Perbedaan terungkap dalam otak manusia dan Neanderthal

Mendaftar untuk buletin Teori Keajaiban CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan luar biasa, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Dengan mempelajari fosil tengkorak, para ilmuwan mengetahui bahwa ukuran otak Neanderthal sama, jika tidak sedikit lebih besar, dari ukuran otak manusia modern. Namun, para peneliti tidak tahu banyak tentang evolusi otak Neanderthal karena jaringan lunak tidak terawetkan dengan baik dalam catatan fosil.

Sekarang, sebuah studi menarik yang dirilis pada 8 September telah mengungkapkan kemungkinan perbedaan yang mungkin telah memberikan manusia modern, atau Homo sapiens, keunggulan kognitif atas Neanderthal, hominid Zaman Batu yang hidup di Eropa dan sebagian Asia sebelum kepunahan mereka sekitar 40.000 tahun yang lalu. . .

Para ilmuwan di Institut Max Planck untuk Biologi dan Genetika Sel Molekuler di Dresden, Jerman, mengatakan mereka telah mengidentifikasi mutasi genetik yang menyebabkan pembentukan neuron lebih cepat di otak Homo sapiens. Varian primitif dari gen yang dimaksud, yang dikenal sebagai TKTL1, berbeda dari varian manusia modern dengan satu asam amino.

“Kami telah mengidentifikasi gen yang berkontribusi untuk menjadikan kita manusia,” kata penulis studi Weiland Hutner, profesor dan direktur emeritus di institut tersebut.

Ketika dua salinan gen dimasukkan ke dalam embrio tikus, tim peneliti menemukan bahwa varian gen manusia modern menyebabkan peningkatan jenis tertentu… sel yang membuat neuron di wilayah neokorteks otak. Para ilmuwan juga menguji dua varian genetik pada embrio hewan pengerat dan jaringan otak yang tumbuh di laboratorium yang terbuat dari sel induk manusia, yang disebut organoid, dengan hasil yang serupa.

Tim menyimpulkan bahwa kemampuan untuk menghasilkan lebih banyak neuron ini kemungkinan memberi Homo sapiens keuntungan kognitif yang tidak terkait dengan ukuran otak secara keseluruhan, menunjukkan bahwa manusia modern memiliki “lebih banyak neokorteks untuk dikerjakan daripada Neanderthal kuno,” menurut penelitian tersebut. Diterbitkan dalam jurnal Science.

“Ini menunjukkan kepada kita bahwa meskipun kita tidak tahu berapa banyak neuron yang dimiliki otak Neanderthal, kita dapat berasumsi bahwa manusia modern memiliki jumlah neuron yang lebih tinggi di lobus frontal otak, di mana aktivitas TKTL1 lebih tinggi daripada Neanderthal,” Hutner menjelaskan.

“Ada perdebatan tentang apakah lobus frontal Neanderthal sama besar dengan manusia modern,” tambahnya.

“Tapi kita tidak perlu peduli karena (dari penelitian ini) kita tahu bahwa manusia modern seharusnya memiliki lebih banyak neuron di lobus frontal… dan menurut kami itu adalah keuntungan dari kemampuan kognitif.”

Alison Muotri, profesor dan direktur Program Sel Punca dan Pusat Arkeologi di University of California San Diego, mengatakan bahwa sementara percobaan hewan mengungkapkan “perbedaan yang signifikan” dalam produksi neuron, perbedaannya lebih halus pada organel. Dia tidak berpartisipasi dalam penelitian.

“Ini hanya dilakukan dalam satu baris sel, dan karena kami memiliki begitu banyak keserbagunaan dengan protokol ini untuk organoid otak, akan ideal untuk mengulangi percobaan dengan baris sel kedua,” katanya melalui email.

Mungkin juga versi kuno dari gen TKTL1 tidak unik untuk Neanderthal, kata Muotri. Sebagian besar basis data genom berfokus pada orang Eropa Barat, dan manusia di bagian lain dunia kemungkinan berbagi versi Neanderthal dari gen ini.

“Saya pikir terlalu dini untuk menyarankan perbedaan antara Neanderthal dan kognisi manusia modern,” katanya.

Penemuan arkeologi dalam beberapa tahun terakhir telah menunjukkan bahwa Neanderthal lebih kompleks daripada gambaran budaya populer tentang manusia gua yang buas. Kerabat kuno kita tahu bagaimana bertahan hidup di iklim dingin dan hangat dan menggunakan alat yang rumit. mereka juga membuat benangberenang dan kreasi seni.

Rekan penulis studi dan ahli genetika Svante Pääbo, direktur Institut Max Planck untuk Antropologi Evolusi di Leipzig, Jerman, memelopori upaya untuk mengekstrak, mengurutkan, dan menganalisis DNA purba dari tulang Neanderthal.

Karyanya mengarah pada penemuan di 2010: Manusia pertama menikah dengan Neanderthal. Para ilmuwan kemudian membandingkan genom Neanderthal dengan catatan genetik manusia yang hidup saat ini untuk melihat bagaimana gen kita tumpang tindih dan berbeda: TKTL1 hanyalah salah satu dari lusinan variasi genetik tertentu, Sementara beberapa gen umum mungkin memiliki implikasi bagi kesehatan manusia.