Evolusi Otak Primata Didorong Oleh Penglihatan, Bukan Lobus Frontal

"Semuanya, dari manusia hingga tupai muncung, semuanya jatuh pada garis yang sama: Berbanding dengan saiz otak, kadar lobus frontal adalah tetap," kata pengarang utama Richard F. Kay, profesor emeritus antropologi evolusi di Duke University .

Dengan kata lain, jika anda membesarkan otak tupai muncung ke saiz otak manusia, lobus frontalnya akan mempunyai kadar yang sama dengan kita. Lobus frontal membesar semata-mata kerana keseluruhan otak membesar — bukan kerana ia berada di bawah tekanan selektif khas.

Kawasan pemprosesan visual berkembang pesat dan tidak seimbang

Walaupun lobus frontal kekal selaras dengan saiz otak keseluruhan, kawasan lain berubah secara dramatik. Lobus oksipital, parietal, dan temporal — kawasan yang banyak ditumpukan untuk memproses maklumat visual — berkembang pesat dan tidak seimbang dalam tarsier dan antropoid .

Pengembangan ini berlaku di sepanjang cabang pokok keluarga primata yang sama di mana foramen optik (bukaan tulang untuk saraf optik) adalah paling besar, menunjukkan bahawa lebih banyak maklumat visual mengalir ke otak .

Oleh kerana saraf tidak menjadi fosil, pasukan menggunakan saiz foramen optik sebagai proksi untuk input visual. Tarsier dan antropoid mempunyai foramen optik terbesar dan neokorteks yang paling didominasi penglihatan . Yang menariknya, kawasan visual otak nampaknya telah berkembang lebih cepat daripada saraf yang memberinya makan, bermakna peningkatan kecil dalam input visual dibesarkan menjadi pengembangan besar tisu otak .

Otak antropoid besar adalah purba dan berakar pada penglihatan

Ciri otak besar monyet, kera, dan manusia adalah ciri purba yang bermula sekurang-kurangnya 33 juta tahun . Ia berakar pada evolusi penglihatan berketajaman tinggi — penyesuaian seperti fovea retina dan perisai mata bertulang — bukan pada pemilihan untuk korteks frontal "berfikir" yang membesar dengan sendirinya .

Bagaimana kajian itu dijalankan

Oleh kerana tisu otak lembut tidak menjadi fosil, pasukan menggunakan imbasan mikro-CT resolusi tinggi tengkorak, kebanyakannya dari Muzium Sejarah Alam Duke Lemur Center, untuk mencipta enkodast digital 3D — model ruang kosong di dalam tengkorak. Mereka kemudian mengukur isipadu dan luas permukaan kawasan neokorteks merentasi primata yang masih hidup (sedia ada) dan fosil Eosen–Miosen .

Mengapa penglihatan lebih baik? Dua hipotesis utama

Kay menyatakan dua kemungkinan utama mengapa pemprosesan visual dipilih dengan kuat: peningkatan kerumitan komunikasi sosial (membaca ekspresi muka, gerak isyarat) dan mencari makanan yang lebih cekap . Kedua-duanya boleh mengenakan tekanan seleksi semula jadi yang kuat pada kawasan visual otak.

Kesimpulannya

Neokorteks primata yang membesar, termasuk kita sendiri, nampaknya pada asasnya adalah penyesuaian yang dipacu oleh penglihatan dan bukannya produk pengembangan kognitif lobus frontal. Lobus frontal membesar semata-mata kerana keseluruhan otak membesar, manakala kawasan visual adalah yang sebenarnya berubah secara tidak seimbang — corak yang sudah dapat dikesan dalam fosil berusia lebih 33 juta tahun .