Peneliti dari Universitas Swansea dan UBC Okanagan menemukan perbedaan utama dalam struktur jantung antara manusia dan kera besar lainnya. Studi mereka, yang menggunakan pencitraan jantung tingkat lanjut, menunjukkan bahwa jantung manusia telah mengembangkan fitur unik seperti trabekulasi yang lebih sedikit untuk lebih mendukung otak kita yang lebih besar, gerakan tegak, dan mekanisme pendinginan.
Sebuah studi yang membandingkan jantung manusia dan kera besar mengungkap adaptasi evolusi yang signifikan pada manusia, termasuk otot jantung yang lebih halus dan kurang trabekulasi yang meningkatkan fungsi jantung untuk mendukung kebutuhan metabolisme yang lebih tinggi dan termoregulasi yang efektif.
Sebuah tim peneliti internasional dari Universitas Swansea dan UBC Okanagan telah memperoleh pemahaman baru tentang evolusi manusia dengan mempelajari jantung manusia dan kera besar lainnya. Meskipun memiliki nenek moyang yang sama, manusia telah mengembangkan otak yang lebih besar dan kemampuan untuk berjalan atau berlari dengan dua kaki, adaptasi yang kemungkinan besar berevolusi untuk perjalanan jarak jauh dan berburu.
Kini, melalui studi perbandingan baru tentang bentuk dan fungsi jantung, yang diterbitkan dalam Biologi Komunikasipara peneliti yakin mereka telah menemukan bagian lain dari teka-teki evolusi. Tim tersebut membandingkan jantung manusia dengan jantung kerabat evolusi terdekat kita, termasuk simpanse, orangutan, gorila, dan bonobo yang dirawat di tempat perlindungan satwa liar di Afrika dan kebun binatang di seluruh Eropa.
Metodologi dan Temuan dalam Perbandingan Jantung
Selama prosedur veteriner rutin kera besar ini, tim menggunakan ekokardiografi—USG jantung—untuk menghasilkan gambar ventrikel kiri, ruang jantung yang memompa darah ke seluruh tubuh. Di dalam ventrikel kiri kera besar nonmanusia, kumpulan otot memanjang ke dalam ruang tersebut, yang disebut trabekula.
Foto induk simpanse dan anaknya. Kredit: Dr Robert Shave, UBC Okanagan
Bryony Curry, seorang mahasiswa PhD di Sekolah Ilmu Kesehatan dan Olahraga di UBCO, mengatakan: “Ventrikel kiri manusia yang sehat relatif halus, dengan otot yang sebagian besar padat dibandingkan dengan jaringan yang lebih trabekula dan menyerupai jaring pada kera besar non-manusia.
“Perbedaannya paling kentara di bagian apeks, dasar jantung, di mana kami menemukan trabekulasi sekitar empat kali lebih banyak pada kera besar nonmanusia dibandingkan dengan manusia.”
Teknik Pencitraan Canggih dan Implikasi Evolusioner
Tim juga mengukur pergerakan dan kecepatan jantung menggunakan ekokardiografi pelacakan bintik, sebuah teknik pencitraan yang melacak pola otot jantung saat berkontraksi dan berelaksasi.
Bryony berkata: “Kami menemukan bahwa tingkat trabekula di jantung berhubungan dengan jumlah deformasi, rotasi, dan puntiran. Dengan kata lain, pada manusia, yang memiliki trabekula paling sedikit, kami mengamati fungsi jantung yang relatif lebih besar. Temuan ini mendukung hipotesis kami bahwa jantung manusia mungkin telah berevolusi dari struktur kera besar non-manusia lainnya untuk memenuhi tuntutan yang lebih tinggi dari ceruk ekologi unik manusia.”
Otak manusia yang lebih besar dan aktivitas fisik yang lebih besar dibandingkan dengan kera besar lainnya juga dapat dikaitkan dengan permintaan metabolisme yang lebih tinggi, yang membutuhkan jantung yang dapat memompa volume darah yang lebih besar ke tubuh.
Demikian pula, aliran darah yang lebih tinggi berkontribusi terhadap kemampuan manusia untuk mendinginkan diri, karena pembuluh darah yang dekat dengan kulit melebar—yang diamati sebagai pembilasan kulit—dan kehilangan panas ke udara.
Dr. Aimee Drane, Dosen Senior dari Fakultas Kedokteran, Kesehatan & Ilmu Hayati di Universitas Swansea, mengatakan: “Secara evolusi, temuan kami mungkin menunjukkan tekanan selektif diberikan pada jantung manusia untuk beradaptasi guna memenuhi tuntutan berjalan tegak dan mengelola stres termal.
“Yang masih belum jelas adalah bagaimana jantung kera besar nonmanusia yang lebih berjalur dapat beradaptasi dengan relung ekologi mereka sendiri. Mungkin itu adalah struktur jantung leluhur yang tersisa, meskipun, di alam, bentuk paling sering memiliki fungsi.”
Referensi: “Trabekulasi ventrikel kiri pada Hominidae: divergensi fenotipe jantung manusia” oleh Bryony A. Curry, Aimee L. Drane, Rebeca Atencia, Yedra Feltrer, Thalita Calvi, Ellie L. Milnes, Sophie Moittié, Annika Weigold, Tobias Knauf-Witzens, Arga Sawung Kusuma, Glyn Howatson, Christopher Palmer, Mike R. Stembridge, John E. Gorzynski, Neil D. Eves, Tony G. Dawkins dan Rob E. Shave, 14 Juni 2024, Biologi Komunikasi.
Nomor Induk Kependudukan: 10.1038/s42003-024-06280-9
Tim peneliti berterima kasih kepada staf dan relawan yang merawat hewan dalam penelitian ini, termasuk tim di Suaka Margasatwa Tchimpounga (Kongo), Suaka Margasatwa Chimfunshi (Zambia), Suaka Simpanse Tacugama (Sierra Leone), Pusat Penyelamatan dan Rehabilitasi Orangutan Nyaru Menteng (Kalimantan), Masyarakat Zoologi London (Inggris), Kebun Binatang Paignton (Inggris), Kebun Binatang Bristol (Inggris), Kebun Binatang Burgers (Belanda), dan Kebun Binatang Wilhelma (Jerman).