Nuestro cerebro es un órgano glotón: devora por sí solo una buena parte del combustible del organismo. Sin embargo, los primeros miembros de nuestra línea se las arreglaban con un cerebro de chimpancé. ¿Cómo ha crecido tanto, por qué y cuánto nos cuesta desde el nacimiento? Explicaciones.
Coloque la mano en su frente: justo detrás se esconde un cerebro de aproximadamente 1,350 cm3 en promedio. Esta cifra no es evidente: durante la mayor parte de la prehistoria, los cráneos de la línea humana contenían mucho menos.
En la balanza, casi no pesa nada: alrededor del 2% del peso de un adulto. ¡En cuanto al consumo de energía, es otra historia! En reposo, consume por sí solo cerca de una quinta parte de lo que gasta el cuerpo. ¡Mucho más que su parte!
¿Por qué la evolución apostó por un órgano tan voraz? Para entenderlo, los paleoantropólogos (los especialistas en los orígenes del hombre) miden el interior de los cráneos fósiles, examinan los dientes y los huesos rotos, estudian las piedras talladas e incluso leen el ADN antiguo.
Aquí se cuentan las grandes etapas de este crecimiento, las explicaciones avanzadas por los investigadores y lo que ha cambiado en nuestra forma de nacer y crecer.
El ADN permite retroceder en el tiempo: la comparación de nuestros genes con los de los chimpancés indica que nuestros caminos se separaron hace al menos siete millones de años. Los primeros representantes de nuestra rama (los especialistas los llaman homininos) provienen todos del suelo africano: Sahelanthropus viene de Chad, Orrorin de Kenia y Ardipithecus de Etiopía.
¿Qué los conecta con nosotros? Una bipedalidad más o menos marcada y caninos reducidos. Sin embargo, bajo el cráneo, nada nuevo: aproximadamente 360 cm3 en Sahelanthropus y un poco menos en Ardipithecus. Estos volúmenes no sorprenderían a nadie en un chimpancé actual.
Los australopitecos no cambian la situación de inmediato. Tomemos a anamensis, el anciano de los australopitecos conocido por un cráneo: llega mucho después de Sahelanthropus y, sin embargo, su caja craneana no es mucho más espaciosa. La verdadera ganancia llega más tarde con afarensis y africanus: su cerebro supera en un pequeño tercio al de un chimpancé común. Lo mismo ocurre con sus primos de enormes molares, los Parántropos.
Este suplemento no cambia la arquitectura: el córtex de un australopiteco se distribuye como el de un chimpancé, a pesar de las primeras lecturas del famoso niño de Taung. Estos lejanos parientes se desplazan de pie con la pierna estirada sin poder correr mucho tiempo. Aún trepan a los árboles y se alimentan sobre todo de plantas. Pequeña señal del futuro: la mano de africanus sabía pinzar con fuerza entre el pulgar y el índice, un agarre ideal para sostener una herramienta.
¿Sabías que se tallaba la piedra incluso antes de la aparición del género Homo? Las piedras así moldeadas pertenecen al Lomekwiense y datan de 3,3 millones de años. Su yacimiento se encuentra en Kenia, en la orilla occidental del lago Turkana.
Su fabricación sigue siendo rudimentaria: se tomaba un bloque de roca dura del tamaño de un puño y se golpeaba contra un yunque de piedra para hacer que salieran trozos. ¿Quiénes eran estos artesanos? Nadie lo sabe: probablemente un australopiteco o un pariente cercano aún desconocido.
Luego viene el Olduvayense, cuyas primeras huellas, de aproximadamente 2,6 millones de años, se han encontrado en Etiopía, en la gran cuenca del Afar. Los talladores allí obtienen astillas cortantes de cuarcita o de piedra de origen volcánico. Entre estas dos fechas, una mandíbula inferior incompleta de 2,8 millones de años constituye el primer testigo conocido del género Homo.
Cuidado con no concluir demasiado rápido: estas herramientas no prueban por sí solas que el cerebro haya crecido gracias a ellas. Sin embargo, dan acceso a una nueva alimentación. Y ahí es donde la historia se vuelve interesante.
Hace unos tres millones de años, las temperaturas bajan y las lluvias se vuelven escasas. Los homínidos deben adaptarse y se perfilan dos estrategias: los Parántropos apuestan por plantas coriáceas que muelen con enormes molares, mientras que el género Homo se orienta hacia la carne.
Comer carne animal no es nada excepcional entre los primates: los babuinos la consumen y los chimpancés incluso cazan en grupo a los monos colobos. ¿La novedad en el lado humano? Atacar grandes presas y llevar las carcazas a un lugar específico.
Al principio, nuestros ancestros probablemente eran más carroñeros que cazadores. Se alimentaban de las carcazas dejadas por los grandes felinos de la sabana y luego rompían los huesos con una piedra para extraer la médula: un concentrado de grasa, es decir, de energía. Nuestro organismo incluso conserva la huella de esta vecindad: nuestros tenias (los gusanos solitarios) tienen como parientes más cercanos a aquellos que infestan hienas y felinos.
Los huesos estriados por bordes de piedra confirman este escenario. Los de Dikika en Etiopía, datados en 3,4 millones de años, serían los más antiguos. Sin embargo, hay que asegurarse de que estas marcas sean realmente obra de una mano, lo que no todos aceptan. Hasta hace unos dos millones de años, estos huesos marcados son extremadamente raros: a escala de toda África, la recolección apenas llenaría una caja de zapatos. Luego se multiplican, hasta el punto de que un solo sitio keniano (Kanjera) ha proporcionado cientos.
Hagamos un salto hasta hace dos millones de años. El continente africano alberga entonces varias especies de humanos al mismo tiempo, que los especialistas agrupan bajo los nombres de habilis, rudolfensis y ergaster. Sus cerebros van de 500 a 900 cm3 según los fósiles. Así que olvida la imagen de la fila india donde un mono se erige poco a poco hasta convertirse en hombre: nuestra historia se asemeja más a un arbusto, cuyas ramas en su mayoría se han extinguido.
También es en esta época cuando aparece Homo erectus. Este recién llegado es el primer humano realmente cómodo en terreno descubierto, lejos de los bosques, y pronto abandona su continente natal.
¿Su gran ventaja? La resistencia. Su piel desnuda y su abundante sudor le permiten correr durante mucho tiempo en pleno calor sin sobrecalentarse. Los cazadores san de África austral aún dan una idea de esto hoy en día: pueden seguir a una antílope hasta que se desplome, abatida por un golpe de calor.
Investigadores incluso han hecho el cálculo para el Kalahari actual: un humano puede rastrear a su presa durante horas, sin una gota de agua, antes de que la deshidratación se vuelva crítica. Un arma formidable... para un primate que no tiene garras ni colmillos.
Este corredor también se equipa con herramientas más cuidadas. Hace unos 1,8 millones de años, una nueva forma de tallar (el Achelense) da origen a herramientas más elaboradas, moldeadas por sus dos caras: los bifaces y los hachereaux, muy útiles para desollar un animal. Su forma evoluciona luego con una lentitud asombrosa. ¿Y la madera? Resiste mal al tiempo. Los más antiguos estacas que nos han llegado (unos 300,000 años, en Schöningen, Alemania) seguramente no marcan su invención: nuestros ancestros probablemente manejaban armas de madera mucho antes.
¿Por qué habría crecido el cerebro en este contexto? Según algunos especialistas, al convertirse en un depredador privado de armas naturales, el hombre tuvo que compensar con la inteligencia, la fabricación de herramientas, la cooperación... y el compartir la carne.
La comparación con los chimpancés va en este sentido. Las observaciones realizadas en Gombe lo muestran bien: en ellos la caza sigue siendo principalmente un asunto de machos, la carne nunca es indispensable y circula poco. En las sociedades de cazadores-recolectores es lo contrario: la distribución de la caza sigue un código preciso y nadie podría prescindir de ella para sobrevivir.
Queda la cuestión de la división del trabajo. Entre los hadzas (un pueblo de cazadores-recolectores que aún vive en Tanzania), el trabajo se comparte claramente: son más bien las mujeres las que desentierran los tubérculos mientras que los hombres salen a cazar. Pero, ¿esta distribución se remonta a la prehistoria? Los especialistas aún debaten al respecto.
Al principio, nada extraordinario en erectus: su caja craneal sigue siendo modesta y la superficie de su cerebro mantiene un diseño arcaico. Sin embargo, en los últimos representantes de la especie, el volumen supera los 1,200 cm3. Pero al principio, este aumento acompaña sobre todo al del cuerpo: un organismo más grande lógicamente lleva una cabeza más grande.
Cuando los Parántropos se extinguen a su vez, nuestra familia no cuenta más que con un único representante en el planeta (al menos por un tiempo). Sus descendientes se separan luego en varias líneas al ritmo de las glaciaciones, sin excluir los cruces entre ellas. Su tronco lleva un nombre tomado de Heidelberg, una ciudad alemana donde se ha excavado una antigua mandíbula: Homo heidelbergensis. De este tronco surgen dos ramas bien conocidas: Neandertal por un lado y por el otro los Denisovanos, unos primos asiáticos conocidos por simples fragmentos encontrados en el Altái y en la meseta tibetana.
Durante los últimos 500,000 años, estos humanos alcanzan volúmenes récord: algunos neandertales tardíos superan los 1,700 cm3, ¡muy por encima de nuestra media actual! Sin embargo, su cuerpo no ha crecido. El cerebro ocupa por lo tanto un lugar creciente en relación a la masa corporal (eso es lo que mide el coeficiente de encefalización) y la nota energética sube con él.
¡La historia no siempre va en la misma dirección! Dirección a Indonesia, en la isla de Florés. Al fondo de una caverna, los excavadores encontraron un humano en miniatura llamado Homo floresiensis. Su caja craneal contenía solo 380 cm³, aproximadamente lo mismo que la de los primeros homínidos. Inicialmente se le atribuyeron herramientas y fogatas descubiertas en el lugar, pero fue un error: una vez que se dataron mejor sus restos, este vínculo se desmoronó. Las primeras dataciones lo rejuvenecían demasiado: de hecho, sus últimas huellas datan de hace más de 50,000 años.
La explicación más probable tiene un nombre: el enanismo insular. Cuando la comida escasea, como en un trozo de tierra aislado por el mar, los animales terminan cambiando de tamaño. Así, han aparecido en islas elefantes enanos, estegodontes (primos de los elefantes) reducidos a la altura de un pequeño caballo o, por el contrario, ratas gigantes. En un entorno así, un cerebro grande se convierte en un lujo fuera de alcance. En Filipinas, otro pequeño humano llamado Homo luzonensis puede haber seguido el mismo camino.
Homo naledi, en Sudáfrica, intriga aún más: datado en aproximadamente 300,000 años, combina un cerebro pequeño, un tamaño modesto, manos de trepador y pies muy humanos. Algunos investigadores creen que ocupaba un nicho ecológico propio, un poco como el okapi (un primo de la jirafa que permaneció desconocido para los naturalistas durante mucho tiempo).
Pongamos a nuestra propia especie, que entra en escena hace aproximadamente 300,000 años. Sus ancianos fueron desenterrados en Marruecos. El sitio se llama Jebel Irhoud y los rostros que se encontraron allí nos parecerían casi familiares. Desde entonces, el volumen del cerebro curiosamente casi no ha cambiado. Sapiens ha tomado otro camino, más económico: reorganizar en lugar de agrandar.
Concretamente, nuestro cerebro se ha vuelto más redondeado (se habla de globularización) con protuberancias marcadas en la parte superior y los lados del cráneo: las protuberancias parietales. En cuanto al cerebelo, esta pequeña masa arrugada situada en la parte posterior del cráneo, ocupa en nosotros un lugar relativo inigualado entre todos los homínidos. Sin embargo, no solo gestiona la coordinación de los movimientos: interviene en el habla (que encadena hasta cuatro sonidos por segundo), en la atención, en los circuitos de recompensa y en nuestras relaciones con los demás.
Este modelado redondeado ocurre en el lactante durante los primeros doce meses. El pequeño neandertal no pasaba por ahí. Él también había ganado amplitud en la parte delantera del cerebro, pero su caja craneal mantenía una silueta alargada, ancha y baja.
Los genes conservan la huella de estas diferencias. El gen FOXP2, relacionado con el lenguaje, presenta en nosotros la misma mutación que en Neandertal: la diferencia dependería, por lo tanto, menos del gen en sí que de la forma en que se regula. Algunas porciones de nuestro ADN incluso han sido limpiadas de todo legado neandertal (como si la selección natural hubiera hecho limpieza), especialmente alrededor de genes que sirven al cerebro. Y variantes neandertales situadas cerca de los genes UBR4 y PHLPP1 hacen que el cerebro... ¡sea menos redondo!
Un recién nacido humano llega al mundo con aproximadamente una cuarta parte del volumen cerebral que tendrá cuando crezca. Es muy poco: un bebé chimpancé comienza con alrededor del 40 % del suyo, y un macaco recién nacido ya ha recorrido la mayor parte del camino. En nuestro caso, la mayor parte del trabajo se realiza después del parto.
Resultado: una vez salido del vientre materno, nuestro cerebro se cuadruplica en volumen, mientras que el del chimpancé crece menos y se detiene antes. ¡Un verdadero taller a cielo abierto!
Los biólogos tienen una palabra para esto: el hombre es una especie altricial secundaria. Traducción: una camada que suele reducirse a un único bebé, que ve y oye desde sus primeras horas, pero que permanecerá mucho tiempo incapaz de valerse por sí mismo. Compárese con el joven ñu, capaz de correr desde su primer día... El pequeño humano, en cambio, necesitará muchos años de atención antes de volar con sus propias alas.
La primera explicación es mecánica. El antropólogo Washburn la resumió bajo el nombre de dilema obstétrico: para caminar bien sobre dos piernas, se necesita una pelvis estrecha, pero para dar a luz a un bebé de cabeza grande, se necesitaría lo contrario. Los especialistas actuales matizan: lo que realmente limita el paso es la posición de pie y el suelo pélvico (esos músculos que sostienen los órganos del abdomen inferior).
Consecuencia: un parto complicado. Para salir, el bebé debe flexionar la cabeza y girar un cuarto de vuelta. La prueba ha sido durante mucho tiempo temible: en la Francia del siglo XVIII, aproximadamente uno de cada veinte partos costaba la vida a la madre, y la cesárea casi siempre fue mortal hasta finales del siglo siguiente.
La segunda explicación es energética: ninguna madre podría alimentar, en su vientre, a un feto cuyo cerebro ya estuviera casi maduro. Sin embargo, la placenta humana hace lo máximo. Muy invasiva, extrae sin contar para alimentar el cerebro en formación. El reverso de la medalla: el parto expone a la madre a una hemorragia.
En el ser humano, el crecimiento se extiende por unas veinte años y sigue un orden muy preciso: primero el cerebro, luego los dientes de leche que son reemplazados posteriormente por los dientes definitivos, y finalmente el cuerpo. Este último crece lentamente durante la infancia antes de experimentar un fuerte aumento en la adolescencia.
¿Por qué una distribución tan prolongada? Sin duda porque el cerebro en desarrollo es el primero en consumir el presupuesto energético. Justo después del nacimiento, ya absorbe una gran parte del metabolismo basal del bebé, y esta parte sigue aumentando: alrededor de los cinco años, ¡casi alcanza el 70%! El resto del cuerpo debe esperar su turno.
Algunos especialistas comparan esta estrategia con un crédito hipotecario: se distribuyen los pagos a lo largo de mucho tiempo. Pero para mantener la duración, se necesita un entorno estable y un grupo capaz de producir más energía de la que consume para alimentar a estos niños tan dependientes durante tanto tiempo.
En el niño pequeño, es sobre todo la materia blanca la que hace que el cerebro se hinche. Esta corresponde a las fibras nerviosas rodeadas de mielina, una vaina grasa que acelera la circulación del impulso nervioso (un poco como el aislante alrededor de un cable eléctrico).
Paralelamente, el bebé fabrica conexiones en abundancia (las sinapsis, que conectan las neuronas entre sí), luego el cerebro hace la selección y suprime aquellas que sirven poco. De ahí las ventanas de plasticidad: la visión se ajusta durante un período que se cierra alrededor de los siete años, y un idioma extranjero se aprende fácilmente hasta la adolescencia.
En el chimpancé, la mielinización se detiene alrededor de los doce años, mientras que en nosotros se prolonga hasta la juventud adulta. Así se crea un ciclo: una larga infancia permite un pensamiento más complejo, que a su vez permite formar grupos capaces de criar niños que dependen durante mucho tiempo. Y para establecer este calendario, algunas mutaciones han sido suficientes, sobre todo en los genes que regulan la duración y la velocidad de fabricación del cerebro.
¿Cómo conocer la infancia de un individuo que murió hace cientos de miles de años? ¡A través de sus dientes! A diferencia del hueso, el esmalte no se renueva: conserva tal cual el registro de los primeros años de vida.
El principio es bastante simple. El esmalte se deposita en capas marcadas por finas líneas (las estrías de Retzius) que aparecen aproximadamente cada ocho o nueve días en los homínidos (a un ritmo un poco más rápido en los grandes simios). En el primer molar, una línea más marcada señala el choque del nacimiento: a partir de este punto de referencia, se cuentan las estrías como los anillos de un árbol para datar cada etapa del crecimiento.
Los resultados son elocuentes. En dos niños afarensis, la maduración ya se alarga, incluso cuando su cerebro seguía por debajo del de un chimpancé de su edad. En los primeros erectus, el ritmo aún se sitúa a medio camino entre el de los simios antropoides y el nuestro: el esqueleto de Nariokotome (Kenia) tenía huesos de adolescente mientras que sus dientes indican una muerte alrededor de los ocho años.
En el Moustier en Francia, un joven neandertal murió mientras le salían sus últimos molares, señal de una adolescencia más breve que la nuestra. En cuanto al pequeño sapiens de Jebel Irhoud, sus dientes crecieron al mismo ritmo que los de un escolar europeo actual.
Nuestro cerebro no surgió de la nada. Se construyó pieza por pieza a lo largo de un tiempo inmenso, y cada centímetro cúbico ganado tuvo un costo energético. Si resumimos, varios ingredientes habrían jugado juntos:
una alimentación más rica, con carne y médula obtenidas gracias a las piedras talladasla carrera de resistencia y la caza, que nos convirtieron en depredadores sin garrasla cooperación y el compartir, indispensables para alimentar un órgano tan costosoun nacimiento prematuro seguido de una infancia muy larga, durante la cual el cerebro termina su construcciónpor último, en Homo sapiens, una reorganización más que un agrandamiento.
De hecho, llevamos en nosotros la memoria de nuestros primos desaparecidos: los eurasiáticos portan un poco más del 2 % de ADN neandertal y algunas poblaciones de Oceanía hasta un 6 % de ADN denisoviano. Según algunos investigadores, lo que nos diferenciaba de ellos tenía que ver primero con el comportamiento social, mucho más que con la técnica.
¿Te apetece profundizar? En tu próxima visita a un museo de historia natural, compara los moldes de cráneos: rápidamente identificarás la forma redonda del nuestro frente al cráneo alargado de Neandertal. Y si eres padre, observa la lentitud de la infancia por lo que es: el precio de nuestra inteligencia. ¡Aprovecha para iniciar a tus hijos en las lenguas extranjeras antes de la adolescencia, mientras su cerebro se presta tan bien a ello!
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