Beberapa tahun yang lalu, umat manusia mencapai tonggak dalam sejarahnya — kemunculan peradaban kompleks pertama yang diketahui. Orang-orang yang tinggal di kota-kota pertama dunia akan terasa familier dalam banyak hal bagi warga kota masa kini. Namun sejak masa itu, otak manusia sebenarnya sudah sedikit menyusut.
masa kini. Namun sejak masa itu, otak manusia sebenarnya sudah sedikit menyusut.
Volume yang hilang, rata-rata, secara kasar setara dengan empat bola ping pong, kata Jeremy DeSilva, antropolog di Dartmouth College, AS. Dan menurut analisis fosil tengkorak, yang dia dan koleganya terbitkan di sebuah jurnal ilmiah tahun lalu, penyusutan tersebut dimulai sekitar 3000 tahun yang lalu.
"Ini lebih baru dari yang kami antisipasi," kata DeSilva. "Awalnya kami memperkirakan hampir 30.000 tahun yang lalu."
Agrikultur muncul antara 10.000 dan 5000 tahun yang lalu, meskipun ada beberapa bukti bahwa budidaya tanaman mungkin sudah dimulai sejak 23.000 tahun yang lalu. Peradaban luas, penuh dengan arsitektur dan mesin, menyusul tak lama kemudian. Tulisan pertama muncul kira-kira pada waktu yang sama. Lalu kenapa, selama masa-masa perkembangan teknologi yang luar biasa ini, ukuran otak manusia malah mulai menyusut?
Pertanyaan itu membuat para ilmuwan garuk-garuk kepala. Dan itu juga menimbulkan pertanyaan tentang apa artinya ukuran otak bagi kecerdasan, atau kemampuan kognitif suatu hewan secara umum. Banyak spesies memiliki otak yang jauh lebih besar dari manusia namun kecerdasan mereka - sejauh yang kita pahami - sangat berbeda. Jadi volume otak dan kemampuan berpikir manusia tidaklah berhubungan langsung. Pasti ada faktor yang lain.
Hal yang mendorong otak suatu spesies menjadi lebih besar atau lebih kecil juga seringkali sulit diketahui secara pasti. DeSilva dan koleganya menerangkan bahwa tubuh manusia mengecil seiring waktu. Namun, fakta itu tidak cukup untuk menjelaskan pengurangan volume otak. Pertanyaan seputar mengapa perubahan ini terjadi belum terjawab. Karena itu, dalam makalah terbaru, mereka mencari inspirasi dari sumber yang tidak biasa: semut.
Dilihat sekilas, otak semut mungkin tampak sangat berbeda dari otak manusia. Volumenya sekitar sepersepuluh milimeter kubik atau tiga kali lebih kecil dari sebutir garam. Semut punya hanya 250.000 neuron, otak manusia memiliki sekitar 86 miliar.
Namun kehidupan sosial beberapa spesies semut sangat mirip dengan manusia. Bahkan, ada spesies semut yang mempraktikkan suatu bentuk agrikultur dengan membiakkan jamur di dalam sarang mereka. Semut-semut ini mengumpulkan dedaunan dan material tumbuhan lainnya untuk digunakan dalam peternakan mereka sebelum memanen jamur tersebut untuk dimakan.
Ketika tim DeSilva membandingkan ukuran otak berbagai spesies semut, mereka menemukan bahwa kadang-kadang spesies yang hidup dalam populasi yang besar berevolusi sehingga memiliki otak yang lebih besar, kecuali kalau mereka juga suka beternak jamur.
Itu tampaknya berarti, setidaknya bagi semut, otak yang lebih besar penting untuk sukses dalam komunitas besar, namun sistem sosial yang lebih kompleks dengan pembagian tugas yang lebih beragam dapat, sebaliknya, mendorong otak mereka untuk menyusut. Ini bisa jadi karena kemampuan kognitif dibagi-bagi dan didistribusi di antara banyak anggota kelompok, dengan berbagai peran untuk dimainkan.
Dengan kata lain, kecerdasan menjadi kolektif.
"Bagaimana kalau itu terjadi pada manusia?" kata DeSilva. "Bagaimana jika, pada manusia, kita mencapai ambang batas ukuran populasi, ambang batas individu berbagi informasi dan mengeksternalisasi informasi di otak orang lain?"
Salah satu kemungkinan lain ialah berkembangnya tulisan - yang terjadi kira-kira 2000 tahun sebelum otak manusia mulai menyusut - juga berdampak. Tulisan adalah salah satu dari relatif sedikit hal yang membedakan kita dari spesies lain dan DeSilva mempertanyakan apakah ini dapat memengaruhi volume otak melalui "eksternalisasi informasi dalam bentuk tulisan dan kemampuan mengomunikasikan gagasan dengan mengakses informasi di luar otak Anda".
Banyaknya perbedaan antara otak semut dan manusia berarti kita perlu berhati-hati dalam menarik persamaan. Namun demikian, Desilva berargumen bahwa kemungkinan itu adalah titik awal yang berguna untuk memikirkan apa yang menyebabkan penyusutan yang mencolok, dan relatif baru, pada volume otak manusia.
Ide-ide ini masih menjadi hipotesis untuk sementara ini. Ada banyak teori lainnya yang berusaha menjelaskan reduksi ukuran otak manusia. Namun, sebagian dari mereka menjadi tidak masuk akal jika penyusutan otak benar-benar baru dimulai 3000 tahun yang lalu.
Contoh yang bagus adalah domestikasi. Puluhan hewan yang telah didomestikasi, termasuk anjing, memiliki otak yang lebih kecil dibandingkan nenek moyang mereka. Namun domestikasi manusia diperkirakan terjadi puluhan, bahkan ratusan ribu, tahun yang lalu — jauh sebelum otaknya menyusut.
Tetapi apakah otak yang lebih kecil berarti, sebagai individu, manusia menjadi kurang cerdas?
Tidak juga, kecuali Anda bicara tentang perbedaan subtil dalam populasi besar. Pada 2018, sekelompok peneliti menganalisis data dari UK Biobank, basis data biomedis raksasa yang menyimpan, antara lain, hasil pindaian otak dan tes IQ untuk ribuan orang.
Basis data itu menyimpan data dari 13.600 orang, sampel yang lebih besar dari semua studi tentang ukuran otak dan IQ yang pernah dilakukan, kata salah satu peneliti dalam studi tersebut, Philipp Koellinger, pakar genetik perilaku di Vrije Universiteit Amsterdam, Belanda.
Studi tersebut menemukan bahwa otak yang besar, rata-rata, berkaitan dengan hasil yang sedikit lebih baik dalam tes IQ namun, yang paling penting, kaitannya non-deterministik.
Itu berarti bahwa ada beberapa orang yang mendapatkan hasil sangat baik dalam tes meskipun memiliki otak yang relatif kecil, dan sebaliknya.
"Benar-benar tidak ada hubungan yang cukup kuat, kata Koellinger. "Variasinya sangat tinggi."
Hal itu penting sebagian karena orang-orang secara historis telah berusaha mengkategorikan individu berdasarkan hal-hal seperti ukuran atau bentuk kepala mereka.
"Ada sejarah yang sangat buruk di dunia Barat, gerakan eugenik dan hal-hal lainnya yang berdasarkan gagasan tentang biodeterminisme," kata Koellinger. "Korelasi yang kami laporkan tidak mengindikasikan adanya biodeterminisme dalam bentuk apapun."
Karena hasil pindaian otak juga mengungkap informasi tertentu tentang struktur otak manusia, tidak hanya ukurannya, studi tersebut juga dapat mendeteksi sesuatu yang lain. Para peneliti menemukan hubungan antara volume materi abu (grey matter) - lapisan terluar otak yang memiliki paling banyak neuron - dan performa dalam tes IQ.
Bahkan, perbedaan struktur seperti itu mungkin lebih berarti dalam menentukan kemampuan kognitif seseorang secara umum daripada sekadar ukuran otak.
"Gila kalau kita berpikir volume saja bisa menjelaskan seluruh perbedaan," kata Simon Cox, yang mempelajari penuaan otak di Universitas Edinburgh. Itu mungkin salah satu faktor yang paling tidak penting, ia menambahkan.
Ini masuk akal kalau Ansa pikir-pikir. Otak laki-laki secara umum 11% lebih besar dari otak perempuan karena badan mereka lebih besar. Namun banyak studi menemukan bahwa, rata-rata, perempuan unggul dalam sebagian kemampuan kognitif, sedangkan laki-laki unggul dalam sebagian yang lain.
Cox menerangkan bahwa penelitian lain yang pernah ia ikuti menunjukkan bagaimana otak perempuan mungkin mengompensasi ukurannya yang lebih kecil melalui perbedaan struktur. Misalnya, perempuan, rata-rata, korteks yang lebih tebal (lapisan yang mengandung materi abu).
Ada banyak fitur dan aspek otak yang tampaknya memengaruhi kemampuan kognitif. Contoh lainnya ialah myelinasi. Ini merujuk pada lapisan material yang menyelimuti akson, "kabel" panjang dan tipis yang memungkinkan neuron terhubung dengan sel-sel lain dan membentuk jaringan syaraf.
Ketika orang bertambah tua, myelin mereka semakin rusak, mengurangi efisiensi otak. Perubahan ini dapat dideteksi dengan mempelajari seberapa mudah air menyebar di jaringan otak. Bila myelin berkurang, air akan mengalir lebih mudah. Ini menandakan penurunan kemampuan kognitif.
Otak tetap "luar biasa kompleks", kata Cox, dan sulit untuk mengetahui tepatnya apa dampak perbedaan struktural suatu otak pada kecerdasan individu. Juga patut ditekankan bahwa beberapa orang hanya punya sebagian otak, karena kecelakaan atau kelainan dalam perkembangan, namun tampaknya tidak terpengaruh.
Seorang laki-laki di Prancis yang pernah menjalani karier yang sukses sebagai pegawai negeri kehilangan 90% otaknya. Meski begitu,ia mendapat skor IQ 75 dan IQ verbal 84 - hanya sedikit di bawah rata-rata Prancis yaitu 97.
Namun pengecualian tidak bisa dianggap mewakili seluruhnya. Pada akhirnya, berbagai studi menunjukkan kaitan yang secara statistik signifikan, meski subtil, antara volume dan struktur otak dengan kecerdasan.
Semua ini menjadi semakin menarik ketika Anda mempertimbangkan perbedaan otak di kerajaan hewan. Kita telah mengeksplorasi satu perbandingan, antara otak manusia dan semut, tapi bagaimana dengan spesies lain? Apa yang mendorong evolusi otak menjadi besar - atau kecil?
Amy Balanoff, yang mempelajari evolusi otak di John Hopkins University di Baltimore, Maryland, mengatakan jaringan otak membutuhkan banyak energi untuk pertumbuhan dan perawatannya, sehingga suatu spesies kemungkinan besar tidak akan mengembangkan otak besar melalui evolusi kecuali ia benar-benar membutuhkannya.
Bayangkan spesies parasit yang menggantungkan hidupnya pada lingkungan dan sumber daya yang lebih stabil, kata Balanoff. Lamprey (sejenis ikan tak berahang), misalnya, memiliki otak yang sangat kecil, panjangnya hanya beberapa milimeter.
"Mereka tidak benar-benar perlu menghabiskan energi ekstra untuk jaringan syaraf yang secara metabolis mahal," kata Balanoff.
Beberapa hewan juga tampaknya mengembangkan otak yang lebih besar, relatif ukuran tubuh mereka, seiring waktu - namun otak mereka belum benar-benar berubah, tubuh mereka hanya menjadi semakin kecil. Ini berlaku pada spesies burung, Balanoff menjelaskan.
Kemudian ada hewan yang tampaknya telah mengembangkan wilayah otak yang terspesialisasi, yang membuat otak mereka lebih besar secara keseluruhan dibandingkan spesies yang serupa. Misalnya, ikan mormyrid, yang memiliki otak cukup besar dibandingkan ukuran tubuh mereka - proporsinya sama dengan manusia, bahkan. Ikan ini menggunakan aliran listrik untuk berkomunikasi dengan satu sama lain dan mendeteksi mangsa.
Pada 2018, para ilmuwan menemukan bahwa satu bagian otak mereka, cerebellum, lebih besar dari bagian lainnya. Tidak ada yang tahu pasti mengapa namun para peneliti dalam studi tersebut berspekulasi bahwa hal itu dapat membantu ikan tersebut memproses informasi elektro-sensorik.
Pada manusia, satu wilayah otak yang membuat kita unik adalah neokorteks, yang terlibat dalam fungsi kognitif tingkat tinggi - pikiran sadar, pemrosesan bahasa, dan sebagainya. Kita tak diragukan lagi bergantung pada hal-hal ini dan karena itu masuk akal bila otak kita menyesuaikan dengan kebutuhan kita.
Karena butuh banyak energi untuk menjaga otak tetap berjalan, menarik bahwa hewan-hewan berotak besar berevolusi untuk mendapatkan banyak energi pada tahap awal kehidupan mereka, kata Anjali Goswami, pakar paleobiologi di Museum Sejarah Alam London.
Bayangkan berapa banyak nutrisi yang didapatkan burung saat masih di dalam telur, atau yang diterima mamalia melalui plasenta atau ASI. Bayi manusia sebenarnya terlahir dengan neuron berlebih, 100 miliar, dan jumlah ini menurun seiring perkembangan. Ini karena otak menyesuaikan dengan perkembangan dan lingkungan individu. Hanya bagian dari jaringan syaraf yang benar-benar penting dipertahankan seiring pertambahan usia, namun hal itu hanya dimungkinkan dengan otak yang memiliki banyak neuron pada tahap awal kehidupan.
Mamalia berevolusi dalam bayang-bayang dinosaurus, kata Goswami. Mereka membutuhkan kemampuan sensorik yang sangat baik untuk bertahan hidup, yang mungkin menjadi penyebab mereka mengembangkan kebiasaan nokturnal dan penglihatan malam. Itu hampir pasti berdampak pada perkembangan saraf. Seperti halnya kebutuhan bagi primata, termasuk nenek moyang manusia, untuk mengembangkan keterampilan motorik khusus yang diperlukan untuk berayun di pohon.
Karena itu lingkungan memberi tekanan pada otak mamalia untuk mengembangkan kemampuan yang dapat membantu kita keluar dari situasi sulit. Banyak spesies hewan kemungkinan besar diuntungkan dengan meningkatkan kemampuan kognitif mereka di dunia yang penuh tantangan.
Satu studi menemukan bahwa burung yang mendiami pulau-pulau oseanik, dan karena itu harus beradaptasi dengan wilayah baru yang tidak dapat diprediksi, memiliki otak yang lebih besar daripada rekan-rekan mereka yang hidup di daratan.
Satu studi menemukan bahwa burung yang mendiami pulau-pulau oseanik, dan karena itu harus beradaptasi dengan wilayah baru yang tidak dapat diprediksi, memiliki otak yang lebih besar daripada rekan-rekan mereka yang hidup di daratan.
Bagaimanapun, sekarang sudah jelas bahwa Anda tidak bisa sekadar mengukur ukuran otak suatu hewan, membandingkannya dengan ukuran tubuhnya, dan menyimpulkan seberapa cerdas hewan itu. Ukuran hanyalah satu bagian dari puzzle.
Memangnya mana yang lebih cerdas, berpikir - atau bertahan hidup? Manusia suka berpikir dan merenung namun, seperti kata Goswami, kemampuan kita dalam membuat rencana tampak sangat buruk ketika Anda mempertimbangkan kesulitan kita saat ini dalam mengatasi masalah eksistensial jangka panjang, seperti krisis iklim.
Cox menekankan hal lain: "Ada banyak hal dalam hidup daripada memiliki skor umum kemampuan kognitif yang lebih tinggi, atau IQ yang lebih tinggi."
Ini hampir membuat Anda berharap otak Anda lebih kecil.
Anda dapat membaca versi bahasa Inggris artikel ini di BBC Future.
Chris Baraniuk
BBC Future
İhbar Hattı
