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¿Qué hizo que los cerebros primates fueran tan grandes?

Los beneficios de un gran cerebro pueden parecernos obvios. Pero muchas criaturas además de los humanos han prosperado sin ellas y continúan haciéndolo bien, muchas gracias. Después de todo, como Alex DeCasien, un estudiante graduado en antropología en la Universidad de Nueva York, "el cerebro es súper costoso de cultivar y mantener". Para los antropólogos, esto plantea un misterio evolutivo: qué llevaría a una criatura a invertir tanta energía en un órgano que no proporciona ningún beneficio inmediato de caza, apareamiento o defensa?

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Hace más de dos décadas, los antropólogos comenzaron a adoptar la "teoría del cerebro social" como una posible respuesta. Esta idea afirma que fueron los desafíos de manejar relaciones e interacciones sociales cada vez más complejas lo que impulsó principalmente el desarrollo de cerebros más grandes, en oposición al desafío de encontrar comida. Después de todo, ser una criatura social es mucho trabajo. Pero un nuevo estudio de DeCasien apunta a esta teoría dominante al sugerir un catalizador diferente para el desarrollo del cerebro: la fruta.

En su investigación, DeCasien se centra principalmente en las diferencias entre los sexos en los primates. Hace unos años, estaba estudiando los estudios sobre las diferencias de tamaño del cerebro entre los sexos de los primates, y se topó con lo que ella llama una "gran contradicción". Encontró diferentes estudios recientes que sugieren que los primates poliginandrosos (los que se aparean con múltiples parejas) o los primates monógamos (los que mantienen relaciones de apareamiento a largo plazo con una pareja) tenían cerebros más grandes que el otro. Curiosamente, "ambos reclamaron el apoyo de la hipótesis del cerebro social", dice DeCasien.

Algunos de estos científicos argumentaron que administrar múltiples parejas gravaría más la mente y alentaría el desarrollo de cerebros más grandes, mientras que otros sugirieron que forjar un vínculo de apareamiento duradero con una pareja requeriría más capacidad mental. "Al reevaluar esta contradicción obvia, quería tener en cuenta esas ideas más antiguas", dice DeCasien. Utilizando técnicas modernas y datos ampliados, DeCasien y su equipo lo hicieron en un estudio publicado esta semana en la revista Nature Ecology and Evolution .

Su conclusión: esas ideas antiguas eran correctas, en su mayoría.

Estudios más antiguos sobre el desarrollo del cerebro de los primates se basaron en 43 especies de primates, dice DeCasien. Los conjuntos de datos modernos le permitieron a su equipo utilizar datos del tamaño del cerebro de más de 140 especies. Compararon estos tamaños de cerebro con las dietas y los factores de la especie basados ​​en el desarrollo social, como el tamaño del grupo y el sistema de apareamiento. Pudieron reducir esos números con técnicas avanzadas de análisis estadístico desarrolladas o refinadas en la última década.

"Empleamos todos los métodos más nuevos que están disponibles", dice DeCasien. (Esta es la razón por la que "tenemos un número ridículo de tablas suplementarias" en el estudio, agrega).

Después de realizar esos análisis, el equipo de DeCasien concluyó que la dieta, no la complejidad social, parecía estar más correlacionada con los tamaños cerebrales más grandes entre los primates. Específicamente, los primates que se alimentaban principalmente de frutas, como los chimpancés o los monos araña, parecían tener los tamaños cerebrales más grandes. (Notablemente, los humanos fueron excluidos de los datos porque "somos un caso atípico con respecto al tamaño del cerebro", según el estudio, una práctica común en la investigación comparativa del tamaño del cerebro).

Eso tiene sentido, porque la fruta es una fuente de alimento mucho más rica en nutrientes que el follaje, dice Katherine Milton, antropóloga física de la Universidad de California en Berkeley que investiga la ecología dietética de los primates y no participó en este estudio. "Debido a que los primates altamente folívoros [que comen hojas] generalmente toman menos energía preparada por unidad de tiempo que los primates altamente frugívoros [que comen frutas], uno pensaría que el tamaño de su cerebro se correlacionaría con esta diferencia en la dieta", dijo Milton por correo electrónico.

Sin embargo, el simple hecho de tener acceso a esos nutrientes no explica por sí solo por qué los primates que se alimentan de fruta desarrollarían cerebros más grandes, dice DeCasien. "Aumentar la calidad de su dieta ... le permite la posibilidad de aumentar el tamaño de su cerebro, pero aún no explica por qué sería ventajoso", dice DeCasien, y mucho menos lo suficientemente ventajoso como para justificar gastar más recursos en su cerebro que otras partes de su cerebro. cuerpo.

Esa ventaja viene en la dificultad requerida para encontrar buenos frutos, dice DeCasien. Como Milton escribió en un estudio de 1981 que comparó a los monos araña frugívoros con los monos aulladores folívoros, "la fruta es un recurso alimenticio más distribuido en parches en los bosques tropicales que las hojas [...] Por lo tanto, los monos araña se enfrentan a un problema mucho más complejo que los aulladores con respecto a ubicando sus fuentes de alimentos ya que, en efecto, se trata de un área de suministro de más de 25 veces más grande ”. El estudio señaló que los monos araña tienen un tamaño del cerebro superior al doble que los monos aulladores en promedio, y especuló que las dificultades de aprender a Encontrar y recordar dónde se encuentran las frutas podría haber impulsado ese crecimiento.

"La complejidad cognitiva que se requiere para ser más eficiente en la búsqueda de esas cosas también proporcionaría la presión selectiva para aumentar el tamaño del cerebro", dice DeCasien.

Sin embargo, Robin Dunbar, un antropólogo y psicólogo evolutivo de la Universidad de Oxford que desarrolló la hipótesis del cerebro social, dice que el estudio de DeCasien tiene un "defecto grave en [su] estructura completa". Dunbar dice que la dieta es una limitación para el tamaño del cerebro, mientras que la socialidad sirve como una causa para el desarrollo del cerebro. Comparar estos entre sí como si fueran equivalentes es incorrecto, dice Dunbar; En su opinión, son explicaciones complementarias, no alternativas.

"Lo que esencialmente afirman es que las mejoras en la dieta impulsaron la evolución de los cerebros grandes para permitir mejoras en la dieta", dice Dunbar. Agrega que los investigadores fueron incorrectos al observar el tamaño total del cerebro cuando deberían haberse centrado en el tamaño de la neocorteza, la parte del cerebro involucrada en la cognición, el razonamiento espacial y el lenguaje, que Dunbar analizó en su artículo de 1992 proponiendo el cerebro social. hipótesis.

Dunbar también está en desacuerdo con los datos utilizados por DeCasien y su equipo que muestran que los comedores de frutas tienen cerebros más grandes que los comedores de hojas, y dicen que ignoraron la investigación desde 1992 que refuta esta afirmación.

Otros investigadores que estudian la evolución de los primates fueron menos críticos. "Los resultados de los autores son muy convincentes", dice Michael Schillaci, un antropólogo evolutivo de la Universidad de Toronto y no participó en el estudio. El trabajo de DeCasien "proporciona un apoyo muy fuerte para una explicación ecológica de la evolución del tamaño del cerebro en los primates, que es un sello distintivo de nuestro pedido", dice. Sin embargo, dice que no está seguro de si comer fruta específicamente ayudó a impulsar la evolución del tamaño del cerebro en humanos, los descendientes de primates, también.

El antropólogo evolutivo de la Universidad de Durham, Robert Barton, está de acuerdo con algunos de los hallazgos de DeCasien, específicamente que la hipótesis del cerebro social probablemente no sea el principal impulsor del desarrollo del cerebro. Sin embargo, Barton, que no participó en este estudio y actualmente está trabajando en un estudio más amplio sobre el mismo tema, dice que dudaría en señalar cualquier tipo específico de alimento como impulsor del desarrollo del cerebro.

"Donde estamos de acuerdo es que hay poca o ninguna evidencia de un efecto de" cerebro social "en estos grandes conjuntos de datos, y que hay correlaciones más sólidas con las variables ecológicas", dijo Barton por correo electrónico.

Por su parte, DeCasien advierte que la fruta y la dieta no son los únicos impulsores de la evolución del tamaño del cerebro entre los primates, solo el dominante de su análisis. Ciertamente, las demandas sociales cada vez más complejas ciertamente jugaron un papel importante en alentar el crecimiento del tamaño del cerebro, dice ella. "No es que sea uno y no el otro", dice ella. "Definitivamente creemos que estas cosas son un tipo de coevolución juntas".

¿Qué hizo que los cerebros primates fueran tan grandes?