Evolusi Otak Membesar Proto Mamalia Karena Kebutuhan Rasa Penciuman

Tinuku
News KeSimpulan.com - Otak mamalia membesar dimulai untuk mengendus. Otak proto mamalia berevolusi untuk memenuhi kebutuhan akut indra penciuman dan sentuhan.

Pada 1980-an, Timothy Rowe, paleontolog vertebrata, mengunjungi koleksi fosil di Harvard University dengan permintaan mengiba dan memohon untuk membuka tengkorak langka berumur 190 juta tahun dari mamalia kecil untuk mengukur bentuk otaknya. Mata kurator Harvard melebar di belakang kacamata, bibir mengerut dan alis meninggi.

Kurator itu mengatakan: "Tidak! Duduklah dan bersabar, cepat atau lambat kita akan memiliki teknik non-destruktif untuk menjawab pertanyaan-pertanyaanmu," kenang Rowe.

"Sangat frustasi ketika itu karena diriku benar-benar ingin tahu seperti apa otaknya, tetapi fosil ini diperlakukan seperti Rembrandt atau Vermeer," kata Rowe.

Rowe harus menunggu tiga dekade kemudian, timnya di University of Texas di Austin baru menggunakan X-ray computed tomography (CT) resolusi tinggi untuk mempetakan 3D tengkorak dua reptil mamalia kuno dan melapor ke Science.

Sementara itu regim dinosaurus menguasai Bumi 200 juta tahun lalu, sekelompok proto mamalia nokturnal membangun sebuah strategi mengendus untuk bertahan hidup yang akhirnya mengarah pada evolusi otak yang lebih besar. Fosil dua tengkorak tersebut menunjukkan bahwa seleksi alam untuk rasa penciuman lebih tajam merupakan awal pemacu otak yang lebih besar pada mamalia.

"Mammals didn’t get our larger brains for thinking. Kami mendapatkannya untuk rasa yang mendesak untuk dipenuhi dan lebih mendasarkan penciuman kita jauh lebih penting," kata Zhe-Xi Luo, paleontolog vertebrata dari Carnegie Museum of Natural History di Pittsburgh, Pennsylvania.

Burung dan mamalia memiliki otak hingga 10 kali lebih besar, relatif terhadap ukuran tubuh dibandingkan dengan reptil dan hewan lainnya. But, why?

Beberapa ilmuwan mengusulkan mamalia nokturnal awal mengevolusi otak menjadi lebih besar untuk meningkatkan pendengaran karena pandangan kurang penting di malam hari. Ilmuwan lain menyarankan otak mamalia adalah proporsional lebih besar karena banyak mamalia awal berevolusi tubuh yang lebih kecil gagal mengecilkan skala.

Dengan rekonstruksi dua tengkorak fosil proto mamalia tertua Morganucodon oehleri dan Hadrocodium wui yang diangkat di Formasi Lufeng, Yunnan, China, pada tahun 1986, Luo dan rekannya menemukan petunjuk bagaimana otak mamalia mulai membesar. Peta tiga dimensi CT scan endocast virtual otak berdasarkan jaringan otak dan celah-celah kosong di bagian dalam tengkorak memberi tampilan rinci permukaan otak dan rongga hidung.

Kemudian mereka membandingkan dua endocast dengan tujuh fosil reptil cynodonts yaitu karnivora awal kerabat dekat mamalia pertama, juga dengan endocast 27 mamalia primitif lain yang hidup antara 65 juta hingga 190 juta tahun lalu serta dengan otak 270 mamalia hidup. Tim menemukan ukuran otak mamalia berkembang dalam tiga tahap utama.

Tahap pertama pada saat Morganucodon masih hidup 190 juta tahun lalu, otak hampir 50% lebih besar daripada cynodonts dan daerah pemrosesan bau seperti olfactory bulb secara jelas lebih besar.

Tahap kedua, waktu yang singkat dialami Hadrocodium, relatif dikenal terdekat dengan mamalia hidup, otak meluas 50% lagi dengan bagian-bagian yang terlibat dalam akun penciuman lebih besar.

Tahap ketiga, 65 juta tahun lalu ketika jenis mamalia modern muncul "crown" yaitu daerah otak yang mengontrol koordinasi neuromuskular dengan mengintegrasikan indera yang berbeda telah diperbesar.

Terselip di lipatan keriput otak, para peneliti menemukan bukti keterampilan koordinasi motorik yang kuat dan ketajaman rasa sentuhan. Rowe berspekulasi hewan tergantung pada rambut foliker khusus melekat pada saraf untuk belajar tentang lingkungan mereka karena beberapa mamalia sekarang menggunakan kumis. Mamalia awal ini ditutupi rambut karena salah satu fosil Castorocauda lutrasimilis memiliki lapisan tebal yang menutupi tubuhnya.

Laporan ini "memberikan bukti pertama ukuran relatif otak dan bagian mana awalnya diperbesar selama tahap-tahap kritis dalam evolusi otak mamalia modern," kata R. Glenn Northcutt, neurobiolog vertebrata dari University of California (UC) di San Diego.

"Sampai sekarang, kita hanya bisa berspekulasi perubahan apa yang terjadi. Kini kita memiliki data dan dapat menyimpulkan apa tekanan selektif yang mengendalikan evolusi otak mamalia," kata Terrence Deacon, bioantropolog dari UC Berkeley, yang juga menunjukkan bahwa olfactory "jelas membesar" dibandingkan dengan struktur reptil.

Tetapi Deacon memperingatkan bahwa hanya karena lebih besar ketika otak mulai memperluas tidak berarti indera penciuman meningkat karena proses ini bisa disebabkan oleh adaptasi lain. Terlepas apa faktor pemicu, fosil-fosil menunjukkan bahwa "pola organisasi otak mamalia terlihat pada tahap sangat awal evolusi proto mamalia," kata Deacon.

"Ini laporan indah," kata Lori Marino, neurobehavioris dari Emory University di Atlanta, Georgia, yang mempelajari evolusi otak mamalia.

"Ini pekerjaan penting karena sampai sekarang kita belum banyak memiliki seluruh informasi tentang perluasan bagian otak dari kelompok yang berbeda, ini memberitahu kita sesuatu tentang pra-konsepsi kita tentang bagaimana otak mamalia berevolusi. Bukan hanya neokorteks yang diperluas. Kehormatan untuk penciuman…" kata Marino.
  1. Timothy B. Rowe (Jackson School of Geosciences, University of Texas, C1100, Austin, TX 78712, USA), et.al. Fossil Evidence on Origin of the Mammalian Brain. Science, 20 May 2011: Vol.332 no.6032 pp.955-957, DOI:10.1126/science.1203117
  2. R. Glenn Northcutt (Laboratory of Comparative Neurobiology, Scripps Institution of Oceanography and Department of Neurosciences, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA). Evolving Large and Complex Brains. Science 20 May 2011: Vol.332 no.6032 pp.926-927, DOI:10.1126/science.1206915
Timothy Rowe http://www.jsg.utexas.edu/researcher.php?id=1031
Zhe-Xi Luo http://www.carnegiemnh.org/vp/luo.html
R. Glenn Northcutt http://neurograd.ucsd.edu/faculty/detail.php?id=144
Terrence Deacon http://anthropology.berkeley.edu/people/person_detail.php?person=11
Lori Marino http://www.emory.edu/LIVING_LINKS/marino.html

Gambar : Timothy B. Rowe, et.al. Science, DOI:10.1126/science.1203117
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment