Creciendo deprisa


Investigadores de Atapuerca publican un artículo sobre el patrón de desarrollo dental de “Homo antecessor” de la Gran Dolina y los homininos de la Sima de los Huesos, cuyos resultados indican que tienen un desarrollo relativo de los molares más rápido que los humanos modernos.

Aunque son los hallazgos de fósiles importantes los que suelen acaparar la atención de la prensa y del público, lo cierto es que los descubrimientos más relevantes para el conocimiento de la evolución humana se realizan gracias a las investigaciones posteriores, a menudo muchos años después del hallazgo de los fósiles. Esto es cierto especialmente en el caso de dos de los grandes yacimientos de la sierra de Atapuerca: el nivel TD6 de la Gran Dolina y la Sima de los Huesos. Sin duda, son los dos lugares del planeta que han proporcionado más y mejor información para el conocimiento de la historia evolutiva de la Humanidad. En ambos casos, los hallazgos de fósiles humanos no están circunscritos a un puñado de fósiles de un individuo, sino que incluyen los restos de más de una decena de personas, en el caso de la Gran Dolina, o de casi treinta seres humanos, en el caso de la Sima de los Huesos. Es especialmente interesante el hecho de que la colección de fósiles humanos de estos yacimientos incluya los restos de varios ejemplares inmaduros, pues permite acometer el estudio de uno de los rasgos más interesantes y peculiares de nuestra especie: nuestro singular tipo de desarrollo.

Los humanos actuales, comparados con los primates que están más próximos evolutivamente a nuestra especie (los orangutanes, los gorilas y los chimpancés), tenemos un periodo de crecimiento sorprendentemente largo, que, además, incluye dos etapas que no existen en el desarrollo del resto de los mamíferos: la niñez y la adolescencia. En los primates, las etapas de la vida son tres: infancia, juventud y vida adulta. La infancia es un periodo de crecimiento rápido, que se extiende desde el nacimiento hasta el final de la lactancia. El estado juvenil discurre entre el destete y la aparición de las hormonas sexuales y se caracteriza por una disminución en el ritmo de crecimiento, que termina al alcanzar la edad adulta.

Durante la infancia, nuestro crecimiento es rápido, tanto el del cerebro como el del resto del cuerpo. Hacia los tres años, comienza la niñez, durante la que se mantiene el rápido crecimiento cerebral, pero se enlentece el crecimiento corporal. Nuestro periodo juvenil comienza hacia los seis o siete años de vida y en esta fase el crecimiento cerebral se reduce drásticamente, manteniéndose la baja tasa de crecimiento corporal.

Entre los 10 y los 12 años, en promedio, comienza la adolescencia, que debuta antes en las niñas que en los niños. En esta fase de la vida se produce una extraordinaria aceleración del crecimiento corporal, el denominado “estirón”, que lleva al cuerpo hasta su tamaño definitivo. Finalmente, hacia los 18 años en las mujeres y alrededor de los 21 en los varones, se detiene el crecimiento.

Las personas que estudian estas cuestiones están convencidas de que el modelo de crecimiento humano es una extraordinaria adaptación para construir algo que parece casi imposible de conseguir: un cerebro enorme en un cuerpo también grande. Para entender en profundidad este problema es preciso tener en cuenta el coste, en términos de alimento, que supone tanto el crecimiento cerebral como el del resto del cuerpo. El cerebro es el órgano más caro de nuestro cuerpo, pues, aunque solo representa el 2% del peso corporal, su gasto de oxígeno y glucosa representa el 20% del total del cuerpo; es decir que un gramo de cerebro consume el equivalente a 10 gramos de otros tejidos. Estos datos nos muestran claramente lo costoso que es construir un cerebro tan grande como el nuestro, que pesa, en promedio, alrededor de 1.300 gramos. Aunque el resto de los órganos y tejidos de nuestro cuerpo no son tan caros de mantener, sí que resulta muy costoso su crecimiento: si tomamos un peso promedio del cuerpo al nacimiento de unos tres kilos (cerebro aparte), es necesario multiplicar por 20 para alcanzar un peso de 60 kilos en la edad adulta, lo que supone disponer de una enorme cantidad de recursos durante el crecimiento. Seguramente, si el cerebro y el cuerpo de nuestras crías crecieran a la vez, no sería posible facilitarles a nuestros cachorros la cantidad de alimentos necesarios para conseguirlo. Por ello, en nuestra especie se separan la fase de crecimiento rápido del cerebro, al comienzo del desarrollo, de la correspondiente al crecimiento rápido del cuerpo, al final del desarrollo.

Además de conocer cuándo apareció nuestro extraordinario modelo de desarrollo, también resulta de un gran interés conocer cuánto tiempo duraba cada una de sus fases en las especies humanas del pasado. Para ello, resulta fundamental conocer cuándo y a qué velocidad se formaban las coronas de sus molares permanentes, pues se trata de indicadores biológicos de la duración de las etapas del desarrollo. Para decirlo de manera sencilla, si los molares crecen más deprisa, las diferentes etapas del desarrollo son más cortas y se alcanza antes la edad adulta.

Para realizar estos estudios en las especies humanas pretéritas es preciso contar con molares que se encuentren justo al final de su formación y que pertenecieran a distintos individuos, algo que es muy poco frecuente en el registro fósil de la evolución humana. Sin embargo, las extraordinarias colecciones de fósiles humanos del nivel TD6 de la Gran Dolina y de la Sima de los Huesos incluyen varios ejemplares que reúnen las condiciones necesarias para efectuar este tipo de estudios. Por ello, el conocimiento del desarrollo a través del estudio de las piezas dentales ha constituido una de las líneas principales de investigación del equipo de Antropología dental del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) desde hace más de veinte años. Fruto de esas investigaciones, encabezadas por José María Bermúdez de Castro, se pudo establecer con seguridad que los humanos de la Gran Dolina (atribuidos a la especie Homo antecessor) presentaban ya el patrón de crecimiento de nuestra especie, con la presencia de los periodos de la niñez y de la adolescencia. Por otra parte, los resultados de las investigaciones realizadas por el equipo del CENIEH en los últimos años, apuntaban a que la formación del esmalte de los molares de Homo antecessor y de la población de la Sima de los Huesos era más rápida que en nuestra especie, lo que sugería que posiblemente la formación de la corona completa de estos dientes también fuera más rápida, implicando que su crecimiento era más rápido y terminaba antes que en nuestra especie. Se trataba de una hipótesis muy interesante que, de confirmarse, tendría importantes implicaciones en nuestro conocimiento de la biología de esas poblaciones humanas del pasado.

Para confirmar esta hipótesis, se han unido los investigadores del CENIEH, liderados por Mario Modesto, y el equipo de Paleoantropología de la Universidad de Burgos, encabezado por Rebeca García. Empleando cinco ejemplares fósiles de Homo antecessor y de la Sima de los Huesos han llevado a cabo el estudio más completo realizado hasta la fecha sobre la velocidad de crecimiento de las coronas de los molares de esas poblaciones. Para calibrar sus resultados, han comparado con ejemplares de neandertales y una muestra de varios miles de individuos de Homo sapiens. Estos datos incluyen ortopantografías de cientos de niñas y de niños burgaleses, de imágenes tomográficas de decenas de restos humanos procedentes del burgalés monasterio de San Pablo, así como datos procedentes de otras colecciones de poblaciones humanas actuales de diferentes orígenes geográficos. Además, para procesar esta ingente cantidad de datos se ha empleado, por primera vez, una novedosa metodología estadística.

Los resultados de este estudio tan amplio han sido publicados recientemente en la prestigiosa revista American Journal of Biological Anthropology y han aportado una información de extraordinario interés para conocer cómo crecían las niñas y los niños de Homo antecessor y de la población de la Sima de los Huesos. El trabajo muestra que las coronas de los molares de ambas poblaciones crecían más deprisa que las de nuestra especie. Este resultado sugiere que también el crecimiento era más rápido también en el resto del esqueleto. De hecho, el estudio realizado sobre una clavícula de Homo antecessor ya había mostrado evidencias de dicho crecimiento esquelético más rápido en esta especie. El nuevo estudio también señala que este crecimiento más rápido de las coronas de los molares hacía que se alcanzara la madurez antes que en nuestra especie. Los autores de la investigación han llegado a la conclusión de que tanto en Homo antecessor, como en la Sima de los Huesos, se alcanzaba el estado adulto hacia los 14 o 15 años de vida; es decir, 4 o 5 años antes que en nuestra especie. Estos resultados tienen importantísimas implicaciones que los investigadores del equipo tienen la intención de explorar en los próximos años, aunque hay una que resulta muy evidente: en realidad, no es que esas especies humanas del pasado crecieran deprisa, es que nuestra especie crece más despacio. El patrón encontrado en los fósiles de Atapuerca es la característica ancestral y nuestro crecimiento lento es la novedad en la evolución humana. Así que algunas de las preguntas más intrigantes a la que los investigadores confían en dar respuesta son ¿por qué nuestra especie adquirió un desarrollo tan lento y largo, y cuál fue la ventaja evolutiva que nos confirió esta característica?

Volviendo al principio de estas líneas, esta reveladora investigación, nos muestra el futuro del trabajo en Atapuerca. Por muchos fósiles novedosos que queden aún por descubrir en los yacimientos de la sierra de Atapuerca, son las investigaciones posteriores las que nos ofrecerán los conocimientos más apasionantes. Desde esta perspectiva, no es osado afirmar que el final de los grandes descubrimientos en Atapuerca está aún muy lejano.

Referencia:

Modesto-Mata, M., et al., 2022. Early and Middle Pleistocene hominins from Atapuerca (Spain) show differences in dental developmental patterns. American Journal of Biological Anthropology, (0). DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.24487