Peneliti menemukan bahwa leluhur manusia awal terpapar timbal selama lebih dari dua juta tahun, yang berpotensi memengaruhi evolusi otak dan memberikan keunggulan bagi manusia modern atas Neanderthal. Studi yang diterbitkan di Science Advances menganalisis gigi fosil dan organoid otak untuk mengungkap bagaimana racun ini mungkin mendorong adaptasi genetik pada fungsi terkait bahasa. Temuan ini menantang gagasan bahwa toksisitas timbal semata-mata merupakan masalah modern.
Studi kolaboratif oleh ilmuwan dari Southern Cross University di Australia, Icahn School of Medicine at Mount Sinai di New York, dan University of California San Diego telah mengungkap bukti paparan timbal secara intermiten pada hominid kuno yang berasal dari hampir dua juta tahun lalu. Dengan memeriksa 51 gigi fosil dari spesies termasuk Australopithecus africanus, Paranthropus robustus, Homo awal, Neanderthal, dan Homo sapiens, tim mengidentifikasi 'pita timbal' kimiawi pada enamel dan dentin. Pita-pita ini menunjukkan paparan berulang pada masa kanak-kanak dari sumber lingkungan seperti air tercemar, tanah, atau aktivitas vulkanik, atau dari timbal yang dilepaskan dari tulang selama stres atau penyakit.
Geokimia ablasi laser presisi tinggi di fasilitas Geoarchaeology and Archaeometry Research Group Southern Cross University di Lismore, NSW, dan laboratorium Exposomics Mount Sinai mengonfirmasi jejak-jejak ini. 'Data kami menunjukkan bahwa paparan timbal bukan hanya produk Revolusi Industri -- itu bagian dari lanskap evolusi kami,' kata Profesor Renaud Joannes-Boyau, Kepala kelompok penelitian GARG di Southern Cross University. 'Ini berarti bahwa otak leluhur kami berkembang di bawah pengaruh logam toksik yang kuat, yang mungkin membentuk perilaku sosial dan kemampuan kognitif mereka selama milenium.'
Untuk mengeksplorasi dampak neurologis, peneliti menciptakan organoid otak yang memodelkan perkembangan otak awal. Mereka fokus pada gen NOVA1, yang mengatur ekspresi di bawah paparan timbal. Organoid dengan varian NOVA1 mirip Neanderthal menunjukkan gangguan lebih besar pada neuron yang mengekspresikan FOXP2 di korteks dan talamus—wilayah kunci untuk bahasa dan bicara—dibandingkan dengan yang memiliki varian manusia modern. 'Hasil ini menunjukkan bahwa varian NOVA1 kami mungkin menawarkan perlindungan terhadap efek neurologis berbahaya timbal,' kata Profesor Alysson Muotri dari UC San Diego. 'Ini adalah contoh luar biasa bagaimana tekanan lingkungan, dalam hal ini toksisitas timbal, bisa mendorong perubahan genetik yang meningkatkan kelangsungan hidup dan kemampuan kami untuk berkomunikasi menggunakan bahasa.'
Studi ini menunjukkan bahwa adaptasi semacam itu mungkin berkontribusi pada keunggulan kognitif manusia modern atas Neanderthal. Analisis genetik dan proteomik mengungkap gangguan pada jalur untuk perkembangan neuro, komunikasi, dan perilaku sosial pada varian arkaik. 'Studi ini menunjukkan bagaimana paparan lingkungan kami membentuk evolusi kami,' catat Profesor Manish Arora dari Mount Sinai. Saat ini, wawasan ini menyoroti akar evolusi yang dalam dari kerentanan manusia terhadap timbal, menekankan risiko kesehatan berkelanjutan bagi anak-anak dari sumber industri.