¿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.
Sábado, 11 de julio
de 2020
Por David Rabadà i
Vives
La evolución cerebral
humana es incierta e impredecible. No obstante podemos jugar con los datos
publicados y ver que nos dicen al respecto de los millones de años acontecidos.
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 Oreopithecus, Australopithechus, Homo erectus,
Homo neanderthalensis y Homo sapiens integrando a los póngidos 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). Al no poseer datos cerebrales consistentes
de simios primitivos hemos introducido a Oreopithecus en los cálculos a
sabiendas 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 homininos tempranos. No obstante, y para el juego
didáctico que proponemos, se han ensayado distintas ecuaciones siendo una de
logística la mejor frente a exponenciales, logarítmicas y otras. Es decir, 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 encefalización 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 una
descripción de la realidad, sólo un atisbo para cuando se contrasten mejores datos.
No obstante, y según esta fórmula, se pueden definir tres fases durante nuestra
evolución encefálica (Fig. 1). En primer lugar un baja encefalización 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. Además, y si hacemos caso de este modelo, podemos
estimar estos cerebros y cuerpos pequeños equivalentes a la encefalización de
los actuales póngidos. Todos ellos eran habitantes de bosques con una
alimentación más vegetariana que carnívora ante una encefalización baja que no
requería tanta necesidad metabólica. Cabe añadir que el cerebro del actual Homo
consume de un 20 a un 25 por ciento de nuestras ingestas, es decir, es una
máquina cara de mantener en donde 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 (Fig. 1). En aquel momento este género ya había
desarrollado cuerpos 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 prognatismo en
favor de un cerebro mayor. En ello Homo habilis 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 y que más bien estuvo en
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 gradual indicando
un futuro en donde 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.
Etiquetas: didáctica,
encefalización, fases, evolución humana.
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 hominid evolution. Batalleria. 11, 53-64.
Stanyon, R.,
Consigliere, G. & Morescalchi, M.A. (1993). Cranial capacity in hominid
evolution. Journal of Human Evolution. 8(3), 205-216.
Figura 1: 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. Gorilla gorilla (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).