Agencias

El desarrollo del cerebro entre los neandertales y los humanos modernos ha sido distinto, según un estudio que constata que las células madre en nuestra especie tardan más en dividirse y cometen menos errores durante la división celular.

"Tomarse su tiempo marca la diferencia", señalan investigadores del Instituto Max Planck de Biología Molecular Celular y Genética, que concluyen que las células madre del cerebro en desarrollo de los humanos modernos tardan más en dividirse y cometen menos errores al distribuir sus cromosomas a las células hijas, en comparación con los neandertales.

Después de que los ancestros de los humanos modernos se separaran de los de los neandertales y los denisovanos -sus parientes asiáticos- un centenar de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas de las células y los tejidos, cambiaron en los humanos modernos y se extendieron a casi todos ellos.

Se desconoce en gran medida la importancia biológica de estos cambios, explica el Max Planck en un comunicado.

Sin embargo, seis de esos cambios de aminoácidos se produjeron en tres proteínas que desempeñan un papel clave en la distribución de los cromosomas, los portadores de la información genética, a las células hijas durante la división celular.

Para investigar la importancia de estos seis cambios en el desarrollo del neocórtex -parte implicada en el aprendizaje de orden superior-, los científicos introdujeron primero las variantes humanas modernas en ratones.

Los ratones son idénticos a los neandertales en esas seis posiciones de aminoácidos, por lo que estos cambios los convirtieron en un modelo para el desarrollo del cerebro humano moderno.

Felipe Mora-Bermúdez, autor principal del estudio, describe que encontraron que tres aminoácidos humanos modernos en dos de las proteínas provocan una metafase más larga, un momento clave en la que los cromosomas se preparan para la división celular.

Esto da lugar a menos errores cuando los cromosomas se distribuyen a las células hijas, al igual que en los humanos modernos, añade el investigador.

Diferencia clave

Para comprobar si el conjunto de aminoácidos neandertales tiene el efecto contrario, los investigadores introdujeron los aminoácidos ancestrales en organoides cerebrales humanos, estructuras en miniatura similares a órganos que pueden crecer a partir de células madre en placas de cultivo celular en el laboratorio y que imitan aspectos del desarrollo temprano del cerebro humano.

"En este caso, la metafase se acortó y encontramos más errores de distribución cromosómica", aclara Mora-Bermúdez, para quien esto demuestra que esos tres cambios de aminoácidos de los humanos modernos en las proteínas conocidas como KIF18a y KNL1 son responsables de los menores errores de distribución cromosómica observados en los humanos modernos en comparación con los modelos neandertales y los chimpancés.

EL Efecto

"Tener errores en el número de cromosomas no suele ser una buena idea para las células, como puede verse en trastornos como las trisomías y el cáncer", dice Mora-Bermúdez.

El estudio implica que algunos aspectos de la evolución y la función del cerebro humano moderno pueden ser independientes de su tamaño, ya que los neandertales y los humanos modernos tienen cerebros de tamaño similar.

Los hallazgos también sugieren que la función cerebral de los neandertales puede haberse visto más afectada por errores cromosómicos que la de los humanos modernos, resume Wieland Huttner, que supervisó el estudio.

Por su parte, Svante Pääbo añade que "se necesitan estudios futuros para investigar si la disminución de la tasa de errores afecta a los rasgos humanos modernos relacionados con la función cerebral".

40.000 años atrás se extinguieron los neandertales (Homo sapiens neanderthalensis), cuya aparición se produjo hace unos 230 mil años.

1829 En Bélgica se produjo el primer descubrimiento de un fósil de neandertal, pero recién en 1864 se los identificó como una especie.

La cooperación entre humanos está íntimamente vinculada a la comunicación, una característica que se produce también en los chimpancés, quienes logran, a través de gritos específicos, partidas de caza con más participantes y mejores resultados.

La relación entre la comunicación vocal y la cooperación de grupo es antigua, un vínculo que parece existir desde hace, al menos, siete millones de años, con el último ancestro común entre humanos y chimpancés, indica un estudio que publica Science Advances. Investigadores suizos y estadounidenses estudiaron, entre 1996 y 2018, a una comunidad de 77 chimpancés en Uganda, en especial los eventos de caza, con los que demostraron que estos primates utilizan señales vocales para facilitar las cacerías.

El equipo liderado por Joseph Mine, de la Universidad de Zúrich, uso datos de 2.398 observaciones para construir un modelo lineal generalizado de efectos mixtos y lo aplicaron para entender si un tipo de sonido de los chimpancés, denominado "ladrido de caza", estaba asociado a una mayor probabilidad de que los individuos participaran en una cacería de presas de mono. El resultado fue que la probabilidad de unirse a una cacería era considerablemente mayor para los chimpancés que habían ladrado de antemano frente a los que no lo habían hecho, lo que "sugiere que las vocalizaciones señalaban su motivación para participar".

Además, en la caza que estaba precedida de este tipo de sonidos participaban más chimpancés, por lo que el grupo era más eficaz a la hora de capturar a la presa través de los árboles.

"Los chimpancés que producen ladridos de caza proporcionan información a los que están cerca sobre su motivación para cazar y esta información puede persuadir a los individuos reacios a unirse, aumentando las posibilidades generales de éxito", señaló Mine.

Si hay ladridos de caza no solo participan más individuos, sino que hay "una mayor velocidad en el inicio de la persecución y un menor tiempo para realizar la primera captura", destacó Zarin Machanda, de la U. de Tufts (EE.UU.) y también firmante de del estudio. Los autores indican que hay que seguir investigando para descubrir por qué los ladridos de caza tienen ese efecto, pues no está claro si esos sonidos se emiten de manera intencionada para coordinar las acciones precisas del grupo o si solo anuncian la decisión de un individuo de participar, lo que aumenta la probabilidad de que otros se unan.

Los biólogos evolucionistas tuvieron en cuenta una amplia gama de otros factores que pueden afectar al resultado de una caza, como la presencia de cazadores expertos y posibles distracciones, pero la aparición de ladridos de caza mantuvo un papel clave. "Este es el primer indicio de que la comunicación vocal también podría facilitar la cooperación grupal en nuestros parientes vivos más cercanos", dice Simón Townsend, de la U. de Zúrich.

77 chimpanchés fueron estudiados en Uganda por los autores de la investigación, que hicieron 2.398 observaciones de su conducta.