Macaw eceng gondok (Anodorhynchus hyacinthinus). Tristan Barrington/Shutterstock

Sebagai pemilik beberapa otak terbesar di dunia hewan, kita manusia sering menganggap kinerja kognitif, penyelesaian tugas, dan interaksi sosial adalah bahan dasar yang mempromosikan evolusi otak kompleks kita.

Kami baru studi, baru-baru ini diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences, menantang asumsi intuitif ini.

Bersama-sama dengan faktor biologis dan ekologis lainnya, faktor kognitif dan sosial kehilangan peran utamanya dalam mendorong peningkatan ukuran otak. Sebaliknya, jumlah pengasuhan orang tua yang diterima anaklah yang mendukung otak yang lebih besar.

Otak itu mahal

Otak adalah salah satu yang paling organ yang mahal dalam tubuh hewan – aktivitas saraf membutuhkan energi dalam jumlah besar. Semakin besar otak, semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk menopang dirinya sendiri.

Ahli biologi telah lama berasumsi bahwa biaya yang besar ini harus disertai dengan beberapa manfaat yang kuat yang diberikan oleh orang yang berotak besar. Beberapa keunggulan yang diusulkan adalah keterampilan kognitif, kemampuan untuk memecahkan masalah yang sulit dan terlibat dalam interaksi sosial yang kompleks.

Melihat manusia, kera besar, dan primata lainnya tampaknya menegaskan asumsi ini: otak besar kita secara rutin digunakan dalam situasi yang membutuhkan solusi kreatif, Dan menjaga integritas sosial dalam kelompok besar.

Ada satu masalah dengan alasan ini. Otak besar membutuhkan waktu lama untuk tumbuh dan sementara mereka melakukannya, mereka masih membutuhkan bahan bakar dalam jumlah besar (bahkan lebih dibandingkan saat dewasa). Mereka juga secara signifikan kurang kuat sebelum mencapai ukuran dan kompleksitas akhir mereka. Oleh karena itu, hewan yang tumbuh harus "membayar" untuk otak yang tumbuh, tetapi tidak akan dapat menggunakan kekuatan otak untuk waktu yang cukup lama.

Investigasi otak burung

Untuk mengatasi paradoks yang tampak ini, kami memutuskan untuk berpaling dari mamalia, yang secara tradisional digunakan dalam penelitian otak – tetapi juga hampir secara eksklusif dipelajari dalam konteks kognisi. Sebaliknya, kami terjun ke dunia burung. Burung adalah model yang luar biasa dalam banyak studi evolusi: mereka sangat beragam, memiliki berbagai gaya hidup, dan hidup hampir di seluruh dunia. semua habitat liar di Bumi.

Ukuran otak burung juga sangat bervariasi, mulai dari ayam berotak kecil dan burung unta hingga beberapa spesies berotak besar paling cerdas seperti burung beo dan corvida.

Dibandingkan dengan ukuran tubuhnya yang besar, burung unta termasuk burung berotak terkecil. Shutterstock

Perhatikan bahwa yang kami maksud di sini adalah ukuran otak relatif. Dengan kata lain, kami tertarik pada ukuran otak dalam hubungannya dengan seluruh tubuh hewan. Lagi pula, mudah untuk memiliki otak yang besar (secara absolut) jika Anda adalah hewan besar pada umumnya. Peningkatan ukuran otak yang berhubungan dengan ukuran tubuh seperti itu juga tidak serta merta mengarah pada peningkatan kognisi.

Analisis kami mencakup lebih dari 1,000 spesies burung yang memiliki data ukuran otak. Kami juga mengumpulkan banyak variabel lain yang mungkin relevan sebagai pendorong potensial ukuran otak: iklim tempat tinggal setiap spesies; apakah itu bermigrasi atau tidak; bagaimana ia memberi makan dan apa sumber makanan utamanya.

Yang terpenting, untuk semua spesies yang termasuk, kami dapat menemukan catatan tentang seberapa sosial dan kooperatif mereka, dan seberapa banyak pengasuhan yang mereka berikan kepada keturunannya.

Itu dimulai di sarang

Analisis kami mengungkapkan bahwa, dalam kombinasi dengan semua variabel yang disertakan, faktor sosial hanya terkait lemah dengan variasi ukuran otak pada burung.

Ternyata kerja sama dan hidup dalam kelompok yang lebih besar – keadaan yang umumnya dianggap sangat terkait dengan otak yang besar dan kompleks – hampir tidak menjadi masalah sebagai penyebab kecerdikan yang luar biasa.

Dari semua sifat spesies yang dianalisis, hanya yang terkait langsung dengan pengasuhan orang tua dan penyediaan keturunan yang menunjukkan hubungan kuat dengan ukuran otak. Data kami menunjukkan spesies yang memberi makan anaknya lebih lama adalah spesies dengan beberapa otak terbesar (sekali lagi, relatif terhadap ukuran tubuh).

Gaya pengembangan juga sangat berarti. Burung dapat dengan mudah dibagi menjadi dua kelompok besar. Spesies precocial adalah mereka yang remaja menetas dari telur yang sudah berkembang relatif baik (seperti ayam, bebek, angsa), membutuhkan sedikit atau tanpa makan.

Burung altricial terlahir tak berdaya, tetapi diberi makan dalam waktu lama oleh induknya membuat otak mereka tumbuh lebih besar. Shutterstock

Burung altricial, sebaliknya, menetas sangat terbelakang. Biasanya tukik mereka buta, telanjang dan sepenuhnya bergantung pada pengasuhan orang tuanya. Grup ini mencakup beberapa grup burung paling terkenal yang kami temui setiap hari, seperti burung pipit, tits, robin, dan kutilang.

Karena burung altricial menerima perawatan yang relatif lebih banyak dari induknya, kami memperkirakan bahwa mereka juga dapat mengembangkan otak yang lebih besar – sebuah pola yang kami lihat dengan jelas dalam data kami.

Bahkan jika menantang dari sudut pandang hipotesis lain yang ada (seperti "hipotesis otak sosial" yang disebutkan sebelumnya), hasil kami sangat masuk akal.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, otak adalah konsumen energi yang sangat besar. Jika energi ini tidak dapat disediakan dengan cara biasa (karena seorang remaja memiliki otak yang kurang berkembang dan tidak dapat makan sendiri), itu harus disuplai dengan pemberian makanan orang tua.

Apakah evolusi otak manusia mengikuti jalur burung?

Hasil kami menimbulkan pertanyaan menarik – apakah sejarah evolusi otak mamalia dan manusia mengikuti logika yang sama? Apakah itu lebih bergantung pada pengasuhan orang tua daripada perluasan perilaku sosial dan interaksi kooperatif?

Mungkin iya. Ada bukti bahwa percepatan besar evolusi ukuran otak manusia dikaitkan dengan bertambahnya jumlah pengasuh dan penyediaan yang berkepanjangan remaja hingga masa remajanya.

Tampaknya juga ukuran otak mamalia memang dibatasi oleh jumlah energi yang dapat ditransfer ibu ke keturunannya hingga disapih. Dalam hal memiliki otak yang besar, tampaknya cinta dan perhatian orang tua datang sebelum pembelajaran selanjutnya.

tentang Penulis

Szymek Drobniak, Rekan DECRA, UNSW Sydney

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

books_science