Kenapa Ukuran Otak Manusia Begitu Besar? Ilmuwan Pecahkan Misterinya

KOMPAS.com - Salah satu ciri khas terpenting yang membedakan manusia dengan hewan primata adalah ukuran otak yang luar biasa besar.

Seekor simpanse, misalnya, hanya memiliki volume otak 400 sentimeter kubik, sedangkan gorila 500 sentimeter kubik.

Bandingkan dengan otak manusia yang mencapai 1.500 sentimeter kubik ketika dewasa, ukuran otak manusia tiga kali lipat otak simpanse dan gorila.

Perbedaan ini telah lama menjadi misteri di kalangan peneliti, karena otak manusia dan primata yang sedang berkembang sulit untuk dipelajari secara mendetail.

Baca juga: Evolusi Tubuh Manusia, Otak Bertumbuh Gara-gara Punahnya Hewan Besar

Namun, baru-baru ini sekelompok tim peneliti internasional mulai berhasil menguaknya. Mereka menemukan gen yang membuat otak manusia menjadi lebih besar dari otak gorila dan simpanse.

Jika gen ini diutak-atik, tim peneliti mendapati bahwa mereka bisa membuat otak manusia tumbuh menyerupai otak kera dan sebaliknya.

Dilansir dari The Guardian, Kamis (25/3/2021); Dr Madelieine Lancaster dari Laboratory of Molecular Biology, Cambridge yang terlibat dalam studi ini mengatakan, kami melihat perbedaan pada perilaku sel pada masa sangat sangat awal yang membuat otak manusia tumbuh besar.

"Kami bisa menjelaskan semua perbedaan ukurannya (menggunakan temuan ini)," ujarnya.

Lancaster dan koleganya menemukan molekul khusus ini setelah mengumpulkan sel-sel manusia, gorila dan simpanse yang tersisa dari tes medis atau operasi.

Baca juga: Ilmuwan Tunjukkan Seperti Apa Reaksi Saraf Otak saat Kesepian

Tim peneliti kemudian memprogram ulang sel-sel tersebut menjadi sel punca dan menumbuhkannya menjadi organoid, gumpalan kecil jaringan otak yang lebarnya hanya beberapa milimeter.

Setelah beberapa minggu, organoid manusia ditemukan tumbuh menjadi yang paling besar.

Para peneliti lantas memeriksa lebih lanjut dan menemukan bahwa penyebab perbedaan ini adalah sel saraf progenitor (neural progenitor cell) yang membuat semua sel di otak.

Pada manusia, sel saraf progenitor mengalami lebih banyak pembelahan pada masa awal perkembangan otak, yang membuat jumlah sel saraf pada korteks otak besar manusia dewasa menjadi dua kali lipat gorila dan simpanse.

Baca juga: Covid-19 Sebabkan Kelelahan, Begini Efek Virus Corona SARS-CoV-2 pada Otak

Nah, gen yang mengatur pembelahan sel saraf progenitor ini adalah Zeb2. Zeb2 ditemukan menyala lebih lambat pada manusia, sehingga sel saraf progenitor bisa membelah dalam durasi yang lebih lama.

Hasil pengujian bahkan menunjukkan bahwa memperlambatnya nyalanya Zeb2 pada organoid gorila, bisa membuatnya tumbuh lebih besar. Sebaliknya, menyalakan Zeb2 lebih awal membuat organoid manusia tumbuh menyerupai kera.

Hasil penelitian ini telah dipublikasikan dalam jurnal Cell.