domingo, enero 06, 2013

Cómo nos hicimos mamíferos. El Cerebro

El cerebro de los mamíferos es el más grande (con respecto al tamaño del cuerpo) de todos los vertebrados, en los Primates es aún más grande y el nuestro,  podría decirse que es gigante. El tamaño del cerebro es el carácter que distingue, en la actualidad, a los mamíferos del resto de los seres vivos de nuestro planeta Tierra. Pero ¿cómo y cuándo aparecen las primeras evidencias fósiles del aumento del cerebro de los mamíferos y de otros importantes cambios en nuestra cabeza? Esta es la primera de una serie de reflexiones paleontológicas sobre la evolución de los mamíferos y del Orden de los Primates en el que nos incluimos los humanos.

Hace 250 millones de años comienza el Triásico con todas las tierras emergidas unidas en el supercontinente Pangea. La fracturación de Pangea a lo largo del Triásico formó nuevos continentes, separados y nuevos ecosistemas. El clima era de gran aridez en la mayoría de la Tierra. En estas condiciones se produjo una explosión de la diversidad de vida terrestre con la aparición de nuevos vertebrados como fueron los primeros cocodrilos, dinosaurios, reptiles voladores, mamíferos y multitud de otros reptiles que solo vivieron en el Triásico. La base de la alimentación de estos animales eran las coníferas y los insectos que ya se habían diversificado con anterioridad.

Los primeros mamíferos eran tan pequeños que pasarían desapercibidos entre el resto de vertebrados continentales, entre los que destacaban los dinosaurios. Pero esto no es demasiado importante, ya que los pequeños animales suelen ser los que mejor capacidad de adaptación tienen a los cambios. De hecho los mamíferos tenían un cerebro grande, una buena capacidad para oír, para oler y para protegerse del frío o calor extremos gracias al pelo que cubriría su piel y a su capacidad de mantener el calor corporal independientemente de la temperatura que haya en el medio ambiente (endotermia). Además desarrollaron un eficaz sistema de masticar la comida, aprovechando así los alimentos al máximo.

Un reciente estudio realizado en el cráneo de mamíferos actuales y fósiles de diferentes yacimientos de China ha permitido profundizar sobre los primeros pasos en la evolución del cerebro de los mamíferos. En su hipótesis de partida, los investigadores se plantearon descifrar la secuencia de cambios evolutivos que permitieron la evolución del cerebro de los mamíferos, y cómo se diferenció el cerebro del mamífero ancestral del de sus parientes reptilianos más cercanos.

Los cráneos estudiados en la investigación son los de 27 mamíferos modernos, siete de mamíferos primitivos y los de Morganucodon y Hadrocodium, dos animales cercanos a los verdaderos mamíferos, por eso se les llama mammaliamorfos. La investigación se realizó con la técnica de tomografía computerizada de rayos X de alta resolución que les permitió obtener imágenes del interior de los diminutos cráneos de los animales estudiados. De esta manera obtuvieron imágenes tridimensionales de alta resolución, en las que se pudieron estudiar las cavidades y tejidos internos a los que sería imposible acceder sin destruir el fósil. Y como estos fósiles son únicos y valiosísimos, hasta ahora no se había estudiado su estructura interna. En definitiva han conseguido reconstruir el interior de la cavidad craneal, algo impensable hace pocos años.

El análisis de las imágenes de escáner ha permitido diferenciar los principales hitos en el origen y primeros pasos en la evolución del cerebro de los mamíferos: Primero se produjo el cierre de la cavidad endocraneal, es decir el estuche óseo protector de nuestro cerebro. Esta estructura se había formado en los reptiles mamiferoides, grupo ancestral que incluye a los mamíferos y a sus parientes reptilianos más cercanos que vivieron en el Triásico. A la vez o posteriormente evolucionó la piel con pelos. Esta novedad permitió a los mamíferos protegerse, aislarse térmicamente del medio ambiente e incrementar la sensibilidad táctil. Esta capacidad de aislamiento del pelo fue aprovechada por Castorocauda,  uno de los primeros mamíferos nadadores que se conocen. Vivió en l Jurásico de China y tendría un cierto parecido a los actuales castores.

El tercer hito en la evolución es el cambio de alguno de los huesos posteriores de la mandíbula de los reptiles mamiferoides hasta formar los huesecillos del oído. Se trata de una gran ventaja evolutiva que permitió a los primeros mamíferos oír en frecuencias más altas que el resto de vertebrados terrestres. Esto les dio la ventaja de localizar el origen del sonido con mayor certeza. La distancia (y por tanto el trayecto a la posible comida o al posible cazador) se mide con el tiempo de diferencia de llegada del sonido a cada oído. Al ser las ondas cortas, el tiempo de medir dicha diferencia se reduce.

La fotografía es de Wikipedia