El primate hipermórfico

El primate
hipermórfico
Por Ferney Yesyd Rodríguez
Si pudiéramos viajar al Pleistoceno tardío de
Europa veríamos muchos mamíferos de gran
tamaño, dentro de los cuales se destacaría el
Megaloceros, o alce irlandés. Este animal con un
nombre doblemente engañoso - no es una alce,
es un venado y vivió desde las islas británicas
hasta la China - es el ciervo más grande que jamás halla vivido. Los
machos de alce irlandés son famosos por una característica particular:
poseían una inmensa cornamenta que alcanzaba 3,7 metros de
envergadura y pesaba 5 kilos. Seguramente, como en los verdaderos
ciervos, estas pesadas cornamentas crecían y se mudaban anualmente
de manera que les permitiera a sus poseedores exhibirlas en la
temporada de apareamiento.
Muy probablemente los machos de alce irlandés gastaban mucha
energía en el desarrollo y porte de tan inmensas cornamentas. En la
temporada de reproducción los machos de alce irlandés eran más
vulnerables a los depredadores, pues no podrían huir fácilmente hacía
una zona arbolada. Todo este coste lo justificaba una sola cosa: pasar
sus genes a la siguiente generación.
Los biólogos creen que características sexuales secundarias como esta
evolucionaron gracias a la selección de las hembras. El proceso
denominado selección sexual - fue descrito por primera vez por
Charles Darwin - y permite comprender porque muchos organismos
portan estructuras que en la naturaleza les puede traer ciertos
problemas y desventajas. Los científicos también notaron que durante
la filogenia (la historia evolutiva de la especie) del alce irlandés el
desarrollo de la cornamenta fue cada vez mayor que la del estado de la
especie ancestral. A este tipo de evolución los biólogos dan el nombre
de hipermorfosis.
La hipermorfosis no solo jugó un papel importante en la evolución de
la cornamenta del alce irlandés, también lo hizo con uno de nuestros
órganos más preciados: el cerebro. Nuestro cerebro es el órgano que
nos hace humanos y la mente es el producto de la función del cerebro
humano. No obstante, el cerebro humano (la estructura natural más
compleja conocida del Universo.) es muy reciente en la historia
geológica del planeta - no más de 500.000 años. El tamaño del cerebro
es la característica más notable del género Homo. La mayor parte de
miembros del género Homo tiene tamaños cerebrales superiores a los
600 cc, considerablemente mayores que los grandes antropoides, los
de Australopithecus y los de Paranthropus. Si nos remontáramos tres
millones y medio de años, veríamos que nuestros ancestros tenían una
capacidad craneal de unos 300-400 cm3, una capacidad similar a la de
los chimpancés actuales. Cerca de un millón y medio de años atrás tal
capacidad craneal se había duplicado, y siguió creciendo
posteriormente hasta alcanzar los mayores valores en dos especies del
Cuaternario: El Homo neanderthalensis y nosotros: Los Homo sapiens, con
valores cercanos a los 1300 cc.
El índice de encefalización
Para concluir que ha ocurrido una hipermorfosis del cerebro en la
evolución humana es necesario que los paleontólogos logren
comprender que tanto ha aumentado el tamaño del encéfalo a lo largo
de la evolución de los homínidos, ya que esto guarda relación con las
funciones cognitivas y la inteligencia. A diferencia de los que algunos
creen un cerebro "más grande" no necesariamente significa "más
inteligente". El tamaño absoluto del encéfalo no es una buena medida
de la inteligencia, ya que su volumen depende del tamaño del cuerpo.
Los humanos tenemos un cerebro con una masa alrededor de los 12501350 gramos. Pero no somos los mamíferos con el mayor encéfalo, son
mayores los del elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El
encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto
del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran
tamaño corporal.
La encefalización es el tamaño relativo del cerebro respecto al tamaño
corporal. El único método para comparar el encéfalo de especies de
tamaños diferentes es el de calcular el peso encefálico que debería
tener según su peso corporal (valor esperado) y comparar dicho peso
con su peso encefálico real (valor encontrado). El índice entre valor
esperado y el valor real se conoce como índice de encefalización. Si el
índice es igual a 1, esa especie tiene el tamaño de encéfalo que le
corresponde a su tamaño corporal. Si el valor es superior a 1 los
encéfalos son mayores de lo esperado. Los humanos tenemos un
encéfalo 7 veces superior que un mamífero de su tamaño, pero
comparado con un primate haplorrino1 de su tamaño tiene un cerebro
2,9 veces superior.
¿Cómo creó la evolución primates más
encefalizados?
Como mencione anteriormente el registro fósil atestigua que el índice
de encefalización aumentó con el paso del tiempo. Sin embargo aún no
he dicho que mecanismo usó la evolución para ello. Los cerebros de
los chimpancés y gorilas tienen una alta tasa de crecimiento antes del
nacimiento, pero está se frena ostensiblemente después del
nacimiento. Sin embargo, los humanos se diferencian de sus primos
porque en su evolución lograron obtener un rápido crecimiento del
cerebro antes del nacimiento y dos años después de este. (Fig2). Los
humanos retenemos la tasa de crecimiento neuronal. Nosotros
añadimos cerca de 250,000 neuronas por minuto en el desarrollo
postnatal temprano. Esta fue la clave.
Figura 2. Continuación de la tasa de crecimiento neuronal fetal después del
nacimiento. Mientras los chimpancés y otros simios frenen la proliferación de
nuevas neuronas tras el nacimiento, los humanos retienen la tasa de
crecimiento neuronal fetal por años.
La proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es similar
para los grandes simios y los humanos recién nacidos. Precisamente
los simios y humanos se parecen más entre si cuando son bebes. Sin
embargo cuando los humanos son adultos la proporción es 3.5 que la
de los simios. A medida que un humano crece la relación entre el peso
del cerebro y del cuerpo está literalmente por fuera de patrón (Fig.3).
A nivel celular se puede notar que se forman cerca de 30,000 sinapsis
por segundo por centímetro cuadrado durante los primeros pocos
años de vida (las sinapsis son las conexiones entre neuronas).
Figura 3. Los humanos se alejan del patrón cuando uno compara la
encefalización humana con la de otros simios. La tasa cerebro/cuerpo humana
(El índice de encefalización) es cerca de 3.5 mayor que la de otros simios.
La retención de la tasa de crecimiento neuronal en nuestra evolución
hace de los bebes humanos "fetos extrauterinos" por los primeros años
de nuestra vida. Nuestra gestación actual sería de 21 meses si
siguiéramos el patrón de madurez de los simios. Es decir, naceríamos
del tamaño que tienen los niños de un año de edad. Tal parto sería
imposible para una madre humana. Es de notar que el parto a las 40
semanas de gestación es de por si muy laborioso por las
modificaciones de la pelvis humana a la postura bípeda (la postura
bípeda evolucionó antes que la retención de la tasa de crecimiento
neuronal). El nacimiento de un bebe humano es resultado de la
anchura de la pelvis, la madurez de los pulmones, e indudablemente
la circunferencia de la cabeza.
La extraordinaria producción de neuronas en forma continua que creó
la evolución tuvo importantes y radicales consecuencias para los
humanos, tales como:
1. Generar nuevos módulos (sitios dirigidos) que
pueden adquirir nuevas funciones.
2. Almacenar nuevas memorias para ser usadas en
pensar y pronosticar nuevos escenarios
3. Aprender por la interconexión entre ellas mismas
y con las neuronas generadas prenatalmente.
Este período de desarrollo postnatal tiene mucho que ver con la
maduración de los circuitos neuronales determinados por el diámetro
del axón y la mielinización.
La niñez: Una nueva etapa en el ciclo de vida
humano
El mantenimiento de la tasa de crecimiento rápido de neuronas trajo
como consecuencia el desarrollo de la niñez. Este período va desde los
tres a los siete años. El período de la niñez está caracterizado por la
dentición inmadura, un pequeño sistema digestivo, y un rápido
crecimiento del cerebro que demanda una alta dieta calórica. Este es
un período de tiempo cuando los humanos deben ser llevados y
alimentados por los adultos. Durante este tiempo, el cerebro se
desarrolla más rápido que cualquier otra porción del cuerpo (Figura
4), y se desarrolla mucho más rápido que el sistema digestivo
requerido para alimentarlo. Los enormes requerimientos calóricos
para el desarrollo del cerebro debería demandar un prolongado
período en el cual el infante debería tener que ser alimentado por
adultos.
Figura 4. El cerebro crece más rápido que el resto del cuerpo durante los cinco
primeros años de la vida humana. (After Bogin, 1997)
El período de la niñez podría permitir que el cerebro se desarrolle en
un ambiente enriquecido. Como B. Childs concluyó: "La exposición
extendida de un sistema nervioso madurando gradualmente a las
experiencias de un ambiente variable, junto con la resilencia mental a
continuar a aprender en todos los años es la receta para la agilidad
adaptativa que ha capacitado a los seres humanos para vivir en todas
las latitudes y así explotar todos los recursos de la Tierra para la
construcción de civilizaciones y para ser estéticamente creativo.".
Otros científicos, como B. Bogin argumenta que esto es actualmente un
producto colateral de la infancia y no su intención. El valor selectivo
de la niñez debería ser mejorar la posibilidad de supervivencia de
cada infante hasta la madurez. Esto explicaría porque los humanos
tienen un prolongado desarrollo y una baja fertilidad, lo cual hizo la
rama de los Homo unos simios únicos, adaptables, creativos y muy
cabezones.
Muchos estudiosos argumentan que nosotros llegamos a ser humanos
a través de nuestras interacciones tempranas con un ambiente rico en
sonidos, texturas, olores e imágenes. Esta breve reflexión sobre
nuestro proceso evolutivo de hipermorfosis lleva un importante
mensaje: "Cuidar de una infancia feliz, con educación y buena
nutrición es la clave para el óptimo desarrollo de los individuos y de
toda la sociedad."
Nota
Los haplorrinos son primates que poseen en su cráneo una barra
postorbital y además poseen el borde superior del labio "completo", es
[1] decir no esta divido en dos. Si desea conocer sobre clasificación de los
primates lo invitamos a leer nuestro artículo "El hombre en el grupo de
los primates".
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