1. EL SER HUMANO
Las características del cerebro humano, su mayor tamaño relativo y su mayor complejidad, forman parte del proceso de hominización, el cambio evolutivo que ha llevado del primate primitivo al hombre.
En la actualidad sólo hay una especie animal a la que definir como ser humano. Dicha especie es el Homo sapiens sapiens. La palabra Homo designa a un género de animales. Un género animal suele estar representado por varias especies. En el caso del ser humano ya no ocurre así. En el pasado sí hubo simultáneamente varias especies humanas distintas a la vez sobre la Tierra, pero han desaparecido todas, menos una.
El hombre pertenece al orden de los primates y a la clase de los mamíferos. Hay dos ramas de mamíferos, los placentarios y los marsupiales. Los placentarios tienen una gestación más prolongada y la osificación de su cráneo empieza más tarde, algo que probablemente ha hecho posible que, a diferencia de los marsupiales, el cráneo de los placentarios y su contenido hayan podido ir teniendo relativamente más tamaño, a lo largo de la evolución filogenética (la definición de “filogenia” en el párrafo siguiente), en algunos casos, en cuanto la evolución siguió ese camino, tras las mutaciones genéticas correspondientes. De ahí que especies placentarias y marsupiales convergentes, con evolución física similar por caminos independientes, que por coincidencia compitieron por un mismo nicho ecológico, hayan evolucionado probablemente hacia el dominio de las placentarias sobre las marsupiales, en algunos casos que han observado los paleontólogos, como se sospecha que podría haber ocurrido entre Smilodon y Thylacosmilus, por ejemplo, por la mayor ventaja que hipotéticamente habría supuesto un cerebro de mayor tamaño, en el caso de los placentarios, al competir por un mismo nicho con los marsupiales convergentes. De ahí también, probablemente, que haya sido posible para los placentarios la evolución hacia la hominización, al ser una de las características peculiares de los homínidos un tamaño del cerebro progresivamente mayor.
La filogenia consiste en los cambios entre padres e hijos, otra manera de reflejarse el progresivo aumento de complejidad de los sistemas físicos. La ontogenia consiste en los cambios en un mismo ser vivo a lo largo de su desarrollo embrionario. Los cambios filogenéticos se deben a mutaciones genéticas. Todos los hijos son genéticamente distintos a sus padres, incluso los clones, porque hay diversos mecanismos de mutación genética actuando en la formación del huevo, no sólo la recombinación de los genes del padre y la madre.
Los primates son animales caracterizados, aparte de por ser mamíferos, por tener cinco dedos en la mano y pulgar oponible, por poder efectuar la pronosupinacion de la mano, por tener uñas en vez de garras, por ser plantígrados, por poseer visión estereoscópica frontal, por ser euterios, es decir, placentarios, y por tener el rinopalio, o corteza cerebral olfatoria, relativamente menos desarrollada. El orden de los primates probablemente surgió en el pleoceno, durante la era terciaria, hace unos 60 millones de años. Es probable que los primates evolucionaran a partir de mamíferos insectívoros, con un aspecto parecido al de las actuales musarañas, descendientes a su vez de reptiles primitivos.
Se ha dividido al orden de los primates en dos subórdenes: prosimios y simios, o antropoideos. El suborden de los prosimios se divide en los infraórdenes de lemuriformes, lorisiformes y tarsiformes. El suborden de los simios se divide en los infraórdenes de platirrinos y catarrinos. Los platirrinos son monos con cola, menos evolucionados que los catarrinos. Los monos platirrinos se dividen en tres géneros: tití, cebus y ateles.
Los monos catarrinos aparecieron hace unos 50 millones de años, probablemente en el eoceno. Se caracterizan por tener 32 dientes, incluido el ser humano adulto. Los monos catarrinos se clasifican en 4 familias: cercopitecos, hilobátidos, antropomorfos y homínidos. Los cercopitecos son los únicos catarrinos con cola, aunque en su caso no es prénsil. Los hilobátidos, con 4 especies, son los gibones, menos evolucionados que antropomorfos y homínidos. Los póngidos, o antropomorfos, se clasifican a veces en la misma familia que los hilobátidos, pues ambos son catarrinos, sin cola, que no son humanoides. Los póngidos se dividen en 3 géneros: Pongo, u orangutanes, Pan, o chimpancés, con dos especies, y Gorilla.
En la familia de los homínidos se encuentra ya a los seres humanos. Los homínidos se caracterizan por el bipedismo. Hay dos géneros conocidos pertenecientes a la familia de los homínidos: Australopithecus y Homo. De estos dos géneros de homínidos, uno de ellos, el género Australopithecus, ya se ha extinguido.
Los Australopithecus eran seres de aspecto casi humano, aunque posiblemente no eran totalmente humanos. Quizá ni siquiera fueran capaces de hablar, según algunas investigaciones de su laringe, que sugieren que no habrían sido capaces de vocalizar, de pronunciar vocales. Tal vez fueran parecidos a chimpancés bípedos, con más inteligencia que los chimpancés, lo que otorgaría a sus tribus un aspecto a medio camino entre una tribu de chimpancés y una tribu de hombres primitivos. Los restos fósiles han llevado a pensar que hubo varias especies de Australopithecus.
Dentro del género Homo también hay diversas especies conocidas, como es el caso de Homo erectus, o el caso del hombre de Neandertal, u Homo sapiens neanderthalensis, ambas especies ya extinguidas. Sólo queda una especie animal representante del género Homo: Homo sapiens sapiens, el ser humano moderno. Homo sapiens sapiens es la única especie animal representante del género Homo y el género Homo es el único género animal que queda como representante de la familia de los homínidos. El hombre es un simio catarrino sin cola y bípedo, de la familia de los homínidos, que es la única especie viva representante del género Homo y el único homínido que existe en la actualidad.
2. EL RASGO HUMANO CLAVE
Hay un fenómeno que podría tener relación con el cerebro de tamaño relativamente grande del ser humano: el fenómeno de la neotenia asociada al antropomorfismo. Es posible que el hombre sea simplemente un simio catarrino sin cola, antropomorfo, que se ha vuelto primero homínido (bípedo) y después humano (Homo) como resultado de la manifestación de la neotenia en el curso de su evolución filogenética.
El fenómeno de la neotenia consiste en manifestar en la edad adulta características infantiles, o larvarias; consiste en alcanzar la madurez sexual durante el estado de larva, como se explica en el libro Elementos de biología, de Planas Mestres, (p. 347). Un ejemplo típico de neotenia se encuentra entre los anfibios que conservan las branquias en la etapa adulta, como ocurre con el anfibio Proteus anguinus. Ocurre algo parecido con el ajolote, o Ambystoma mexicanum, por poner otro ejemplo. El fenómeno de la neotenia se observa en grupos diversos de animales: insectos, gusanos equiúridos, etc. No hay que confundir a la neotenia con la paidogénesis, que consiste en la capacidad de algunos individuos, con caracteres larvarios, para reproducirse mediante partenogénesis, como ocurre con algunos dípteros (la partenogénesis fue descrita por Aristóteles).
En un libro de Lamotte, Antropología neuroevolutiva, se decía ésto también, que el ser humano debía su aspecto a la neotenia. Lamotte refería habérselo leído a Changeaux, en su libro, El hombre neuronal. Changeaux refería habérselo leído a Bolk, en un trabajo de 1926. Bolk había hecho mención al parecido entre el chimpancé joven y el hombre adulto, de ahí la sospecha de la persistencia de rasgos fetales en el humano adulto. Según Bolk, aquéllo que es una etapa de transición, en la ontogénesis de otros primates, parecería haberse convertido en una etapa final en el hombre, en referencia a los rasgos faciales, como la reducción del arco superciliar, etc. Bolk decía que el cráneo del hombre se parece al de un feto de chimpancé convertido en adulto y que por ello sería un animal neoténico.
3. EVOLUCIÓN Y CEREBRO
Se suele considerar a la vida como aquella propiedad que define a los seres vivos, que son los que se caracterizan por presentar, por ejemplo, reproducción, nutrición, organización, crecimiento, propósito específico (comportamiento propositivo), excitabilidad, motilidad y adaptabilidad. No hay vida, sino seres vivos. La vida es un concepto abstracto, como la conciencia: no hay conciencia sino seres conscientes.
Los seres vivos se clasifican por sus características y por su ubicación a lo largo del árbol evolutivo. La primera división de la vida se establece entre procariotas, o células primitivas, y eucariotas, o células modernas. Las eucariotas tienen el material genético dentro de un núcleo celular con membrana. Las células de los humanos son eucariotas, las bacterias son células procariotas. Según Margulis y otros investigadores previos las células eucariotas podrían ser un estado simbiótico de células procariotas, pues algunos de los orgánulos dentro de las células eucariotas parecen células procariotas, como las mitocondrias, que incluso tienen en su interior cromosomas sin núcleo. Los cromosomas son orgánulos intracelulares en los que están empaquetados los genes de la célula. Los genes son cadenas de ácidos nucleicos, con información genética, para sintetizar proteínas, codificada en esas cadenas.
Los procariotas son dos grupos de seres vivos: bacterias y cianofíceas. Los eucariotas están constituidos por protistas, hongos, metafitas y metazoos. Los protistas son seres unicelulares, como los procariotas, pero son eucariotas. Los protistas pueden ser animales, los protozoos, o vegetales, las protofitas. Entre los protozoos resultan interesantes los cianoflagelados, pues su estructura es similar a la de unas células llamadas coanocitos. Las metafitas son las plantas. Los metazoos son los animales formados por muchas células, o animales multi o pluricelulares. Los metazoos se dividen en parazoos, mesozoos y eumetazoos.
Los parazoos son las esponjas de mar. Se caracterizan por presentar diferenciación celular, es decir, especialización de sus células, pero sin formar tejidos aún. Los tejidos aparecieron en el reino animal en cuanto apareció la lámina basal, una estructura laminar que separa un grupo celular de otro, caracterizando a cada tejido como el grupo celular separado por una lámina basal. Uno de los tipos celulares de las esponjas es el coanocito, parecido a un cianoflagelado, lo cual lleva a pensar que los metazoos, de los cuales las esponjas son un primer representante más primitivo, podrían ser el resultado de una asociación entre protistas procedentes de una misma célula germinal, más o menos diferenciados entre sí, unidos en lo que a la larga ha resultado ser algo así como un propósito común, una sola vida individual. Estos protistas, que habrían dado lugar a los metazoos, habrían procedido de una célula huevo común.
Las esponjas poseen neuronas, pero no circuitos neurales, así que tal vez estén en la antesala evolutiva del fenómeno mental y de la propiedad de la conciencia. Probablemente carezcan de mente (capacidad de computar información abstracta) y conciencia (yo consciente), a pesar de tener ya neuronas.
Los mesozoos son un estado intermedio entre parazoos y eumetazoos. Los eumetazoos son metazoos con epitelios, con tejidos celulares. Los eumetazoos crecen a partir de una célula embrionaria, que se divide, multiplica y subespecializa, empezando a formar tejidos. Primero, forma capas de células: si el embrión tiene dos capas, los eumetazoos se denominan diblásticos, si tiene tres, triblásticos. Los eumetazoos diblásticos presentan simetría radial; son los ctenóforos y los cnidarios. Los cnidarios son los pólipos, las medusas y las anémonas. Los eumetazoos triblásticos presentan simetría bilateral, excepto los equinodermos, las estrellas de mar, que tienen simetría radial. La importancia de los eumetazoos triblásticos estriba en que, a diferencia de los demás seres, y con la excepción de los equinodermos, por su simetría radial, que lo hace improbable, presentan el fenómeno de la cefalización: tienen cabeza.
La cefalización es el desarrollo de un polo cefálico en el cuerpo del animal, por el que se establece una simetría entre sus dos polos, o extremos, de modo que uno de ellos se va a especializar en ser la cabeza del animal. Se trata de una novedad importante a la hora de buscar comida mediante el movimiento autónomo, que originalmente empezó siendo natatorio, ya que la vida se desarrolló en el mar.
Los eumetazoos triblásticos se dividen en acelomados (platelmintos, etc.), seudocelomados (nematelmintos, rotíferos, etc.), y celomados, dependiendo de si tienen, o no, o casi, cavidad celómica. Los celomados, dependiendo de dónde aparezca un orificio que se llama blastoporo, en la fase en la que el huevo se está dividiendo y formando una primera bola de células, se dividen en protostomios y deuterostomios. En los protostomios el blastoporo se sitúa de modo que de lugar a la boca. En los deuterostomios dará lugar al ano.
Los protostomios se dividen en anélidos, artrópodos y moluscos. Los artrópodos se dividen en quelicerados (arácnidos, merostomos y picnogónidos) y antenados, o mandibulados (crustáceos, miriápodos e insectos). Los moluscos son el primer grupo animal en el que los agrupamientos de neuronas en el polo cefálico, los ganglios neurales cefálicos, se fusionan por primera vez en un órgano al que considerar ya un cerebro, siendo especialmente notable el hecho en el caso de los cefalópodos, como el pulpo, que manifiesta unas habilidades mentales sorprendentes, incluso creatividad en la solución de problemas, como los chimpancés o los periquitos.
Los deuterostomios son interesantes, por ser los animales en los que el sistema nervioso se sitúa en posición dorsal. Los deuterostomios se dividen en equinodermos y cordados. Los equinodermos, con simetría radial, son las estrellas, los erizos de mar y las holoturias. Los cordados se caracterizan por tener, en posición dorsal, un cordón, llamado “corda”, por tener un tubo nervioso cerca de la corda y por tener faringe. Hay cuatro tipos de cordados: cefalocordados (amphioxus), urocordados (ascidia), perennicordados y craneados. Los craneados son los animales con cráneo. Los craneados se dividen en mixinoides (ciclóstomos, como la lamprea) y vertebrados.
Los vertebrados se caracterizan por poseer tejido óseo y por dividirse en cabeza, tronco y cola (el ser humano tiene la cola atrofiada). La cabeza es el miembro único del polo cefálico, aunque formado por dos mitades simétricas y unidas, cerebro incluido. La cabeza está unida al cuerpo por el cuello, y compuesta por cráneo y cara. Los vertebrados son los anamniotas (peces y anfibios) y los amniotas (reptiles, aves y mamíferos). Los mamíferos incluyen, entre otros, a los insectívoros, a partir de los cuales evolucionaron los primates, incluidos los humanos. El ser humano, con simetría bilateral, tiene más en común con una holoturia, o con un erizo de mar, o con una estrella de mar, a pesar de presentar simetría radial, que con un pulpo, o con una mantis religiosa, con simetría bilateral.
El aumento del tamaño relativo del cráneo en el hombre moderno quizá tenga que ver con la tendencia a conservar las proporciones infantiles en el adulto (neotenia). Han aumentado, a lo largo de la filogenia, tanto el continente como el contenido. Hay que tener en cuenta que la hiperplasia (aumento del número de células) del cerebro no siempre da lugar a individuos sanos, ni siquiera viables: en la actualidad, el aumento por encima de la media estimada del tamaño del cerebro, la megalencefalia, se considera patológica. Hay diversos tipos de megalencefalia descritos en la patología médica, todos ellos categorizados como enfermedad (véase, por ejemplo: Bruner E. et al. Functional craniology and brain evolution: from paleontology to biomedicine. Frontiers in Neuroanatomy 2014).
El aumento del volumen ocupado por la caja craneana no ha ido paralelo al aumento del número de neuronas del cerebro, a lo largo de la filogenia, como recordaba Mora en su libro: Continuum ¿cómo funciona el cerebro? El número de neuronas ha aumentado a mayor ritmo que el volumen craneal. Probablemente haya sido la aparición de las circunvoluciones cerebrales en su corteza, formando pliegues, es decir, más superficie de corteza en un mismo volumen, lo que ha hecho posible la viabilidad del cráneo humano, a pesar de haber habido un mayor aumento de neuronas que de capacidad craneal a lo largo de la evolución filogenética de la especie.
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