¨No es la especie más fuerte la que sobrevive, ni la mas inteligente, sino la que mejor responde al cambio¨
(Charles Darwin)
El llamado ¨bucle evolutivo¨ en los homininos describe el proceso de retroalimentación positiva por el cual nuestros ancestros comenzaron a usar la cultura y la tecnología para adaptarse al medio. Entramos inicialmente en el bucle evolutivo de manera gradual hace entre 3.3 y 2.6 millones de años aproximadamente, coincidiendo con la transición entre los géneros Australopithecus y la aparición del género Homo. Esta adaptación modificó sus entornos, lo que a su vez presionó a su biología, resultando en cerebros más grandes y mayor capacidad de aprendizaje.
Se trata de una interrelación simultánea entre todos los procesos. No hubo un evento que terminara antes de que empezara el otro, cada avance alimentó y aceleró a los demás. Si tuviéramos que trazar una línea de inicio para cada uno, el orden de aparición fue el siguiente: Bipedismo / Herramientas / Cerebro grande / Fuego / Lenguaje. Los cambios anatómicos como la marcha bípeda habían liberado las manos lo que permitió a los homininos fabricar herramientas. La invención de las primeras tecnologías de piedra tiende a ser considerado como el motor que encendió este ciclo. La tecnología Lomekwiense (o modo 0) localizada en Kenia es la industria lítica más antigua conocida modificada de forma intencionada hace 3,3 millones de años. Aunque rudimentaria y posiblemente atribuida al Australopithecus afarensis (como la famosa ¨Lucy¨), precedió al género Homo y marcó el primer desvío donde la cultura empezó a mediar con el entorno. Incluye grandes herramientas como yunques, percutores y lascas usadas para fracturar huesos u objetos vegetales.
Al dominar las herramientas Olduvayenses, la dieta oportunista del Homo hábilis mejoró drásticamente y pudo acceder de forma masiva a la carne y al tuétano de los huesos de grandes animales que ya habían cazado otros depredadores. Esta inyección de calorías de alta calidad redujo el esfuerzo digestivo y liberó la energía metabólica necesaria para que el cerebro comenzara a expandirse y creció hasta los 600 cc. Un cerebro mayor permitió crear mejores herramientas, acelerando el bucle de forma definitiva.
El Homo erectus (y formas tempranas como Homo ergaster) heredaron el uso de esta técnica y utilizaron estas herramientas para salir de África y colonizar Eurasia. Con el tiempo, Homo erectus desarrolló una mente más compleja y transformó el Olduvayense en el Achelense (Modo 2), hace 1,7 millones de años y se caracteriza por una planificación mental compleja donde se tallaba la piedra de forma simétrica por ambas caras. Con la aparición de grandes herramientas de corte como los bifaces y hendedores, se produjo un gran salto cognitivo y motor. El Homo erectus ya no sólo competía con los carroñeros, sino que era capaz de cazar activamente presas grandes y descuartizarlas de forma eficaz.
El bipedismo había modificado la pelvis para poder caminar erguidos. La encefalización aumentó el tamaño del cerebro de los homininos a lo largo de la evolución, lo que dificultaba el parto. Se produjo un conflicto entre dos adaptaciones evolutivas que parecían incompatibles: caminar erguidos y tener cerebros grandes. Esto puso en riesgo real de extinción a varias especies del género Homo por las altas tasas de mortalidad materna e infantil en el momento del parto.
La solución evolutiva fue el nacimiento prematuro que expulsa al bebé antes de que su cráneo sea demasiado grande para su paso por la pelvis. Esta complicación biológica provoca que los bebés humanos necesiten la colaboración en el momento del parto para ayudar a la rotación del bebe de forma segura y a que nazcan neurológicamente inmaduros con un cerebro de solo un 25% de su tamaño adulto definitivo, generando una total dependencia materna al estar incapacitado para moverse y alimentarse en el momento del parto. Esta situación obliga a una crianza cooperativa del grupo para proteger a las madres y a la crías extremadamente vulnerables. A cambio, presenta la gran ventaja de una socialización temprana al permitir moldear el cerebro del bebé a través de la cultura y el aprendizaje externo.
Las primeras evidencias incuestionables de fuego controlado es de hace un millón de años (cueva de Wonderwerk-Sudáfrica), su uso generalizado y doméstico /hogares estructurales) no se consolidó hasta hace unos 400.000 años. El gran artífice de esta revolución fue el Homo erectus cuyo cerebro y reducción de dentición si se vieron directamente beneficiados por la ingesta de carne y vegetales precocinados. La capacidad craneal aumentó hasta los 950 cc., marcando un salto importante respecto a sus predecesores y acercándose al tamaño de los humanos modernos. El fuego potenció el bucle evolutivo de forma masiva. Pasamos de defendernos de la naturaleza a modificarla.
Este hito cultural transformó por completo la biología humana a través de tres efectos inmediatos.
[Hito Cultural: Cocina con fuego]
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[Pre-digestión externa de alimentos]
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[Reducción drástica del aparato digestivo] ──► [Liberación de energía metabólica]
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[Gran expansión del cerebro]El intestino y el cerebro consumen muchísima energía. Al encogerse el aparato digestivo gracias al fuego, el cuerpo pudo redirigir toda esa energía sobrante a alimentar un cerebro cada vez más grande y complejo. Al cocinar los alimentos fuego, la digestión se volvió mucho más fácil al ablandar los alimentos y permitió una mayor absorción de nutrientes esenciales. Esto provocó que el estómago y los dientes humanos se redujeran con el tiempo. La energía que el cuerpo ya no gastaba en digerir carne cruda se redirigió por completo a alimentar un cerebro cada vez más grande.
El fuego reunió a los homínidos alrededor de las hogueras durante la noche. Al amparo de la luz y el calor, protegidos de los depredadores, las tribus disponían de horas libres. Este espacio social nocturno estimuló la necesidad de comunicarse, pasando de los gruñidos de alerta a las primeras estructuras lingüísticas.
La cuestión del origen del lenguaje en la especie humana es uno de los misterios que más han intrigado a lingüistas, biólogos, antropólogos y neurólogos, entre otros representantes de la ciencia. No hay consenso sobre su origen, ni siquiera si se originó en un sólo punto a a la vez en varios lugares. Un problema que hace el tema difícil de estudiar es la falta de pruebas directas, puesto que ni las lenguas ni la habilidad de producirlas se fosilizan.
A la luz de los últimos estudios, parece ser que las primeras etapas del lenguaje pudieron aparecer en representantes muy antiguos del género Homo, quizá en el ergaster. Para que esta situación llegara a producir fueron necesarias algunas adaptaciones, primero el descanso de la laringe necesario para que muchos de los sonidos que producimos, particularmente las vocales. Este descenso se produjo en dos fases, la primera comenzó hace entre 2 y 1,8 millones de años, asociada al género Homo (Homo erectus / Homo ergaster), mientras que el descenso completo y definitivo se consolidó en los Homo sapiens hace aproximadamente entre 300.000-200.000 años.
Paralelamente a esta adaptación de la laringe, el cerebro del Homo sapiens no sólo aumentó de tamaño, sino que sufrió una profunda reorganización estructural y anatómica, se volvió más esférico (un proceso llamado globulización), lo que reconfiguró las conexiones internas. Entre las áreas y estructuras específicas que cambiaron y se desarrollaron destacan; Área de Broca (Giro frontal inferior) encargada de la producción del lenguaje y de la gestión de la estructura de las oraciones (sintaxis) y el Área de Wernicke (Lóbulo temporal posterior) que se hiperdesarrolló para encargarse de la comprensión del lenguaje y el procesamiento del significado de las palabras (semántica). Un haz de fibras nerviosas (sustancias blancas) que unen ambas áreas actúan como autopistas de la información para coordinarlas.
La región del cerebro situada justo detrás de la frente experimentó un aumento de densidad neuronal único. Esta corteza prefrontal nos otorgó la función ejecutiva y la memoria de trabajo. Gracias a ella podemos planificar lo que vamos a decir, retener una frase larga en la mente mientras la estructuramos y, lo más importante, manejar símbolos abstractos (darle el valor de una idea a un sonido o a un dibujo).
El lenguaje fue la herramienta definitiva que recató al Homo sapiens de los callejones sin salida biológicos que extinguieron a otros homininos, permitió cooperar a una escala nunca antes vista en la naturaleza. El lenguaje articulado permitió coordinar estrategias de caza complejas de megafauna (mamuts, bisontes), mejorando las elevadas tasas de lesiones y muertes. También permitió la transmisión cultural sin perdidas de información en la fabricación de herramientas cada vez más complejas. La tecnología sólo podía ir hacia adelante, mejorando de generación en generación sin sufrir regresiones culturales. El conocimiento se acumulaba, la cultura se expandía y el cerebro se especializaba en procesar símbolos, mitos, historias, abstracciones y normas compartidas. El lenguaje nos convirtió en la primera especie capaz de remodelar el bucle evolutivo enteramente a través de las ideas y la cultura.
En cuanto a nuevos descubrimientos, las expectativas que se abren desde la secuenciación del genoma humano a principios del presente siglo nos hacen esperar vivamente nuevos descubrimientos relacionados con uno de los descubrimientos más fascinantes de la genética evolutiva, el gen FOXP2 del cromosoma 7, popularmente bautizado como el ¨gen del lenguaje¨ que ayudarán a explicar qué serie de mutaciones se llevaron a cabo para que hoy dispongamos de este complejo sistema de comunicación.
FOXP2 codifica una proteína que actúa como un factor de transcripción, es decir actúa como un interruptor maestro que entra al núcleo de las neuronas y enciende o apaga otros genes (cerca de mil). Sus funciones son el ajuste fino del motor del habla, sin FOXP2 el cerebro no puede automatizar la secuencia rapidísima de movimientos necesarios para pronunciar una palabra. También dirige el crecimiento y la guía de los axones durante el desarrollo embrionario, ayudando a crear los circuitos de alta velocidad que conectan las áreas del lenguaje que vimos antes.
Durante años se pensó que las dos mutaciones clave del gen FOXP2 ocurrieron hace solo 200.000 años, coincidiendo con el nacimiento del Homo sapiens, sin embargo los últimos estudios han hecho saltar la sorpresa, los análisis del ADN recuperado de fósiles Neanderthales y Denisovanos, por lo que el cambio genético base ocurrió en un ancestro común anterior (probablemente Homo heidelbergensis hace unos 600.000 años).
El gen FOXP2 demuestra cómo una alteración genética minúscula puede amplificar el bucle evolutivo, transformando la biología del cerebro para abrir las puertas a la cultura compleja.
