Els gens neandertals expliquen la rotunditat dels cervells humans moderns

Un grup d’investigacions en creixement suggereix que, de moltes maneres, nosaltres Homo sapiens no són tan diferents del nostre parent proper Homo neanderthalensis. Igual que els éssers vius, els neandertals van crear art, van expressar la seva cultura i van tenir cura dels membres de la seva comunitat. Però sí que ens diferenciem d’ells en dues formes, possiblement connectades, de la forma dels nostres cranis i del fet que no ens hem extingit.

Això és perquè els cranis, crucialment, tenen cervells. Els cranis humans moderns tenen una forma rodona i globular, mentre que els cranis dels neandertals són allargats. En un estudi publicat el dimecres a Biologia actual, un equip internacional de científics es va convertir en el primer en identificar els factors genètics que probablement van conduir a aquestes diferències convincents de forma. Al seu torn, ens han apropat un pas més cap a la comprensió del que significa ser membre de les nostres diferents espècies.

"La motivació per estudiar la forma única de la cervesa humana és que representa una de les característiques anatòmiques més ben establertes i clarament definides que distingeixen Homo sapiens d’altres espècies humanes ”, va dir el primer autor i antropòleg biològic Philipp Gunz Invers.

Gunz treballa com a investigador a l'Institut Max Planck d'Antropologia Evolutiva. Els cranis, explica, són finestres cap a la biologia del cervell. Els científics han sabut que els neandertals i els humans moderns tenen cranis de diferents formes, però com que el teixit cerebral no es fosilitza, la biologia subjacent ha romàs esquiva. Així doncs, aquí l’equip va adoptar un enfocament interdisciplinari, que combina l’anàlisi de crani fòssil amb imatges cerebrals i la seqüenciació de gens moderna.

És important assenyalar que els nostres cervells no sempre han estat globulars. El més antic Homo sapiens Els fòssils, trobats al Marroc i datats fa uns 300.000 anys, tenen endocranis volums que cauen en l’abast dels humans actuals, però endocranials formes que són allargades. Això significa que tenien cervells grans, però no eren rodons. Els treballs anteriors realitzats per Gunz demostren que la mida del cervell moderna va sorgir al voltant de 300.000 anys enrere, però els cervells globulars van sorgir fa uns 40.000 anys - gairebé al mateix temps que es van extingir els neandertals.

Gunz diu que el notable canvi de Homo sapiens Les formes endocranials reflecteixen probablement "canvis evolutius en l'organització de les estructures del cervell humà, potser fins i tot de manera precisa que les diferents àrees estiguin connectades entre si".

Per explorar aquesta idea, l’equip va desenvolupar una mesura de globularitat acordada mitjançant la creació d’impressions virtuals de l’interior dels neandertals i les modernes malalties humanes. A continuació, van mesurar la globularitat dels cervells de 4.469 persones vives amb l'ajut de les exploracions cerebrals de la RM. Els científics també van examinar l’ADN d’aquests participants, buscant fragments de l’antic ADN de Neandertal amb l’esperança que podria existir una connexió entre la ascendència de Neandertal i la forma del cervell. Tot i que els neandertals estan extints, el seu llegat genètic viu a causa de trys antics amb humans anatòmicament moderns.

Els científics van descobrir que, tot i que tots els éssers humans vius tenen formes de crani que són clarament diferents dels cranis neandertals, la gent moderna varia en el seu grau de globularitat cerebral. A més, van descobrir que, entre els éssers humans vius, els fragments d’ADN de Neandertal en els cromosomes 1 i 18 es correlacionen amb reduït globularitat.

"Igual que altres aspectes de l'anatomia cerebral, el grau de globularitat probablement es veurà influït per la variació de molts gens diferents, cadascun amb un petit efecte", explica Gunz. "Els efectes de cada fragment neandertal associat van ser subtils, però es van detectar a causa de l’ús d’una gran mida de la mostra en el nostre estudi".

Aquests fragments neandertals es van lligar llavors a l’activitat del gen alterat en els teixits de l’estructura cerebral, incloent-hi el putamen als ganglis basals i el cerebel. Els gens amb els quals els fragments s'associen, UBR4 i PHLPPI, juguen un paper important en el desenvolupament del cervell - i és probable que aquí estigui la relació entre globularitat cerebral i mecanismes cerebrals. Els ganglis basals contribueixen a funcions cognitives com l’aprenentatge i la planificació d’habilitats, i el cerebel, que conté el 50 per cent de les neurones del cervell, és important per al processament del llenguatge i la memòria de treball.

Gunz emfatitza que els efectes de portar fragments de neandertals que afecten la forma del cervell són subtils en el millor dels casos, i el seu enfocament a la globularitat no va ser motivat per "la idea que la forma del cervell ens pugui dir alguna cosa simple sobre el nostre comportament". la ronda, els cerebelums que es van omplir d’humans podrien haver-nos donat una cama social i cognitiva sobre els neandertals. Gunz pensa que “no hi ha cap raó per esperar cap correlació directa entre la forma i el comportament generals del cervell”.

Però les conclusions suggereixen que els mecanismes de desenvolupament probablement van contribuir a l'evolució de la forma i la funció moderns del cervell, cosa que ens va permetre ser el sentiment, pensant que som avui. L’equip té previst continuar estudiant els gens associats a la globularitat, amb l’esperança que revelin altres maneres en què aquest tret estigui vinculat a la biologia humana. Som els únics que han deixat els humans a la Terra, i per què encara és un misteri.