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Ciencia & Tec

Caminar erguido propició el crecimiento cerebral fuera del útero


Durante mucho tiempo se creyó que el parto en humanos es más complejo y doloroso que en los grandes simios como resultado de los cerebros humanos más grandes y las dimensiones estrechas de la pelvis de la madre.

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El parto también fue un proceso muy complejo en los primeros homínidos que dieron a luz recién nacidos con cerebros relativamente pequeños, con importantes implicaciones para su desarrollo cognitivo.

Durante mucho tiempo se creyó que el parto en humanos es más complejo y doloroso que en los grandes simios como resultado de los cerebros humanos más grandes y las dimensiones estrechas de la pelvis de la madre. Investigadores de la Universidad de Zúrich ahora han utilizado simulaciones en 3D para obtener nuevas conclusiones.

Compared to monkeys, the human brain can grow longer outside the womb, allowing children to learn their cognitive skills.

Durante el nacimiento humano, el feto generalmente navega por un canal de parto estrecho y enrevesado al flexionar y rotar la cabeza en varias etapas. Este proceso complejo conlleva un alto riesgo de complicaciones en el parto, desde un parto prolongado hasta la muerte fetal o materna. Durante mucho tiempo se creyó que estas complicaciones eran el resultado de un conflicto entre los humanos que se adaptan a caminar erguidos y nuestros cerebros más grandes.

El bipedalismo se desarrolló hace unos 7 millones de años y transformó drásticamente la pelvis de los homínidos en un verdadero canal de parto. Sin embargo, los cerebros más grandes no comenzaron a desarrollarse hasta hace dos millones de años, cuando surgieron las primeras especies del género Homo. La solución evolutiva al dilema provocado por estas dos fuerzas evolutivas en conflicto fue dar a luz recién nacidos neurológicamente inmaduros e indefensos con cerebros relativamente pequeños, una condición conocida como altricialidad secundaria.

Un grupo de investigación dirigido por Martin Häusler del Instituto de Medicina Evolutiva de la Universidad de Zúrich (UZH) y un equipo encabezado por Pierre Frémondière de la Universidad de Aix-Marseille han descubierto que los australopitecinos, que vivieron hace entre cuatro y dos millones de años, tenía un patrón de nacimiento complejo en comparación con los grandes simios. “Debido a que los australopitecinos como Lucy tenían tamaños de cerebro relativamente pequeños pero ya mostraban adaptaciones morfológicas al bipedalismo, son ideales para investigar los efectos de estas dos fuerzas evolutivas en conflicto”, dice Häusler.

Los investigadores utilizaron simulaciones tridimensionales por computadora para desarrollar sus hallazgos. Dado que no se conocen fósiles de australopitecinos recién nacidos, simularon el proceso de nacimiento utilizando diferentes tamaños de cabeza fetal para tener en cuenta el posible rango de estimaciones. Cada especie tiene una proporción típica entre el tamaño del cerebro de sus recién nacidos y adultos. Basándose en la proporción de primates no humanos y el tamaño medio del cerebro de un Australopithecus adulto, los investigadores calcularon un tamaño medio del cerebro neonatal de 180 g. Esto correspondería a un tamaño de 110 g en humanos.

Para sus simulaciones en 3D, los investigadores también tuvieron en cuenta el aumento de la movilidad de las articulaciones pélvicas durante el embarazo y determinaron un grosor realista de los tejidos blandos. Descubrieron que solo los tamaños de cabeza fetal de 110 ?g pasaban a través de la entrada pélvica y el plano medio sin dificultad, a diferencia de los tamaños de 180 g y 145 g. “Esto significa que los recién nacidos de Australopithecus eran neurológicamente inmaduros y dependientes de la ayuda, de forma similar a los bebés humanos de hoy”, explica Häusler.

Los hallazgos indican que es probable que los australopitecinos hayan practicado una forma de reproducción cooperativa, incluso antes de que apareciera el género Homo. En comparación con los grandes simios, los cerebros se desarrollaron durante más tiempo fuera del útero, lo que permitió a los bebés aprender de otros miembros del grupo. “Este período prolongado de aprendizaje generalmente se considera crucial para el desarrollo cognitivo y cultural de los humanos”, dice Häusler en un comunicado. Esta conclusión también está respaldada por las primeras herramientas de piedra documentadas, que datan de hace 3,3 millones de años, mucho antes de que apareciera el género Homo.

El estudio aparece en Communications Biology.

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