El desarrollo cerebral de los humanos modernos experimenta menos fallos de herencia cromosómica en comparación con estos homínidos
Los investigadores cultivaron 'mini cerebros' neandertales en el laboratorio durante el experimento
Uno de los grandes enigmas de la evolución humana es la causa por la que desaparecieron los neandertales, unos homínidos tremendamente exitosos que durante milenios ocuparon Eurasia. Los cambios climáticos, la endogamia y la presión de los humanos modernos son algunas de las razones esgrimidas para explicar su extinción. Los sapiens, a pesar de ser menos robustos y no estar tan adaptados al frío, alcanzaron el Viejo Continente desde África y lograron imponerse.
Puede que la clave de su éxito esté en el cerebro. Una investigación llevada a cabo en el Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética (Alemania) y en la que participa Svante Pääbo, responsable del proyecto de secuenciación completa del genoma del neandertal, sugiere que el cerebro del ser humano moderno crece más lentamente que el del neandertal y, en ese proceso, comete menos fallos de herencia cromosómica.
«Aunque es imposible decir si esto supuso un beneficio para el desarrollo de la inteligencia o alguna otra ventaja evolutiva, está claro que los errores no beneficiarían en nada a los neandertales», afirma a este periódico Víctor Borell, investigador científico en el Instituto de Neurociencias UMH-CSIC en Alicante y que no ha participado en el estudio.
Organoides
Cuando los ancestros de los humanos modernos se separaron de los de neandertales y denisovanos, sus parientes asiáticos, alrededor de cien aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas en las células y tejidos, cambiaron en nuestro linaje. El significado biológico de estos cambios es en gran parte desconocido, pero seis de ellos ocurrieron en tres proteínas importantes para el desarrollo embrionario del cerebro. Juegan un papel clave en la distribución de los cromosomas, los portadores de información genética, durante la división celular.
Para investigar la importancia de estos cambios en el desarrollo de la neocorteza, los científicos realizaron tres experimentos. En el primero, introdujeron variantes humanas modernas en ratones transgénicos, idénticos a los neandertales en esas seis posiciones de aminoácidos. Estas variantes dieron como resultado menos errores en la distribución de los cromosomas.
Lado izquierdo: imagen microscópica de los cromosomas de una célula madre neural humana moderna de la neocorteza durante la división celular. Lado derecho: mismo tipo de imagen, pero con variantes neandertales, con el doble de errores de separación cromosómica
Lado izquierdo: imagen microscópica de los cromosomas de una célula madre neural humana moderna de la neocorteza durante la división celular. Lado derecho: mismo tipo de imagen, pero con variantes neandertales, con el doble de errores de separación cromosómica FELIPE MORA-BERMÚDEZ / MPI-CBG
En el segundo experimento, los investigadores introdujeron la variante neandertal en 'minicerebros' cultivados en laboratorio a partir de células madre humanas. Estos organoides imitan aspectos del desarrollo temprano del cerebro humano. En este caso, el proceso se hizo más corto y encontraron más errores en la distribución cromosómica, lo que implica que algunos cromosomas pueden separarse más tarde y acabar en la célula equivocada. Una tercera prueba que utilizó células de chimpancé demostró errores similares a los de los neandertales.
Cromosoma extra
«El ser humano moderno perfeccionó ese mecanismo para que prácticamente jamás haya ningún error y la repartición de cromosomas sea correcta. Esto es importante porque estos errores pueden originar, por ejemplo, situaciones semejantes a las de un síndrome de Down, por el que el paciente tiene una copia extra de un cromosoma», explica Borrell. «Que las células se equivoquen más a menudo y algunas tengan un cromosoma de más, no sería nada bueno para los neandertales», señala.
Sin embargo, el investigador indica que no puede decirse que esto influyera en la inteligencia de los neandertales, ya que ocurre en una fase muy temprana del embrión, aún muy pronto para el desarrollo de la memoria o el aprendizaje.
«Nuestro estudio implica que algunos aspectos de la evolución y función del cerebro humano moderno pueden ser independientes del tamaño del cerebro, ya que los neandertales y los humanos modernos tienen cerebros de tamaño similar. Los hallazgos también sugieren que la función cerebral en los neandertales puede haber estado más afectada por errores cromosómicos que la de los humanos modernos», resume Wieland Huttner, experto en el estudio del desarrollo embrionario del cerebro y que supervisó el trabajo junto Pääbo. Para este último, «se necesitan estudios futuros para investigar si la disminución de la tasa de error afecta los rasgos humanos modernos relacionados con la función cerebral».