El australopithecus afarensis tenía un crecimiento cerebral prolongado como los humanos


Los cerebros humanos son tres veces más grandes, están organizados de manera diferente y maduran por un período de tiempo más largo que los de nuestros parientes vivos más cercanos, los chimpancés. Juntas, estas características son importantes para la cognición humana y el comportamiento social, pero sus orígenes evolutivos siguen sin estar claros.

Para estudiar el crecimiento y la organización del cerebro en la especie de homínidos Australopithecus afarensis (conocidos como Lucy y Selam de la región Afar de Etiopía) hace más de 3 millones de años, un equipo internacional de investigadores escaneó ocho cráneos fósiles usando tomografía computarizada convencional y de sincrotrón.

Los descubrimientos, publicados en la revista Science Advances, muestran que, si bien el Australopithecus afarensis tenía una estructura cerebral parecida a un simio, el cerebro tardaba más en alcanzar el tamaño adulto, lo que sugiere que los bebés pueden haber tenido una mayor dependencia de los cuidados de su madre y padre, un rasgo similar al humano.

Lucy
El Australopithecus afarensis habitaba África oriental hace más de 3 millones de años (se estima que Lucy tiene 3.2 millones de años) y ocupa una posición clave en el árbol genealógico de los homínidos, ya que es ampliamente aceptado que es el ancestro directo de todos los homínidos posteriores, incluido el linaje que lleva a los humanos modernos.

"Lucy y sus parientes brindan evidencia importante sobre el comportamiento temprano de los homínidos: caminaban erguidos, tenían cerebros que eran alrededor de un 20% más grandes que los de los chimpancés y puede que usaran herramientas afiladas de piedra", dijo el Dr. Zeresenay Alemseged, director del Proyecto de Investigación de Dikika e investigador en la Universidad de Chicago.

El estudio
Los científicos produjeron endocráneos digitales (modelo interno de la caja craneal) en alta resolución del interior de los cráneos de Australopithecus afarensis, donde se podía visualizar y analizar la estructura anatómica de los cerebros. Con base en estos endocráneos, los científicos podían medir el volumen del cerebro e inferir aspectos clave de la organización cerebral a partir de impresiones o huellas en la estructura del cerebro.

Una diferencia clave entre los simios y los humanos modernos implica la organización del lóbulo parietal del cerebro, importante en la integración y el procesamiento de la información sensorial, y el lóbulo occipital en el centro visual en la parte posterior del cerebro.

El endocráneo excepcionalmente preservado de Selam, un cráneo y el esqueleto asociado de un niño Australopithecus afarensis encontrado en el yacimiento de Dikika en el año 2000, tiene una impresión inequívoca del surco semilunar en una posición similar a un mono. El surco semilunar es una fisura en el lóbulo occipital del cerebro que marca el límite del área visual, que está más desarrollado y ubicado más adelante en simios que en humanos.

El escaneo endocraneal de un fósil adulto de Australopithecus afarensis descubierto en Hadar, Etiopía, (A.L.162-28) revela una impresión previamente no detectada del surco semilunar, que también está en una posición similar a un simio.

Algunos científicos habían conjeturado que la reorganización cerebral similar a la humana en los Australopithecus estaba vinculada a comportamientos que eran más complejos que los de sus parientes simios. Desafortunadamente, el surco semilunar generalmente no se reproduce bien en endocráneos, por lo que hubo una controversia no resuelta sobre la posición del surco semilunar en los Australopithecus.

"Lo más destacado de nuestro trabajo es cómo la tecnología de vanguardia puede aclarar debates de larga data sobre estos fósiles de 3 millones de años", dijo el Dr. William Kimbel, un paleoantropólogo en el Instituto de Orígenes Humanos de la Universidad Estatal de Arizona.

"Nuestra capacidad para observar los detalles ocultos de la estructura ósea y dental con tomografías computarizadas realmente ha revolucionado la ciencia de nuestros orígenes".

Una comparación de los volúmenes endocraneales de criaturas lactantes y adultos también indica un mayor crecimiento cerebral prolongado similar al humano en los Australopithecus afarensis, probablemente un mecanismo crítico para la evolución; un largo período de aprendizaje durante la infancia.

El ritmo de desarrollo dental del niño de Dikika fue ampliamente comparable al de los chimpancés y, por lo tanto, más rápido que en los humanos modernos. Pero dado que el cerebro de los adultos de Australopithecus afarensis era aproximadamente un 20% más grandes que el cerebro de los chimpancés, el pequeño volumen endocraneal del niño de Dikika sugiere un período prolongado de desarrollo cerebral en relación con los chimpancés.

Crédito de la imagen: Philipp Gunz, MPI EVA Leipzig.

Las huellas cerebrales en los cráneos fósiles de los Australopithecus afarensis (popularmente conocidos como Lucy y el niño de Dikika, que se muestran aquí) arrojan nueva luz sobre la evolución del crecimiento y la organización del cerebro. La huella endocraneal excepcionalmente conservada del niño de Dikika revela una organización cerebral similar a un simio, y ninguna característica derivada hacia los humanos.

"La combinación de la estructura cerebral simiesca y el crecimiento cerebral prolongado similar al humano en la especie de Lucy fue algo inesperado", dijo el Dr. Kimbel.

"Este hallazgo respalda la idea de que la evolución del cerebro humano fue en gran medida un asunto fragmentario, con un crecimiento cerebral extendido que aparece antes del origen de nuestro propio género Homo".

Entre los primates, diferentes tasas de crecimiento y maduración están asociadas con diferentes estrategias de cuidado infantil, lo que sugiere que el período extendido de crecimiento cerebral en los Australopithecus afarensis puede haber estado relacionado con una larga dependencia de los padres.

Alternativamente, el crecimiento lento del cerebro también podría representar principalmente una forma de difundir los requisitos energéticos a la descendencia dependiente de sus padres durante muchos años en entornos donde la comida no siempre es abundante. Esto es así especialmente para los bebés humanos, dependientes de sus padres durante los primeros años de vida para recibir los componentes energéticos necesarios para completar su desarrollo básico.

En cualquier caso, el crecimiento cerebral prolongado en los Australopithecus afarensis proporcionó la base para la evolución posterior del cerebro y el comportamiento social en los homínidos, y probablemente un largo período de aprendizaje infantil fue crítico para la evolución de los homínidos.

Referencia del documento científico:
Philipp Gunz et al. 2020. Los endocráneos de Australopithecus afarensis sugieren una organización cerebral tipo simio y un crecimiento cerebral prolongado. Science Advances, Vol. 6, no. 14, eaaz4729; doi: 10.1126 / sciadv.aaz4729

Publicar un comentario

0 Comentarios