Cráneos del primer Homo de Georgia con cerebro de mono (izquierda) y de Indonesia con cerebro humano (derecha). Crédito: M. Ponce de León y Ch. Zollikofer, UZH

El cerebro humano tal como lo conocemos hoy en día es relativamente joven. Evolucionó hace unos 1,7 millones de años, cuando la cultura de las herramientas de piedra en África se volvió cada vez más compleja. Poco después, las nuevas poblaciones de Homo se extendieron por el sudeste asiático, como han demostrado ahora investigadores de la Universidad de Zúrich, utilizando análisis de tomografía computarizada de cráneos fosilizados.

Los humanos modernos son fundamentalmente diferentes de nuestros parientes vivos más cercanos, los grandes simios: vivimos en el suelo, caminamos sobre dos piernas y tenemos cerebros mucho más grandes. Las primeras poblaciones del género Homo aparecieron en África hace unos 2,5 millones de años. Ya estaban erguidos, pero sus cerebros eran solo la mitad del tamaño de los humanos en la actualidad. Estas primeras poblaciones de Homo en África tenían cerebros de monos primitivos, al igual que sus ancestros extintos, los australopitecinos. Entonces, ¿cuándo y dónde evolucionó el cerebro humano típico?

Las comparaciones por TC de cráneos revelan estructuras cerebrales modernas

Un equipo internacional liderado por Christoph Zollikofer y Marcia Ponce de León, del Departamento de Antropología de la Universidad de Zúrich (UZH), logró dar respuesta a estas preguntas. «Nuestros análisis sugieren que las estructuras cerebrales humanas modernas aparecieron hace sólo 1,5 a 1,7 millones de años en las poblaciones de Homo africanos», dice Zollikofer. Los investigadores utilizaron tomografía computarizada para examinar los cráneos de fósiles de Homo que vivieron en África y Asia hace entre 1 y 2 millones de años. Luego compararon los datos fósiles con datos de referencia de grandes simios y humanos.

Cráneo del Homo primitivo de Dmanisi, Georgia, que muestra la estructura interna de la caja cerebral y la morfología cerebral inferida. Esto fue revelado por tomografía computarizada y reconstrucción virtual. Crédito: M. Ponce de León y Ch. Zollikofer, UZH

Además del tamaño, el cerebro humano se diferencia del de los grandes simios, principalmente en la ubicación y organización de las regiones cerebrales individuales. “Las características típicas del ser humano son principalmente las regiones del lóbulo frontal que se encargan de planificar y ejecutar patrones complejos de pensamiento y acción y, en última instancia, también del lenguaje”, apunta la primera autora Marcia Ponce de León. Debido a que estas áreas son significativamente más grandes en el cerebro humano, las regiones cerebrales adyacentes se han movido más hacia atrás.

El cerebro humano típico se extendió rápidamente de África a Asia.

Las primeras poblaciones de Homo fuera de África, en Dmanisi, donde hoy se encuentra Georgia, tenían cerebros tan primitivos como sus parientes africanos. Por lo tanto, se deduce que los cerebros de los primeros humanos no se volvieron particularmente grandes o modernos hasta hace aproximadamente 1,7 millones de años. Sin embargo, estos primeros humanos pudieron fabricar numerosas herramientas, adaptándose a las nuevas condiciones ambientales en Eurasia, desarrollando fuentes de alimento para animales y cuidando a los miembros del grupo que necesitaban ayuda.

Cráneo de Dmanisi, ensamblado para tomografía de sincrotrón en la Instalación Europea de Radiación de Sincrotrón en Francia. Crédito: Paul Tafforeau, ESRF

Durante este período, las culturas en África se volvieron más complejas y diversas, como lo demuestra el descubrimiento de varios tipos de herramientas de piedra. Los investigadores piensan que la evolución biológica y cultural probablemente sean interdependientes. «Es probable que las primeras formas del lenguaje humano también se desarrollaran durante este período», dice el antropólogo Ponce de León. Los fósiles encontrados en Java proporcionan evidencia de que las nuevas poblaciones tuvieron un gran éxito: poco después de su primera aparición en África, ya se habían extendido al sudeste asiático.

Las impresiones cerebrales en cráneos fósiles revelan la evolución de los humanos

Las teorías anteriores tenían poco que las respaldara debido a la falta de datos confiables. “El problema es que los cerebros de nuestros antepasados ​​no se conservaron como fósiles. Sus estructuras cerebrales solo pueden deducirse de las impresiones dejadas por los pliegues y surcos en las superficies internas de los cráneos fósiles ”, dice el líder del estudio Zollikofer. Dado que estas marcas varían considerablemente de un individuo a otro, hasta ahora no ha sido posible determinar claramente si un fósil de Homo en particular tenía un cerebro más similar al de un mono o uno más humano. Usando análisis de tomografía computarizada de una serie de cráneos fósiles, los investigadores pudieron cerrar esa brecha por primera vez.

Referencia: “El cerebro primitivo del primer Homo”Por Marcia S. Ponce de León, Thibault Bienvenu, Assaf Marom, Silvano Engel, Paul Tafforeau, José Luis Alatorre Warren, David Lordkipanidze, Iwan Kurniawan, Delta Bayu Murti, Rusyad Adi Suriyanto, Toetik Koesbardiati21 y Christoph PE 20 Zollikofer, 9 de abril Zollikofer, Ciencias.
DOI: 10.1126 / science.aaz0032