Nuestra posición predice que se descubrirán muchas cosas como la que sigue; es decir, muestras de que la evolución de la vida, en general, y del ser humano, en particular, es demasiado "exquisita" en detalles como para ser explicado solamente por los devenires de componentes bioquímicos.
Revelado: el gen que nos da cerebros más grandes
Los científicos están un paso más cerca de entender a uno de los momentos claves en la evolución del hombre, cuando el cerebro humano sufrió un dramático aumento de tamaño.
Nuestro cerebro es tres veces más grande que el de nuestro pariente más cercano - el chimpancé - y aún así, el cómo sucedió esta transformación es uno de los mayores misterios en la evolución humana.
Un cerebro grande es la esencia física de la humanidad. El posibilita el lenguaje, la conciencia y la cultura, y aún así, los científicos sólo pueden especular cómo evolucionó hasta ser más grande que el cerebro de nuestros ancestros simiescos.
Una comparación del genoma humano con el del chimpancé - entre otros muchos animales - ha revelado ahora la existencia de una región clave del ADN del hombre que parece tener un importante rol en el crecimiento del cerebro humano.
Muchos diferentes animales poseen la misma región del ADN, pero es solamente en los humanos que ha sufrido un rápido y dramático cambio evolucionario.
La diferencia entre las gallinas y los chimpancés - que están separados por 310 millones de años de evolución - es tan sólo de dos mutaciones sobre una secuencia total de ADN de 118 "letras" del código genético. Pero la diferencia entre los chimpancés y los humanos - separados por 6 millones de años - es de 18 mutaciones en la misma región del ADN.
La profesora Katherine Pollard de la Universidad de California, Davis, dijo que esta región del genoma humano ha cambiado más que ninguna otra desde que los humanos divergieron del resto de los monos.
"Está evolucionando increíblemente rápido. Es realmente un caso extremo," dijo la profesora Pollard. "Encontramos 18 diferencias entre los chimpancés y los humanos, lo cual es una increíble cantidad de cambio para haber sucedido en unos pocos millones de años."
El gen, llamando Región Acelerada Humana 1 (HAR1), es uno de los 49 que los científicos han identificado como de mayor cambio desde que los humanos divergieron de nuestros antepasados parecidos a los chimpancés.
"Algunas regiones del ADN apenas han cambiado a través de muchos millones de años en la mayoría de las especies. Mi giro fue mirar en los grupos de estas regiones que han cambiado solo en los humanos," dijo la profesora Pollard.
Estudios subsiguientes demostraron que la región es más activa durante el período crucial de la gestación en el útero, cuando el cerebro humano forma la corteza exterior, esta región cerebral es responsable de actividades "superiores" tales como el lenguaje y la conciencia.
El profesorDavid Haussler, de la Universidad de California, Santa Cruz, dijo que la función precisa del gen no es aún conocida, pero puede haber sido responsable de la expansión del cerebro durante la evolución humana.
El profesor Haussler dijo: "A este punto nosotros solo podemos especular acerca del papel de este gen en la evolución del cerebro humano, pero es excitante encontrar un nuevo gen involucrado en el desarrollo cerebral."
"La evidencia es muy sugestiva en cuanto a que este gen es importante en el desarrollo de la corteza cerebral, y eso es excitante porque la corteza cerebral es tres veces más grande que el de nuestros predecesores," dijo.
"Algo causó que nuestros cerebros evolucionaran para ser mucho más grandes y que tengan más funciones que el cerebro de otros mamíferos."
La región funciona en forma diferente a los genes ordinarios en cuanto a que no parece que "codifique" para una proteína sino que produce una molécula corta de substanca parecida al ADN, llamado ARN.
El estudio, publicado en la revista Nature, muestra que la molécula de ARN formado del ADN humano era sustancialmente diferente en estructura al ARN hecho del ADN del chimpancé.
Cómo nos diferenciamos de nuestro primo, el chimpancé
Los científicos creen que una parte del ADN ligado al habla y al pensamiento sufrió un gran salto adelante
Los científicos creen haber encontrado una pequeña porción de ADN que nos separa de los chimpancés.
La investigación actual sostiene que los humanos y chimpancés se dividieron en el árbol evolutivo hace cerca de 7 millones de años. Al identificar una sección del ADN que ha cambiado más de 70 veces mas rápido que el resto del genoma humano, los investigadores han descubierto cómo, aunque no por qué, sobrevino esa división.
"La sugerencia es que esta región del DNA es crucial para el desarrolo de cerebros humanos excepcionales," dijo David Haussler, un biólogo molecular de la Universidad de California, en Santa Cruz, y el coautor de un estudio reportado en la revista Nature.
El descubrimiento del gen, o genes, que apuntalan la disparada del cerebro de los humanos, comparado con todas las demás especies, es uno de los santos griales de la moderna biología.
"No es que el problema esté resuelto," dijo Richard Gibbs, director del Baylor College of Medicine's Human Genome Sequencing Center "pero es un buen trabajo. Y es persuasivo para mí que hayan descubierto una significativa diferencia en los genomas.
"Pero es desconocido cuántas diferencias significativas tiene que haberse sumado para hacernos diferentes de los chimpancés."
Los humanos y los chimpancés comparten cerca del 98.5% del mismo ADN.
Como parte del proceso reproductivo humano, el ADN masculino y femenino se mezclaron, con las huellas de los genes heredados en ambos. A veces, como parte de este proceso, una letra del ADN, aquí y allá, se cambiaron, o mutaron.
Algunas mutaciones tuvieron a menudo consecuencias negativas, y como parte del llamado "selección negativa," son eventualmente barridos del pool genético. Algunas mutaciones genéticas con consecuencias negativas sobreviven, por supuesto, tales como el gen responsable de la fibrosis cística. Pero la mayoría son eliminados.
50 regiones identificadas
Buscando qué es lo que hace a los humanos ser humanos, el equipo de Haussler decidió que su mejor apuesta era identificar las regiones del genoma - el programa de vida de un organismo - que se haya desarrollado más rápidamente desde que los chimpancés y humanos divergieron.
En las cerca de 50 regiones que identificaron, una que había cambiado un montón se destacó.
Más intrigante aún, esa particular sección del ADN está en un gen que juega un papel en el desarrollo de la región del cerebro identificado con un nivel superior del pensamiento y el habla.
El estudio es uno de los primeros en explotar la búsqueda de datos acumulados como parte del Proyecto Genoma Humano y otros esfuerzos posteriores. Desde que un borrador del genoma humano fue completado hace cinco años, los genetistas se han apurado en completar las secuencias de otros animales.
Para el nuevo estudio, el equipo de Haussler comparó el genoma de 3 mil millones de letras de ADN de los humanos con el de los chimpancés, ratones y ratas.
Buscando en los cuatro genomas, el equipo observó en las regiones del ADN de cerca de 100 letras de largo que habían hecho los mayores saltos. Uno, descubrieron, había cambiado cerca del doble más que cualquier otra región, con 18 letras de ADN de diferencia entre humanos y chimpancés. Un trecho similar de ADN de las gallinas, descubrieron, tenía sólo dos letras de diferencia con el ADN del chimpancé.
"Esto demuestra que esta región del ADN ha estado estable durante un largo tiempo, cientos de millones de años," dijo Haussler.
La siguiente cuestión fué determinar la función de esta particular región del ADN, que ha sido encontrado en un gen llamado "HAR1". El gen produce una molécula de ARN que ayuda en la formación del neocórtex cerebral entre la séptima y la 19ª semanas del desarrollo de un embrión en un feto.
Esta parte del cerebro se piensa que es crítica para los niveles superiores del pensamiento, incluyendo el desarrollo del habla.
En gran parte debido a este desarrollo acelerado del córtex cerebral, el cerebro humano ha crecido tres veces más en tamaño que el del chimpancé en solamente 7 millones de años.
Es tentador, por lo tanto, sugerir que la pequeña porción del genoma humano que ha evolucionado más rápidamente desde entonces pueda representar la chispa que condujo al ser humano moderno.
Genes y habla
Aún así, algunos científicos dicen que debería haber tomado más que este puñado de genes pivotales para disparar el desarrollo de los humanos. Hace unos pocos años, los científicos identificaron a un gen llamado FOXP2, que parece haber evolucionado rápidamente en los humanos hace unos 200.000 años, y que es importante para el habla humana.
"Es difícil para mí imaginar que dos o tres cambios mayores genéticos hayan producido las diferencias que vemos entre humanos y chimpancés," dijo Jeff Rogers, un genetista del Southwest National Primate Research Center en San Antonio
Como otros científicos, Rogers se impresionó por la escala de la evolución del gen HAR1 cuando las posibilidades se acumulaban aparentemente en contra.
"Un cambio como el que ellos encontraron" dijo Rogers. "Está muy, muy apartado en la curva de probabilidades."
El sorprendente descubrimiento probablemente no influya en aquellos que disputan la idea de que los humanos y los monos tienen un ancestro común. Las encuestas muestran regularmente que el 40 % de los americanos no aceptan la teoría de la evolución.
"Los autores apuntan que los cambios evolucionarios en cuestión sucedieron rápidamente, y ellos pueden, aparentemente, documentar algunos de los cambios necesarios," dijo el matemático y filósofo William Dembski, un ex miembro de la facultad en la Universidad Baylor y un abogado del diseño inteligente.
"Pero eso no parece explicar qué causó los cambios y cómo fueron coordinados para hacer nuestros cerebros mas complejos y desarrollados.
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1 comentario:
La evolución de el cerebro humano no ha parado. Un reportaje muy curioso está en MundoBiología, de PortalMundos.com.
http://www.portalmundos.com/mundobiologia/antropologia/evolucioncerebro.htm
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