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¿Porqué el cerebro humano es tan grande?

¿Porqué el cerebro humano es tan grande?

Human Brain by J.M. Bourgery, 1831-1854. Source: CC BY-SA 3.0

La mayoría de los animales tienen cerebros en proporción a su tamaño corporal: las especies con cuerpos más grandes a menudo tienen cerebros más grandes. Pero el cerebro humano es casi seis veces más grande de lo esperado para nuestros cuerpos. Esto es desconcertante, ya que el cerebro es muy costoso: quema el 20% de la energía del cuerpo y representa solo el 4% de su masa.


Como la evolución tiende a eliminar el desperdicio, ¿cómo es que hemos evolucionado hacia cerebros tan grandes y que consumen mucha energía? 

Hay muchas ideas diferentes por ahí, con la hipótesis dominante que sugiere que las interacciones sociales desafiantes fueron la fuerza impulsora. Pero un nuevo estudio, publicado en Nature (mayo, 2018), muestra evidencias en contra de esta idea y cree que la expansión del cerebro humano probablemente fue impulsada por la ecología.




Las hipótesis para la evolución del tamaño del cerebro humano coinciden en que su expansión aumentó nuestra capacidad para resolver problemas varios. Sin embargo, tales teorías difieren cuando se trata de identificar cuáles fueron estos problemas. La razón por la que los problemas sociales han sido durante mucho tiempo la explicación favorita es porque parecen particularmente difíciles de resolver, desde cooperar con amigos para cazar animales grandes o atacar a otros grupos, hasta engañar hábilmente a los enemigos o evitar ser engañados. 

Para resolver un problema social, debes anticipar cómo los amigos y los enemigos van a reaccionar a cada uno de tus movimientos. Esencialmente, estos problemas son objetivos móviles, que se cree  conducen a cerebros exagerados, y posiblemente a tamaños de cerebro comparable al humano, pero desprovistos de un aprendizaje

Por el contrario, otras hipótesis sugieren que los problemas ecológicos fueron las claves. Esto incluye tener que buscar comida en una sabana que cambia estacionalmente, tener que almacenar alimentos para comer más tarde y tener que preparar o cocinar alimentos para que sea fácil comerlos. Tales desafíos pueden haber forzado a los humanos a aprender a rastrear presas, construir herramientas y encender fuegos con palos secos.



El cerebro, desde el mono al hombre;
una contribución al estudio de la evolución y desarrollo del cerebro humano.

Causa y efecto
En el reciente estudio se comprobaron las hipótesis ecológicas y sociales de una manera inusual. El enfoque común es que los científicos observen muchas especies e investiguen si los cerebros grandes están asociados con problemas específicos. 

Por ejemplo, ¿los primates u otros animales con cerebros grandes tienen una dieta que es difícil de encontrar pero nutricionalmente gratificante? Esto indicaría un origen ecológico. ¿O viven en grandes grupos donde enfrentan muchos problemas sociales?


Si bien muchos estudios han encontrado tales asociaciones, hay un problema con este enfoque. No puede afirmar si los cerebros grandes evolucionaron para resolver los problemas difíciles o si evolucionaron por otras razones y luego permitieron a sus portadores solucionar los problemas difíciles. En este estado de cosas, no sabemos qué cual es la causa origen y qué efecto tiene.

Los primates tienden a tener grandes cerebros en comparación
con el tamaño de su cuerpo, pero es extremo en el caso de los humanos.

Para saber si los problemas ecológicos o los sociales eran las causas de la expansión cerebral los científicos recrearon los escenarios de las dos hipótesis usando un modelo matemático. 

Esto permitió calcular qué tan grandes pueden evolucionar los cerebros cuando las personas enfrentan ciertos desafíos ecológicos o sociales. En pocas palabras, el modelo hizo contabilidad de la energía gastada por el cerebro en parte para resolver diferentes escenarios.

Los resultados mostraron que una combinación de desafíos ecológicos y sociales es la razón principal del tamaño del cerebro que vemos en los humanos. Pero, sorprendentemente, fueron los desafíos ecológicos los que expandieron los cerebros. En contraste con la visión dominante y nuestra propia expectativa, el estudio probó que los desafíos sociales contribuyen a la disminución del tamaño del cerebro. No obstante, se necesitan ambos factores para obtener el tamaño del cerebro que vemos hoy; si no hubiera desafíos sociales, nuestro cerebro habría sido aún más grande pero probablemente poco adecuado para la vida social. Más grande no es necesariamente mejor.

Hay muchas razones por las cuales los desafíos sociales disminuyen el tamaño del cerebro. Una es que las personas que cooperan pueden confiar en los cerebros de los demás. Entonces, las personas pueden evitar producir un cerebro muy costoso (en energía consumida) al mismo tiempo que pueden resolver los problemas gracias a la ayuda de sus amigos.

Pero muchos animales enfrentan duros problemas ecológicos. ¿Por qué no todos tienen cerebros grandes? El estudio permitió descubrir que los problemas ecológicos solo conducen a cerebros de tamaño humano cuando las personas pueden seguir aprendiendo habilidades difíciles a medida que crecen. Esto puede suceder cuando los individuos aprenden de sus aliados su conocimiento culturalmente acumulado, como hacer fuego. 

Vivir en entornos ambientales difíciles, tales como la sabana africana,
puede haber impulsado la evolución hacia cerebros grandes en la especie humana. (Ian Sewell/ CC BY-SA 2.5 )


Los resultados del estudio y los de otros sugieren que una ecología dura y la acumulación de conocimiento cultural podrían actuar en concierto para producir un cerebro de tamaño humano.

En este estado de cosas, ¿El cerebro humano se expandirá aún más? La complejidad de los sistemas implicados hace que sea imposible predecirlo con certeza en el presente. Por ejemplo, la cooperación puede contribuir disminuyendo el tamaño del cerebro, pero esto no significa que la reducción de la cooperación en las sociedades actuales conduzca a un aumento del tamaño del cerebro.

De hecho, cualquier acción en ese sentido tomaría cientos de miles de años para surtir efecto e involucraría una miríada de posibles factores secundarios negativos que pueden no ser anticipados por la presente investigación. Sin embargo, este nuevo enfoque ofrece una nueva forma de entender la evolución del cerebro usando poco más que algunas matemáticas.


Fuente: “Why do humans have such large brains? Our study suggests ecology was the driving force”, Mauricio Gonzalez Forero on The Conversation (2018).

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