Las investigaciones dedicadas a estudiar la evolución del encéfalo en los homínidos se han enfocado en dos aspectos básicos: cuantificar el aumento del tamaño del propio encéfalo a lo largo de la evolución de los homínidos, o proceso de encefalización, y a analizar la morfología de sus órganos, especialmente la de uno de ellos: el cerebro. Dado que el encéfalo de los mamíferos crece alométricamente respecto al tamaño corporal, la única manera de comparar el encéfalo de especies de tamaños diferentes en la de calcular el peso encefálico que debería tener cada una de ellas según su peso corporal y comparar dichos “pesos encefálicos ideales” con sus pesos encefálicos reales.
En primer lugar, los primates aparecen como un grupo de mamíferos altamente encefalizados (pero no lo más encefalizados), así, los valores de los índices de la práctica totalidad de los primates estudiados son mayores que 1. El segundo resultado que llama la atención es el hecho de que la especie Homo sapiens es la más encefalizada de todos los mamíferos, su índice arroja una cifra superior a 7, es decir, que nuestro encéfalo es siete veces mayor de lo que le correspondería a un mamífero de nuestro peso corporal. Finalmente, hay un hecho que merece la pena destacar: las especies que aparecen como más próximas a los humanos en cuanto a encefalización no son otros primates, sino unos cetáceos, en especial los delfines, con valores de los índices de encefalización mayores de 4.
Podemos extraer algunas conclusiones de gran interés, en primer lugar, los australopitecos y los parántropos presentan un grado de encefalización superior al de los chimpancés (1,2) pero netamente inferior al de los primeros representantes del Homo, cuyos índices de encefalización son más de un 50% mayores que el de los chimpancés y representan casi los dos tercios del valor de los humanos modernos respecto de los primates haplorrinos (2,9) , en segundo lugar, el aumento del tamaño del cerebro que se produjo en el Homo ergaster, con relación al Homo hábilis, se vio compensado por un aumento de la misma proporción del tamaño corporal, resultando así índices de encefalización muy similares en ambas especies. De modo que un marcado incremento de la encefalización esta ligado al origen del género Homo, ¿Pero acaso ese salto cuantitativo puede dar cuenta por sí solo de la mayor complejidad psíquica de los primeros humanos, especialmente a partir del Homo ergaster?, ¿Los encéfalos de los primeros humanos eran sencillamente más grandes que los de los australopitecos y parántropos ó eran también diferentes en su organización?
Pese a diferentes puntos de vista se coincide en apreciar claros indicios de una reestructuración cerebral, similar a la de los humanos modernos, en los fósiles de los primeros representantes del Homo, estos indicios se pueden resumir en dos grandes procesos: La aparición de asimetrías marcadas entre los hemisferios cerebrales y la mayor complejidad morfológica del lóbulo frontal.
Las asimetrías que caracterizan al cerebro humano están directamente relacionadas con la especialización funcional de los hemisferios cerebrales que tiene lugar en el ser humano; este fenómeno es conocido como laterización del cerebro y parece ser característico de nuestra propia especie, hablando en términos generales, el hemisferio izquierdo está especializado en funciones relacionadas con el lenguaje, los movimientos de precisión de la mano derecha, la capacidad de análisis y la percepción de secuencias temporales, por otra parte, el hemisferio derecho está más dedicado a tareas tales como la habilidad de la mano izquierda, la capacidad de captar procesos de manera global, el reconocimiento de rostros, la visión espacial, las habilidades musicales, el control del tono de voz, y la expresión y reconocimiento en otros de las emociones.
Además de otras funciones (como el control de funciones motrices primarias) el lóbulo frontal del cerebro es el responsable de una serie de capacidades psíquicas que son exclusivas de los seres humanos o que encuentran en nosotros su máxima expresión, entre esas capacidades están la de establecer la secuencia de movimientos del aparato fonador que componen el habla, el control de las emociones, la posibilidad de concentrarse en una tarea, la planificación, la anticipación de acontecimientos, el mantenimiento de una idea en la mente durante largo tiempo y el control del uso de la memoria para integrar experiencias y aprendizajes previos a la toma de decisiones.
Para finalizar con el cerebro de los primeros homínidos, podemos preguntarnos sobre cual fue la ventaja cardinal que el nuevo tipo de cerebro prestó a nuestros antepasados y qué propició su selección, a este respecto podemos contemplar dos hipótesis. En primer lugar la que liga el incremento del neocortex (es decir del cerebro) a la mejora de las habilidades sociales dentro del grupo, el aumento del tamaño y la reorganización del cerebro humano estarían ligados al desarrollo de la “inteligencia social”. Por otra parte, la que relaciona las modificaciones que tuvieron lugar en el cerebro de los primeros humanos con una capacidad muy concreta: el lenguaje; salta a la vista lo complementario de las dos hipótesis puesto que la principal habilidad social es, posiblemente, la capacidad de comunicarse de manera eficiente con los demás.
Es un debate corriente en nuestra sociedad el de sí somos “por naturaleza” vegetarianos o carnívoros. Dado que el cerebro es uno de los órganos más costosos en el metabolismo de los individuos (la economía del cuerpo), un aumento de su volumen sólo sería posible a cambio de la reducción de otro órgano con similar consumo de energía, en relación con su peso, los órganos energéticamente más costosos del cuerpo humano son el corazón, los riñones, el cerebro, y el conjunto formado por el tubo digestivo más el hígado, el cerebro representa el 16% de la tasa metabólica basal del organismo, ( el gasto energético, medido por unidades de tiempo, necesario para mantener las funciones vitales de un individuo en reposo), y el tubo digestivo un porcentaje próximo al 15%, ya vimos al tratar el tema de la encefalización que el ser humano tiene un cerebro bastante mayor que el que le corresponde a un hipotético primate no humano de nuestro tamaño, pues bien, nuestro tubo digestivo es menor de lo que le correspondería prácticamente en la misma proporción. Se concluye que la expansión cerebral que se produjo en el Homo sólo fue posible con el acortamiento del tubo digestivo, la longitud de éste depende del tipo de alimento que tenga que procesar, en los herbívoros es siempre mayor que en los carnívoros porque la carne es un alimento de fácil asimilación, los herbívoros por el contrario, necesitan tubos digestivos largos para poder metabolizar los vegetales que consumen, especialmente si éstos son ricos en celulosa.
Hace 2,5 millones de años se instalaron en medios abiertos dos tipos de homínidos diferentes, éste es un momento que muchos autores consideran importante desde el punto de vista del cambio climático, porque se produce un enfriamiento general del planeta que se traduce en el Este de África en la definitiva expansión, a costa de los medios forestales cerrados, de las grandes formaciones herbáceas y de las sabanas (en las que también hay árboles y arbustos, más o menos dispersos), de los dos tipos mencionados de homínidos, uno es el de los parántropos, que adaptó su aparato masticador para consumir los productos vegetales duros pero nutritivos de la sabana, de forma parecida a como lo hacen los papiones hoy en día.
Los primeros humanos habrían, por el contrario, pasado a incorporar a su dieta una proporción más alta que ningún otro primate de carne, a la que accederían primero como carroñeros, y luego cada vez más como cazadores. Este cambio de dieta no tendría por primera vez en al historia de los mamíferos una traducción en la morfología dental, no nos encontramos en los humanos con dientes que funcionan como percutores para triturar huesos, ni con piezas que actúan como cuchillas para trocear la carne, porque los instrumentos necesarios para partir huesos y cortar la piel y la carne son extracorpóreos, y consisten el los cantos y los filos de piedras talladas por los humanos.
La expansión cerebral del Homo sólo pudo ser posible a cambio de una variación en la dieta, que a su vez se tradujo en la reducción del tubo digestivo, y, correlativamente, del aparato masticador, eso no quiere decir que el cambio de dieta produjera automáticamente un aumento del tamaño del cerebro, era necesario que nos hiciéramos carnívoros para poder ser inteligentes ( aunque esto es una pescadilla que se muerde la cola, porque los alimentos de alta calidad requieren mayores capacidades mentales para ser localizados)
Lo curioso del caso es que desde la expansión de
Disponer de un cerebro más grande permitía correr bajo el sol de mediodía, cuando la mayoría de los depredadores buscan la sombra y el agua y se abstienen de cazar, la teoría se basa en que en el supuesto de que, al sobrar células en el cerebro hiperdesarrollado, disminuía la probabilidad de que sufrieran daños ocasionados por una carrera larga, las células individuales del cerebro son más sensibles al calor que las de otros órganos, cuando quedan dañadas se produce desorientación cognoscitiva, convulsiones, apoplejía y, después, la muerte; un principio básico de la teoría de la información sostiene que un sistema de información con elementos propensos a la avería (como el cerebro) puede incrementar su fiabilidad al aumentar el número de elementos que realizan la misma función y el número de conexiones entre ellos, por consiguiente, puede que la selección dotase al cerebro con superabundancia de neuronas para conseguir un funcionamiento a prueba de averías bajo el calor generado al perseguir la caza durante grandes distancias.
Cuando se trata de distancias largas, los humanos tienen capacidad para dejar atrás a cualquier otro animal. En condiciones favorables, nuestros antepasados quizá se acercasen lo suficiente a la presa para herirla con lanzas de madera con punta aguzada, después, correrían detrás del animal hasta que estuviese lo bastante debilitado como para acercarse y clavarle más lanzas en el cuerpo, la selección favorecería a los capaces de correr las mayores distancias en las peores condiciones, a la caza de animales heridos o agotados.
El que se centre la atención en el calor para explicar el desarrollo del cerebro encaja con la presencia de otras características de regulación del calor peculiares de los humanos, la mayoría de los mamíferos sometidos al calor se refrigeran evaporando humedad de las mucosas, nasal y bucal principalmente, el sistema humano de refrigeración se basa en principio completamente diferente, nos refrigeramos mojando la piel con la humedad exudada por nuestras glándulas sudoríparas exocrinas, los humanos tienen cinco millones de estas glándulas, muchas más que ningún otro mamífero; cuando el aire incide en la piel sudorosa, la humedad se evapora, haciendo descender la temperatura de la sangre capilar que circula cerca de la superficie, la evaporación del sudor permite disipar el 95% del calor generado por nuestro organismo cuando sobrepasamos nuestra temperatura normal de funcionamiento, para que la humedad se evapore de la piel y produzca un efecto refrigerante, el aire tiene que incidir es ésta, cuanto más seco es el aire y más rápidamente incida, mayor es el efecto refrigerante, correr garantiza un flujo de aire sobre la piel, el aire seco de la sabana africana ofrecería condiciones ideales para la evaporación. La refrigeración por enfriamiento impone a su vez límites precisos al recubrimiento piloso que puede crecer sobre nuestro cuerpo; el desarrollo del Homo como corredor de fondo y la evolución del sistema de refrigeración por evaporación eran incompatibles con la conservación del abrigo piloso, exuberante, ligeramente graso y con el pelo apuntando hacia debajo de los grandes simios, el aire tenía que pasar expedito por la película de humedad exudada por las glándulas exocrinas, de ahí la peculiar “desnudez” del cuerpo humano, aunque tenemos de hecho el mismo número de folículos que los grandes simios, los pelos que salen de ellos son demasiado finos y cortos para formar un abrigo, no obstante se conservan vestigios de la función eliminadora de agua de lluvia, propia del pelaje, en la dirección descendente que presenta el pelo de nuestros brazos y piernas.
Otro detalle que encaja con la teoría es un principio sencillo conocido como Ley de Bergman, que predice que los animales seleccionados para aguantar el frío tendrán cuerpos esféricos y regordetes, en tanto que los seleccionados para resistir el calor tendrán cuerpos cilíndricos y espigados, ello sucede porque la relación de la superficie con el volumen del cuerpo es menor en la esfera que en el cilindro. Por el día, la desnudez del Homo no habría originado ninguna necesidad de protección contra el frío, pero por la noche las cosas serían diferentes, las temperaturas en los hábitats de sabana africana pueden bajar hasta poco más de
Otras cuestiones sobre la distribución del pelo humano quedan fuera de esta teoría, los hombres y las mujeres tienen aproximadamente la misma cantidad de pelo en la cabeza, pero los hombres lucen barbas y bigotes mucho más poblados, presumiblemente esta diferencia refleja una tendencia a atraer o emparejarse con más hembras por parte de los machos; tal vez sea necesaria otra razón para explicar las densas matas de pelo existentes en las exilas y en la región púbica, estos lugares están abundantemente dotados no sólo de glándulas sudoríparas exocrinas, sino con un segundo tipo de glándulas dérmicas, denominadas glándulas apocrinas, éstas no contribuyen a la refrigeración por evaporación, su función consiste en segregar sustancias odoríferas, son glándulas aromáticas que indican un estado de excitación durante ejercicios físicos intensos, estimulación sexual ó situaciones de tensión. Los primeros Homo se estimulaban probablemente entre sí hasta llegar a altos niveles de excitación emitiendo estos olores.
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