EVOLUCION DE LOS SENOS FRONTALES EN LOS HOMINIDOS
Hace más de 500.000 años, cuando los antepasados de los neandertales y los humanos modernos se dispersaron por el mundo, una mutación genética provocó que los cerebros de algunos de ellos mejorasen repentinamente.
ADN PREHISTÓRICO QUE ACLARA LA EVOLUCIÓN HUMANA
Svante Pääbo, con un modelo de cráneo de neandertal
Pääbo ha sido reconocido «por sus descubrimientos sobre los genomas de homininos extinguidos y sobre la evolución humana»,
«A través de su investigación pionera, Svante Pääbo logró algo aparentemente imposible: secuenciar el genoma del neandertal, un familiar extinguido de los humanos actuales». «También realizó el descubrimiento sensacional de un hominino anteriormente desconocido, el denisovano».
Pääbo descubrió asimismo que los Homo sapiens y los neandertales se aparearon y tuvieron descendencia en común. Por ello, entre el 1% y el 4% del genoma de todas las personas de ascendencia europea o asiática es de origen neandertal.
Lo primero fue la publicación del genoma completo de los neandertales en Science en 2010, que se basó en parte en restos hallados en la cueva del Sidrón en Asturias
La mutación de un gen impulsó la evolución del cerebro de los humanos modernos
Un pequeño cambio en el gen TKTL1 impulsó el crecimiento neuronal.
Cráneos de un humano moderno y de un neandertal [hairymuseummatt/
Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California en San Francisco, señala que «este gen es sorprendentemente importante» y arroja nueva luz sobre la evolución humana.»
Anneline Pinson y Wieland Huttner, neurocientíficos del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Dresde, afirman que un gen en concreto es uno de los posibles responsables. El gen TKTL1 codifica una proteína que se fabrica cuando el cerebro del feto se desarrolla. Una única mutación genética en la versión humana de TKTL1 cambió un aminoácido, lo que dio lugar a una proteína diferente de las encontradas en los ancestros de los homínidos, los neandertales y los primates no humanos.
Esta proteína impulsa la proliferación de células progenitoras neuronales a medida que se desarrolla el cerebro, concretamente en una zona llamada neocorteza, implicada en la función cognitiva.
Esto, dio a los humanos modernos una ventaja cognitiva sobre sus antepasados.
Para comprobarlo, Pinson y su equipo insertaron el gen TKTL1 en el cerebro de embriones de ratón y hurón; en unos, introdujeron la versión humana, y en otros, la versión ancestral. Los animales con el gen humano desarrollaron un número significativamente mayor de células progenitoras neuronales. Cuando los investigadores modificaron las células de la neocorteza de un feto humano para que produjeran la versión ancestral, descubrieron que en el tejido fetal había menos células progenitoras y menos neuronas de las que tendría en circunstancias normales. Lo mismo ocurrió cuando insertaron la versión ancestral de TKTL1 en organoides cerebrales (estructuras similares a un minicerebro cultivadas a partir de células madre humanas).
Los registros fósiles indican que los humanos y los neandertales tenían aproximadamente el mismo tamaño cerebral. Lo lógico es pensar que la neocorteza de los humanos modernos es más densa u ocupa una mayor parte del cerebro. A Huttner y a Pinson les sorprendió que un cambio genético tan pequeño pudiera afectar al desarrollo de la neocorteza de forma tan drástica.
Los autores se fundan en algo elemental y aleatorio, si los cráneos son iguales de tamaño en general, su contenido debe ser diferente pero no necesariamente en su densidad, pueden estar compuestos por células mas evolucionadas
Según Huttner, «fue una mutación casual que tuvo enormes consecuencias».
Alysson Muotri, neurocientífica de la Universidad de California en San Diego, es más escéptica, añade, el genoma neandertal se comparó con el de un europeo moderno, pero las poblaciones humanas de otras partes del mundo podrían compartir algunas variantes genéticas con los neandertales.
Pinson señala que la versión neandertal de TKTL1 es muy rara entre los humanos modernos y añade que se desconoce si causa alguna enfermedad o provoca diferencias cognitivas.
Se le ha prestado históricamente mas atención al volumen del cerebro que a otras estruturas, infinitamente mas complejas, cmo las posibilidades de sus cromosomas, tales como la aparición de la epigenetica.
De todas formas, cambios en otras estructuras craneales como son sus cavidades, podrían tener papel en esta evolución.
Reconstrucción virtual del Cráneo 5 de la Sima de los Huesos con los senos frontales en opaco.
El cráneo humano está lleno de huecos y cavidades con tamaños y funciones muy diferentes. Algunos de ellos, los más grandes, sirven para albergar el cerebro y el cerebelo y sobre otros, los senos maxilares, apenas unas finas paredes óseas, se asientan nuestros rostros. Pero hay más. Justo encima de los huesos de la nariz y cerca de las cuencas de los ojos están los llamados senos frontales, esos que se llenan de mucosidad cuando sufrimos de sinusitis. Desde hace décadas, los científicos debaten sobre cuál podría ser la función exacta de estas pequeñas cavidades craneales de apenas unos cm. ¿Aislar el lóbulo frontal del frío exterior? ¿Tienen que ver con la mecánica de la masticación? ¿O quizá con las características morfológicas del cerebro? Lo que sí se sabe es que los senos frontales afectan a la forma y al tamaño cerebral. De hecho, el que estos huecos sean más o menos grandes influye en las dimensiones de nuestro lóbulo frontal.
En las distintas especies humanas, el tamaño de los senos frontales varía, no es el mismo. En los neandertales, por ejemplo, esas cavidades son mayores que en nuestra propia especie. Y aunque existen varias teorías que han tratado de explicar esta diversidad, lo cierto es que los científicos no lo han conseguido. Ahora, la revista ‘Science Advances‘ acaba de publicar un estudio, el primero en su género, en el que un extenso equipo de investigadores, entre ellos el paleontólogo español Juan Luis Arsuaga, codirector de los yacimientos de Atapuerca y director científico del Museo de Evolución Humana (MEH), analiza por primera vez con TAC en 3D los senos frontales de individuos de todas las especies de la evolución humana.
Descubierta la ‘familia’ más antigua conocida: un padre neandertal con su hija y varios parientes
Ha sido un trabajo de mucha gente durante muchos años
Azuaga comenta que empezaron en los 90utilizando el TAC, en el hospital 12 de Octubre.
Para esta investigación, Arsuaga ha analizado de esta forma los fósiles de seis individuos de Atapuerca y otros del yacimiento de Aroeira, en Portugal.
Bibliografia
JUDITH DE JORGE
SANTOS Y JL ARSUAGA (UCM) de los yacimientos de Atapuerca y director científico del Museo de Evolución Humana
Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California
Anneline Pinson y Wieland Huttner, neurocientíficos del Instituto Max Planck de
Huttner, «fue una mutación casual que tuvo enormes consecuencias».
Alysson Muotri, neurocientífica de la Universidad de California en San Diego