El profesor Richard Klein de Stanford cree que hubo un cambio neurológico en los cerebros humanos hace 50k años que permitió la aparición de pensamiento y habla complejos. Si ese fuera el caso, ¿por qué no hubo cambios en ninguna otra relación humana cercana?

El profesor Richard Klein de Stanford cree que hubo un cambio neurológico en los cerebros humanos hace 50k años que permitió la aparición de pensamiento y habla complejos.

El profesor Klein [1] es un investigador y autor bien conocido y respetado en esta área, pero, suponiendo que al menos esta fuera su opinión, me sorprendería si al menos no ha revisado las fechas y análisis de otros investigadores desde expresando esa opinión. No puedo hablar por él sobre eso y no he leído su opinión sobre el asunto.

Sin embargo, hay evidencia genética de apoyo para la hipótesis de 50ka, aunque no es concluyente [2]. Está a debate.

Surgen dudas porque 50ka es muy reciente, especialmente dado que los pueblos indígenas australianos casi seguramente llegaron a Australia en 50ka [3], presumiblemente dejando África alrededor de 72ka, más o menos. Y esa es una visión conservadora.

Dado también que habían desarrollado al menos 400 lenguajes de representación complejos (dependiendo de cómo cuente estas cosas) mientras estaban aislados en gran medida en la lejana Australia continental, y sabiendo que su genoma es “moderno”, tenemos que retrasar cualquier adaptación neurológica significativa a al menos 72ka.

A menos que sea por pura casualidad, desarrollaron exactamente las mismas variantes genéticas que todos los demás humanos modernos en un aislamiento casi total, por supuesto.

Si observamos la línea de tiempo genética relevante para los principales sospechosos de “cambio neurológico”, se cree ampliamente que uno de esos cambios ocurrió en SRGAP2, uno de los 23 genes que se duplican en humanos pero no en otros primates , y uno con implicaciones significativas para el cerebro humano.

Estas duplicaciones se sospechan en 3.4, 2.4 y hace alrededor de 1 millón de años, mucho antes de la 50ka indicada en la pregunta.

Es muy probable que SRGAP2 [4] haya desempeñado algún papel en el desarrollo posterior del lenguaje humano [5]. Se adapta muy bien al rompecabezas más grande de la evolución de nuestro cerebro y se asigna también al agrandamiento de los casos del cerebro humano y al apoyo a las ‘actualizaciones’ vasculares.

Y luego está FOXP2 [6] y el estudio al que hice referencia anteriormente [7] en apoyo de 50ka.

FOXP2 es un candidato específico del lenguaje aún más probable (que SRGAP2), aunque en su evolución funcional puede haber aprovechado las mutaciones anteriores en SRGAP2. Están enredados en la línea de tiempo, por así decirlo.

Para simplificar las cosas, los cambios más recientes específicos de humanos modernos a FOXP2 se han estimado en 50ka o más tarde. Sin embargo, surgen dudas debido a la evidencia contradictoria del movimiento humano moderno ‘fuera de África’. Y no podemos estar seguros exactamente de qué efecto ha tenido este cambio relativamente reciente (en un factor regulador) en nuestro desarrollo del lenguaje.

¿Hizo la conexión crítica final, por así decirlo, o fue más sutil? Simplemente no lo sabemos.

Anteriormente, quizás las sustituciones de aminoácidos más sustanciales que implican FOXP2 [8] sugirieron que tanto el genoma de Neanderthal como el de Denisovan mostraron los mismos cambios. Si se confirma, estas sustituciones sugerirían una fecha mucho más temprana para el desarrollo del lenguaje, alrededor de 300ka; es decir, antes de que los neandertales y los denisovanos se separaran de un último antepasado común con los humanos modernos.

Sin embargo, han surgido dudas sobre la contaminación moderna del ADN [9], así como la preocupación sobre los pequeños tamaños de muestra involucrados.

Un estudio más reciente sugirió varios sitios genómicos humanos que muestran evidencia de selección positiva, incluido KIAA0319 [10], y que ya estaban presentes en neandertales y denisovanos. Esto respalda una fecha anterior, quizás alrededor de 300ka.

Ese mismo estudio sugiere que en FOXP2, ROBO1 [11], ROBO2 [12] y CNTNAP2 [13] los cambios no codificantes aumentaron a alta frecuencia después de la separación de los neandertales y los denisovanos. Lo que podría significar un rango de citas para cambios serios del lenguaje funcional basado en el genoma entre 300 y 55 ka, o tal vez incluso más tarde. Esto podría ayudar a la contención de 50ka, al menos un poco.

En cualquier caso, el profesor Klein ha escrito que “el registro fósil implica que los humanos anatómicamente modernos o casi modernos estuvieron presentes en África en 150 ka …”. [14] Lo que me sugiere al menos que en ese momento albergaba dudas sobre cuándo exactamente llegó el “humano moderno” a la escena. Supongo que ser un humano moderno implica que ya se han producido cambios neurológicos importantes.

Sin embargo, los cerebros blandos no se fosilizan, dejándonos con recuentos genéticos, cajas cerebrales fosilizadas, cambios en la dieta y arte rupestre como evidencia de un posible cambio.

Todo sigue siendo objeto de debate, me temo.

… los registros fósiles y arqueológicos juntos indican que los africanos modernos se expandieron a Eurasia a partir de unos 50 ka.

Si ese fuera el caso, ¿por qué no hubo cambios en ninguna otra relación humana cercana?

Bueno, en primer lugar, muchas personas disputarían esa cita 50ka, como dije anteriormente. 72ka es probablemente más razonable, y otros lo han dicho aún antes.

En cuanto a la última afirmación de “ningún cambio” en nuestras “relaciones humanas cercanas” , ya he presentado un caso para posibles cambios “modernos” compartidos con los neandertales y los denisovanos.

Siguen siendo nuestros primos más cercanos, a cierta distancia. También están extintos, por supuesto. (Curiosamente, también se ha sugerido que otra línea de ‘homínidos misteriosos’ está al acecho dentro de nuestro genoma).

Sin embargo, supongo que te refieres a los simios modernos.

Pero se cree que nuestra divergencia con los otros simios ocurrió entre 5 y 14 Ma. Eso fue hace mucho tiempo, e incluso los mejores amigos se separan.

Además de nuestro número reducido de cromosomas, que es 23 en comparación con el estándar mono de 24, también hay unos 35 millones de sustituciones de un solo nucleótido que nos diferencian de nuestros simios vivos más cercanos. Es casi seguro que dejamos de intercambiar genes con los chimpancés alrededor de 3Ma en cualquier caso, si no antes.

Una vez que detuvimos los intercambios de genes, eso fue todo. No más compartir.

Evolucionaron a su manera, como nosotros. Las mutaciones surgen espontáneamente y por separado de otras especies y las adaptaciones viables son relevantes solo para la vida y los amores de la especie en cuestión. Si no podemos mezclarnos sexualmente, salvo lo milagroso (y suponiendo que no seamos bacterias), no transmitimos tales cambios.

Tenemos que presumir a partir de fósiles, genomas y evidencia morfológica moderna que tomamos un camino bípedo diferente y quedamos expuestos a un conjunto humano único de presiones selectivas basadas en una gama más amplia de ambientes, climas y dietas. Nos separamos

No esperaría ver exactamente las mismas mutaciones una vez que tomamos nuestros diferentes caminos. De hecho, sería sorprendente ver incluso otros similares. Sin embargo, a medida que sucede, vemos algunos cambios en las áreas relacionadas con el lenguaje de los genomas de gorilas y chimpancés. Pero son diferentes de nuestros cambios.

Un estudio muestra cinco de estos sitios en el genoma del gorila, incluidos el KIAA0319 y el DYX1C1 mencionados anteriormente (ambos implicados, en humanos, con dislexia. Solo puedo adivinar qué efecto tiene sobre los gorilas).

En el linaje de los chimpancés, dos sitios muestran evidencia de selección positiva en (nuevamente mencionado anteriormente) ROBO1, otro gen con posibles implicaciones disfuncionales del lenguaje humano [15]. Sin embargo, estos son, enfatizo , diferentes cambios a los que vemos en los humanos, y se relacionan específicamente con los simios en cuestión.

Dudo que la dislexia sea un problema para los simios, dada su falta de hábito de lectura.

En cualquier caso, ellos también han cambiado con el tiempo, solo a su manera.

Notas al pie

[1] Perfil de Richard Klein | Perfiles de Stanford

[2] El cambio evolutivo reciente afecta a un elemento regulador en el gen FOXP2 humano | Biología Molecular y Evolución | Oxford Academic

[3] Indígenas australianos – Wikipedia

[4] SRGAP2 – Wikipedia

[5] Neurociencia: ¿Hay alguna evidencia de lo que sabemos sobre idiomas y lingüística que sugiera que el cerebro humano ha cambiado de manera significativa en los últimos 5,000 años?

[6] FOXP2 – Wikipedia

[7] https://academic.oup.com/mbe/art…

[8] FOXP2 – Wikipedia

[9] El momento de la selección en el gen FOXP2 humano

[10] KIAA0319 – Wikipedia

[11] ROBO1 – Wikipedia

[12] ROBO2 – Wikipedia

[13] CNTNAP2 – Wikipedia

[14] Fuera de África y la evolución del comportamiento humano.

[15] La historia evolutiva de los genes involucrados en el lenguaje hablado y escrito: más allá de FOXP2

Los arqueólogos y paleontólogos a veces hablan de una especie de revolución cognitiva en algún momento del pasado de la humanidad. Los cerebros y el habla no se conservan arqueológicamente, pero ciertas otras cosas sí, en particular cosas como esta:

Esto es lo que los científicos llamamos “arte”. Utiliza símbolos para representar cosas reales. No son solo fotos bonitas; representa la capacidad de pensar en términos de símbolos, lo cual es algo complejo de hacer. Es algo que no hace otra especie que no sea la nuestra, y es algo que nosotros mismos aparentemente no hicimos hasta alrededor de 50 kya (de ahí la fecha de Klein; otros estudiosos lo colocan un poco antes).

Ahora, hay algunos problemas con la fecha 50kya. En particular, la humanidad ya había comenzado a abandonar África. No está claro cómo los genes para los cerebros mejorados habrían llegado desde su punto de origen al resto de nuestra especie sin llevar consigo otros tipos de cambios genéticos. Quizás fue de alguna manera un cambio cultural más que físico. Pero podemos dejar eso de lado por el momento, ya que esa no es la cuestión.

¿Por qué no sucedió esto en otros parientes cercanos? Bueno, ¿por qué debería hacerlo? La evolución no es un calendario o una progresión establecida de antemano, con actualizaciones preestablecidas esperando en las alas que naturalmente aparecen a medida que evoluciona cualquier especie. Un camino evolutivo es algo único de una especie. Las presiones selectivas pueden favorecer la aparición de ciertos rasgos (los peces y los mamíferos acuáticos tienen formas muy similares, por ejemplo, porque esas formas son buenas para un movimiento eficiente en el agua), pero eso no significa que sea probable que aparezca algún rasgo útil. en cualquier especie dada. Si hubo, de hecho, un cambio fisiológico en el Homo sapiens alrededor de 50 kya, es porque de todos modos estábamos muy cerca de allí de otras maneras, y luego ocurrió un pequeño cambio en algún lugar que hizo ese último cambio, lo que nos permitió usar lenguaje complejo y pensamiento y comportamiento simbólico. Estábamos yendo por un camino que finalmente condujo allí. Nuestros parientes no lo eran.

Hace 50 millones de años fue la era de los mamíferos y el comienzo de los primates. También corresponde a la nueva presencia de oxígeno atmosférico como una variable ambiental significativa:

“Paul Falkowski ha sugerido que esto se debe al hecho de que la cantidad de oxígeno en la atmósfera de la Tierra se duplicó hace 50 millones de años. Los mamíferos más grandes tienen relativamente menos capilares para la distribución de oxígeno a las células de sus cuerpos. Posteriormente, deben respirar aire más oxigenado. Los cerebros tienen requerimientos de oxígeno especialmente altos. Además, los mamíferos placentarios preñados deben transmitir una porción sustancial del oxígeno en su sangre a sus fetos. Coincidiendo con el aumento del oxígeno atmosférico al comienzo de la Época del Eoceno hubo un calentamiento global relativamente brusco de 9-16 ° F (5-9 ° C) que duró al menos 200,000 años. Esto también habría sido un factor importante en la rápida evolución de animales y plantas en ese momento. En general, los climas fueron significativamente más cálidos durante el Eoceno que ahora. Había cocodrilos en el Ártico, bosques de pinos en la Antártida y palmeras en Wyoming. No había hielo polar. Como consecuencia, los niveles del mar eran cerca de 330 pies (100 m.) Más altos que hoy ”. Los primeros primates. Nada como el oxígeno para ese impulso evolutivo.

Puede ser que el oxígeno atmosférico haya permitido que los primates evolucionen.

He escuchado de esta idea. Gracias por señalar a uno de los proponentes. Esta idea se encuentra dentro del ámbito de la filosofía. No se puede transferir a la ciencia. O tal vez puede. Ahora tenemos ingeniería genética. ¡Hagámoslo con algunos simios!

También existe la hipótesis de que Anunaki visitó nuestro planeta y realizó ingeniería genética para crear el pensamiento humano en los simios. Tal vez eso sucedió hace 50,000 años. Aunque los registros más antiguos de esto tienen aproximadamente 4,000 años de antigüedad en las tabletas sumerias. Aún así, hay memoria genética …

Todas las ideas son posibles en esta área de la filosofía. Es un tema divertido.

Salud

¿Por qué te imaginas que habría cambios similares en otros primates? Todos ellos tuvieron cambios: un orangután difiere dramáticamente de un chimpancé. Todos los animales cambian, pero sería mucho más raro que los diferentes linajes cambien de manera similar. Eso se conoce como “evolución convergente”; puede suceder, pero no es la norma.

Tenemos todo tipo de ejemplos de bichos que desarrollan capacidades únicas. No hay otro pájaro que tenga la capacidad de martilleo del pájaro carpintero, por ejemplo [1]. Ese es un grupo notable de cambios en los músculos y la cabeza: ningún otro pájaro puede hacer algo así.

En todo el mundo de los metazoos puedes encontrar criaturas que hacen algo que ningún pariente suyo puede hacer.

Notas al pie

[1] ¿Por qué los pájaros carpinteros resisten la lesión por impacto en la cabeza ?: Una investigación biomecánica

Los cambios evolutivos no aparecen porque “deberían” o de hecho porque “podrían”. Las mutaciones son aleatorias, y el entorno particular en el que se producen determina si terminarán siendo beneficiosas (aumentando la aptitud reproductiva) y, por lo tanto, propagadas o no.

Una mutación beneficiosa se extenderá solo entre la población reproductora donde ocurrió originalmente. Sin embargo, podría ocurrir independientemente en otro lugar, o podría ocurrir una mutación diferente que conduzca a un cambio de fenotipo similar.

Como bioquímico alemán, mi opinión es que hay muchas cosas que podemos “creer”, proponer e inventar. La evolución continúa para siempre y crea las cosas más increíbles. ya no importa lo que Evolution creó en 13 mil millones de años. Lo real es, lo que está por venir … ¿podemos ayudar a Evolution a mantener nuestro planeta sano y vivo? ¿Podemos convertirnos en los jardineros del Edén? o estamos condenados a auto eliminarnos, para darle a la tierra la oportunidad de reparar el daño … Cuando la hipótesis GAIA tiene alguna base en la naturaleza, podemos sufrir un ataque feroz …

Las especies cambian todo el tiempo (en una escala de tiempo evolutiva). Algunos cambios tienen más impacto que otros. No somos los más fuertes, ni los más rápidos, ni los más resistentes al daño físico. Sin embargo, podemos hacer herramientas y trabajar en grupos. Un cambio en la capacidad de comunicarse por fonación tiene un enorme impacto potencial dadas nuestras otras características.

Dragi Raos lo tiene más correcto. Si ocurrió tal cambio, la razón por la que no ocurrió en varias especies, es porque no es así como ocurre el cambio evolutivo. Las mutaciones no vienen en una era de cambio, y aparecen en todo el espectro de un mundo entero, o incluso de una sola especie.

Y creo que la aparición de pensamiento y lenguaje complejos se encuentra aún más en el pasado.

Entonces, ¿quién tiene razón y por qué? El profesor Klein hace lo mismo que yo, mira los datos conocidos y luego tiene una idea que puede explicarlo. Miro los mismos datos (con suerte) y tengo una explicación diferente. Si bien ambas explicaciones pueden ser ciertas, actualmente no podemos probar ninguna de las hipótesis, lo que hace que esta respuesta sea una forma bastante larga de decir: ¡Ni idea!

Bueno, no sabemos que no hubo. Los cerebros realmente no se fosilizan muy bien, por lo que no podemos esperar encontrar un cerebro de un pariente casi humano del mismo período de tiempo y examinarlo.

Y todavía estamos descubriendo cómo funcionan los cerebros, por lo que no podemos estar completamente seguros de que los otros primates no tengan pensamientos complejos. Sabemos que pueden comunicarse, es solo que no tienen la configuración de las cuerdas vocales necesarias para un discurso humano, por lo que a menos que les enseñemos el lenguaje de señas, nos será difícil comunicarse con ellos. Y sabemos que pueden transmitir información y crear palabras, porque hemos visto a los gorilas a quienes se les enseñó el lenguaje de señas a otros gorilas a cómo usarlo y encontrar nuevos signos.