Puede el cerebro humano crecer más en nuestra evolución
Durante la evolución humana, el cerebro ha ido ganando volumen con respecto al peso corporal de sus diversos parientes evolutivos. La pregunta clave es, si esta tendencia evolutiva puede continuar, o si ya ha llegado a un límite. Gráficos y cálculos matemáticos nos ofrecen un juego didáctico para discutir una respuesta.
16 Noviembre 2020 | Por David Rabadà
| Desplazamiento rostral de los foraminamagna en cuatro especies de Hominini. 1- Chimpancé 2- Austrolopithecus africanus 3- Pitecanthropus erectus 4-Homo Sapiens. SPENCER, 2001, en PATRONES ONTOGÉNICOS CRANEANOS DE LA FILOGENIA DE LOS HOMININI.
TESIS DE MAGÍSTER DE RAÚL GARCÍA MARTINS
Palabras clave: Evolución humana, Coefeciente de encefalización – Cerebro – Cálculo
La evolución cerebral humana es incierta e impredecible. No obstante, podemos jugar con los datos publicados y ver qué nos dicen con respecto al tiempo de evolución. Aquí contrastaremos las medias de los pesos corporales y volúmenes cerebrales publicados de las especies más documentadas en nuestra evolución. Es decir, haremos un gráfico de los volúmenes cerebrales con respecto a los millones de años transcurridos.
Entre nuestros parientes simios, y de mayor a menor antigüedad, hemos podido encontrar datos consistentes de Oreopithecus1, Australopithechus2, Homo erectus3, Homo neanderthalensis4 y Homo sapiens5, integrando a los póngidos6 actuales en su momento de separación de nuestro linaje según datos genéticos. Para ello se han consultado los datos publicados por diferentes autores (McHenry, 1992; Holloway & Post, 1982; Jerison, 1991; Eccles, 1992; Stanyon, Consigliere y Morescalchi, 1993; y Martin, 2000).
| A la izquierda, ejemplar del cráneo de la especie Australopithecus africanus, y a la derecha, ejemplar del cráneo de la especie Homo habilis.
FOTOGRAFÍA DE DAVID RABADÀ
Al no poseer datos cerebrales consistentes de simios primitivos, hemos introducido a Oreopithecus en los cálculos a sabiendas de que no pertenece a nuestros parientes más cercanos. Además, Oreopithecus poseía un cerebro menor al vivir en una isla sin depredadores, en donde quizás este tejido se atrofió. Por lo tanto, este volumen cerebral menor, implicará estimaciones bajas para los homininos7 tempranos.
|Glosario|
Literalmente «mono montañés», es una especie extinta de primate hominoideo que vivió durante el Mioceno (en tiempo geológico, abarca entre 23 y 5 millones de años). Sus fósiles han sido hallados en Italia y en el este de África.
Los australopitecos son un género extinto de primates homínidos. Las especies de este género habitaron en África desde hace algo más de 3,9 millones de años hasta hace unos 2 millones de años.
Homo erectus es un homínido extinto, que vivió entre 2 millones de años y 117.000 años antes del presente.
Los neandertales es una especie extinta del género Homo que habitó en Europa, Próximo Oriente, Oriente Medio y Asia Central, entre 230.000 y 40.000 años antes del presente.
Homo sapiens es una especie del orden de los primates perteneciente a la familia de los homínidos. También son conocidos bajo la denominación genérica de humanos.
Simios próximos al linaje humano. Estos son los chimpancés, bonobos, gorilas y orangutanes, entre otros.
Simios emparentados con el linaje humano. Estos son los Australopithecus y distintos simios dentro del género Homo, aunque existen controversias evolutivas todavía.
Cociente entre el peso cerebral y el peso corporal de una especie. En la mayoría de los primates y los cetáceos este dato deviene alto, mientras que en otros grupos de mamíferos es menor. No obstante, en mamíferos de tamaño muy pequeño este dato no sirve y se utiliza el índice de encefalización.
Relación entre la profusión facial y la craneal de un individuo. En el género Homo se reduce su cara en favor de su mayor tamaño cerebral.
Homo habilis es una especie de humano arcaico que vivió en el sur y este de África hace unos 2,3 a 1,65 millones de años.
No obstante, y para el juego didáctico que proponemos, se han ensayado distintas ecuaciones en las que el rizo que mejor se ajusta a los datos es una doble curva con un punto de inflexión cerca de los dos millones de años (Rabadà, 2003).
Y = {[-a(t-d)]/[(t-d)2+m]0.5}+a+tn
Y (coeficiente de encefalización)= volumen cerebral (cm3)/peso corporal (kg)
t = tiempo (millones de años)
a = Volumen cerebral para un coeficiente de encefalización de 11.
d = punto de inflexión (millones de años)
m = pendiente medio
n = número de ajuste polinómico
La fórmula anterior da buenos resultados con el coeficiente de encefalización8, pero mejores para la media del volumen cerebral, algo normal, ya que, el volumen cerebral es un valor medido directamente en los cráneos, mientras que el coeficiente de encefalización depende del peso estimado en nuestros parientes fósiles. Lo que ahora sigue, y como juego didáctico, debe entenderse como un cómputo matemático que no es necesariamente una descripción de la realidad, sino sólo un atisbo para cuando se contrasten mejores datos. No obstante, y según esta fórmula, se pueden definir tres fases durante nuestra evolución encefálica como lo muestra la siguiente figura.
| Volúmenes cerebrales de los simios durante la evolución humana. La curva superior es el volumen cerebral estimado para los machos según la ecuación propuesta, y la inferior para las hembras. La curva en la base del gráfico describe la pendiente de las curvas superiores. Gorillagorilla (Go), Oreopithecus bambolii (Or), Australopithecus afarensis (Ae), Pongo pygmaeus (Pg), Australopithecus africanus (Au), Pan troglodytes (Pn), Parantropus boisei (Pp), Homo habilis (Hh), Homo erectus (He), Homo neanderthalensis (Hn) y Homo sapiens (Hs).
FIGURA DE DAVID RABADÀ
En primer lugar, un bajo volumen cerebral en nuestros parientes tempranos, entre los 8 y los 3 millones de años. Entre ellos tenemos los Australopithecus y otros géneros cuyos volúmenes cerebrales y pesos corporales eran pequeños y equivalentes a los actuales póngidos. Todos ellos eran habitantes de bosques, con una alimentación más vegetariana que carnívora, con un pequeño cerebro que no requería una necesidad metabólica elevada. Cabe añadir que el cerebro del actual Homo consume de un 20% a un 25% de nuestras ingestas, es decir, es una máquina cara de mantener en la que una dieta carnívora–omnívora mejora su funcionamiento.
En segundo lugar, la pendiente del gráfico aumenta claramente desde el género Homo erectus alrededor de los 2 millones de años. En aquel momento, este género ya había desarrollado cuerpos de casi el doble que sus parientes anteriores. Por ende, el aumento del cerebro fue más rápido que el corporal, dando mayores coeficientes de encefalización durante la evolución de Homo. Por ello, este adquirió una alimentación omnívora y carnívora mucho más apta para mantener el caro tejido neuronal. Así, la evolución craneal tendió a reducir la faz y el prognatismo9 en favor de un cerebro mayor. En ello, Homo habilis10 de 2,5 millones de años queda en un campo incierto debido a sus ambigüedades no resueltas. Parece incluso que los pesos computados podrían haber sido infravalorados, con un grado de encefalización similar al de los Australopithecus. En un futuro ya se verá.
Y en tercer lugar, el cerebro continuó su expansión de manera más suave en los Homo modernos desde hace unos 0,5 millones de años. Es decir, con la aparición de sapiens arcaicos, neandertales y otros, el aumento de la encefalización siguió siendo gradual, indicando un futuro en el que el volumen cerebral podría continuar creciendo para quizás estancarse. De hecho, y según el modelo aquí expuesto, el aumento cerebral se ralentiza con ellos. Dos razones pueden mandar en ello: el diámetro de la pelvis por donde nacemos y la superficie cervical que soporta nuestra cabeza. Una evolución con mayores encéfalos hallaría problemas en el parto y un mayor riesgo en desnucarse durante la etapa postparto. Duplicar nuestro cerebro, como algunas imágenes futuristas imaginan, implicaría una presión excesiva para nuestro cuello. No obstante, la evolución siempre logra sorprender a la naturaleza con nuevas estrategias difíciles de predecir. Un crecimiento rápido del cerebro postparto, un mayor tamaño en los adultos y una mayor robustez de la estructura muscular y cervical podrían suceder si la evolución humana siguiera con la tendencia al aumento de masa cerebral. Todavía pueden sucedernos nuevas especies más encefalizadas.
Referencias
- Eccles, J. (1992). Evolution of the Brain: Creation of the Self, pp. 251. Barcelona: Ed. Labor.
- Holloway, R.L. & Post, D.G. (1982). The relativity of relative brain measures and hominid mosaic evolution. In (E. Armstrong and D. Falk Eds) Primate Brain Evolution. Methods and Concepts. New York: Plenum Press.
- Jerison, H.J. (1991). Brain Size and the Evolution of Mind. Ed. American Museum of Natural History. pp. 99.
- McHenry, H.M. (1992). Body size and proportion in early hominids. American Journal of Physical Anthropology. 87, 407-431.
- Rabadà, D. (2003). Brain and body size tendencies in homini devolution. Batalleria. 11, 53-64.
- Stanyon, R., Consigliere, G. & Morescalchi, M.A. (1993). Cranial capacity in homini devolution. Journal of Human Evolution. 8(3), 205-216.
