Suhu tubuh dan ukuran keturunan mempengaruhi ukuran otak pada semua kelompok vertebrata
- Kebutuhan energi: Jaringan otak membutuhkan banyak energi. Oleh karena itu, organisme harus mampu menyediakan energi tersebut untuk mendukung otak yang lebih besar.
- Temuan penelitian: Penelitian menunjukkan bahwa suhu tubuh mempunyai pengaruh signifikan terhadap ukuran otak pada semua vertebrata. Ukuran keturunan juga mempengaruhi ukuran otak di masa dewasa, karena otak besar pada hewan muda memerlukan biaya energi yang tinggi.
- Perkembangan evolusi: Suhu tubuh yang konstan memungkinkan pertumbuhan otak yang lebih besar dan membuka kemungkinan evolusi baru.
Vertebrata memiliki ukuran otak yang sangat berbeda: bahkan dengan ukuran tubuh yang sama, ukuran otak dapat bervariasi seratus kali lipat. Biasanya, mamalia dan burung memiliki otak terbesar dibandingkan dengan ukuran tubuhnya, diikuti oleh hiu dan reptil. Sebaliknya, amfibi dan sebagian besar ikan memiliki otak terkecil di antara semua vertebrata.
Mengapa hal ini terjadi? Pada beberapa kelompok hewan, spesies yang hidup berkelompok memiliki otak lebih besar dibandingkan spesies yang hidup menyendiri. Mereka harus menghadapi situasi sosial yang berubah dengan cepat dan oleh karena itu memerlukan otak yang lebih kuat. Selain itu, mamalia dan burung, yang menghasilkan panas tubuhnya sendiri sehingga memiliki suhu tubuh yang lebih tinggi dan stabil, memiliki otak yang lebih besar dibandingkan kebanyakan vertebrata lainnya, yang suhu tubuhnya ditentukan oleh suhu lingkungan. Namun sejauh ini kami belum memiliki penjelasan pasti mengenai perbedaan tersebut. Terlebih lagi, bahkan di dalam kelompok-kelompok ini, masih terdapat perbedaan besar.
Jaringan otak memerlukan sejumlah energi yang konstan. Tidak seperti organ lainnya, otak tidak bisa mati begitu saja saat tidur atau saat lapar. Jadi ketika otak bertambah besar, organisme harus menemukan energi untuk memasoknya. Menurut -Hipotesis Otak Mahal,- otak hanya dapat tumbuh jika ia menghasilkan energi tambahan atau jika ia meningkatkan peluang organisme untuk bertahan hidup sehingga mampu tumbuh dan bereproduksi lebih lambat. Hal ini menjelaskan, misalnya, mengapa spesies monyet yang tidak harus mengalami masa kelaparan dan kehilangan energi sepanjang tahun memiliki otak yang lebih besar, dan mengapa otak burung yang menetap lebih besar dibandingkan otak burung yang bermigrasi.
Suhu tubuh mempengaruhi ukuran otak
Para peneliti di Max Planck Institute for Animal Behavior di Konstanz telah menyelidiki apakah korelasi ini berlaku untuk semua vertebrata. Mereka menemukan bahwa pada semua kelompok vertebrata, suhu tubuh mempunyai pengaruh signifikan terhadap ukuran otak. Spesies yang dapat menjaga tubuhnya tetap hangat biasanya mampu memiliki otak yang lebih besar, karena otak lebih efisien dalam lingkungan hangat. Hal ini juga berlaku untuk spesies berdarah dingin yang hidup di perairan hangat atau secara khusus memilih tempat tersebut.
Selain itu, menurut peneliti, ukuran keturunan juga membatasi ukuran otak di masa dewasa. Karena biaya otak besar dalam kaitannya dengan berat badan sangat tinggi bagi hewan muda, maka ada baiknya untuk menjaga nilainya tetap rendah pada awalnya. Garis keturunan yang berhasil menjaga tubuh tetap hangat dan menghasilkan anak yang besar memiliki otak terbesar untuk ukuran tubuh tertentu. -Kita manusia beruntung menjadi berdarah panas. Selain itu, bayi kami sudah besar dan diberi makan selama bertahun-tahun. Hal ini memungkinkan evolusi otak terbesar dari semua vertebrata dalam kaitannya dengan berat,- kata Carel von Schaik, ketua kelompok di Max Planck Institute of Animal Behavior.
Oleh karena itu, suhu tubuh yang selalu tinggi merupakan prasyarat bagi evolusi untuk menghasilkan otak yang lebih besar. Namun, kemampuan ini awalnya berkembang karena alasan lain—mungkin, agar mamalia dapat tetap aktif di malam hari dan burung dapat terbang dalam jarak yang lebih jauh. Baru pada saat itulah pintu terbuka untuk pertumbuhan otak. Oleh karena itu, dalam evolusi, inovasi dapat menimbulkan konsekuensi yang tidak terduga dan membuka kemungkinan-kemungkinan baru.
