Cefalización y evolución del cerebro humano
Un día, en el recreo, Joaquín dice: «Los humanos somos los más inteligentes porque tenemos el cerebro más grande». Valentina le contesta: «¿Y las ballenas? ¿Y los neandertales?». ¿Quién tiene razón? Para responder hay que entender cómo cambió el sistema nervioso de los vertebrados, qué se transformó en nuestro linaje y qué puede (y qué no puede) decirnos un cráneo fósil. Vamos a volver a esta discusión al final.
Cefalización en los vertebrados
En los animales, el sistema nervioso tiende a concentrarse en la cabeza, donde están además los órganos de los sentidos y la boca. A esa tendencia se la llama cefalización.
En los vertebrados el encéfalo tiene las mismas regiones generales, pero con distinto desarrollo:
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Bulbo raquídeo y cerebelo: funciones vitales (respiración, latidos) y equilibrio y coordinación de los movimientos.
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Mesencéfalo: reflejos visuales y auditivos.
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Cerebro (telencéfalo): procesa información, memoria, aprendizaje. Su capa externa es la corteza cerebral.
Mayor cefalización suele ir con una corteza más grande y plegada, más conexiones entre neuronas y conductas más complejas: aprendizaje, memoria, resolución de problemas, vida social. Un pez responde sobre todo con conductas innatas; un primate aprende, imita y planifica.
Definí el concepto de cefalización y explicá qué significa que un grupo de vertebrados tenga un mayor grado de cefalización. Nombrá un grupo de vertebrados que lo…
Definí el concepto de cefalización y explicá qué significa que un grupo de vertebrados tenga un mayor grado de cefalización. Nombrá un grupo de vertebrados que lo muestre claramente.
Compará el grado de cefalización de un pez, un reptil y un mamífero primate. Explicá qué cambios en el encéfalo suelen acompañar a una mayor cefalización (por ejemplo,…
Compará el grado de cefalización de un pez, un reptil y un mamífero primate. Explicá qué cambios en el encéfalo suelen acompañar a una mayor cefalización (por ejemplo, en el desarrollo de la corteza) y cómo se relacionan con la complejidad de la conducta.
La corteza cerebral humana
En los humanos la corteza cerebral está muy desarrollada y plegada (los pliegues aumentan la superficie sin agrandar demasiado el cráneo). Está dividida en dos hemisferios y cada uno en cuatro lóbulos. No hace falta memorizar el detalle: alcanza con reconocer sus funciones principales.
| Lóbulo | Ubicación | Función básica |
|---|---|---|
| Frontal | adelante | movimiento voluntario, planificación, toma de decisiones, lenguaje (producción) |
| Parietal | arriba y atrás | sensibilidad del cuerpo (tacto, dolor, temperatura), ubicación en el espacio |
| Temporal | a los costados | audición, memoria, comprensión del lenguaje |
| Occipital | atrás | visión |
Nombrá las cuatro lóbulos principales de la corteza cerebral humana y escribí una función básica asociada a cada uno (por ejemplo, la visión, el lenguaje o el movimiento…
Nombrá las cuatro lóbulos principales de la corteza cerebral humana y escribí una función básica asociada a cada uno (por ejemplo, la visión, el lenguaje o el movimiento voluntario).
Hominización y cerebralización
Dos procesos se superponen en la evolución de nuestro linaje:
Un rasgo de la hominización es el bipedismo; un rasgo de la cerebralización es el aumento del volumen craneal. La evidencia fósil muestra que no ocurrieron a la vez: los australopitecos ya caminaban erguidos hace unos 4 millones de años con un cerebro de apenas 450 cm³, parecido al de un chimpancé. El aumento marcado del cerebro vino mucho después, en el género Homo.
Diferenciá hominización de cerebralización. Escribí una definición breve de cada proceso y un rasgo que corresponda a cada uno.
Diferenciá hominización de cerebralización. Escribí una definición breve de cada proceso y un rasgo que corresponda a cada uno.
Joaquín afirma que el bipedismo, la liberación de las manos y el aumento del cerebro ocurrieron «de golpe» y a la vez. Explicá por qué la evidencia fósil sugiere más…
Joaquín afirma que el bipedismo, la liberación de las manos y el aumento del cerebro ocurrieron «de golpe» y a la vez. Explicá por qué la evidencia fósil sugiere más bien un proceso gradual y no simultáneo, y relacioná la postura bípeda con la hominización.
Leer el volumen craneal
El volumen craneal de un fósil se mide en cm³ y se usa como indicador del tamaño del cerebro. Mirá la serie de datos:
| Especie | Volumen craneal aproximado (cm³) |
|---|---|
| Australopithecus afarensis | 450 |
| Homo habilis | 600 |
| Homo erectus | 900 |
| Homo sapiens | 1.350 |
Pero la tabla tiene límites:
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Son valores aproximados y promedios; cada especie varía entre individuos.
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El volumen no dice nada de cómo estaba organizada la corteza ni cuántas conexiones había.
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No permite inferir con certeza lenguaje articulado o pensamiento abstracto en un fósil: de un cráneo no se «lee» una mente.
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Algunas variantes arcaicas tienen volumen algo mayor que otras más recientes, así que la progresión no es una línea recta.
La siguiente tabla muestra el volumen craneal aproximado de algunos homínidos: | Especie | Volumen craneal aproximado (cm³) | |---|---| | Australopithecus afarensis* |…
La siguiente tabla muestra el volumen craneal aproximado de algunos homínidos:
| Especie | Volumen craneal aproximado (cm³) |
|---|---|
| Australopithecus afarensis | 450 |
| Homo habilis | 600 |
| Homo erectus | 900 |
| Homo sapiens | 1.350 |
- a) Describí la tendencia que muestran los datos.
- b) Calculá cuántas veces aproximadamente es mayor el volumen de Homo sapiens respecto de Australopithecus afarensis.
- c) Explicá por qué el volumen craneal por sí solo no alcanza para explicar todas las capacidades de una especie.
Cambio biológico y cambio cultural
Nuestra especie cambia por dos vías. El cambio biológico se transmite por los genes (por ejemplo, la forma del cráneo). El cambio cultural se transmite por aprendizaje: lenguaje, herramientas, técnicas, costumbres. Se acumula mucho más rápido: un celular no apareció por una mutación, apareció por conocimiento compartido de generación en generación.
Las dos vías no se pueden separar. El cerebro permite la cultura, y la cultura (cocinar, cazar en grupo, el lenguaje) crea nuevas condiciones en las que la selección natural actúa sobre el cerebro. Dos personas con cerebros del mismo tamaño pueden desarrollar capacidades muy distintas si crecen con diferente educación, alimentación o estímulos.
El determinismo biológico a debate
Esta idea tuvo consecuencias graves. En el siglo XIX, la craneometría midió cráneos para «demostrar» que unos grupos humanos eran superiores a otros. Se usó para justificar discriminación, la eugenesia y, más tarde, el nazismo. Hoy sabemos que esas conclusiones eran prejuicios disfrazados de ciencia: se elegían los datos y se medían sin control.
Argumentos de la biología actual contra el determinismo:
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Variación dentro de Homo sapiens. El volumen craneal varía mucho entre personas sanas (en general se acepta un rango de más de 1.000 a más de 1.700 cm³), y no se relaciona con las capacidades. Las diferencias de tamaño se asocian con el tamaño corporal, la edad y el sexo, no con la inteligencia.
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Los neandertales. Tenían un volumen comparable o algo mayor que el nuestro y, sin embargo, no los consideramos «más inteligentes».
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Ambiente y cultura. La nutrición, el cuidado, la educación y las experiencias modifican el desarrollo del cerebro y su uso. Un mismo genotipo puede dar resultados distintos en ambientes distintos.
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Genes y cerebro no son destino. Los genes aportan información sobre proteínas; la conducta surge de la interacción entre genes, cerebro, ambiente y cultura.
Explicá en qué consiste el determinismo biológico y por qué es cuestionado por la biología actual. Usá como ejemplo la idea de que las capacidades de una persona o de un…
Explicá en qué consiste el determinismo biológico y por qué es cuestionado por la biología actual. Usá como ejemplo la idea de que las capacidades de una persona o de un grupo humano quedarían fijadas por el tamaño de su cerebro. Incluí al menos dos argumentos, uno vinculado con la variación del volumen craneal dentro de Homo sapiens y otro con la influencia del ambiente y la cultura.
Los neandertales tenían, en promedio, un volumen craneal comparable o incluso algo mayor que el de Homo sapiens* actual. Analizá esta información y respondé: a) ¿Qué…
Los neandertales tenían, en promedio, un volumen craneal comparable o incluso algo mayor que el de Homo sapiens actual. Analizá esta información y respondé:
- a) ¿Qué conclusión errónea podría sacarse si se relacionara de manera directa volumen craneal con inteligencia?
- b) ¿Qué otros factores (organización de la corteza, conexiones neuronales, relación con el tamaño corporal, cultura) habría que considerar?
- c) Redactá una conclusión fundamentada de cuatro o cinco líneas.
Volvé al principio: Joaquín se equivoca al decir que somos inteligentes «porque» el cerebro es grande: las ballenas tienen cerebros mayores y los neandertales tenían volúmenes parecidos. Cuentan el tamaño relativo, la organización de la corteza, las conexiones y la cultura.