https://frosthead.com

Bagaimana Ilmuwan Merekonstruksi Otak Binatang yang Sudah Punah Lama

Konten terkait

  • Mengingat Harimau Tasmania, 80 Tahun Setelahnya Menjadi Punah

Pada tahun 1936, seekor binatang bernama Benjamin mati terabaikan dan sendirian di kebun binatang Australia, dan spesies yang membingungkan menemui akhirnya.

Selain ekor dan garis-garis yang lebih panjang di tubuhnya yang berbulu, Benjamin mirip anjing dalam banyak hal. Tapi dia bukan anjing. Dia adalah marsupial yang disebut harimau Tasmania, anggota terakhir yang diketahui dari jenisnya di Bumi. Meskipun harimau Tasmania telah punah sekarang selama 80 tahun, hal itu tidak menghentikan para penggemar untuk mencari; Ted Turner pernah menawarkan hadiah $ 100.000 untuk setiap bukti harimau Tasmania yang hidup.

"Banyak orang hanya terpesona dengan makhluk ini, " kata Greg Berns, seorang ahli saraf di Universitas Emory. "Itu ikon."

Tetapi bahkan jika manusia tidak akan pernah melihat harimau Tasmania yang hidup, itu tidak berarti kita tidak bisa masuk ke kepala mereka. Berkat daya tarik yang berkelanjutan dengan makhluk-makhluk ini dan teknik-teknik baru dalam pencitraan otak, Berns kini telah merekonstruksi bagaimana hewan ini mungkin berpikir.

Berns telah menghabiskan sebagian besar karirnya mempelajari kognisi anjing — dia melatih anjing untuk duduk terjaga dan tidak terkendali dalam mesin MRI untuk mempelajari pola saraf mereka ketika merespons perintah atau makanan. Sekitar tiga tahun yang lalu, ia menemukan harimau Tasmania, dan terpesona oleh bagaimana binatang seperti anjing muncul, walaupun memiliki latar belakang evolusi yang sama sekali berbeda. Penampilannya yang mirip dengan mamalia lain menginspirasi dua nama panggilan utamanya: harimau Tasmania dan serigala Tasmania.

Harimau Tasmania adalah contoh kemungkinan evolusi konvergen, versi alami dari penemuan independen, kata Berns. Di daratan Australia dan kemudian di pulau terdekat Tasmania, harimau Tasmania adalah predator tingkat atas, dan dengan demikian berevolusi sifat untuk membantunya berburu. Ciri-ciri ini, termasuk moncong panjang, telinga besar, gigi tajam dan tubuh ramping. Serigala, pemangsa puncak lainnya, nantinya akan mengembangkan sifat-sifat yang sama secara terpisah.

Sekitar 2.000 tahun yang lalu, harimau Tasmania kemungkinan besar akan punah di daratan Australia oleh perburuan manusia asli dan persaingan dari dingo (anjing liar). Pada saat orang Eropa tiba di Australia, marsupial hanya ditemukan di Tasmania, dan tidak dalam jumlah besar. Harimau Tasmania dipandang sebagai gangguan dan risiko bagi peternak, sehingga pemerintah bahkan membayar hadiah kepada pemburu untuk memusnahkan mereka. Persaingan dari anjing liar non-asli dan penyakit yang mereka bawa, serta perusakan habitat, juga kemungkinan berkontribusi terhadap kematian mereka.

Ketika penampakan harimau Tasmania semakin langka, pihak berwenang mulai mempertimbangkan untuk melindungi spesies tersebut. Pada Juli 1936, pemerintah Tasmania mendeklarasikan harimau Tasmania sebagai spesies yang dilindungi, tetapi sudah terlambat: Dua bulan kemudian, spesies itu punah.

Seperti banyak orang lain, Berns tertarik pada harimau Tasmania dan ciri-ciri anehnya yang seperti anjing. Untuk mengintip ke dalam benaknya, ia pertama-tama melacak otak harimau Tasmania yang disimpan dalam formaldehyde di Smithsonian Institution. Otak itu, yang dimiliki oleh harimau Tasmania jantan yang hidup di Kebun Binatang Nasional hingga kematiannya pada tahun 1905, bergabung dalam penelitian oleh yang lain dari Museum Australia Sydney, menurut penelitian yang diterbitkan kemarin di jurnal PLOS One .

Berns menggunakan pemindaian MRI dan teknik yang relatif baru yang disebut difusi tensor imaging, yang memetakan area otak dari "materi putih" - jaringan yang membawa sinyal saraf ke dan dari neuron di berbagai bagian otak. Sebagai perbandingan, ia melakukan pemindaian yang sama pada dua otak setan Tasmania yang diawetkan, kerabat terdekat yang hidup dari harimau Tasmania.

Setan Tasmania Setan Tasmania adalah kerabat terdekat yang paling dekat dengan harimau Tasmania, tetapi ia berada di ambang kepunahan karena hilangnya habitat dan penyakit. (Wayne McLean / Wikimedia)

Dibandingkan dengan sepupu iblisnya, Berns mengatakan, harimau Tasmania memiliki lobus frontal yang lebih besar dan lebih kompleks. Ini akan memungkinkan hewan memahami perencanaan yang rumit, yang akan diperlukan untuk predator puncak yang harus terus berburu makanannya. Ini berbeda dengan Setan Tasmania, kata Berns, yang biasanya memakan makanannya dan tidak perlu keahlian perencanaan dan berburu yang sama.

"Ketika harimau Tasmania masih hidup, mereka dipecat sebagai binatang bodoh, " kata Berns. "[Hasil ini] akan menyarankan sebaliknya."

Seperti sisa tubuh binatang, otak berevolusi seperlunya untuk mengisi ceruk lingkungan tertentu, kata Berns. Namun, bagaimana tepatnya proses ini bekerja di luar primata dan hewan lab sebagian besar tetap tidak dipelajari. "Salah satu hal yang saya harapkan dari ini adalah pemahaman yang lebih baik tentang hubungan hewan antara lingkungannya dan otaknya, " katanya. "Tidak banyak orang yang mempelajari otak binatang liar."

Untuk mengatasinya, Berns meluncurkan sebuah proyek yang disebut "Brain Ark" dua bulan lalu bekerja sama dengan Kenneth Ashwell, seorang ilmuwan saraf di University of New South Wales. Pada akhirnya, Ark berusaha membuat arsip digital pemindaian otak hewan yang dapat dipelajari para ilmuwan dari mana saja di dunia. Sejauh ini, dia telah memindai sekitar selusin otak, katanya.

Ashwell sangat tertarik untuk melihat bagaimana pohon evolusi saraf dapat dipetakan dengan lebih banyak data dari spesies lain, hidup dan punah. Memindai yang dilakukan timnya terhadap echidna paruh pendek Australia menunjukkan arsitektur saraf yang mirip dengan harimau Tasmania, artinya sirkuit otak kedua hewan ini bisa berevolusi pada leluhur bersama lebih dari 200 juta tahun yang lalu. Dia juga berharap pemindaian lebih lanjut dapat membantu para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang perilaku sosial harimau Tasmania yang kurang dipahami, dan bagaimana hal itu dibandingkan dengan marsupial yang masih hidup.

Namun wawasan yang bisa diperoleh dari pemindaian ini melampaui hewan langka dan mempesona yang telah lama mati. Leah Krubitzer, seorang ahli neurobiologi evolusi di University of California di Davis yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa studi serupa tentang makhluk hidup dan punah dan spesies akan memungkinkan para ilmuwan untuk tidak hanya membantu memetakan bagaimana otak hewan berevolusi — tetapi juga memberikan wawasan baru tentang bagaimana otak manusia berevolusi, dan apa sebenarnya yang membuatnya begitu unik.

"Saya tidak bisa memikirkan hal yang lebih baik yang bisa didanai, " kata Krubitzer. "Ini adalah bagian dari sejarah kita sendiri."

Koreksi, 23 Januari 2017: Artikel ini awalnya menyatakan bahwa Benjamin adalah marsupial, tetapi bukan mamalia. Marsupial adalah mamalia yang biasanya lahir sebelum mereka sepenuhnya berkembang, dan terus berkembang di kantong induknya.

Bagaimana Ilmuwan Merekonstruksi Otak Binatang yang Sudah Punah Lama