Lo último en los cerebros más pequeños en la evolución humana

El mes pasado (octubre de 2009), la revista Science dedicó un número extraordinario a lo que podría ser nuestro antepasado más antiguo: Ardipithecus ramidus . A. ramidus fue descubierto a mediados de la década de 1990 en Etiopía por un equipo de investigación dirigido por el paleoantropólogo Tim White. Aunque el equipo publicó un par de documentos preliminares en 1994 y 1995, la descripción exhaustiva de los restos fósiles fragmentarios y frágiles tuvo que esperar hasta que el material se estabilizara por primera vez y luego se reconstruyera. Varias personas han sido identificadas, aunque muchas están representadas solo por dientes u otros restos pequeños. Sin embargo, se recuperó un esqueleto parcial que conserva varios huesos largos, manos y pies, la pelvis y gran parte del cráneo, y nos proporciona una visión extremadamente informativa de la biología de ramidus.

¿Cómo gana Ramidus el título de "ancestro humano más antiguo?" Primero, existe su edad: 4.4 millones de años. Eso lo pone más cerca que los australopitecos (como "Lucy") a la fecha de divergencia de 5-6 millones de años entre humanos y simios sugerida por relojes moleculares basados ​​en análisis genéticos. Hay otros posibles primeros candidatos homínidos, pero son muy fragmentarios o su estado propuesto como homínido aún no ha sido ampliamente aceptado. El estado homínido de ramidus no parece estar en duda. Según White y sus colegas (2009, Science , 326: 75-86), la pelvis superior exhibe características consistentes con la bipedestación, que se desarrollan más completamente en los homínidos posteriores, incluidos nosotros mismos. Además, los huesos del pie muestran un aumento de la robustez en comparación con la vista en los grandes simios, lo que sugiere que ha asumido un papel propulsor consistente con caminar sobre dos piernas. Sin embargo, en muchos otros aspectos, la anatomía del pie, la mano y las extremidades de ramidus es bastante primitiva. Por ejemplo, aunque el pie muestra signos de ser utilizado para empujar durante el caminar con el talón y la punta del pie, retiene un dedo gordo del pie oponible, manteniendo así la capacidad de agarre.

Si tuviéramos que ver a un individuo A. ramidus viviente, se parecería mucho a un mono que camina sobre dos patas. Pero White y sus colegas enfatizan que tal parecido podría ser engañoso: los grandes simios africanos vivientes y nosotros mismos tenemos características que han evolucionado desde que compartimos un antepasado que se parecía a Ramidus (aunque presumiblemente ese ancestro común habría sido un cuadrúpedo). A. ramidus también difiere de los australopitecinos posteriores en varias características dentales; Además, el examen de los restos de varias personas sugiere que Ramidus no era sexualmente dimórfico. Presumiblemente, tanto hombres como mujeres están representados en la muestra, pero todos parecen ser del mismo tamaño. Esto está en marcado contraste con los australopitecinos más antiguos, que eran sexualmente dimórficos, tanto que hubo un debate vigoroso sobre si los conjuntos fósiles de Australopithecus afarensis (especies de Lucy) representaban una o dos especies.

Llegando más al punto de esta entrada, el equipo de investigación de A. ramidus , liderado por Gen Suwa (Suwa et al., 2009, Science , 326: 68e1-7), determinó que la capacidad craneal de ramidus estaba entre 280 y 350cc. Dado que no había un cráneo completamente intacto que permitiera medir la capacidad craneal de una manera relativamente directa, los investigadores tuvieron que tomar varias medidas lineales y luego usar ecuaciones de regresión basadas en simios vivos para estimar el volumen craneal. Esto pondría a Ramidus en el rango inferior de los chimpancés, y algo más pequeño que los australopitecinos (o gorilas, para el caso, aunque su capacidad craneal aumentada va de la mano con un aumento sustancial del tamaño corporal). En términos generales, la capacidad craneal es indicativa de un cerebro "de simio", pero en el extremo inferior del espectro de los grandes simios contemporáneos, especialmente dado que el tamaño corporal estimado de ramidus (alrededor de 50 kg para el ejemplar razonablemente completo, Lovejoy et al., 2009, Science 326: 100-106) también se encuentra dentro del rango de los chimpancés.

El descubrimiento de ramidus encaja bien con la imagen de la evolución del tamaño del cerebro que se ha reconstruido a partir del registro de fósiles humanos (ver mi libro, The Lives of the Brain, Belknap Press de Harvard University Press, 2009, para una descripción general). Aunque puede haber habido un patrón modesto de expansión cerebral durante los primeros 4 millones de años de nuestra evolución, cada vez es más claro que la expansión cerebral significativa, que trasciende el tamaño observado en un simio, no ocurre en los homínidos hasta hace unos 2 millones de años. El tamaño bastante pequeño del cráneo ramidus sugiere que puede haber habido un ligero aumento en el tamaño del cerebro en la transición de Ardipithecus a Australopithecus temprano. Sin embargo, los tamaños de muestra pequeños, especialmente para Ardipithecus , significa que debemos ser cautelosos de atribuir demasiada importancia a las diferencias relativamente pequeñas (50-100cc) en el tamaño del cerebro entre los primeros homínidos. Entre los humanos contemporáneos, la variación en el tamaño del cerebro, incluso dentro del mismo sexo en una población relativamente homogénea, puede ser fácilmente de esta magnitud (sobre una base porcentual).

Ardipithecus ramidus , con su pequeña capacidad craneal y una mezcla de rasgos primitivos y derivados, se encuentra en el árbol de la familia de los homínidos, tanto en el tiempo como en el espacio. No se puede decir lo mismo del fósil conocido como "Hobbit" (LB1), que representa una nueva especie putativa, Homo floresiensi s. Desde el anuncio de 2004 de su descubrimiento en la isla de Flores en Indonesia (por Peter Brown y sus colegas, Nature 431: 1055-1061), el Hobbit ha atraído una cantidad extraordinaria de atención popular y científica; Merece esta atención porque es un fósil extraordinario. El Hobbit parece representar una población de individuos de cuerpo pequeño (3-4 pies de altura) y de cerebro pequeño (400 cc) que evolucionaron en un aislamiento relativo de la isla y sobrevivieron hasta hace tan solo 12,000 años. El espécimen LB1 es el individuo mejor conservado, y el único que conserva un cráneo intacto con una capacidad craneal medible.

Entonces, a pesar de estar separados por 4,4 millones de años en el tiempo, la capacidad craneal del Hobbit es solo un poco mayor que la de Ardipithecus ramidus . Si el Hobbit fuera un simio, esto no sería tan importante: el tamaño de los cerebros de los chimpancés y los gorilas no ha cambiado mucho en los últimos 6 a 7 millones de años. Pero el Hobbit es claramente un homínido bípedo. El problema no es tanto su separación de Ramidus en el tiempo sino en el espacio geográfico. Flores está muy lejos del este de África. Por lo que sabemos, los homínidos emigraron primero de África y hacia Asia a partir de hace unos 1,7 millones de años. En este momento, tenían cerebros que ya eran sustancialmente más grandes que los observados en cualquier simio o australopitecino. No hay evidencia de una migración de australopitecos fuera de África, y hay mucha evidencia anatómica para establecer que el Hobbit no es solo un australopitecino fuera de lugar.

Esto sugiere entonces que Homo floresiensis evolucionó en su aislamiento de la isla como una rama del Homo erectus (o formas similares) o los humanos modernos. La evolución de los humanos modernos parece bastante improbable: hay muchas poblaciones relativamente pequeñas en el mundo, pero la capacidad craneal se mantiene más o menos en estos grupos. Las dinámicas socioculturales dentro de los grupos humanos probablemente mitiguen en contra de la selección para reducir el tamaño del cerebro (es decir, demasiada competencia cognitiva), incluso si se obtuvieran ganancias energéticas sustanciales por no crecer un cerebro grande. Pero ese puede no haber sido el caso para Homo erectus . Tal vez un pequeño grupo de individuos erectus llegó a Flores, y en ausencia de la competencia de otros grupos de homínidos, evolucionó tanto en el tamaño reducido del cuerpo como en el cerebro. El enanismo de las islas ha ocurrido muchas veces en todo el mundo en muchas especies de mamíferos, incluso en Flores, por lo que no sería un evento zoológicamente único.

Otra hipótesis alternativa ha sido ofrecida con entusiasmo para explicar el Hobbit: que representa un individuo patológico, un enano microcefálico de una población humana moderna ya de por sí pequeña y algo endogámica (véase, por ejemplo, Jacob et al. 2006, PNAS 103: 13421-13426). Dean Falk dirigió el equipo que publicó la descripción del cráneo del hobbit y el endocast cerebral (Falk et al., 2005, Science 308: 242-245), y debido a que muchas de las afirmaciones sobre la patología se centran en el cráneo, también ha sido una de los principales defensores de la hipótesis de la especie Homo floresiensis . En una edición reciente del American Journal of Physical Anthropology (2009, 140: 52-63), Falk y sus colegas tomaron la hipótesis de que el Hobbit sufría del Síndrome de Laron, una condición que resulta de la insensibilidad de la hormona de crecimiento primaria que conduce al enanismo y otras características esqueléticas distintivas (Hershkovitz et al., 2007, American Journal of Physical Anthropology 134: 198-208). En el mismo número de la revista, Yousuke Kaifu y sus colegas ( American Journal of Physical Anthropology , 2009, 140: 177-185) contrarrestaron la hipótesis de que el cráneo de Hobbit era tan asimétrico que debe ser patológico (véase Jacob et al., 2006). . Sin entrar en los detalles anatómicos, baste decir que los defensores del concepto del Hobbit como especie nueva tienen argumentos contradictorios razonables para los defensores del Hobbit como patológico-individual. Falk y sus colegas hacen la importante observación general de que no es realmente útil decir simplemente que el Hobbit es patológico, pero que tales afirmaciones deben estar vinculadas a una condición conocida y reconocible para probar hipótesis competitivas.

El tamaño de la muestra craneal es un problema tanto para A. ramidus como para el Hobbit. Pero dado que Ramidus encaja mejor con lo que sabemos sobre la evolución humana, es un tema mucho menos crítico para esa especie. Sería diferente si se dijera que Ramidus tiene un cerebro de 1300cc en lugar de 350cc, eso sería realmente increíble. El Hobbit representa exactamente la situación opuesta, y algunos investigadores han argumentado esencialmente que es increíble que represente una especie en lugar de un individuo patológico. Creo que ninguna hipótesis patológica específica ha sido lo suficientemente convincente como para descartar la hipótesis de la especie Hobbit; por el contrario, un tamaño de muestra más grande del cráter Hobbit sería muy útil para convencerme a mí, y a muchos otros antropólogos, de que realmente había una especie de primos pequeños y de cerebro pequeño que vivían aislados en una isla del sudeste de Asia. . Quiero estar convencido, ya que si Hobbits realmente viviera en Flores, la historia más amplia de la evolución humana se enriquecería con su presencia, incluso en un papel pequeño y de apoyo.

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