Published On: Mar, Dic 20th, 2011

¿Cómo ha evolucionado la forma del cráneo humano? SINC¿Cómo ha evolucionado la forma del cráneo humano?

SINC¿Cómo ha evolucionado la forma del cráneo humano? Título real del artículo señalado por el autor
SINC

En el estudio, participan los expertos Miquel Hernà ndez, Neus Martínez-Abadías y Mireia Esparza, de la Unidad de Antropología del Departamento de Biología Animal de la UB, Christian P. Klingenberg (Universidad de Manchester), Torstein Sjövold (Universidad de Estocolmo), Mauro Santos (UAB) y Rolando González-José (Centro Nacional Patagónico, CENPAT-CONICET).

Un mapa con las coordenadas de 29 puntos del cráneo

Según el estudio, el potencial evolutivo del cráneo está limitado formalmente por la integración morfológica de todas las estructuras craneales. “En este escenario evolutivo, sería difícil cambiar o modificar un elemento sin alterar el resto”, subraya el profesor Miquel Hernà ndez. “Tradicionalmente “continúa” siempre se ha estudiado cómo ha actuado la selección sobre un carácter determinado. Sin embargo, en realidad todo está relacionado entre sí. El concepto clave es la integración morfológica: si cambiamos un elemento en la forma del cráneo, cambia todo el conjunto, y solo se favorecen los cambios que van en la dirección de este patrón morfológico”. Tal como explica la investigadora Neus Martínez-Abadías, primera autora del estudio, “uno de los aspectos más innovadores del trabajo es el empleo de una metodología que permite estudiar el conjunto del cráneo desde una perspectiva global, y cuantificar la importancia de la integración morfológica. Esto evita hacer el análisis de cada carácter por separado como si la evolución actuara de manera atomizada”.

En el trabajo, los expertos aplican técnicas de morfometría geométrica y genética cuantitativa para estudiar la forma del cráneo. El estudio analiza, en concreto, las coordenadas tridimensionales de 29 puntos repartidos por el cráneo, y simula diferentes escenarios de selección de algunos caracteres clave durante la historia evolutiva de los humanos modernos: la posición avanzada del foramen magnum, la flexión de la base del cráneo, la retracción facial y el aumento del tamaño neurocraneal. Aunque se creía que estos caracteres habían evolucionado por separado ―a consecuencia de la selección por el bipedismo, los cambios en la dieta y la encefalización―, todo apunta a que están fuertemente integrados y la evolución de cada carácter podría haber favorecido la evolución del resto.

Los caracteres no evolucionan por separado

El nuevo trabajo sugiere una reinterpretación de los escenarios evolutivos del cráneo en los humanos modernos. Tal como explica la profesora Mireia Esparza, “la evolución actúa de manera conjunta y los caracteres no evolucionan nunca por separado. En el cráneo, todos los cambios evolutivos han convergido sobre este patrón morfológico. Por eso, no podemos simplificar y estudiar cómo ha respondido un carácter a un factor selectivo de forma independiente al resto. Este factor selectivo, probablemente, debe haber influido sobre el carácter, pero también está limitado por otros factores que han afectado a las otras partes del cráneo”.

A lo largo de las genealogías humanas, cada rasgo evolucionaría gradualmente, pero dentro de un fuerte patrón de integración morfológica con una potente base genética. “Este patrón morfológico, que es funcional y operativo, no debe considerarse como una restricción negativa. Si nos referimos a patologías del desarrollo del cráneo, este patrón de integración podría restringir los límites de la variación para preservarlos dentro de un marco funcional”, concluye la investigadora Neus Martínez-Abadías. Este nuevo trabajo científico se ha llevado a cabo con la colaboración de la iglesia católica de Hallstatt (Austria), la Fundación para la Investigación Antropológica Wenner Gren (Estados Unidos) y el Ministerio de Educación y Ciencia (España).

Más información: Martínez-Abadías, N.; Esparza, M.; Sjövold, T.; González-José, R.; Santos, M.; Hernà ndez, M.; Klingenberg, C. P. “Pervasive genetic integration directs the evolution of human skull shape”. Evolution, noviembre de 2011, DOI: 10.1111/j.1558-5646.2011.01496.x

En el estudio, participan los expertos Miquel Hernà ndez, Neus Martínez-Abadías y Mireia Esparza, de la Unidad de Antropología del Departamento de Biología Animal de la UB, Christian P. Klingenberg (Universidad de Manchester), Torstein Sjövold (Universidad de Estocolmo), Mauro Santos (UAB) y Rolando González-José (Centro Nacional Patagónico, CENPAT-CONICET).

Un mapa con las coordenadas de 29 puntos del cráneo

Según el estudio, el potencial evolutivo del cráneo está limitado formalmente por la integración morfológica de todas las estructuras craneales. “En este escenario evolutivo, sería difícil cambiar o modificar un elemento sin alterar el resto”, subraya el profesor Miquel Hernà ndez. “Tradicionalmente “continúa” siempre se ha estudiado cómo ha actuado la selección sobre un carácter determinado. Sin embargo, en realidad todo está relacionado entre sí. El concepto clave es la integración morfológica: si cambiamos un elemento en la forma del cráneo, cambia todo el conjunto, y solo se favorecen los cambios que van en la dirección de este patrón morfológico”. Tal como explica la investigadora Neus Martínez-Abadías, primera autora del estudio, “uno de los aspectos más innovadores del trabajo es el empleo de una metodología que permite estudiar el conjunto del cráneo desde una perspectiva global, y cuantificar la importancia de la integración morfológica. Esto evita hacer el análisis de cada carácter por separado como si la evolución actuara de manera atomizada”.

En el trabajo, los expertos aplican técnicas de morfometría geométrica y genética cuantitativa para estudiar la forma del cráneo. El estudio analiza, en concreto, las coordenadas tridimensionales de 29 puntos repartidos por el cráneo, y simula diferentes escenarios de selección de algunos caracteres clave durante la historia evolutiva de los humanos modernos: la posición avanzada del foramen magnum, la flexión de la base del cráneo, la retracción facial y el aumento del tamaño neurocraneal. Aunque se creía que estos caracteres habían evolucionado por separado ―a consecuencia de la selección por el bipedismo, los cambios en la dieta y la encefalización―, todo apunta a que están fuertemente integrados y la evolución de cada carácter podría haber favorecido la evolución del resto.

Los caracteres no evolucionan por separado

El nuevo trabajo sugiere una reinterpretación de los escenarios evolutivos del cráneo en los humanos modernos. Tal como explica la profesora Mireia Esparza, “la evolución actúa de manera conjunta y los caracteres no evolucionan nunca por separado. En el cráneo, todos los cambios evolutivos han convergido sobre este patrón morfológico. Por eso, no podemos simplificar y estudiar cómo ha respondido un carácter a un factor selectivo de forma independiente al resto. Este factor selectivo, probablemente, debe haber influido sobre el carácter, pero también está limitado por otros factores que han afectado a las otras partes del cráneo”.

A lo largo de las genealogías humanas, cada rasgo evolucionaría gradualmente, pero dentro de un fuerte patrón de integración morfológica con una potente base genética. “Este patrón morfológico, que es funcional y operativo, no debe considerarse como una restricción negativa. Si nos referimos a patologías del desarrollo del cráneo, este patrón de integración podría restringir los límites de la variación para preservarlos dentro de un marco funcional”, concluye la investigadora Neus Martínez-Abadías. Este nuevo trabajo científico se ha llevado a cabo con la colaboración de la iglesia católica de Hallstatt (Austria), la Fundación para la Investigación Antropológica Wenner Gren (Estados Unidos) y el Ministerio de Educación y Ciencia (España).

Más información: Martínez-Abadías, N.; Esparza, M.; Sjövold, T.; González-José, R.; Santos, M.; Hernà ndez, M.; Klingenberg, C. P. “Pervasive genetic integration directs the evolution of human skull shape”. Evolution, noviembre de 2011, DOI: 10.1111/j.1558-5646.2011.01496.x



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