Un cráneo fósil excepcional de Chilecebus carrascoensis , un primate de 20 millones de años de las montañas de los Andes de Chile. Crédito:© AMNH / N. Wong y M. Ellison
Durante mucho tiempo se pensó que el tamaño del cerebro de los primates antropoides, un grupo diverso de monos modernos y extintos, humanos, y sus parientes más cercanos, aumentaron progresivamente con el tiempo. Una nueva investigación sobre uno de los cráneos de primates fósiles más antiguos y completos de América del Sur muestra, en cambio, que el patrón de evolución del cerebro en este grupo fue mucho más accidentado. El estudio, publicado hoy en la revista Avances de la ciencia y dirigido por investigadores del Museo Americano de Historia Natural, la Academia de Ciencias de China, y la Universidad de California Santa Bárbara, sugiere que el cerebro se agrandó repetida e independientemente a lo largo de la historia antropoide, y fue más complejo en algunos de los primeros miembros del grupo de lo que se reconocía anteriormente.
"Los seres humanos tienen cerebros excepcionalmente agrandados, pero sabemos muy poco acerca de cuánto tiempo atrás comenzó a desarrollarse este rasgo clave, "dijo el autor principal Xijun Ni, investigador asociado del Museo e investigador de la Academia de Ciencias de China. "Esto se debe en parte a la escasez de cráneos fósiles bien conservados de parientes mucho más antiguos".
Como parte de una colaboración a largo plazo con John Flynn, Frick Curator of Fossil Mammals del Museo, Ni encabezó un estudio detallado de un fósil antropoide excepcional de 20 millones de años descubierto en lo alto de las montañas de los Andes de Chile. el cráneo y único espécimen conocido de Chilecebus carrascoensis .
"A través de más de tres décadas de asociación y estrecha colaboración con el Museo Nacional de Chile, Hemos recuperado muchos fósiles nuevos y notables de lugares inesperados en el accidentado terreno volcánico de los Andes, "Dijo Flynn." Chilecebus es uno de esos fósiles raros y verdaderamente espectaculares, revelando nuevos conocimientos y conclusiones sorprendentes cada vez que se aplican nuevos métodos analíticos para estudiarlo ".
Investigación previa de Flynn, Ni, y sus colegas en Chilecebus proporcionó una idea aproximada de la encefalización del animal, o el tamaño del cerebro en relación con el tamaño del cuerpo. Un alto cociente de encefalización (EQ) significa un cerebro grande para un animal de un tamaño corporal determinado. La mayoría de los primates tienen CE altos en relación con otros mamíferos, aunque algunos primates, especialmente los humanos y sus parientes más cercanos, tienen un coeficiente intelectual aún más alto que otros. El último estudio lleva esta comprensión un paso más allá, ilustrando los patrones a través del árbol genealógico antropoide más amplio. El "PEQ" resultante, o cociente de encefalización filogenética, para corregir los efectos de las relaciones evolutivas cercanas, para Chilecebus es relativamente pequeño, a 0,79. La mayoría de los monos vivos en comparación, tienen CPE que oscilan entre 0,86 y 3,39, con los humanos llegando a un extraordinario 13.46 y habiendo expandido el tamaño del cerebro dramáticamente incluso en comparación con los parientes más cercanos. Con este nuevo marco, los investigadores confirmaron que el agrandamiento cerebral ocurrió repetida e independientemente en la evolución antropoide, en los linajes del Nuevo y del Viejo Mundo, con ocasionales disminuciones de tamaño.
Tomografía computarizada (TC) de rayos X de alta resolución y reconstrucción digital en 3D del interior de Chilecebus El cráneo le dio al equipo de investigación nuevos conocimientos sobre la anatomía de su cerebro. En los primates modernos, el tamaño de los centros visuales y olfativos en el cerebro están correlacionados negativamente, reflejando una potencial "compensación evolutiva", "lo que significa que los primates visualmente agudos suelen tener un sentido del olfato más débil. Sorprendentemente, los investigadores descubrieron que un pequeño bulbo olfativo en Chilecebus no fue contrarrestado por un sistema visual amplificado. Este hallazgo indica que en la evolución de los primates los sistemas visual y olfativo estaban mucho menos acoplados de lo que se suponía.
Esta ilustración compara los tamaños del cerebro de una variedad de primates, incluidos los humanos (arriba a la izquierda) y el fósil Chilecebus (medio inferior), basado en un nuevo método (cociente de encefalización filogenética, o PEQ) que tiene en cuenta tanto el tamaño corporal como las relaciones evolutivas de la especie. El tamaño de cada especie de primate refleja su valor de PEQ (una cabeza grande equivale a un PEQ alto, cabeza pequeña es igual a PEQ bajo), no su tamaño real del cerebro o el tamaño del cuerpo / cabeza. Por ejemplo, un PEQ alto (cabezas más grandes en esta imagen) significa un cerebro más grande de lo esperado para un animal de un tamaño corporal dado. Crédito:© Xiaocong Guo / Xijun Ni
Una tomografía computarizada (TC) de alta resolución del cráneo fósil de Chilecebus carrascoensis. Crédito:© Xijun Ni y AMNH
Otros hallazgos:el tamaño de la abertura del nervio óptico sugiere que Chilecebus era diurno. También, el patrón de pliegue (surco) del cerebro de Chilecebus , aunque mucho más simple que en la mayoría de los antropoides modernos, posee al menos siete pares de surcos surcos y es sorprendentemente complejo para un primate tan antiguo.
"Durante su épico viaje en el Beagle, Charles Darwin exploró la boca del cañón donde Chilecebus fue descubierto 160 años después. Fuera de la cordillera más alta por la nieve del invierno, Darwin se inspiró en "escenas de gran interés" que presentó su vista. Este fósil exquisito, encontrado a pocos kilómetros al este de donde se encontraba Darwin, lo hubiera emocionado, ", dijo el coautor André Wyss de la Universidad de California en Santa Bárbara.
