Banyak mamalia besar yang kehilangan keragaman genetiknya, sering kali disebabkan oleh tindakan manusia yang mengurangi populasinya. Implikasinya bisa sangat parah karena, tanpa keragaman genetik, suatu populasi tidak memiliki “database genetik” yang dapat digunakan untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan.
Lynx Iberia (Lynx pardinus) sudah tidak asing lagi dengan berkurangnya keberagaman ini. Aktivitas manusia telah mendorong populasi ke angka yang sangat rendah, sehingga menyebabkan penyusutan kumpulan genetik. Kehilangan ini mengancam kemampuan lynx untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan, sehingga membahayakan kelangsungan hidup mereka.
Penelitian tim kami mengungkap bagaimana lynx Iberia kawin dengan sepupunya, lynx Eurasia (Lynx lynx), selama beberapa ribu tahun terakhir. Percampuran ini mungkin telah meningkatkan keragaman genetik lynx Iberia. Hal ini merupakan faktor penting bagi kelangsungan hidup mereka, terutama karena spesies ini menghadapi masa depan yang tidak pasti.
Keragaman genetik yang rendah dapat menyebabkan “depresi perkawinan sedarah”, yaitu hewan yang berkerabat dekat berkembang biak dan menghasilkan keturunan yang kurang mampu bertahan hidup. Dalam kasus ekstrim, hal ini dapat mendorong seluruh populasi, atau bahkan spesies, ke ambang kepunahan.
Untuk meningkatkan keragaman genetik suatu populasi, para pegiat konservasi terkadang melakukan “penyelamatan genetik”. Hal ini melibatkan pengenalan individu-individu dari populasi yang berbeda dengan harapan bahwa mereka akan berkembang biak dengan hewan lokal, mengurangi perkawinan sedarah dan meningkatkan keragaman genetik.
Meskipun strategi ini efektif, namun bukan berarti tanpa risiko. Memperkenalkan hewan yang terlalu berbeda secara genetik dapat mengganggu atau melemahkan sifat-sifat yang bermanfaat, sehingga berpotensi membahayakan kemampuan populasi untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Ini adalah fenomena yang dikenal sebagai “depresi perkawinan sedarah”. Terlepas dari risiko-risiko ini, penyelamatan genetik tetap menjadi alat yang berharga dalam konservasi, meskipun sering kali dilakukan dengan hati-hati.
Salah satu kasus penurunan keragaman genetik yang paling parah adalah lynx Iberia, yang pernah menjadi spesies kucing paling terancam di dunia. Ini sebagian besar ditemukan di beberapa bagian Spanyol dan Portugal.
Penyelamatan dan pemulihan
Saat ini, lynx Iberia sedang dalam masa pemulihan dari kepunahannya. Lebih dari 400 perempuan reproduktif dilaporkan pada sensus 2023. Angka ini merupakan peningkatan besar dari hanya 25 ekor pada tahun 2002. Perubahan ini sebagian besar disebabkan oleh program konservasi yang ambisius selama dua dekade terakhir yang melibatkan program pembiakan dan reintroduksi yang terkoordinasi.
Keberhasilan ini sebagian disebabkan oleh efek “penyelamatan genetik”, dimana pencampuran dua populasi yang berbeda secara genetik membantu meningkatkan keragaman genetik suatu spesies. Meskipun terdapat kemajuan, lynx Iberia masih menghadapi tantangan yang signifikan. Populasinya masih jauh dari jumlah minimum 1.100 perempuan reproduktif yang diperlukan untuk dianggap layak secara genetik. Oleh karena itu, keragaman genetiknya tetap menjadi salah satu yang terendah yang pernah tercatat.
Penyelamatan genetik lebih lanjut dapat menjadi solusi untuk meningkatkan keragaman. Namun ada kendalanya – tidak ada populasi lynx Iberia lain di dunia yang dapat berfungsi sebagai sumber materi genetik baru.
DNA purba dapat diekstraksi dari sampel sisa-sisa sejarah atau subfosil (hewan yang tidak cukup purba untuk dianggap sebagai fosil sejati tetapi juga tidak dianggap modern). Dengan mempelajari hal ini, para ilmuwan dapat memperoleh wawasan berharga mengenai genetika suatu spesies di masa lalu, sehingga dapat memberikan perbandingan yang nyata dengan spesies yang ada saat ini.
Pada tahun 2015, rekan kami Maria Lucena-Perez pertama kali mengunjungi laboratorium rekan kami yang lain, Michael Hofreiter, di Jerman untuk menghasilkan data genom utuh pertama dari tulang lynx Iberia kuno. Mengekstraksi DNA purba dari tulang adalah proses yang sangat terspesialisasi yang memerlukan fasilitas ruang bersih khusus untuk mencegah kontaminasi dari DNA modern.
Bekerja sama, tim kami berhasil mengekstraksi DNA nuklir dari tiga spesimen lynx Iberia purba. Dua di antaranya berusia sekitar 2.500 tahun. Yang ketiga berumur lebih dari 4.000 tahun. Ini menandai pertama kalinya DNA nuklir diambil dari lynx Iberia kuno. Prestasi Maria telah meningkatkan pemahaman kita secara signifikan tentang bagaimana susunan genetik lynx Iberia telah berevolusi selama ribuan tahun.
Tim kami menganalisis dan membandingkan DNA tersebut dengan DNA lynx Iberia modern. Yang mengejutkan kami, lynx purba menunjukkan keragaman genetik yang lebih rendah dibandingkan keturunan modernnya. Mengingat penurunan tajam populasi mereka selama beberapa abad terakhir, temuan ini tidak terduga dan juga membingungkan.
Tim bekerja di laboratorium untuk mengekstraksi DNA.
Karla Fritze, Universitas Potsdam, Penulis disediakan (tidak digunakan kembali)
Perkawinan antar spesies
Bagian yang hilang dari teka-teki ini muncul seiring dengan penemuan bahwa populasi lynx Iberia modern memiliki lebih banyak varian genetik dengan lynx Eurasia yang berkerabat dekat dibandingkan dengan populasi lynx purba. Hal ini menunjukkan bahwa kedua spesies tersebut berhasil kawin silang dalam 2.500 tahun terakhir, sehingga meningkatkan keragaman genetik lynx Iberia saat ini.
Temuan ini selaras dengan bukti genom luas aliran gen purba dari lynx Eurasia ke genom lynx Iberia. Meskipun kedua spesies tersebut tidak berbagi habitat yang sama saat ini, mereka pernah hidup berdampingan di Semenanjung Iberia dan mungkin di Prancis selatan dan Italia utara. Situasi ini tentu memberikan banyak peluang untuk kawin silang.
Potensi kedua spesies ini untuk bertemu dan berkembang biak secara alami semakin meningkat seiring dengan perluasan wilayah jelajah mereka. Hal ini dapat membuka kemungkinan baru bagi keragaman genetik di masa depan.
Munculnya analisis genom nuklir menyeluruh selama 30 tahun terakhir telah mengungkap banyak kasus perkawinan silang antar spesies, seperti antara beruang kutub dan beruang coklat. Hal ini menunjukkan bahwa kasus lynx bukanlah hal yang luar biasa. Namun, lynx Iberia menonjol sebagai contoh pertama yang terdokumentasi di mana perkembangbiakan antarspesies secara signifikan meningkatkan keanekaragaman genetik di seluruh spesies.
Kami masih belum sepenuhnya memahami dampak pasti dari peningkatan genetik ini, terutama apakah hal ini meningkatkan kebugaran dan kelangsungan hidup populasi. Salah satu kemungkinan yang menarik adalah bahwa lynx Iberia berhasil bertahan meskipun keragaman genetiknya sangat rendah, berkat penyelamatan genetik berulang yang dilakukan oleh lynx Eurasia.
Meskipun masih banyak yang harus dipelajari, penelitian kami menawarkan studi kasus yang tidak terduga namun penting untuk diskusi yang lebih luas mengenai penyelamatan genetik. Jika kita dapat memprediksi dengan lebih baik peluang terjadinya depresi perkawinan sedarah dan perkawinan sedarah ketika perkawinan silang terjadi, kita dapat menggunakan penyelamatan genetik dengan lebih efektif sebagai alat konservasi dalam krisis keanekaragaman hayati yang sedang berlangsung.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Johanna LA Paijmans di Universitas Cambridge, Axel Barlow di Universitas Bangor dan José A. Godoy di Estación Biológica de Doñana. Baca artikel aslinya di sini.