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Varias investigaciones descubren cómo creció el cerebro durante la evolución humana

Este proceso, que otorgó al hombre ventaja respecto a otras especies, estuvo dirigido por un gen

  • Autor: Por
  • Fecha de publicación: domingo 25 enero de 2004
Los seres humanos y chimpancés tomaron caminos evolutivos dispares hace varios millones de años, aunque después de tan largo viaje por separado aún comparten el 98 por ciento de los genes que heredaron de un ancestro común. Con semejante similitud genética puede resultar inexplicable la brecha en la capacidad cognitiva existente entre ambas especies. Pero es que durante este periodo de tiempo, especialmente desde la aparición de los primeros homínidos, nuestro cerebro experimentó una vertiginosa expansión de tamaño. El cerebro de los humanos actuales es más grande que el de cualquier especie en relación con las dimensiones del resto del cuerpo. Son 1.350 g de materia gris, que marcan la diferencia con el resto de seres vivos. Lo asombroso es que hace tres millones de años, el cerebro de nuestro predecesor Australopithecus africanus pesaba sólo 420 gramos.

Cambio morfológico

En la búsqueda de pistas para dilucidar cómo aconteció uno de los cambios morfológicos más veloces jamás observados en la evolución, la comunidad científica se topó hace dos años con una pista inesperada que ahora rastrean varios grupos de neurobiólogos. Esa nueva pieza del rompecabezas, descubierta por Geoffrey Woods y Cristopher Walsh, de las Universidades de Leeds y Harvard, es un gen cuyas mutaciones desencadenan la microcefalia humana, una enfermedad hereditaria que frena durante el desarrollo embrionario el crecimiento de la corteza cerebral. Es el área que coordina el razonamiento abstracto, la capacidad de planificación y otras funciones cognitivas superiores. En las víctimas de la microcefalia, el cerebro se reduce a 400 centímetros cúbicos, prácticamente igual que el de Lucy, la hembra Australopithecus afarensis que en los años 70 demostró nuestro remoto parentesco con chimpancés, gorilas y orangutanes.

El gen ASPM

El profesor Woods y sus colaboradores observaron que las mutaciones de ese gen llamado ASPM originaban una incorrecta producción en los tejidos fetales de una proteína, que es fundamental para la proliferación de las neuronas en la corteza cerebral. La curiosidad empujó al equipo de Geoffrey Woods a rastrear las bases de datos que almacenan los genomas descifrados del ratón, el gusano común y otras especies para escrutar la estructura de ese gen en diferentes animales. Con sorpresa, observaron que la proteína codificada por el gen ASPM tiene un tamaño superior en aquellas criaturas con un cerebro proporcionalmente grande. Pronto sospecharon que la expansión de nuestro cerebro podía estar asociada a otras mutaciones en el gen ASPM de efecto inverso: una mayor generación de neuronas en el córtex cerebral. Para confirmar esta hipótesis, el equipo de Walsh decidió desarrollar en su laboratorio de Harvard ratones transgénicos a los que se introduciría el gen humano ASPM para comprobar si efectivamente desarrollan un cerebro más grande.

El estudio original publicado en "Nature Genetics" despertó el interés de otros científicos que investigan la evolución de nuestro desproporcionado cerebro. En diciembre pasado, Jianzhi Zhang, de la Universidad de Michigan, aportó en "Genetics" más evidencias que implican al gen ASPM. Zhang comparó la secuencia de unidades bioquímicas del gen humano con la de los genes homólogos en chimpancés y orangutanes, así como en otras especies más lejanas a nosotros (perros, hamsters y monos reshus).

El resultado de ese análisis comparativo fue esclarecedor: el gen humano ASPM muestra un tasa de modificaciones estructurales muy superior a la detectada en nuestros parientes más cercanos, los chimpancés y orangutanes. Desde el punto de vista evolutivo, esa observación significa que el gen humano ha estado sometido a una intensa "presión positiva" de la selección natural que a la postre confirió ventaja a nuestra especie.

En un estudio publicado este mes en la revista "Human Molecular Genetics", el investigador Bruce T. Lahn, de la Universidad de Chicago, confirma este extremo y cuantifica en quince los cambios sustanciales ocurridos en la estructura del gen ASPM, aquéllos que por conferir ventajas biológica se extienden a toda la población, desde que nuestra especie y los chimpancés siguieron distintos rumbos evolutivos. Se sabe que existen otros genes implicados en la microcefalia humana y puede que ASPM no sea el único determinante del tamaño de nuestro cerebro, pero a la luz de los hallazgos de los últimos dos años su participación habría sido decisiva.

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