Dentro de nuestra extensa familia de primates formada por lémures, monos y simios, los humanos tienen los cerebros más grandes. Nuestros parientes vivos más cercanos, chimpancés, pesan alrededor de dos tercios de lo que nosotros, sin embargo, nuestros cerebros son aproximadamente 3,5 veces más grandes.

Los nuestros también están organizados de manera diferente, y tardan más en crecer y madurar. Este período prolongado de desarrollo conduce a una infancia particularmente prolongada para los seres humanos, que requiere cuidado y protección adicional de los padres.

Los cerebros consumen una gran cantidad de energía. Para una especie que tiene un cerebro pequeño al nacer y uno grande en la edad adulta, el crecimiento debe ocurrir rápidamente, o durante mucho tiempo, o mediante una combinación de ambos.

Los investigadores observaron por primera vez cerebros excepcionalmente grandes en el registro fósil humano de aproximadamente 300, Hace 000 años. Sin embargo, la tasa más lenta de desarrollo cerebral, que ahora es exclusivo de los humanos, comenzó hace más de tres millones de años en el linaje australopitecino. Se cree que estos homínidos de dos patas de África son ancestrales de nuestro género, Homo .

¿Qué desencadenó la expansión evolutiva del cerebro en los homínidos? y cómo esto se relaciona con el comportamiento humano, siguen siendo temas de acalorados debates entre los paleoantropólogos.

El niño Dikika

En 2000, un equipo etíope descubrió un hallazgo asombroso en la región de Dikika del país:el esqueleto de un bebé antiguo con un cráneo casi completo.

Data de hace unos 3,3 millones de años, esta joven pertenecía al mismo género y especie que la icónica hembra adulta de australopitecinos Lucy - Australopithecus afarensis .

En un nuevo artículo publicado en Avances de la ciencia , Revelamos que la especie de Lucy muestra sorprendentes similitudes y diferencias con ambos chimpancés. y humanos. Pero para hacer estas comparaciones, Primero necesitábamos resolver dos detalles críticos:

¿exactamente qué edad tenía el niño Dikika cuando murió? ¿Cómo se compara el tamaño de su cerebro con los miembros adultos de su especie? como Lucy?

Rayos X al rescate

Los cerebros no se fosilizan, pero a medida que crecen y se expanden durante la infancia, los tejidos que los rodean dejan su marca dentro del cráneo.

Usando modelos virtuales tridimensionales, los investigadores pueden medir el espacio dentro de la caja del cerebro como un proxy del tamaño del cerebro. Esto se logra mediante tomografía computarizada (TC), o imágenes de rayos X de sincrotrón.

Un sincrotrón es una máquina que acelera los electrones a una velocidad cercana a la de la luz y los dirige alrededor de un gran anillo. Al forzar a los electrones a viajar en una dirección circular con campos magnéticos, Se produce una luz extremadamente brillante que se puede filtrar y ajustar con fines de investigación.

Un beneficio de este enfoque es que las impresiones permanentes de los pliegues cerebrales en el hueso pueden proporcionar pistas sobre aspectos clave de la organización del cerebro. Las imágenes de sincrotrón también pueden proporcionar información valiosa sobre el desarrollo dental.

La verdad esta en el diente

Un hecho poco reconocido sobre los humanos y otros primates es que nuestros dientes de leche (de leche) y primeros molares están marcados con una línea formada al nacer. Similar a los anillos de crecimiento de un árbol, Las secciones transversales de los dientes también revelan líneas de crecimiento diario que reflejan los ritmos internos del cuerpo durante la infancia.

Tener acceso a registros precisos de los dientes del niño Dikika, pudimos determinar cuántos años tenía el niño cuando murió. Los expertos dentales de nuestro equipo calcularon una edad de 861 días, alrededor de 2,4 años.

Esto significa que al bebé le crecieron los dientes molares rápidamente, similar a los chimpancés, y más rápido que los humanos. Asombrosamente, sin embargo, su ritmo de desarrollo cerebral parecía haber cambiado del carril rápido al carril lento.

Extendiendo el crecimiento del cerebro

Los modelos virtuales de casos cerebrales de australopitecinos revelan que los miembros de la especie de Lucy tenían una organización cerebral similar a la de un chimpancé. pero creció durante un período de tiempo más largo.

Nuestras estimaciones sugieren que a los 2,4 años, Los niños australopitecinos tenían cerebros que eran solo un 70% más grandes que los adultos, mientras que los chimpancés promedio de la misma edad habrían completado más del 85% de su crecimiento cerebral. Por lo tanto, esta especie puede salvar la brecha entre la larga infancia que los humanos disfrutan hoy en día, y los más cortos de nuestros antepasados ​​simiescos.

Entre los primates en general, Las diferentes tasas de crecimiento y maduración están asociadas con diversas estrategias de cuidado de los bebés. Ralentizar el desarrollo del cerebro es una forma de distribuir las necesidades energéticas de la descendencia altamente dependiente durante muchos años. Y esto puede estar relacionado con una larga dependencia de los cuidadores.

Alargar el período de crecimiento del cerebro también alarga el período de aprendizaje altamente impresionable de una especie. El crecimiento prolongado del cerebro en la especie de Lucy puede haber proporcionado una base para la posterior evolución del cerebro y el comportamiento social de nuestros antepasados.

Estos pequeños pasos habrían sido fundamentales para la larga infancia que ahora se considera a menudo como la piedra angular de la singularidad humana.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.