¿La infancia larga fue la clave de la evolución del cerebro humano? Esto es lo que sugiere un nuevo estudio en Nature

El estudio de los dientes fósiles de un individuo Homo que vivió hace 1,77 millones de años, muestra que la infancia larga y la transmisión cultural en grupos sociales podrían estar relacionadas con el tamaño del cerebro humano.

Reconstrucción tridimensional del cráneo fósil de un Homo subadulto temprano del yacimiento de Dmanisi, en Georgia. Crédito: ESRF/Paul Tafforeau, Vincent Beyrand.
Reconstrucción tridimensional del cráneo fósil de un Homo subadulto temprano del yacimiento de Dmanisi, en Georgia. Crédito: ESRF/Paul Tafforeau, Vincent Beyrand.

A diferencia de los grandes simios, el ser humano tiene una infancia excepcionalmente más larga. Durante este periodo, en que el cerebro se desarrolla, los niños/as son dependientes del cuidado y preparación de los adultos.

El consenso actual es que esta infancia larga está relacionada con la evolución del cerebro, ya que al ser un órgano que requiere mucha energía para crecer, con su evolución, el humano habría necesitado más tiempo para avanzar hacia su madurez.

Sin embargo, el consenso podría necesitar una revisión, debido al estudio de un equipo internacional de investigadores –publicado en Nature–, que sugiere que la infancia larga, junto con la estructura social de tres generaciones, fue lo que condujo a cerebros más grandes, y no al contrario.

¿La infancia prolongado hizo al cerebro más grande?

El grupo de científicos de la Universidad de Zúrich (Suiza), el European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, Francia) y el Museo Nacional de Georgia (Georgia), utilizó imágenes de sincrotrón (un tipo de acelerador de partículas) para estudiar el desarrollo dental de un fósil casi adulto de un Homo primitivo del yacimiento de Dmanisi, en Georgia, cuya data es de unos 1,77 millones de años.

Fósil de un Homo casi adulto del yacimiento de Dmanisi, en Georgia, que data de hace unos 1,77 millones de años, escaneado en el sincrotrón europeo (ESRF). Crédito: Museo Nacional de Georgia.
Fósil de un Homo casi adulto del yacimiento de Dmanisi, en Georgia, que data de hace unos 1,77 millones de años, escaneado en el sincrotrón europeo (ESRF). Crédito: Museo Nacional de Georgia.

A través del análisis de los dientes fosilizados de un individuo casi adulto, el equipo de investigadores observó que, aunque la especie alcanzaba la edad adulta tan rápido como los grandes simios (alrededor de 12 años), mostraba una secuencia de desarrollo dentario similar a la de los humanos modernos, lo que sugiere una mayor duración de la infancia y dependencia de los adultos.

“Esperábamos encontrar un desarrollo dental típico de los primeros homínidos, cercano al de los grandes simios, o un desarrollo dental cercano al de los humanos modernos. Cuando obtuvimos los primeros resultados, no podíamos creer lo que veíamos, porque era algo diferente que implicaba un crecimiento de la corona molar más rápido que en cualquier otro homínido fósil o gran simio actual”, explicó Paul Tafforeau, científico del ESRF, coautor del estudio, en un comunicado.

El individuo estudiado murió entre los 11 y 12 años, pero sus muelas del juicio estaban casi completamente desarrolladas, como los grandes simios a esa edad. Sin embargo, su forma de maduración dental era muy similar a la humana, con los dientes posteriores rezagados respecto de los delanteros durante los primeros cinco años de desarrollo.

“Esto sugiere que los dientes de leche se usaron durante más tiempo que en los grandes simios, y que este individuo dependía del apoyo de los adultos durante más tiempo que las crías de los grandes simios”, señaló Marcia Ponce de León, investigadora de la Universidad de Zúrich, Suiza, y el IBS Center for Climate Physics, de Corea del Sur, coautora del estudio. “Quizás estemos viendo el primer experimento evolutivo de una infancia prolongada”, agregó.

¿Qué pueden decir los dientes del pasado de nuestra especie?

“Los dientes son perfectos para estudiar el crecimiento porque se fosilizan bien y registran el desarrollo diario”, explicó Christoph Zollikofer, investigador de la Universidad de Zúrich y coautor del estudio.

Paul Tafforeau y Vincent Beyrand en el Sincrotrón Europeo (ESRF) escaneando dientes. Crédito: ESRF/Stef Candé.
Paul Tafforeau y Vincent Beyrand en el Sincrotrón Europeo (ESRF) escaneando dientes. Crédito: ESRF/Stef Candé.

De acuerdo a los investigadores, el desarrollo dental está fuertemente correlacionado con el desarrollo del resto del cuerpo, incluido el cerebro. “El acceso a los detalles del crecimiento dental de un homínido fósil proporciona, por tanto, una gran cantidad de información sobre su crecimiento general”, agregó Tafforeau.

“La infancia y la cognición no se fosilizan, por lo que tenemos que confiar en la información indirecta. Los dientes son ideales, porque se fosilizan bien y producen anillos diarios, de la misma manera que los árboles producen anillos anuales, que registran su desarrollo”, subrayó Zollikofer.

Para llegar a sus resultados, el equipo trabajó desde 2005 en análisis no destructivos de las microestructuras dentales mediante la tomografía de contraste de fase de sincrotrón. La técnica les permitió crear cortes microscópicos virtuales a través de los dientes del fósil y luego reconstruir todas las fases del crecimiento, desde el nacimiento hasta la muerte, con mucha precisión.

Por varios años realizaron experimentos y análisis, utilizando diferentes enfoques. Todos sus resultados apuntaron en la misma dirección, contraria a la hipótesis de que cerebro grande provocó una infancia larga.

Fuentes y referencias de la noticia:

- Zollikofer, C.P.E., Beyrand, V., Lordkipanidze, D. et al. Dental evidence for extended growth in early Homo from Dmanisi. Nature (2024).

- IBS Center for Climate Physics. Synchrotron radiation sheds new light on the evolution of human childhood