Pernahkah Anda mendengar tentang penemuan arkeologi yang mengguncang dunia ilmiah dan membuka tabir sejarah kelam? Pada tahun 2004, para pekerja konstruksi yang menggali tanah di pusat kota Norwich, Inggris, menemukan sesuatu yang mengerikan: sisa-sisa kerangka manusia. Penemuan ini mengarah pada penggalian sebuah sumur kuno yang berisi jasad setidaknya tujuh belas orang.
Yang membuat penemuan ini semakin misterius adalah posisi strategis kerangka-kerangka tersebut, tingkat kelengkapan mereka, dan keadaan artikulasi yang menunjukkan bahwa mereka semua telah ditempatkan di sana dalam satu kejadian tunggal, tak lama setelah kematian mereka. Lebih aneh lagi, proporsi anak-anak dan remaja yang berlebihan di antara para korban, serta lokasi pemakaman yang tidak lazim di luar tanah yang disucikan, menimbulkan pertanyaan yang mengganggu: Apakah mereka korban dari peristiwa kematian massal seperti kelaparan, penyakit, atau bahkan pembantaian massal?
Petunjuk dari Masa Lalu: Mengurai Benang Merah Sejarah
Serpihan tembikar yang ditemukan di sumur tersebut berhasil ditelusuri secara tipologis ke abad ke-12 hingga ke-14 Masehi. Sementara itu, dua penanggalan radiokarbon awal pada kerangka manusia menempatkan mereka pada abad ke-11 hingga ke-12. Dari sekian banyak peristiwa kematian massal yang tercatat dalam sejarah Norwich pada rentang waktu tersebut, yang paling menonjol adalah pembantaian komunitas Yahudi pada tahun 1190 Masehi. Tragedi ini dipicu oleh kerusuhan anti-Semit yang dipicu oleh dimulainya Perang Salib Ketiga. Meskipun jumlah pasti korban jiwa masih belum jelas, peristiwa ini meninggalkan luka yang dalam dalam sejarah kota.
Norwich juga menjadi saksi bisu dari peristiwa penting lainnya dalam sejarah anti-Semitisme abad pertengahan. Pada tahun 1144 Masehi, keluarga William dari Norwich menuduh bahwa orang-orang Yahudi setempat bertanggung jawab atas pembunuhannya. Tuduhan ini kemudian diangkat oleh Thomas dari Monmouth melalui invokasi pertama yang terdokumentasi tentang mitos “blood libel” – sebuah teori konspirasi anti-Semit yang terus menghantui hingga saat ini.
Kemungkinan bahwa sisa-sisa kerangka yang ditemukan di sumur Chapelfield adalah korban dari kekerasan anti-Semit semakin diperkuat oleh lokasi situs tersebut, yang terletak tepat di selatan permukiman Yahudi abad pertengahan di kota itu. Namun, tidak ada bukti arkeologis tambahan yang menghubungkan kerangka manusia tersebut dengan peristiwa sejarah atau kelompok orang tertentu. Mengingat periode Abad Pertengahan Tinggi (sekitar 1000–1300 Masehi) di Norwich menyaksikan sejumlah besar kekerasan berskala besar, data tambahan diperlukan untuk menguji hipotesis bahwa individu-individu ini adalah keturunan Yahudi Ashkenazi.
Jejak Genetik: Mengungkap Identitas Melalui DNA Kuno
Untuk mengungkap misteri ini, para ilmuwan beralih ke teknologi canggih: analisis DNA kuno. Yudaisme adalah identitas agama dan budaya yang unik, dengan praktik pernikahan endogami dan sejarah diaspora komunitas di seluruh dunia. Yang menarik, orang-orang Ashkenazi saat ini adalah keturunan dari populasi Yahudi abad pertengahan yang sejarahnya terutama berada di Eropa utara dan timur. Sebagai hasilnya, mereka membawa garis keturunan yang khas. Individu Yahudi dan non-Yahudi abad pertengahan yang tinggal di wilayah yang sama kemungkinan akan menunjukkan pola variasi genetik yang berbeda.
Gangguan hereditas pada populasi Yahudi Ashkenazi telah menjadi fokus penelitian medis yang cukup besar. Skrining genetik sekarang menjadi hal yang umum untuk mengurangi risiko. Prevalensi mereka umumnya disebabkan oleh genetic drift yang kuat selama population bottleneck Ashkenazi, ditambah dengan endogami yang tinggi, meskipun proses lain seperti heterozygote advantage telah diusulkan. Candidate population bottlenecks termasuk fase dispersi setelah penghancuran Bait Suci Kedua pada 70 M, pembentukan komunitas Ashkenazi di Eropa utara selama periode abad pertengahan, penganiayaan anti-Semit yang timbul dari Perang Salib, pembalasan yang tidak berdasar untuk Black Death, dan perpindahan dari Eropa barat dan tengah ke Eropa timur yang mendahului pertumbuhan populasi yang cepat dari abad ke-15 hingga ke-18.
Saat ini, tidak ada genom dari individu Yahudi yang diketahui yang tersedia dari periode abad pertengahan atau sebelumnya. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh larangan penggalian dan pengujian ilmiah terhadap sisa-sisa kerangka Yahudi. Data semacam itu dapat memberikan informasi tentang sejarah migrasi dan admixture populasi Yahudi. Selain itu, kehadiran varian patogenik apa pun akan memberikan petunjuk berharga tentang asal-usul dan penyebaran gangguan genetik yang terkait dengan Ashkenazim. Dalam penelitian ini, para ilmuwan memeriksa hasil dari penanggalan radiokarbon dan analisis genetik dari individu Chapelfield untuk lebih memastikan siapa mereka, kapan mereka meninggal, dan sifat kematian serta pemakaman mereka. Mereka juga mengidentifikasi potensi implikasi yang lebih luas untuk sejarah dan genetika populasi Ashkenazim.
Hasil yang Mengejutkan: Memecahkan Teka-Teki Masa Lalu
Dua penanggalan radiokarbon yang dipublikasikan sebelumnya dilengkapi dengan tiga penanggalan radiokarbon lebih lanjut yang diperoleh dengan mengambil sampel langsung dari kerangka manusia. Kelima penanggalan radiokarbon tersebut konsisten satu sama lain, sehingga dikalibrasi dan dimodelkan sebagai satu kejadian tunggal menggunakan fungsi Combine OxCal. Ini menunjukkan bahwa tubuh-tubuh itu disimpan pada tahun 1161–1216 calCE (tahun radiokarbon terkalibrasi dalam CE; kepercayaan 95%) atau 1165–1207 calCE (kepercayaan 68%). Rentang tanggal ini konsisten dengan satu-satunya pembantaian anti-Semit yang tercatat secara historis di Norwich pada tahun 1190 Masehi. Namun, rentang ini juga mencakup apa yang disebut Pemberontakan Besar tahun 1174 Masehi ketika banyak orang terbunuh selama penjarahan Norwich oleh Hugh Bigod.
DNA Kuno: Kisah yang Terukir dalam Gen
Perpustakaan NGS dari 25 elemen kerangka disaring, dan sembilan perpustakaan dari enam individu dipilih untuk pengurutan cakupan yang lebih tinggi berdasarkan kandungan DNA endogen > 4,5%. Hal ini menghasilkan cakupan rata-rata autosomal (kedalaman baca rata-rata) per individu mulai dari 0,16× hingga 13,81× dan panjang baca rata-rata 68 bp dari enam individu. Selain metode yang ditetapkan untuk mengotentikasi aDNA, para ilmuwan mempelajari degradasi molekul DNA menggunakan parameter lambda untuk memperkirakan panjang fragmen sebenarnya dan membandingkan hasilnya dengan panel genom kuno yang bervariasi secara deposisional. Mereka menemukan variasi yang signifikan dalam fragmentasi DNA di antara sampel Chapelfield yang diurutkan, yang menunjukkan bahwa ini tidak dapat diprediksi oleh sejarah deposisional.
Hubungan Keluarga: Ikatan Darah di Balik Tragedi
Hubungan keluarga di antara kelompok Chapelfield disimpulkan berdasarkan koefisien keterkaitan berpasangan dan statistik ringkasan. Dari sini, disimpulkan bahwa tiga individu adalah saudara kandung perempuan: SB606 (dari Deposit Sk 75), seorang anak berusia 10 hingga 15 tahun; SB671 (Deposit Sk 78), seorang dewasa muda; dan SB605 (Deposit Sk 69), seorang anak berusia 5 hingga 10 tahun. Para suster ini ditemukan berbagi haplotip mitokondria H5c2. Selain itu, SB696 tampaknya lebih jauh terkait dengan kelompok ini, dan SB676 pada gilirannya terkait jauh dengan SB696.
Individu SB604 memiliki beberapa runs of homozygosity (RoH) panjang yang terdiri dari sebagian besar dari banyak kromosom, dan koefisien inbreeding (0,21) yang mendekati yang diharapkan untuk keturunan dari persatuan tingkat pertama. RoH yang sangat panjang (hingga sekitar 40 cM) yang diidentifikasi pada individu ini menunjukkan peristiwa inbreeding yang sangat baru. Selain itu, proporsi RoH panjang pada SB676 dan SB605 konsisten dengan orang tua mereka yang merupakan kerabat tingkat kedua. Kemungkinan bahwa RoH yang diamati sepenuhnya dijelaskan oleh ukuran populasi efektif yang rendah dikesampingkan, karena kita akan mengharapkan distribusi panjang RoH untuk menunjukkan kelebihan RoH pendek, yang tidak kita amati.
Asal Usul Genetik: Menelusuri Akar Ashkenazi
Orang-orang Ashkenazim saat ini sebagian besar adalah keturunan dari diaspora yang menetap di berbagai bagian barat laut dan, kemudian, Eropa tengah dan timur melalui periode abad pertengahan. Dengan demikian, mereka mewakili populasi saat ini yang kita harapkan secara genetik paling mirip dengan individu Yahudi di Inggris abad pertengahan. Selain itu, sumber-sumber sejarah menunjukkan bahwa komunitas Yahudi Norwich adalah keturunan Yahudi Ashkenazi dari Rouen, Normandia, yang diundang ke Inggris oleh William sang Penakluk setelah 1066 M. Oleh karena itu, para ilmuwan mengeksplorasi afinitas genetik dari enam individu Chapelfield menggunakan analisis komponen utama (PCA) dan menguji apakah nenek moyang Ashkenazi modern lebih baik dijelaskan oleh nenek moyang kelompok Chapelfield atau campuran populasi modern yang bertindak sebagai proksi untuk komponen admixture kuno (misalnya, Timur Tengah dan Eropa Selatan dan Timur).
Proporsi nenek moyang untuk Ashkenazi modern disimpulkan dengan qpAdm, dengan Chapelfield, Yahudi Turki, Sisilia, Prancis, dan Polandia sebagai sumber potensial, dan menemukan model terbaik adalah salah satu dari 100% Chapelfield (p = 0,65; Data S1I; menurut konvensi nilai di bawah 0,01 menunjukkan kecocokan yang buruk). Nenek moyang Chapelfield juga dimodelkan sebagai campuran populasi modern, yang digunakan sebagai proksi untuk komponen nenek moyang yang dihipotesiskan: Yahudi Turki, Sisilia, Prancis, dan Polandia. Diperkirakan campuran ~33%, ~67%, ~0%, dan ~0%, masing-masing (p = 0,88). Hasil ini konsisten dengan model demografis sebelumnya, yang menempatkan introgresi nenek moyang Eropa Timur setelah tanggal individu-individu ini.
Panggilan haplogroup uniparental untuk semua individu Chapelfield juga mendukung afinitas genetik ke Timur Dekat dan dalam beberapa kasus ke populasi Yahudi Ashkenazi. Secara khusus, Yahudi Ashkenazi merupakan mayoritas pembawa modern untuk haplogroup mitokondria H5c2, khususnya mutasi balik pada 16304, yang diamati pada tiga saudara perempuan SB605, SB606, dan SB671. Haplotip kromosom Y SB676 (E1b1b1b2a1b1a) berada dalam haplogroup E-M34, yang umum pada penutur bahasa Semit dan memiliki frekuensi 11,7% di antara Ashkenazim untuk haplogroup induk E-M12332. Demikian pula, subclade induk dari SB604 (J1a2a1a2d2b2) dan SB696 (T1a1a) terutama terkait dengan nenek moyang Levantine.
Untuk menyelesaikan afinitas genomik secara temporal, para ilmuwan memperkirakan tingkat koalesensi menggunakan Colate berdasarkan usia alel yang disimpulkan dari silsilah beragam populasi modern. Dalam model populasi panmiktik, tingkat koalesensi intra-kelompok diharapkan berbanding terbalik dengan ukuran populasi efektif. Antar kelompok, mereka dapat ditafsirkan sebagai fungsi dari intensitas aliran gen sebelum peristiwa koalesensi. Oleh karena itu, mereka informatif tentang sejarah ukuran populasi dan proses demografis seperti admixture.
Pada epoque yang kira-kira sesuai dengan 119 SM hingga 1140 M (Gambar 4A), ditemukan bahwa orang Eropa dipisahkan dari orang Yahudi Ashkenazi modern dan individu Timur Tengah pada sumbu variasi pertama, dengan individu Chapelfield di antaranya tetapi lebih dekat dengan orang Eropa. Dimensi kedua membedakan orang Yahudi Ashkenazi modern, dan sedikit banyak individu Chapelfield. Gambar 4B meringkas tingkat koalesensi berpasangan yang sama dengan menunjukkan tingkat koalesensi berpasangan rata-rata (apCR) antar dan intra-kelompok. ApCR antar kelompok mencerminkan pola dimensi pertama dari multidimensional scaling (MDS) plot, sedangkan apCR intra-kelompok tertinggi pada orang Yahudi Ashkenazi modern, diikuti oleh individu Chapelfield, dan dapat dilihat sebagai mencerminkan variasi yang ditunjukkan pada dimensi kedua dari plot MDS. Individu Chapelfield memiliki apCR antar kelompok tertinggi dengan orang Yahudi Ashkenazi modern. Peringkat relatif apCR untuk epoque yang lebih tua kira-kira dari 3278 SM hingga 119 SM yang ditunjukkan pada Gambar 4C mirip dengan yang ada di epoque yang lebih baru, dengan satu perbedaan adalah apCR intra-kelompok yang kira-kira sama pada orang Yahudi Ashkenazi dan individu Chapelfield.
Pola-pola ini ditafsirkan sebagai menunjukkan (1) beberapa derajat kontinuitas populasi antara individu Chapelfield dan orang Yahudi Ashkenazi modern, konsisten dengan hasil qpAdm; (2) orang Yahudi Ashkenazi modern menjadi campuran populasi Timur Tengah dan Eropa, seperti, misalnya, yang ditemukan oleh Xue et al. dan konsisten dengan hasil qpAdm; (3) baik orang Yahudi Ashkenazi modern maupun individu Chapelfield memiliki ukuran populasi efektif yang lebih kecil daripada populasi pan-Timur Tengah dan -Eropa, yang tidak cukup untuk menyimpulkan tetapi konsisten dengan potensi population bottleneck pada Ashkenazim sebelum 1140 M; dan (4) Ashkenazim modern telah mengalami bottlenecks tambahan atau peningkatan endogami setelah 1140 M.
Fenotipe dan Gangguan Genetik: Mengungkap Ciri-Ciri yang Tersembunyi
Tiga individu memiliki SNP genotipe yang cukup untuk melewati ambang batas untuk inferensi fenotipe pigmentasi HirisPlex. Dua individu disimpulkan memiliki mata cokelat, satu dengan rambut “gelap” dan satu dengan rambut “terang” (SB605 dan SB676, masing-masing), sementara anak laki-laki berusia 0 hingga 3 tahun (SB604) disimpulkan memiliki mata biru dan rambut merah, yang terakhir dikaitkan dengan stereotip sejarah Yahudi Eropa.
Para ilmuwan memeriksa enam genom Chapelfield untuk varian yang terkait dengan penyakit keturunan pada Yahudi Ashkenazi pada 159 lokus. Studi sebelumnya telah menghubungkan frekuensi tinggi dari alel penyakit genetik tertentu pada Yahudi Ashkenazi terutama dengan tingkat drift yang tinggi selama population bottleneck, yang secara beragam dihipotesiskan terjadi sekitar 1.100–1.400 M, sekitar 900 M, ~1.300 M, 33 generasi lalu, atau 30 generasi lalu. Karena individu Chapelfield hidup sebelum, atau pada awal bottlenecks yang dihipotesiskan ini, kita tidak akan mengharapkan frekuensi yang relatif tinggi dari alel penyakit yang terkait dengan Ashkenazim modern telah tercapai dalam populasi tempat mereka berada. Sebaliknya, kita mengharapkan populasi pada saat ini memiliki frekuensi alel penyakit yang lebih khas dari populasi Eropa modern.
Di seluruh 159 lokus gangguan genetik yang terkait dengan Ashkenazi yang dipertimbangkan, terkumpul total 4.755 bacaan untuk enam individu Chapelfield. Dari jumlah tersebut, 45 bacaan dari 35 lokus adalah alel gangguan genetik (satu lokus memiliki 4 bacaan, dua lokus masing-masing memiliki 3 bacaan, tiga lokus masing-masing memiliki 2 bacaan, dan 29 lokus masing-masing memiliki 1 bacaan). Namun, penting untuk dicatat bahwa beberapa dari bacaan ini akan menjadi kesalahan tipe 1, yang secara salah menunjukkan keberadaan alel penyakit. Oleh karena itu, para ilmuwan mensimulasikan dataset dengan asumsi frekuensi alel populasi Eropa (non-Finlandia) dan Ashkenazi modern dalam database gnomAD, untuk mengeksplorasi berapa banyak bacaan alel penyakit yang harus diharapkan dalam sampel kita pada tingkat kesalahan baca yang berbeda.
Mereka mengambil sampel nukleotida A,C,G,T (di setiap lokus, untuk setiap individu) dari distribusi multinomial, menggunakan kedalaman baca total yang diamati sebagai jumlah percobaan. Untuk memperhitungkan kesalahan baca, para ilmuwan memperkenalkan parameter kesalahan baca α (diasumsikan konstan di semua lokus) untuk menyesuaikan frekuensi alel gnomAD, yang kemudian digunakan sebagai probabilitas multinomial. Sebagai statistik uji sederhana untuk membandingkan data yang diamati dengan simulasi, para ilmuwan menggunakan jumlah total alel penyakit dengan satu atau lebih bacaan. Gambar 5 mengilustrasikan bahwa di seluruh rentang tingkat kesalahan yang masuk akal (0% hingga 1,5%), statistik uji untuk data Chapelfield biasanya diharapkan mengingat frekuensi alel populasi Yahudi Ashkenazi modern (uji satu sisi untuk lebih besar atau sama dengan 35: p = 0,8143), tetapi tidak mungkin mengingat frekuensi Eropa (non-Finlandia) modern (uji satu sisi untuk lebih besar atau sama dengan 35, p = 0,0048).
Untuk mengeksplorasi ini lebih lanjut, para ilmuwan merumuskan fungsi likelihood untuk menghitung probabilitas yang tepat dari bacaan alel yang diamati enam individu di 159 lokus penyakit, mengingat frekuensi alel dari populasi yang diusulkan. Fungsi likelihood menggunakan parameter kesalahan baca, menjumlahkan probabilitas data yang diamati untuk semua 106 permutasi dari sepuluh kemungkinan genotipe di satu lokus. Diasumsikan bahwa lokus independen; oleh karena itu, probabilitas keseluruhan hanyalah produk dari setiap probabilitas khusus lokus. Hal ini memungkinkan untuk menghitung likelihood baik populasi Eropa (non-Finlandia) modern maupun Ashkenazi modern, mengingat data.
Untuk lebih memperhitungkan ketidakpastian dalam frekuensi alel dari populasi modern ini, para ilmuwan menggunakan hitungan alel gnomAD sebagai parameter dalam distribusi Dirichlet (dengan prior seragam) untuk mengambil sampel di seluruh frekuensi alel populasi yang mungkin. Gambar 6 mengilustrasikan likelihood ini di bawah 5.000 sampel acak, masing-masing dengan tingkat kesalahan baca yang berbeda yang diambil sampelnya dari distribusi seragam antara 0% dan 1,5%. Estimasi tingkat kesalahan baca likelihood maksimum sangat mirip (0,87% dan 0,94%, masing-masing), dan yang terpenting hasil ini menunjukkan bahwa data 4.615 kali lebih mungkin di bawah model bahwa individu-individu ini diambil sampelnya dari populasi Ashkenazi modern daripada mereka diambil sampelnya dari populasi Eropa non-Finlandia modern. Pendekatan ini mengasumsikan bahwa enam individu diambil sampelnya secara acak dari salah satu populasi. Penilaian lebih lanjut tentang efek dari asumsi ini mengingat bahwa tiga individu adalah saudara kandung menunjukkan bahwa dalam kasus data ini asumsi memiliki efek konservatif pada rasio likelihood.
Rasio likelihood (LR) di sebagian besar lokus (155 dari 159) memiliki sedikit pengaruh pada ini (rata-rata = 0,967, SD = 0,054, rentang 0,777 hingga 1,125), karena lokus tanpa bacaan sama-sama mungkin (pasti) di bawah kedua model populasi, dan mereka yang hanya dengan bacaan alel non-patogen sedikit lebih mungkin di bawah populasi Eropa di mana alel patogen berada pada frekuensi yang lebih rendah. Sebaliknya, perbedaan substansial keseluruhan dalam likelihood didorong oleh varian NC_000021.9:g.32602299G>C (rs202094637, 21:33974609G>C) yang terkait dengan primary ciliary dyskinesia di mana SB676 memiliki bacaan alel A = 0, C = 3, G = 6, T = 0 (LR=113,4); varian NC_000007.14:g.83961537G>A (rs138952094, 7:83590853G>A) dilaporkan terkait dengan delayed puberty di mana SB605 memiliki bacaan alel A = 3, C = 0, G = 6, T = 0 (LR=67,8); varian NC_000005.10:g.112839514T>A (rs1801155, 5:112175211T>A) terkait dengan cancer predisposition di mana SB676 memiliki bacaan alel A = 4, C = 0, G = 0, T = 6 (LR=48,6); dan varian NC_000022.11:g.50528591C>T (rs188802138, 22:50967020C>T) terkait dengan mitochondrial DNA depletion syndrome 116 di mana SB696 memiliki bacaan alel A = 0, C = 0, G = 0, T = 1 (LR = 2,7). Dicatat bahwa interpretasi NC_000007.14:g.83961537G>A sebagai patogenik baru-baru ini diubah menjadi tidak pasti di ClinVar, tetapi ini tidak memengaruhi kesimpulan keseluruhan dari analisis bahwa alel terkait penyakit meningkat ke frekuensi yang mirip dengan yang ada pada populasi Ashkenazi modern pada abad ke-12.
Kesimpulan
Para ilmuwan mengidentifikasi kehadiran beberapa individu terkait di situs Chapelfield, dengan nenek moyang yang mirip dengan orang Yahudi Ashkenazi modern, dan tanggal radiokarbon gabungan 1161–1216 calCE (kepercayaan 95%). Temuan ini konsisten dengan catatan serangan anti-Semit tahun 1190 Masehi, yang melibatkan penargetan rumah tangga. Oleh karena itu, sangat mungkin bahwa sisa-sisa Chapelfield adalah korban dari kerusuhan tahun 1190 Masehi, meskipun ada tantangan untuk menghubungkan situs arkeologi dengan peristiwa sejarah tertentu. Prediksi pigmentasi rambut merah untuk SB604 patut diperhatikan karena trope anti-Semit abad pertengahan sering menggabungkan hubungan antara orang Yahudi dan rambut merah. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa alel penyakit yang terkait dengan Ashkenazim meningkat ke frekuensi mendekati modern sebelum abad ke-12 Masehi. Karena mayoritas alel ini berada pada frekuensi yang relatif rendah pada Yahudi Sephardi, population bottleneck yang paling mungkin menghasilkan frekuensi yang meningkat adalah yang terkait dengan pembentukan komunitas Ashkenazim di Eropa utara selama periode abad pertengahan awal.
Penelitian ini memberikan bukti kuat bahwa individu-individu yang ditemukan di sumur Chapelfield adalah korban dari pembantaian anti-Semit pada tahun 1190 Masehi. Temuan ini tidak hanya mengungkap identitas para korban, tetapi juga memberikan wawasan berharga tentang sejarah dan genetika populasi Yahudi Ashkenazi. Misteri Sumur Chapelfield akhirnya terpecahkan, mengungkap kisah tragis yang terukir dalam tulang dan gen.
Sumber: Jurnal Current Biology