbeda dari DNA mereka pada sekitar 1.2% posisi, dan nenek moyang bersama kedua garis keturunan itu hidup kira-kira enam sampai tujuh juta tahun lalu, di Afrika. Nenek moyang itu bukan simpanse dan bukan pula manusia; kedua garis keturunan telah berevolusi sejak saat itu.

Bukti percobaan. Matriks karakter dan perbandingan DNA pada Bab 26: setiap gen yang diurutkan menempatkan simpanse lebih dekat kepada manusia daripada kepada gorila, dan kromosom 2 manusia adalah peleburan, ujung ke ujung, dua kromosom yang tetap terpisah pada simpanse — itulah sebabnya kita punya 23 pasang dan mereka 24. Jam molekuler, yang dikalibrasi pada tarikh fosil pemisahan primata yang lebih tua, memberi tarikh bagi simpul manusia–simpanse. ∎

Definisi 27.2 (Garis keturunan manusia)

Garis keturunan manusia adalah klad semua spesies yang lebih dekat kepada manusia modern daripada kepada simpanse: segala sesuatu yang turun dari sisi manusia pada simpul berumur enam juta tahun itu. Klad ini memuat satu spesies yang masih hidup, Homo sapiens, dan sekitar dua puluh spesies fosil — para australopitesin dan beberapa spesies marga Homo. Sebuah fosil termasuk di dalamnya bila menunjukkan karakter turunan garis keturunan itu: berjalan tegak, wajah yang memendek, taring yang kecil, dan kemudian otak besar serta perkakas.

27.2 Karakter garis keturunan itu

Proposisi 27.3 (Bipedalisme datang lebih dulu)

Karakter turunan paling awal garis keturunan manusia adalah kebiasaan berjalan dengan dua kaki. Ia tampak pada rangkanya: lubang di dasar tengkorak tempat sumsum tulang belakang lewat terletak di bawah tengkorak dan bukan di belakangnya, sehingga kepalanya seimbang di atas tulang belakang yang tegak; tulang belakangnya berlengkung ganda; panggulnya pendek dan berbentuk mangkuk; tulang pahanya menyudut ke dalam menuju lutut, membawa kaki ke bawah pusat tubuh; telapaknya melengkung dengan ibu jari sejajar dengan jari lain, dibuat untuk menolak, bukan untuk menggenggam. Semuanya sudah ada, disertai beberapa ciri kera, pada fosil berumur empat juta tahun yang otaknya tak lebih besar daripada otak simpanse.

Bukti percobaan. Jejak tapak kaki dalam abu vulkanik, berumur 3.6 juta tahun, menunjukkan langkah panjang dengan tumit menyentuh lebih dahulu dan telapak melengkung. Rangka seekor australopitesin betina berumur 3.2 juta tahun, yang 40% lengkap, punya panggul dan lutut mirip manusia serta otak sekitar $400\,\mathrm{cm}^{3}$ . Dasar tengkorak seumur itu punya lubang sumsum di depan, di bawah tengkoraknya. Karakternya muncul berurutan: berjalan, lalu, lebih dari sejuta tahun kemudian, pertumbuhan otaknya. ∎

Rangka seekor simpanse dan seorang manusia tampak samping. Pada kera, sumsum tulang belakang keluar dari tengkorak di belakang dan kepalanya menggantung ke depan dari tulang belakang yang miring, di atas pinggul dan lutut yang menekuk; pada makhluk berkaki dua, lubangnya ada di bawah tengkorak, kepalanya seimbang di atas tulang belakang tegak berlengkung ganda, panggulnya pendek seperti mangkuk dan lututnya berdiri di bawah batang tubuh. Dasar tengkorak, panggul atau lutut sebuah fosil dapat dibaca untuk mengetahui cara jalannya.

Sederet jejak tapak kaki yang terawetkan dalam abu vulkanik yang mengeras. Tumit dahulu, telapak melengkung, ibu jari sejajar: cetakan seorang pejalan tegak, dibuat jutaan tahun sebelum perkakas batu yang pertama.

Proposisi 27.4 (Lalu otak, perkakas, dan wajahnya)

Sejak sekitar 2.5 juta tahun lalu garis keturunan itu menunjukkan seperangkat karakter turunan kedua: otak yang tumbuh dari $450\,\mathrm{cm}^{3}$ menjadi $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ , wajah dan rahang yang menyusut di bawahnya, sebuah dagu, dan perkakas batu — mula-mula kerakal yang diserpih hingga bermata tajam, lalu kapak genggam yang dibentuk, lalu bilah, mata tombak dan perkakas bergagang. Api sudah dikuasai sejuta tahun lalu, jenazah sudah dikubur seratus ribu tahun lalu, dan gambar sudah dilukis empat puluh ribu tahun lalu. Otak dan perkakas tumbuh bersama, masing-masing membuat yang lain berguna, selama dua juta tahun.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Volume otak spesies garis keturunan manusia terhadap umurnya (rerata yang dibulatkan). Datar pada 400\, cm3 khas kera selama dua juta tahun pertama berjalan tegak, lalu melipat tiga dalam dua juta tahun berikutnya; otak Neanderthal sedikit lebih besar daripada otak kita. — Volume otak spesies garis keturunan manusia terhadap umurnya (rerata yang dibulatkan). Datar pada $400\,\mathrm{cm}^{3}$ khas kera selama dua juta tahun pertama berjalan tegak, lalu melipat tiga dalam dua juta tahun berikutnya; otak Neanderthal sedikit lebih besar daripada otak kita.

Tengkorak garis keturunan itu tampak samping, dari seekor australopitesin sampai manusia modern: batok otaknya menggembung, wajahnya mundur ke bawahnya, tonjolan alisnya memudar dan sebuah dagu muncul.

Contoh 27.5 (Membaca sebuah tengkorak)

Sebuah tengkorak fosil dengan lubang sumsum di bawah, batok otak $450\,\mathrm{cm}^{3}$ , rahang besar dan wajah menonjol adalah seekor australopitesin: tegak, berotak kecil. Tengkorak dengan $900\,\mathrm{cm}^{3}$ , tonjolan alis tebal, dahi yang melandai dan tanpa dagu adalah Homo erectus. Tengkorak dengan $1400\,\mathrm{cm}^{3}$ , dahi tinggi, wajah kecil yang terselip di bawah batok otak dan sebuah dagu adalah manusia modern. Urutan karakter ini pada pohon adalah urutan kemunculannya di dalam batuan.

27.3 Sebuah semak, bukan tangga

Proposisi 27.6 (Beberapa spesies sekaligus)

Garis keturunan manusia bukanlah satu garis nenek moyang dan keturunan melainkan sebuah semak spesies, beberapa di antaranya hidup pada waktu yang sama: dua atau tiga macam australopitesin dua juta tahun lalu di samping Homo yang pertama; Homo erectus menyebar ke tiga benua sementara spesies lain muncul di Afrika; dan baru lima puluh ribu tahun lalu, manusia modern berbagi Bumi dengan Neanderthal di Eropa, sebuah populasi lain di Asia, dan sebuah spesies bertubuh kecil di sebuah pulau. Sebagian besar cabang semak itu berakhir dengan kepunahan; cabang kitalah yang tersisa.

Bukti percobaan. Fosil spesies yang berbeda ditemukan dalam lapisan seumur di situs yang sama. Sisa Neanderthal dan manusia modern tumpang tindih di Eropa selama beberapa ribu tahun. DNA Neanderthal dan DNA populasi Asia itu, yang dipulihkan dari tulangnya, berbeda dari DNA kita — dan hadir di dalam kita: orang di luar Afrika membawa sekitar 2% DNA Neanderthal, dan sebagian populasi Pasifik membawa beberapa persen DNA populasi Asia itu, yaitu jejak perkawinan silang ketika kedua spesies bertemu. Cabang-cabangnya bersentuhan sebelum berakhir. ∎

Beberapa spesies garis keturunan manusia dan kurun ketika fosilnya ditemukan. Pada hampir setiap tarikh, beberapa spesies hidup berdampingan; garis keturunan itu sebuah semak dengan satu ranting yang selamat.

Proposisi 27.7 (Manusia modern)

Homo sapiens muncul di Afrika sekitar 300 000 tahun lalu, dikenali dari tengkoraknya yang tinggi dan membulat, wajahnya yang kecil dan dagunya. Kelompok kecil meninggalkan Afrika sekitar 60 000 tahun lalu dan, dalam 50 000 tahun, telah mencapai setiap benua kecuali Antarktika, bertemu dan sebagian menyerap populasi lama yang mereka temui. Semua manusia yang hidup turun dari populasi Afrika itu: keragaman genetik seluruh spesies kita lebih kecil daripada keragaman simpanse satu wilayah Afrika saja, dan keragaman itu paling besar di Afrika, lalu menyusut dengan jarak darinya sepanjang jalur persebaran — tanda kelompok pendiri yang berturut-turut.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Bagian genom yang diwarisi dari dua populasi yang telah punah, menurut wilayah (dibulatkan). Populasi yang meninggalkan Afrika bertemu dan kawin silang dengan Neanderthal; populasi yang mencapai Pasifik barat juga bertemu populasi Asia itu. Cabang semak itu bertukar gen sebelum semuanya kecuali satu berakhir.

27.4 Apa yang membentuk kita

Proposisi 27.8 (Gen, lalu budaya)

Karakter garis keturunan itu muncul seperti diuraikan bab sebelumnya: mutasi, termasuk perubahan pengaturan gen perkembangan (pertumbuhan otak yang lebih lama, wajah yang lebih pendek), dipilah oleh seleksi di lingkungan sabana Afrika, dan oleh hanyutan dalam populasi kecil. Namun garis keturunan ini menambahkan cara pewarisan kedua — perilaku yang diteruskan pada Bab 24, yang diangkat ke skala yang tak dicapai spesies lain: perkakas, api, bahasa, kerja sama, pengajaran. Budaya menumpuk dalam satu masa hidup dan berpindah kepada semua yang mempelajarinya, bukan hanya kepada keturunan; selama seratus ribu tahun terakhir perubahan yang paling penting bagi manusia adalah perubahan budaya, dan lingkungan tempat spesies ini berevolusi sebagian besar adalah buatannya sendiri.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Metode 27.9 (Menempatkan sebuah fosil)

Tanggalilah lapisannya (peluruhan radioaktif mineral vulkanik, atau umur strata yang telah diketahui).
Bacalah cara jalannya: kedudukan lubang sumsum, bentuk panggul dan tulang paha, serta telapaknya.
Ukurlah batok otaknya; catat wajah, tonjolan alis, dagu dan giginya.
Daftarkan keadaan turunan yang ada dan yang tak ada, lalu tempatkan fosil itu pada pohon menurut aturan Bab 26: sebagai cabang samping dekat simpul tempat gabungan karakternya cocok, bukan sebagai “sang nenek moyang”.
Bila tulangnya terawetkan cukup baik, bacalah DNA-nya dan bandingkan dengan populasi yang hidup sekarang.

Catatan 27.10 (Tak ada mata rantai yang hilang)

Ungkapan itu mengandaikan sebuah rantai dengan satu celah; rekamannya adalah semak dengan banyak cabang, sebagian besar dikenal dari beberapa keping tulang, dan “mata rantai” antara kita dan simpanse adalah sebuah simpul — populasi punah yang bukan keduanya — bukan makhluk setengah jalan. Yang memang ditunjukkan fosil, dalam urutan yang diawetkan batuan, adalah setiap karakter turunan muncul pada gilirannya: telapak kaki, lalu otak, lalu perkakas, lalu dagu — dan dalam lima puluh ribu tahun terakhir, karya sebuah spesies yang evolusinya kini sebagian besar buatannya sendiri.

27.5 Latihan

Latihan 27.1 ★

Spesies hidup mana yang merupakan kerabat terdekat manusia, dan berapa lama lalu kedua garis keturunan itu berpisah?

Solusi

Solusi Latihan 27.1.

Simpanse (bersama bonobo); kedua garis keturunan itu berpisah enam sampai tujuh juta tahun lalu.

Latihan 27.2 ★

Sebutkan empat tanda berjalan tegak pada rangka.

Solusi

Solusi Latihan 27.2.

Lubang sumsum di bawah tengkorak; tulang belakang berlengkung ganda; panggul pendek seperti mangkuk; tulang paha menyudut ke dalam menuju lutut; telapak melengkung dengan ibu jari kaki sejajar.

Latihan 27.3 ★

Dari gambar volume otak, sebutkan volume seekor australopitesin, volume Homo erectus awal dan volume manusia modern.

Solusi

Solusi Latihan 27.3.

Sekitar $420\,\mathrm{cm}^{3}$ ; sekitar $850\,\mathrm{cm}^{3}$ ; sekitar $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ .

Latihan 27.4 ★

Mengapa garis keturunan manusia digambarkan sebagai semak, bukan tangga?

Solusi

Solusi Latihan 27.4.

Karena beberapa spesies garis keturunan itu hidup pada waktu yang sama, dan sebagian besar berakhir dengan kepunahan alih-alih berubah menjadi spesies berikutnya; spesiesnya adalah cabang, bukan anak tangga.

Latihan 27.5 ★

Di mana dan kapan Homo sapiens muncul, dan apa yang ditunjukkan oleh sebaran keragaman genetik manusia?

Solusi

Solusi Latihan 27.5.

Di Afrika, sekitar 300 000 tahun lalu. Keragaman genetik paling besar di Afrika dan menurun dengan jarak darinya: semua manusia yang hidup turun dari populasi Afrika itu, melalui kelompok pendiri kecil yang berturut-turut.

Latihan 27.6 ★★

Kromosom 2 manusia bersesuaian dengan dua kromosom simpanse yang tersambung ujung ke ujung. Jelaskan bagaimana hal ini menerangkan perbedaan jumlah kromosomnya, dan mengapa hal itu justru bukti kekerabatan alih-alih bukti sebaliknya.

Solusi

Solusi Latihan 27.6.

Dua kromosom leluhur melebur pada garis keturunan manusia menjadi satu, sehingga 24 pasang menjadi 23. Kromosom hasil peleburan itu membawa, di tengahnya, sisa kedua ujung asalnya dan sebuah sentromer kedua yang bisu — rekaman peleburan tersebut; kandungan gennya cocok gen demi gen dengan kedua kromosom simpanse. Penurunan dari satu perangkat kromosom bersama, yang diubah sekali, itulah yang diramalkan oleh kekerabatan.

Latihan 27.7 ★★

Mana yang datang lebih dulu pada garis keturunan itu, berjalan tegak atau otak besar? Berapa lama selisihnya? Sebutkan buktinya.

Solusi

Solusi Latihan 27.7.

Berjalan tegak, sekitar dua juta tahun lebih dulu: tapak kaki dan panggul berumur 3.6 sampai 3.2 juta tahun milik para pejalan berotak $400\,\mathrm{cm}^{3}$ ; pertumbuhan otak mulai sekitar 2.5 juta tahun lalu.

Latihan 27.8 ★★

Dari gambar garis waktu, spesies mana yang hidup berdampingan dua juta tahun lalu? Dan 100 000 tahun lalu?

Solusi

Solusi Latihan 27.8.

Dua juta tahun lalu: A. africanus (nyaris), Paranthropus, Homo habilis dan H. erectus awal. 100 000 tahun lalu: H. erectus (populasi terakhirnya), H. heidelbergensis (yang terakhir), Neanderthal dan H. sapiens.

Latihan 27.9 ★★

Seorang berketurunan Eropa membawa 2% DNA Neanderthal. Jelaskan peristiwa apa yang terekam olehnya, dan mengapa orang Afrika sub-Sahara hampir tidak membawanya.

Solusi

Solusi Latihan 27.9.

Perkawinan silang antara manusia modern yang meninggalkan Afrika dan Neanderthal yang mereka temui di Asia barat serta Eropa sekitar 50 000 tahun lalu. Populasi yang tinggal di Afrika sub-Sahara tak pernah bertemu Neanderthal, sehingga tidak membawanya sama sekali.

Latihan 27.10 ★★

Terapkan Metode 27.9 pada sebuah tengkorak dengan lubang sumsum di depan, $500\,\mathrm{cm}^{3}$ , rahang besar, yang ditemukan dalam lapisan berumur 2.8 juta tahun.

Solusi

Solusi Latihan 27.10.

Tegak (lubang di depan), otak kecil, rahang besar, 2.8 juta tahun: seekor australopitesin, ditempatkan pada cabang samping dekat pangkal garis keturunan itu — kerabat nenek moyang Homo, bukan nenek moyang yang terbukti.

Latihan 27.11 ★★

Jelaskan mengapa “manusia berasal dari kera” lebih tepat dinyatakan sebagai “manusia adalah kera”, dengan memakai kosakata klad.

Solusi

Solusi Latihan 27.11.

Kera besar membentuk sebuah klad, dan manusia adalah satu cabang di dalamnya; karena sebuah klad mencakup semua keturunan simpulnya, manusia adalah kera, sebagaimana manusia adalah primata dan mamalia. “Berasal dari kera” keliru menempatkan kera pada sebuah simpul; kera yang hidup adalah ujung bersaudari.

Latihan 27.12 ★★★

Neanderthal berotak sedikit lebih besar daripada otak kita dan membuat perkakas yang canggih, namun lenyap dalam beberapa ribu tahun setelah kedatangan kita di Eropa. Usulkan dua hipotesis yang serasi dengan bab ini lalu katakan bukti apa yang akan membedakan keduanya.

Solusi

Solusi Latihan 27.12.

Hipotesis 1: persaingan — manusia modern, yang lebih banyak atau lebih terorganisasi, mengambil sumber dayanya; buktinya berupa menyusutnya situs Neanderthal di tempat keduanya tumpang tindih. Hipotesis 2: penyerapan — populasi Neanderthal yang kecil sebagian terserap oleh perkawinan silang dan sebagian punah oleh hanyutan dan kebetulan dalam iklim yang berubah; buktinya berupa DNA Neanderthal di dalam kita dan tanda populasi Neanderthal yang kecil dan menyusut sebelum kontak. Keduanya bisa saja benar.

Latihan 27.13 ★★★

Keragaman genetik manusia menyusut dengan jarak dari Afrika sepanjang jalur persebarannya. Jelaskan hal ini dengan efek pendiri pada Bab 25, lalu katakan apa artinya tentang bagaimana persebaran itu berlangsung.

Solusi

Solusi Latihan 27.13.

Setiap langkah persebaran itu dilakukan oleh kelompok kecil yang membawa sampel alel populasi yang ditinggalkannya; setiap wilayah baru didirikan dari wilayah sebelumnya. Keragaman turun pada setiap pendirian, sehingga populasi terjauh punya paling sedikit. Persebaran itu berlangsung melalui migrasi kecil yang berturut-turut, bukan melalui perpindahan massal.

Latihan 27.14 ★★★

Persistensi laktase, kulit terang di lintang tinggi dan ketahanan terhadap malaria adalah ciri manusia yang berevolusi dalam sepuluh ribu tahun terakhir. Jelaskan bagaimana perubahan budaya (beternak perah, migrasi, bertani) dapat menciptakan seleksi yang mengubah gen.

Solusi

Solusi Latihan 27.14.

Beternak perah menjadikan susu makanan orang dewasa: pembawa alel persistensi makan lebih baik dan meninggalkan lebih banyak keturunan. Perpindahan ke lintang bermatahari lemah membuat vitamin D langka: kulit yang lebih terang, yang membuatnya lebih banyak, jadi disukai. Bertani menciptakan populasi padat dan air tergenang tempat malaria menyebar: alel yang melindungi terhadapnya naik. Dalam setiap kasus perubahan cara hidup mengubah alel mana yang bereproduksi.

Latihan 27.15 ★★★

“Evolusi telah berhenti bagi manusia, sebab kedokteran dan budaya melindungi kita dari seleksi.” Bahaslah dalam satu paragraf, dengan hanyutan, ketiga ciri latihan sebelumnya, dan makna seleksi.

Solusi

Solusi Latihan 27.15.

Seleksi adalah setiap perbedaan reproduksi antara pembawa alel yang berbeda; kedokteran mengubah alel mana yang penting, bukan apakah ada alel yang penting — ketahanan terhadap infeksi, kesuburan, dan usia reproduksi masih beragam dan diwariskan. Ketiga ciri tadi menunjukkan seleksi bekerja dalam sepuluh ribu tahun terakhir, digerakkan oleh budaya itu sendiri. Dan hanyutan berlanjut di setiap populasi tanpa kecuali. Evolusi manusia berganti arah, bukan berhenti.

27.6 Soal: Para Pejalan di Abu Vulkanik

Soal 27.1

Soal akhir pekan — dua jejak tapak kaki dibaca untuk mengetahui cara jalan, tinggi badan dan kelajuan; sederet tengkorak diukur; dan DNA seorang siswa masa kini dilacak ke tiga populasi

Dua jejak tapak kaki, berumur 3.6 juta tahun, berjalan sejajar sepanjang $27\,\mathrm{m}$ . Jejak A: panjang tapak $21.5\,\mathrm{cm}$ , langkah (dari satu cetakan ke cetakan berikutnya dari kaki yang sama) $0.95\,\mathrm{m}$ . Jejak B: panjang $18.5\,\mathrm{cm}$ , langkah $0.80\,\mathrm{m}$ . Pada manusia modern telapak kaki sekitar 15% tinggi berdiri, dan langkah berjalan sekitar 0.8 kali tinggi badan bersesuaian dengan jalan pelan.

Bagian I — Tapak kakinya.

Taksirlah tinggi badan pejalan A dan pejalan B.
Bandingkan setiap langkah dengan 0.8 kali tinggi badannya. Apakah keduanya berjalan atau berlari?
Cetakannya menunjukkan tumit yang dalam, sebuah lengkungan, dan ibu jari kaki yang sejajar dengan jari lain. Apa yang ditunjukkan setiap ciri itu tentang telapak dan cara jalannya?
Seekor simpanse yang berjalan tegak meninggalkan cetakan bertelapak rata dengan ibu jari kaki menyimpang, dan tak dapat bertahan lama. Karakter mana pada Proposisi 27.3 yang ditegakkan jejak itu bagi pembuatnya, dan mana yang dibiarkannya tak diketahui?
Fosil terdekat yang seumur punya otak $400\,\mathrm{cm}^{3}$ . Apa yang diputuskan oleh gabungan itu — telapak seperti ini, otak sebesar itu — tentang urutan karakter garis keturunan?

Bagian II — Tengkoraknya. Lima tengkorak, dengan volume batok otak, umur dan cirinya: 1: $450\,\mathrm{cm}^{3}$ , 3.0 juta tahun, wajah menonjol, tanpa dagu. 2: $650\,\mathrm{cm}^{3}$ , 1.9 juta tahun, wajah lebih kecil. 3: $950\,\mathrm{cm}^{3}$ , 1.0 juta tahun, alis tebal, tanpa dagu. 4: $1450\,\mathrm{cm}^{3}$ , 60 000 tahun, alis tebal, tanpa dagu, tengkorak panjang dan rendah. 5: $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ , 30 000 tahun, dahi tinggi, berdagu.

Tempatkan setiap tengkorak pada kelompok gambar garis waktu.
Plotlah, atau uraikan, volume otak terhadap umur bagi kelima tengkorak itu. Pada selang mana volumenya tumbuh paling cepat?
Tengkorak 4 lebih besar daripada tengkorak 5. Apakah volume otak saja mengenali manusia modern? Karakter mana yang mengenalinya?
Tengkorak 4 dan 5 tumpang tindih dalam waktu. Apa kata bab ini tentang hubungan kedua populasinya, dan bukti apa yang mendukungnya?
Tengkorak 1 dan tapak kaki Bagian I dapat saja milik spesies yang sama. Jelaskan mengapa spesies itu adalah kerabat yang mirip nenek moyang alih-alih nenek moyang yang terbukti, dalam bahasa Bab 26.

Bagian III — Genom sang siswa. Seorang siswa berketurunan Eropa dan Melanesia membandingkan genomnya dengan genom Neanderthal dan genom populasi Asia yang telah punah: 1.6% cocok dengan genom Neanderthal, 1.8% dengan genom Asia itu.

Jelaskan apa arti kecocokan 1.6% dan peristiwa apa yang terekam olehnya.
Bandingkan angkanya dengan diagram. Populasi leluhurnya yang mana yang menyumbang tiap bagian itu?
Jika perkawinan silang terjadi 50 000 tahun lalu dan satu generasi 25 tahun, berapa generasi memisahkannya dari peristiwa itu? Mengapa bagian itu tidak terencerkan sampai habis?
Dua garis keturunan menyumbang gen kepada garis keturunannya walaupun keduanya disebut spesies. Apa kata hal ini tentang batas spesies pada Bab 25 pada masa itu?
DNA mitokondrianya bertipe manusia modern, seperti DNA setiap orang yang hidup. Apa yang ditunjukkan hal itu tentang arah atau nasib perkawinan silang tersebut?

Bagian IV — Jam dan semaknya.

DNA manusia dan simpanse berbeda 1.2%; jam primata pada Bab 26 berjalan 0.27% per juta tahun. Tanggalilah nenek moyang bersamanya.
Fosil tertua garis keturunan manusia yang dikenal berumur 6 sampai 7 juta tahun. Apakah itu serasi dengan tarikhmu?
Daftarkan spesies pada garis waktu yang hidup sejuta tahun lalu, dan nyatakan berapa di antaranya yang punya keturunan yang masih hidup.
Jelaskan mengapa seratus ribu tahun terakhir garis keturunan itu lebih baik diuraikan dengan perubahan budaya daripada dengan karakter bab ini.
Nyatakan hasilnya: tinggi badan dan cara jalan pejalan A, urutan kemunculan telapak kaki, otak dan dagu, serta jumlah populasi punah yang gennya dibawa siswa itu.

Solusi

Solusi Soal 27.1.

1. A: $21.5/0.15 \approx 1.43\,\mathrm{m}$ ; B: $18.5/0.15 \approx 1.23\,\mathrm{m}$ .

2. $0.8 \times 1.43 = 1.14\,\mathrm{m}$ dan $0.8 \times 1.23 = 0.98\,\mathrm{m}$ : kedua langkahnya lebih pendek daripada langkah jalan pelan; keduanya berjalan, tanpa tergesa.

3. Tumit yang dalam: tumitnya menyentuh lebih dahulu, seperti pada jalan manusia; sebuah lengkungan: telapak yang bekerja sebagai tuas dan pegas; ibu jari kaki yang sejajar: telapak untuk menolak, bukan untuk menggenggam dahan.

4. Langkah panjang bertumit dahulu dengan telapak mirip manusia, yang bertahan sepanjang $27\,\mathrm{m}$ : bipedalisme yang membiasa. Yang tak diketahui dari cetakan: panggulnya, sudut tulang pahanya, lubang sumsumnya, dan lengkung tulang belakangnya.

5. Bahwa berjalan tegak mendahului pembesaran otak lebih dari sejuta tahun.

6. 1: australopitesin. 2: Homo habilis. 3: Homo erectus. 4: Neanderthal. 5: Homo sapiens.

7. Dari 450 pada 3.0 juta menjadi 650 pada 1.9, 950 pada 1.0, lalu 1450 dan 1350: pertumbuhan tercepat terjadi antara 1.9 dan 1.0 juta tahun ( $300\,\mathrm{cm}^{3}$ per juta tahun), lalu antara 1.0 dan 0.06.

8. Tidak: otak Neanderthal sama besar atau lebih besar. Manusia modern dikenali dari dahi yang tinggi, wajah kecil di bawah batok otak, dagunya, dan tengkoraknya yang membulat.

9. Dua populasi semak itu hidup berdampingan, berbeda anatominya, dan kawin silang: DNA Neanderthal pada orang yang hidup di luar Afrika adalah buktinya.

10. Sebuah fosil adalah ujung pada cabang sampingnya sendiri; gabungan karakternya menempatkannya dekat simpul asal spesies kemudian, tetapi tak satu pun karakternya membuktikan ia populasi yang benar-benar melahirkan mereka. Ia kerabat yang dekat dengan nenek moyangnya, dan hanya itulah yang dapat ditunjukkan oleh sebuah fosil.

11. Ruas yang membentuk 1.6% genomnya lebih dekat kepada urutan Neanderthal daripada kepada urutan modern mana pun: ruas itu diwarisi dari leluhur Neanderthal yang kawin silang dengan manusia modern.

12. Diagram itu memberi sekitar 1.8% Neanderthal di Eropa dan sekitar 3.5% DNA populasi Asia di Melanesia: keturunan Eropanya membawa bagian Neanderthal, keturunan Melanesianya membawa bagian yang lain (terencerkan oleh keturunan campurannya).

13. $50\,000/25 = 2000$ generasi. Bagian itu tidak terencerkan karena seluruh populasi membawanya: bercampur dengan sesama pembawa menjaga reratanya tetap; pengenceran hanya terjadi bila pembawa bercampur dengan bukan pembawa, dan di luar Afrika tak ada yang bukan pembawa.

14. Bahwa batasnya belum tertutup: setelah sekitar 500 000 tahun terpisah kedua populasi masih dapat menghasilkan keturunan yang subur — spesies yang sedang terbentuk, terisolasi oleh geografi lebih daripada oleh biologi.

15. Mitokondria hanya berpindah melalui ibu: tak ada garis ibu Neanderthal yang selamat di antara manusia yang hidup, entah karena keturunan para ibu Neanderthal punah atau karena perkawinan silang itu sebagian besar berjalan satu arah. Jejak intinya selamat; garis keturunan itu tidak.

16. $1.2/0.27 \approx 4.4$ juta tahun — sebuah taksiran bawah, sebab jamnya dipaskan pada simpul yang lebih jauh.

17. Fosilnya lebih tua daripada taksiran jam itu; simpul yang sebenarnya sekurang-kurangnya setua fosil tertua garis keturunan itu, jadi 6 sampai 7 juta tahun, dan laju jam untuk selang yang baru ini tentu agak lebih lambat daripada 0.27%.

18. H. erectus dan, pada garis waktu itu, Paranthropus yang terakhir (dan, sejak sekitar 0.7, H. heidelbergensis); di antara mereka, hanya garis keturunan yang lewat H. heidelbergensis menuju H. sapiens yang punya keturunan hidup, dan H. erectus hanya melalui populasi yang mengalir ke dalamnya — satu garis di antara beberapa.

19. Rangka dan otaknya sedikit sekali berubah dalam kurun itu, sementara perkakas, seni, bahasa, pertanian dan kota telah mengubah cara hidup manusia; perubahannya diteruskan lewat belajar, menumpuk di dalam satu generasi, dan kini membentuk lingkungan tempat spesies ini berevolusi.

20. Pejalan A bertinggi sekitar $1.4\,\mathrm{m}$ dan berjalan pelan dengan telapak mirip manusia; telapak kaki datang lebih dulu, otak sejuta tahun kemudian, dagu paling akhir; siswa itu membawa gen dua populasi yang telah punah.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Garis keturunan manusia

Lihat semua 479 istilah di glosarium