CIENCIA

El mapa de Vinlandia (I)

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Creo que todos conocemos la historia que voy a resumir: dos horas después de la medianoche del 12 de octubre de 1492, Rodrigo de Triana gritó desde La Pinta «¡Tierra a la vista!», poniendo fin de esta manera a una larga travesía por el Océano Atlántico. La expedición española, capitaneada por Cristóbal Colón, había llegado a la isla de Guanahaní, perteneciente al archipiélago de Las Bahamas. A la mañana siguiente Colón desembarcaba acompañado de Martín Alonso y Vicente Yáñez Pinzón, capitanes de La Pinta y La Niña respectivamente, y tomaba posesión de la tierra descubierta en nombre de la Corona de Castilla. Colón, desde ese momento, pasaría a la historia como el descubridor de América.

Colón desembarca en la isla de Guanahaní
Colón desembarca en la isla de Guanahaní

La trascendencia de ese momento llega hasta nuestros días ya que el 12 de octubre se ha escogido como efeméride para la celebración de la Fiesta Nacional de España (Día de la Hispanidad, de Cristóbal Colón y otros tantos apelativos en diferentes países hispanohablantes), como símbolo del momento en que se inició el contacto entre Europa y América y que culminó con el llamado «encuentro de dos mundos». Sin embargo, hay quienes no están de acuerdo con esta versión de los hechos.

Más de cuatro siglos después de ese desembarco histórico, concretamente el 11 de octubre de 1965, se organizó una fiesta en la Universidad de Yale, en New Haven, Connecticut. Asistieron como invitados especiales un numeroso grupo de diplomáticos, universitarios y periodistas escandinavos a quienes se hizo partícipes en primicia del que fue considerado el descubrimiento cartográfico más fascinante del siglo: un mapa sobre pergamino de color beige de 27,8 centímetros de alto por 40 centímetros de largo —bautizado como el mapa de Vinlandia— que se afirmó era el único ejemplo de cartografía escandinava medieval que existía 1. Según los expertos que analizaron el documento, el mapa era auténtico y constataba que los vikingos —encabezados por Leif Eriksson— habían descubierto, explorado y colonizado una tierra fértil al oeste de Groenlandia en el siglo XI. Y además habían dejado constancia escrita de su hazaña. Por tanto, sostenían que ese mapa era la prueba palpable de que éstos se habían adelantado a Cristóbal Colón en más de tres siglos 2.

El mapa de Vinlandia se dio a conocer al público en general cuando la editorial universitaria de Yale lazó la obra The Vinland map and the Tartar relation 3 de forma simultánea a ambos lados del Atlántico (en nueva York y Londres); una monografía que pronto se convirtió en un best seller internacional.

Los periódicos de medio mundo se hicieron eco de la noticia y las reacciones ante este hallazgo no se hicieron esperar. Aunque de interés intrínseco para comprender mejor la historia de los tártaros (por el texto que lo acompañaba), el mapa no hubiera causado tanta sensación si no fuera por la descripción de una tierra situada en el noroeste del Océano Atlántico y al oeste de Groenlandia llamada Vinlandia. Igual de llamativo era que Groenlandia apareciera como una isla, cuando este hecho no se verificó hasta 1912 cuando se circunnavegó por primera vez.

Mapa de Vinlandia (falso color)
Mapa de Vinlandia (falso color)

En cualquier caso, para quienes recibieron la noticia no pasó desapercibida la fecha escogida para dar publicidad al hallazgo: la víspera de la conmemoración del descubrimiento “oficial” de América por Cristóbal Colón. En este sentido, y con un tono que desborda ironía, Torcuato Luca de Tena analizó lo sucedido en un artículo publicado en ABC dos días después 4. Además de poner en duda la autenticidad del mapa, criticó duramente que por parte de las autoridades académicas de la universidad americana se hubiera escogido precisamente ese día, considerando que se trató de una cuestión política más que científica:

La gesta escandinava producirá una huella interesante en el campo de las artes. Va a ser preciso arrinconar los cuadros de las carabelas colombinas de Rodrigo de Triana, empinado sobre la cofa, y de Colón, con el mandoble desenvainado, mientras se remoja los pies al desembarcar en el hemisferio de Ericsson. Las puertas de bronce del Capitolio de Washington recogen la escena de Colón cuando estaba en el lecho de muerte. Habrá que enterrar pronto a este enfermo, para poner a Ericsson en la misma cama. […] Gracias a ese reajuste muy pronto se podrá hablar de las grandes universidades de Vinlandia, de las famosas aguas de Vinlandia a base de colas, y del Presidente Johnson de los Estados Unidos de Vinlandia.

Cuando supe que Scientia, anfitrión de la décimo primera edición del carnaval de humanidades, había elegido como tema central el arte y la química, me vino a la mente de inmediato la historia de este mapa, que quizás muchos ya conozcan, pero que aún guarda interesantes incógnitas que vamos a analizar en esta serie de anotaciones. Para mí resulta un tema apasionante porque combina algunas de las cuestiones que más me atraen: historia, navegación, arqueología, manuscritos antiguos y un enfrentamiento científico que ha durado varias décadas (y que aún sigue vivo como vamos a comprobar) a cuenta de los numerosos análisis químicos realizados sobre el mapa.

El mapa de Vinlandia

El primer trabajo de estudio y análisis de los documentos (mapa de Vinlandia y Relación tártara) fue llevado a cabo como hemos apuntado por el Dr. R. A. Skelton, superintendente de la sala de mapas del Museo Británico; el Dr. Thomas E. Marston, conservador de literatura medieval y renacentista de la biblioteca de la Universidad de Yale; y George D. Painter, ayudante de conservador a cargo de los incunables del Museo Británico.

Según refieren estos investigadores en la monografía publicada en 1965, el mapa fue elaborado alrededor del año 1440 por un escriba desconocido, empleando como modelo un original de fecha anterior del que no se tiene constancia. Junto al mapa apareció una versión manuscrita —también desconocida hasta entonces— 5 del informe del viaje que el misionero franciscano de origen italiano Giovanni da Pian del Carpine hizo a la corte mongola en 1245 (texto que por ese motivo recibe el nombre de Relación tártara) escrita por un fraile llamado C. de Bridia, y cuyo nombre tampoco aparece en ningún registro histórico. La Relación tártara es un texto breve que ofrece una versión algo diferente de la bien conocida Ystoria Mongalorum escrita por Carpine, jefe de la misión enviada por el Papa Inocencio IV al rey de los tártaros. La expedición dejó Lion en abril de 1245 y estuvo fuera durante dos años y medio. Se trata de uno de los varios informes que describen los viajes de los misioneros durante el siglo XIII a Asia Central así como la historia y naturaleza de los mongoles.

Un año después, la misma universidad compró otro manuscrito, el Speculum historiale de Vincent de Beauvais, la tercera parte de una obra mayor que pretendía ser un relato histórico del devenir del mundo. La importancia fundamental de esta última adquisición proviene del hecho de que, según sostienen los investigadores, las tres piezas formaban parte de un mismo libro y fueron redactadas por una misma mano (más adelante ahondaremos en esta cuestión). Por lo tanto, afirman que el Speculum fue separado físicamente de un volumen donde el mapa se situaba al principio y la Relación tártara al final.

Describamos el mapa. Está dibujado en una hoja de pergamino doblada por la mitad y contiene, en líneas generales, una descripción de las tres partes conocidas en el mundo medieval —Europa, África y Asia— rodeadas por el océano, con islas y grupos de islas tanto en el este como en el oeste. El mapa se ha dibujado con orientación norte, es decir, con los nombres y referencias escritos de forma horizontal en una alineación este-oeste del territorio (una cuestión nada baladí porque no era lo habitual en la época. De hecho se desconoce si esta disposición fue deliberada o suponía el método más conveniente para ordenar los elementos del mapa dentro del espacio rectangular del que disponía el escriba).

En el contorno de las costas se representan las características hidrológicas (ríos y mares interiores) aunque los detalles orográficos no aparecen reflejados. El dibujo se ha hecho con una línea de tinta gruesa, y muestra una generalización evidente en algunas partes y una considerable elaboración más detallada en otras.

Lo más relevante a efectos de esta anotación es que en el extremo noroeste del mapa aparecen tres grandes islas, llamadas respectivamente isolanda Ibernica, Gronelada, y Vinlanda Insula a Byarno repa et leipho socijs —es decir, Islandia, Groenlandia y Vinlandia—. El hecho de que estas islas aparezcan fuera del marco oval del resto del mapa sugiere que no estaban en el modelo original que el cartógrafo siguió al copiar el resto. En la esquina superior izquierda se incluye una larga referencia al viaje del obispo Erik Gnupsson a Vinlandia:

Por la voluntad de Dios, después de un largo viaje desde la isla de Groenlandia hacia las partes más distantes del mar océano occidental, navegando hacia el sur, en medio del hielo, los compañeros Bjarni [Herjolfsson] y Leif Eriksson descubrieron una nueva tierra, extremadamente fértil, que incluso tenía viñas, a la que llamaron Vinlandia. Erik, legado de la Sede Apostólica y obispo de Groenlandia y las regiones vecinas, llegó a esta tierra verdaderamente inmensa y muy rica, en el nombre de Dios Todopoderoso, en el último año de nuestro bienaventurado padre Pascal, permaneció mucho tiempo, tanto en verano e invierno, y más tarde regresó hacia el noreste hacia Groenlandia y luego se dirigió en la mayor humilde obediencia a la voluntad de sus superiores.

Detalle del mapa de Vinlandia (esquina superior izquierda)
Detalle del mapa de Vinlandia (esquina superior izquierda)

Para los investigadores, la asociación física del mapa con el resto de manuscritos quedaba demostrada más allá de toda duda por tres pares de agujeros causados por gusanos y que atraviesan sus dos hojas. Éstos coinciden perfectamente con los que se encuentran en las hojas de comienzo del Speculum, coincidiendo a su vez los de éste con los que presenta la Relación tártara. De ahí que el hallazgo de la obra de Beauvais fuera tan importante: era la pieza que otorgaba autenticidad a todo el conjunto.

¿De dónde ha salido el mapa?

Desde el mismo momento en que se hizo público el hallazgo de este singular documento cartográfico, tanto periodistas como estudiosos de diferentes nacionalidades pusieron en tela de juicio su autenticidad.

Uno de los principales problemas a los que tuvo que enfrentarse la Universidad de Yale tras su adquisición fue la falta de un registro ininterrumpido de su posesión, es decir, no había un conocimiento detallado de sus anteriores propietarios y las incidencias por las que habían atravesado los textos. Skelton, Marston y Painter (que, recordemos, llevaron el peso de la investigación incial) reconocieron desde el principio que sin ese registro no podía haber una absoluta e irrefutable demostración de que el mapa no era una falsificación 6. Conviene por tanto conocer cómo apareció el mapa.

La historia del volumen se conoce desde el verano de 1957 cuando Enzo Ferrajoli de Ry, un librero italiano afincado en Barcelona, lo dio a conocer en el reducido mundillo del mercado de libros raros. En Londres, acompañado por el librero Joseph Irving Davis, de Davis y Orioli Ltd., Ferrajoli se lo ofreció al Museo Británico, donde George Painter, el Dr. Skelton y el Dr. Schofield pudieron echarle un vistazo. Éstos apreciaron de inmediato las características novedosas del mapa aunque, en ese momento, expresaron serias dudas acerca de algunas inscripciones latinas que contenían aparentemente algunos “errores monumentales”. La venta no se materalizó.

Continuando con su periplo, en septiembre de ese mismo año tenemos a Ferrajoli en la oficina que Nicholas Rauch tenía en Ginebra, donde el anticuario de New Haven Laurence Claiborne Witten II vio por primera vez tanto el mapa como de la Relación tártara. Esta vez nuestro barcelonés de acogida sí tuvo éxito. Más tarde, en la Conferencia sobre el mapa de Vinlandia celebrada en noviembre de 1966 en la Smithsonian Institution (de la que hablaremos luego), el propio Witten rehusó revelar la procedencia de los manuscritos más allá de indicar que eran propiedad de una familia en cuya biblioteca habían permanecido durante un par de generaciones y que él visitó personalmente. Reconoció haber pagado 3.500 dólares al propietario por el volumen que contenía el mapa de Vinlandia y la Relación tártara, abonando a Ferrajoli una comisión por su participación. Esto es lo que mantuvo Witten cuando, de forma insistente, se le pidió que aclarase cómo supo de la existencia del mapa aunque, como veremos al final, hay otra versión más plausible. Baste que sepamos esto por ahora.

Finalmente, con Witten ya de vuelta en Estados Unidos en octubre de 1957, entran en escena Thomas Marston y Alexander Vietor, conservador de literatura medieval y renacentista, y conservador de mapas respectivamente, trabajando ambos en la biblioteca de la Universidad de Yale. Witten les llevó los documentos con la intención de que la biblioteca los adquiriese aunque, cuando Marston y Vietor vieron el mapa, no pudieron verificar su autenticidad: se dieron cuenta de que la encuadernación era moderna (del siglo XIX) mientras que el texto de la Relación tártara era del siglo XV. Además, se suponía que el mapa era una ilustración de la Relación pero los agujeros producidos por los gusanos no coincidían. Por último, había una inscripción extraña en el reverso del mapa: “Descripción de la primera parte, segunda parte (y) tercera parte del Speculum”. Esta anotación se refería por tanto a un libro diferente a la Relación tártara. En cualquier caso, la Universidad de Yale no disponía de medios económicos para su compra así que Witten regaló a su esposa el manuscrito.

Éste estaba aún investigando la autenticidad del documento cuando Marston le encargó a principios de 1958 que adquiriera del catálogo de Davis y Orioli (recordemos, la empresa de libreros británica que intervino en el intento de venta de los textos al Museo Británico) un manuscrito con parte del trabajo de un monje dominico del siglo XIII llamado Vincent de Beauvais: se trataba del Speculum historiale, por el que pedían 75 libras. Cuando Witten sostuvo en sus manos el libro tuvo una intuición que más tarde se confirmó, era la pieza que faltaba en la composición original: el mapa de Vinlandia al principio, el Speculum en medio, y la Relación tártara al final. Las marcas de agua en el papel de los dos libros eran las mismas 7 y permitieron situar su fecha de origen en 1440, probablemente en la ciudad suiza de Basilea. Tanto el Speculum como la Relación tártara parecían el trabajo del mismo escriba, quien empleaba en ambos la misma caligrafía conocida como “Upper Rhineland bastard» (o cursiva del Alto Rin). Pero lo que entusiasmó a Marston y Witten fue que la letra parecía la misma también en el mapa.

El Dr. Marston, después de mucho pensarlo, regaló el Speculum a la Sra. Witten aunque ahora los tres pergaminos se habían vuelto enormemente valiosos, económica e históricamente. Marston esperaba que ese gesto de generosidad le daría a la biblioteca de Yale alguna posibilidad de control sobre el mapa en el caso de que la Sra. Witten decidiera venderlo, como finalmente sucedió.

De esta forma, el mapa fue adquirido por Paul Mellon, antiguo alumno de la universidad, quien accedió a pagar lo que pedía Witten para donarlo a la biblioteca de Yale si podía ser autentificado. Reconociendo su importancia potencial como el mapa más antiguo en mostrar América, Mellon insistió en que su existencia se mantuviera en secreto hasta la publicación de un libro donde se estudiase y analizase en profundidad. Incluso los tres autores que debían escribir la obra fueron escogidos entre el pequeño número de personas que habían visto el mapa antes que él. Una vez publicado en 1965, cumpliendo su compromiso, lo donó a la Biblioteca Beinecke de Libros Raros y Manuscritos de la Universidad de Yale, donde se custodia en la actualidad.

Primer folio de la Relación tartara
Primer folio de la Relación tartara

Primeros análisis

Debemos tener en cuenta que es difícil que una investigación científica aporte una prueba definitiva sobre la autenticidad de un objeto artístico antiguo, salvo que sea posible demostrar de forma directa el momento de su fabricación. Así sucede, por ejemplo, cuando se emplea la técnica de datación por termoluminiscencia a la cerámica recuperada en yacimientos arqueológicos. Por tanto, la prueba casi perfecta de la autenticidad de un objeto es disponer de un registro de custodia ininterrumpida desde una conocida y probada fecha de origen (algo casi imposible en la mayoría de los casos).

Por suerte, cualquier documento, manuscrito o texto impreso, presenta una serie de componentes que sí pueden ser objeto de un detallado análisis: el papel o pergamino; la tinta; la encuadernación (en el caso de un libro) y otros aspectos accidentales como pueden ser la actividad de determinados insectos, las manchas etc. Cada uno de estos componentes puede someterse en mayor o menor medida a un examen científico con el fin de determinar la identidad o la forma de preparación de los mismos y cuyos resultados pueden ser comparados con muestras conocidas para proceder a su autentificación.

En la monografía publicada en 1965, los autores expusieron que se habían realizado todas las pruebas que no implicaban causar daños o destruir el pergamino (lo que en términos prácticos, y teniendo en cuenta la tecnología disponible en ese momento, no era demasiado). De hecho, reconocían sentirse frustrados porque aún no se hubiera perfeccionado algún tipo de análisis químico que sirviera para determinar tanto la antigüedad como el punto de origen aproximado del pergamino, ya que las que existían en ese momento no eran lo suficientemente precisas. Tampoco se hicieron análisis químicos de la tinta ya que era necesario raspar una gran cantidad de escritura para producir suficiente material con el que trabajar 8.

Sin embargo, pasaron por alto —o se negaron a hacer— unas pruebas bastante sencillas y no invasivas sobre la tinta utilizada en los textos que hubieran arrojado luz acerca de la autenticidad del mapa de Vinlandia.

Las tintas más utilizadas en la Edad Media para escribir sobre pergamino eran las metaloácidas o ferrogálicas dado su poder de fijación sobre ese soporte 9. La tinta ferrogálica está compuesta por cuatro ingredientes básicos: extractos de ácidos gálico y tánico (obtenido de las nueces de agalla del roble), vitriolo (minerales como sulfato ferroso o sal de hierro), y como aglutinantes goma arábiga y agua. La tinta fabricada según esta “receta” era transparente, lo que obligaba a añadir una pequeña cantidad de carbón en polvo (hollín) para guiarse durante la escritura. De esta forma, a medida que se iba secando el agua, los metales reaccionaban con los ácidos, provocando la oxidación y el oscurecimiento del compuesto que formaba un tanino férrico. El color original de estas tintas era azul intenso, casi negro, pero dado que la oxidación que sufren los metales es progresiva, el paso del tiempo produce alteraciones químicas que generan distintas variaciones cromáticas que van desde el pardo oscuro hasta el anaranjado.

Cuando el estado de corrosión es evidente, las características más significativas de la tinta ferrogálica son su difusión en el soporte, pérdida de nitidez y una apariencia quemada. Los ácidos presentes en estas tintas causan la “migración” de la escritura de una página a otra, o que se transfiera hasta aparecer visiblemente en el reverso del documento. Por lo tanto, el mero paso del tiempo (proceso que puede acelerarse o retardarse en función del cuidado que se dispense en la conservación) permite que la corrosión sea identificada a simple vista, ya que produce una apariencia de manchas borrosas y sombras.

Así, tras un examen no invasivo, los investigadores concluyeron que la caligrafía y la naturaleza física de los materiales empleados (tanto el pergamino, como el papel y la tinta) eran compatibles con la fecha que se había fijado para la fabricación del soporte físico: el año 1440, décadas antes de que Colón emprendiese su viaje de descubrimiento.

¿Los vikingos descubrieron América?
¿Los vikingos descubrieron América?

Tras el revuelo causado por la publicación del mapa, el 24 de febrero de 1966 se celebró una reunión privada de la Sociedad de Anticuarios británica donde Skelton leyó una nota en la que, tras escuchar las críticas que habían planteado algunos especialistas, reconoció que era necesario llevar a cabo un minucioso análisis químico de la tinta antes de poder aceptar la premisa de que tanto el manuscrito como el mapa habían sido confeccionados por la misma persona. En cambio, Marston defendió que los análisis químicos no aportarían nada nuevo, insistiendo en que no merecía la pena realizarlos dado el posible daño que se causaría al manuscrito.

En cualquier caso, las críticas no se ciñeron únicamente al poco peso de las pruebas aportadas que pretendían determinar la antigüedad de los materiales empleados. G. R. Crone, bibliotecario y conservador de mapas de la Real Sociedad Geográfica británica, planteó cuestiones estrictamente cartográficas 10, al igual que la doctora Eva Taylor, quizás la mayor autoridad mundial en mapas medievales de la época. Taylor pudo ver una reproducción del mapa en 1962 mientras Skelton trabajaba en él, y tras un examen largo y minucioso, elaboró una lista de objeciones de las que le hizo partícipe aunque finalmente ninguna fue tomada en consideración por el equipo de Yale. Por ese motivo preparó un artículo para ser publicado tras la aparición del libro donde ofrecería su versión del mapa 11. La Dra. Taylor mantenía que el mapa no podía ser un producto cartográfico del siglo XV porque dibujaba el contorno de Groenlandia como una isla y con gran detalle, algo que no se supo hasta siglos después (sus palabras textuales fueron que «colocado [el mapa de Vinlandia] junto a un mapa del siglo XX de una escala aproximadamente igual, ambos resultan casi indistinguibles a primera vista»). Otros puntos conflictivos eran la situación equivocada de Creta, el dibujo incorrecto del mar Egeo y la ausencia del mar de Mármara, todo en una época en la que ya existían mapas detallados del Mediterráneo que sí recogían todas estas características.

A pesar de todo, el mapa seguía levantando una importante expectación. A comienzos de 1967 los manuscritos comenzaron una gira europea para ser exhibidos en Noruega, Holanda y Gran Bretaña. Tanto el mapa como la Relación tártara permanecieron un par de días en el laboratorio de investigación del Museo Británico para someterlo a un estudio comparativo de la escritura mediante el empleo de métodos ópticos sencillos: iluminación ultravioleta y microscopía de baja potencia. Los resultados constataron que no había hierro en la tinta del mapa de Vinlandia, un hecho muy extraño para la época en que supuestamente fue dibujado. Por ese motivo se llevó a cabo una búsqueda sistemática de manuscritos del siglo XV que no emplearan hierro entre los componentes de sus tintas. No hubo éxito en dicha búsqueda.

Este fue uno de los factores que llevó a la Universidad de Yale —presionada por el siempre escéptico Departamento de Historia de la institución— a poner los manuscritos y el mapa en manos del químico norteamericano Walter McCrone. Su laboratorio debía realizar un análisis de las tintas utilizadas en el mapa, en el Speculum historiale y la Relación tártara. Para ello se tomaron distintas muestras, aunque no fue hasta 1972 cuando se contó con las herramientas y técnicas de microanálisis adecuadas para el trabajo. Los resultados se hicieron públicos el 26 de enero de 1974 12 y cayeron como un jarro de agua fría: el mapa parecía ser una falsificación realizada en algún momento posterior a 1920, mientras que el Speculum y la Relación tártara parecían ser genuinamente antiguos.

Continúa… con la segunda parte.

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Esta entrada participa en la XI Edición del Carnaval de Humanidades, cuyo blog anfitrión es SCIENTIA.

Esta entrada participa en el XXXVIII Carnaval de la Química cuyo blog anfitrión es Pero esa es otra historia…

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Notas

Para entender la paleoantropología. 3ª parte: La sistemática

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Introducción

Creo que estamos atravesando uno de los momentos más interesantes en el ámbito de la paleoantropología, y ello por tres razones fundamentales: en primer lugar, asistimos a un incremento notable de los restos de homininos fósiles que están viendo la luz (buenos ejemplos de ello los tenemos en yacimientos como Atapuerca, Dmanisi, Denisova, la cueva Rising Star en Sudáfrica etc.). En segundo término, se han planteando atrevidas soluciones para los graves problemas detectados en la reconstrucción del árbol evolutivo de los homininos, propuestas que están permitiendo profundos replanteamientos en la disciplina (y no menos debates interesantes). Sólidos análisis cladísticos han puesto de manifiesto, por un lado, la incongruencia entre las filogenias extraídas de los datos moleculares y las construidas con datos morfológicos; y por otro, la enorme presencia de homoplasias 1, lo que dificulta sobremanera la elección de unas filogenias sobre otras. La tercera razón a destacar es la enorme influencia que los avances en la genética del desarrollo están ejerciendo en la biología evolutiva.

Como vimos en la segunda parte de esta serie (dedicada a la evolución), la sistemática es el estudio de la clasificación de las especies con arreglo a su historia evolutiva, lo que llamamos filogenia. Para lograr su objetivo utiliza como método la cladística, una rama de la biología comparada en la que los taxones se definen y reconocen únicamente por compartir caracteres derivados. Lo que hace la cladística es agrupar a las especies en “clados”, que vienen a ser “un grupo, una rama del árbol filogenético” (o árbol evolutivo, los dos términos son prácticamente sinónimos), esto es, el grupo o taxón formado por una sola especie y todos sus descendientes.

Para formar los clados hay que tener en cuenta dos tipos de caracteres: los caracteres primitivos, que son aquellos que se heredan de un antepasado anterior al nacimiento del clado y por eso se encuentran también en otros clados; y los caracteres derivados, que sólo se observan dentro del clado objeto de estudio porque aparecieron con la especie fundadora del mismo, es decir, se trata de un carácter nuevo evolucionado a partir de otro preexistente (éstos son los únicos que cuentan en el análisis filogenético). Los caracteres primitivos se llaman en cladística plesiomorfias, y para los derivados se usa el término apomorfia. Las sinapomorfias en cambio se dan cuando una apomorfia es compartida por dos taxones como, por ejemplo, el caso del pelo en los mamíferos (el estado alternativo, en nuestro caso la ausencia de pelo, sería una plesiomorfia).

Lo importante para la paleoantropología es tratar de identificar al menos un carácter apomorfo compartido por todos los miembros de un grupo que haya sido heredado de su especie ancestral. Por lo tanto, para poder completar el árbol evolutivo de un determinado grupo se exige que haya monofilia estricta, es decir, que todos los organismos incluidos hayan evolucionado a partir de un antepasado común. Este criterio se basa por completo en la idea de Darwin de la descendencia con modificación como resultado fundamental del proceso evolutivo.

En definitiva, la taxonomía es la teoría y práctica de la clasificación de los organismos y consta de dos aspectos diferentes: primero, es el proceso de clasificar organismos, clasificación que puede hacerse sobre la base de distintos criterios (el más importante es la filogenia como ya hemos apuntado); y en segundo lugar, es el proceso de nombrar las unidades reconocidas según las normas establecidas por el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica 2. Mientras que nombrar las unidades taxonómicas es un proceso objetivo que debe seguir unas normas claras establecidas en dicho código, el reconocimiento de las unidades y su incorporación en la jerarquía es una cuestión menos rígida ya que las bases de cualquier clasificación depende de las intenciones de la persona que la realiza. El problema de seguir estrictamente el criterio de la filogenia es que las clasificaciones no son estables: habrá cambios cada vez que nuestro conocimiento sobre el registro fósil avance sea más completo, no solo al encontrar nuevos fósiles, sino también gracias a la mejora en las técnicas que se emplean en el estudio de los fósiles ya existentes.

Por todo ello la clasificación de los primates es, y probablemente siempre estará, en estado de cambio constante. Las clasificaciones son producto de la mente humana más que de la propia naturaleza y, por ende, pueden reflejar de forma legítima cualquier conjunto de criterios, siempre que se apliquen de forma consistente. En cualquier caso, y a pesar de estos inconvenientes, es imprescindible contar con una clasificación para facilitar la investigación. No se trata de una clasificación definitiva sino una clasificación de «consenso», lo que implica que habrá ―y los hay― muchos especialistas que no están de acuerdo con determinados taxones.

Aunque más adelante entraremos a fondo en estas cuestiones, no debemos terminar esta introducción sin ver hasta qué punto la cladística se ha convertido en un tema controvertido entre los especialistas. En este ámbito, el eminente paleontólogo y biólogo teórico George Gaylord Simpson ―uno de los padres de la teoría sintética de la evolución― ya constató a mediados del siglo pasado que podemos encontrarnos con dos tipos de taxonomistas: los hay que no dan demasiada importancia a las variaciones menores y agrupan los organismos en taxones ya existentes (esta práctica se conoce como agrupamiento); y están, por otro lado, quienes subdividen los taxones sobre la base de pequeñas diferencias, añadiendo categorías separadas para organismos que no se corresponden de manera natural con alguna de las clasificaciones ya existentes (esta práctica se denomina separación). Cuando lleguemos al final de esta anotación seremos capaces de reconocer a los lumpers, esto es, los agrupadores, y a los splitters, los separadores. Simpson los caracterizó estupendamente con su sutil ironía:

Los separadores hacen unidades muy pequeñas―sus opositores dicen que si pueden diferenciar dos animales, los colocan en diferentes géneros, y si no pueden distinguirlos, los colocan en diferentes especies. Los agrupadores hacen grandes unidades―sus opositores dicen que si un carnívoro no es un perro ni un oso, lo consideran un gato.

Para Jonathan Marks, profesor de antropología en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, la distinción entre agrupadores y separadores tiene otras connotaciones: para los splitters cada fósil se convierte en el más importante, la clave que soluciona el difícil rompecabezas evolutivo; en cambio, para los lumpers son menos fósiles ―y menos paleoantropólogos― los que mantienen una posición privilegiada. Estas dos posturas suelen reflejar también las diferentes personalidades de los científicos, un tema muy interesante en el que profundizaremos en otro momento.

Esta dicotomía la hemos vivido sobre todo en las pasadas décadas cuando cada nuevo fósil que se recuperaba se convertía rápidamente en el nuevo “eslabón perdido”, la nueva pieza fundamental que venía a desentrañar el misterio de la evolución humana. Los paleoantropólogos que encontraban un fósil con algunas características sobresalientes defendían su pertenencia al clado humano, al tiempo que vertían dudas sobre el estatus de los especímenes descubiertos por otros. Sin embargo asistimos en los últimos años a un relajamiento de esta postura, planteándose los debates en tratar de clasificar correctamente los especímenes que se conocen. Destaca en este sentido la sensatez mostrada por el equipo ―con Svante Pääbo a la cabeza― que publicó los resultados del análisis genético de los fósiles de Denisova: pese a constatarse que se trata de una población desconocida hasta la fecha, han preferido esperar a recuperar más fósiles antes de aventurar su lugar en la filogenia humana.

Metodología

La principal tarea de cualquier análisis cladístico consiste en realizar una valoración correcta de los caracteres que varían entre los organismos o taxones objeto de estudio para establecer su proximidad filogenética. Para ello se emplean dos métodos: el primero consiste en comparar el grupo de especies que se está estudiando (ingroup en inglés) con un exogrupo (outgroup en inglés), es decir, una especie o grupo de especies que están estrechamente relacionadas con las anteriores y que se utilizan para poder distinguir los caracteres derivados y los caracteres primitivos. La mayoría de los estudios cladísticos comienzan con algunas hipótesis previas de afinidad entre los organismos objeto de estudio, incluyendo la hipótesis acerca de cuál es el taxón más estrechamente emparentado fuera de él. Si un carácter que comparten dos o más taxones se observa también en el exogrupo, se concluye que ese carácter es primitivo y por tanto sin interés para el análisis cladístico.

El segundo método consiste en estudiar la ontogenia. El desarrollo de un individuo desde la fertilización del óvulo hasta convertirse en un adulto conlleva un aumento de la complejidad así como una modificación de su estructura. Conocer el orden de aparición de los caracteres en el registro fósil es muy útil para determinar su procedencia evolutiva.

En los orígenes de la cladística los organismos se clasificaban teniendo en cuenta únicamente criterios morfológicos (lejos estaba el tiempo de poder contar con análisis moleculares o genéticos). Sin embargo, los avances en otros campos de la ciencia permitieron afrontar nuevas aproximaciones moleculares, de comportamiento y ecológicas, lo que ha supuesto una ayuda inestimable en un gran número de casos.

Linajes de interés en la evolución humana (y tiempos de divergencia) Goodman y Sterner (2010).

En el caso de los estudios moleculares, la mejora en la secuenciación del ADN y la multiplicación de los análisis de los genomas de los primates vivos proporcionan un contexto interesante para interpretar la evolución humana. Para ello se utiliza el denominado reloj molecular: tomando dos linajes actuales, trata de medir el tiempo transcurrido desde la divergencia de su antepasado común. Para ello se comparan las secuencias de ADN de las dos especies existentes y se cuentan las diferencias en los nucleótidos que se han acumulado entre ambas. Esta técnica parte de la premisa básica de que la tasa de cambios en algunos nucleótidos neutros es directamente proporcional al tiempo transcurrido (siempre que las medidas se limiten a genes adecuados y a linajes muy emparentados), lo que ha sido objeto de críticas por algunos especialistas 3.

Bajo esta perspectiva, en un trabajo reciente del equipo de Polina Perelman, del Instituto de biología molecular y celular de Washington, se han secuenciado 54 regiones genéticas de 186 especies de primates vivos (y cuatro especies en dos exogrupos) lo que les ha permitido realizar un completo análisis filogenético. Su objetivo ha sido ambicioso: determinar el origen, la evolución, los patrones de especiación y las características en la divergencia del genoma entre los linajes de primates.

Tomado de Perelman, et al. (2011).

A pesar de que el proyecto genoma humano supuso una revolución en campos como la genómica, la medicina o la proteómica, en el estudio de la evolución humana se ha echado en falta un contexto evolutivo formal para interpretar estos avances ya que la jerarquía filogenética de las especies de primates tenía una resolución molecular insuficiente (quedaba limitada al nivel de género y familia) lo que ha derivado en una falta de consenso a la hora de establecer la radiación adaptativa de este orden. Las últimas revisiones de la taxonomía concuerdan en que el último antepasado común de los primates vivió en el Cretácico superior hace entre 90 y 80 Ma.

A partir de aquí, los resultados de este estudio han permitido elaborar el árbol filogenético que se muestra más arriba (tamaño completo aquí). Los nodos que nos interesan ahora son los numerados del 71 al 75 que hacen referencia a las subfamilias Homininae y Ponginae que muestran, por ejemplo, que la divergencia entre los chimpancés y los humanos se produjo hace unos 6,6 Ma (fecha que coincide con la inmensa mayoría de estudios previos). La gran cantidad de secuencias disponibles proporciona una estimación de referencia de la divergencia genética media en cada nivel taxonómico. Los autores concluyen que las desviaciones de estos valores observadas en diversos linajes ilustran la extraordinaria biodiversidad y riqueza de especies dentro del orden de los primates.

Detalle imagen anterior.

 

Detalle. Tomado de Perelman, et al. (2011). La primera columna ofrece el tiempo (en Ma.) en que se produjo la divergencia en el nodo dado.

La importancia de estas investigaciones no reside únicamente en que permiten conocer la evolución de las especies y sus relaciones de parentesco, sino también el momento en que se produjo cada diversificación. Con estos datos es más sencillo ubicar los nuevos hallazgos del registro fósil en una línea temporal más o menos definida (por ejemplo, si encontramos restos fósiles datados en 6 Ma de antigüedad, sabremos que están muy cerca del punto de divergencia entre humanos y chimpancés).

De cualquier forma, la morfología sigue jugando un papel muy importante en la sistemática, particularmente en el estudio de los fósiles más antiguos donde el ADN es aún irrecuperable 4. De hecho, muchos investigadores advierten que los datos genéticos no son tan significativos como se pretende en ocasiones. Después de todo, el ADN se invoca de forma contradictoria a nivel de especie, tanto para acoger a nuestros antepasados más cercanos (los chimpancés) dentro del género Homo (con propuestas del tipo Homo pan), como para dejar fuera a otros parientes mucho más cercanos a nosotros como son los neandertales (Homo neanderthalensis).

Una última precisión terminológica antes de continuar. Todas las especies son individuos en el sentido de que poseen una historia: tienen un comienzo (el proceso de especiación), tienen un intermedio, que dura tanto como vive la especie, y tienen un final, que es o bien la extinción o la participación en otro evento de especiación. Debemos tener presente que cuando hablamos de especies no lo hacemos en el sentido habitual de la biología que las define (en organismos con reproducción sexual) como el grupo de individuos que son capaces de reproducirse entre sí, pero que normalmente son incapaces de hacerlo con los miembros de otros grupos. Para la paleoantropología, donde es imposible establecer la capacidad de reproducción, se emplea una definición basada en criterios morfológicos: dos o más poblaciones representan diferentes especies paleontológicas si la variación entre ellas es claramente mayor que la variación dentro de cada una.

Un biólogo estudia las especies vivas, en términos geológicos, en un instante de su historia. Es lo que sucede, por ejemplo, cuando tomamos una fotografía de una carrera: sólo registra un momento puntual de la misma. El registro fósil guarda pruebas del transcurso de millones de años y por eso puede representar la misma especie muchas veces, por lo que, volviendo a nuestra metáfora, puede haber más de una fotografía de la misma carrera. Los paleoantropólogos deben idear estrategias para asegurar que el número de especies que registran no está ni minusvalorado ni sobreestimado.

Clasificación de mayor consenso del orden de los primates (en detalle a partir del grado de familia). El símbolo † significa que el género está extinguido, mientras que el interrogante ? implica dudas en su inclusión.

La filogenia humana

Darwin dedujo que las especies compartían antepasados comunes y, de ahí, que un verdadero sistema natural para su clasificación debía tener en cuenta el tiempo trascurrido desde que las especies habían compartido ese antepasado común (la idea es que menos tiempo de separación supone más proximidad evolutiva). Entre el abundante material de notas, libros y artículos breves que Darwin dejó después de su fallecimiento, encontramos un dibujo fechado el 21 de abril de 1868 donde esboza el árbol genealógico de los primates. A pesar de que nunca fue publicado, se corresponde con la clasificación que siguió en su libro The descent of man que vio la luz en 1871. Como podemos comprobar, el linaje humano no ocupa el eje central de la radiación evolutiva de los primates (una confirmación elocuente de que su visión de la evolución no era teleológica) y a pesar de que relaciona al ser humano estrechamente con los simios, lo hace como un grupo separado. De hecho, según esta visión de la filogenia humana, incluso los gibones están más estrechamente relacionados con los chimpancés y los gorilas que éstos con nosotros.

Dibujo (y trasliteración) del origen de los primates realizado por Charles Darwin en 1868. Sin publicar. The Complete Work of Charles Darwin online.

Hoy en día hay bastante consenso en la clasificación del orden de los primates hasta que llegamos al nivel de familia, que es cuando comienzan las discrepancias. ¿Qué somos todos los homínidos? ¿Una familia ―Hominidae― como propuso Simpson (1931)? ¿Una tribu, Hominini, de acuerdo con Schwartz, et al. (1978)? Esas dos alternativas son las que atraen más votos favorables. La taxonomía tradicional, de base morfológica, clasifica a la especie humana como el único representante vivo de la familia Hominidae. Los grandes simios africanos ―los gorilas y chimpancés― se incluían en la familia Pongidae junto con el otro gran simio asiático: el orangután (Pongo). Sin embargo, la clasificación más en boga es la que agrupa a los simios y los humanos en una misma familia. Este punto de vista es el más aceptado por los primatólogos quienes saben desde hace tiempo que no somos más que monos desnudos; a diferencia de algunos antropólogos que tratan de distanciarnos de los primates no humanos y para ello reservan la familia Hominidae para los humanos actuales y sus antepasados fósiles que existieron después de nuestra separación de los grandes simios hace 6 Ma.

La propuesta de establecer la familia Pongidae es una mala idea en términos taxonómicos porque la evidencia molecular demuestra que los chimpancés y los gorilas están más próximos evolutivamente al hombre que al orangután 5. A la luz de estos datos, la familia Pongidae resulta ser un grupo artificial, mientras que Homo, Gorilla y Pan sí forman un grupo monofilético. A pesar de todo, todavía es habitual encontrar el término “póngido” en la literatura.

Como ya hemos apuntado, cuando los simios superiores ―orangután, gorila y chimpancé― se integraban en la familia de los póngidos, el término homínido se aplicaba en exclusividad a las distintas especies de humanos y sus antepasados directos, tanto actuales como fósiles. Esta clasificación servía de apoyo a una interpretación que hacía de la rama humana el fin último y más perfecto de la evolución primate. Sin embargo, cuando los estudios de ADN molecular pusieron de manifiesto este error, se optó por incluir a los simios superiores en la, antaño exclusivamente humana, familia Hominidae (haciendo efectiva la estrecha relación cladística entre ellas).

De esta forma, la solución más aceptada reserva el taxón Ponginae (a nivel de subfamilia) para clasificar a los orangutanes y su ascendencia; mientras que el clado formado por gorilas, chimpancés y humanos, así como sus más inmediatos antepasados, pasa formalmente a ser la subfamilia Homininae. Los homínidos (en el sentido clásico que se ha venido dando en artículos técnicos y libros de divulgación) pasan a la subcategoría de tribu (Hominini) y de ahí a homininos.

Camilo José Cela-Conde, profesor de antropología en la Universidad de las Islas Baleares, ha trabajado intensamente en esta cuestión ―ver Cela-Conde (2002)―. Afirma que el criterio de que los homínidos son los seres humanos actuales y todos sus antepasados, tanto directos como colaterales, que no lo son a su vez de los chimpancés o de cualquier otro simio vivo, esconde un sesgo importante por las especies que existen en la actualidad.

Nuestro objetivo al emplear la cladística en la evolución humana, más allá de poder dibujar un bonito árbol filogenético, debe ser comprender las implicaciones evolutivas que tiene agrupar uno o más taxones dentro del término hominino. Tratamos de describir y entender el tipo concreto de evolución que ha llevado hasta Homo sapiens, pasando por las alternativas ―en forma de distintas adaptaciones al medio ambiente― que se extinguieron durante el proceso.

En el coloquio internacional celebrado en el año 2000 en la Universidad de las Islas Baleares ―Cela-Conde, et al. (2000)― al que acudieron gran parte de los especialistas en sistemática humana, se hizo público un documento final que clamaba por tratar con prudencia y de forma conservadora la taxonomía de los homínidos, aunque no sin animar a que se avanzase en el estudio de otras categorías como la de tribu (Hominini). El objetivo del coloquio era tratar de alcanzar un consenso capaz de poner fin a la confusión reinante en la forma en que debía clasificarse el linaje humano, para lo cual se centraron y discutieron únicamente los principios de clasificación y no las taxonomías detalladas (lo que hubiera impedido cualquier tipo de acuerdo). Se llegaron a las siguientes conclusiones:

  • Los seres humanos actuales, sus antepasados no compartidos con ninguna especie no humana y los descendientes colaterales de estos antepasados serán quienes conformen el clado humano.
  • La filética, la fenética y la cladística se emplean en la sistemática. La clasificación taxonómica debe ajustarse, en la medida de lo posible, a las relaciones filogenéticas. Reconocen que la cladística ha hecho importantes contribuciones en el campo de la clasificación, pero señalan que la cladística identifica grupos hermanos, no las relaciones entre antepasado y descendiente.
  • Las consideraciones moleculares son valiosas en la determinación de las relaciones entre linajes que tienen descendientes vivos. En el caso de los linajes fósiles que no tienen descendientes vivos, la aplicación de los estudios moleculares son limitados en la actualidad, aunque los avances en las técnicas pueden reducir esta limitación.
  • La práctica taxonómica debe ser congruente con el principio de monofilia. Sobre esta base, el tradicional concepto de la familia Pongidae propuesto por Simpson debe ser rechazado ya que implica parafilia.

Si hay que hacer caso a ese documento, los homininos, en espera de que se imponga otro tipo de acuerdo, deberían ser clasificados como una familia, Hominidae, tal y como se ha hecho tradicionalmente, pero sin agrupar a los simios en una familia Pongidae. Para mantener la monofilia estricta en Hominidae, primero debemos separar los orangutanes (asiáticos) de los chimpancés, gorilas y humanos (africanos) en el nivel de subfamilia (formando las subfamilias Ponginae y Homininae). Hecho esto, entre los homininos de la misma subfamilia, identificamos el linaje humano en el nivel de tribu Hominini (se introducen otros niveles entre medias para englobar otros clados).

Rasgos distintivos

Árbol de la evolución humana.

Una de las cuestiones más interesantes dentro de la paleoantropología humana consiste precisamente en saber cuál fue el primer hominino, quién es el primer representante de nuestra línea evolutiva una vez se produjo la separación de la del chimpancé. Se han propuesto tres géneros distintos para ocupar esta posición: Sahelanthropus, Orrorin y Ardipithecus. Los tres han sido datados entre 7 y 5 Ma de antigüedad lo que los sitúa, según los estudios moleculares, en el momento que se supone se produjo la separación de chimpancés y humanos. En cualquier caso, es importante destacar que cuanto más cerca se sitúa un fósil del punto de divergencia entre Homo y Pan, más difícil es reconocer en cuál de las dos líneas evolutivas se encuentra.

Por tanto, la pregunta que nos hacemos cuando encontramos un nuevo fósil es dónde encaja dentro del árbol evolutivo. Deben existir varias características, o al menos una, que nos permita resolver ese problema. Para formular una hipótesis filogenética y definir un linaje es preciso seguir varios pasos: en primer lugar, tenemos que cuantificar y determinar los rasgos morfológicos significativos, establecer un hipodigma 6 e identificar esos caracteres para establecer qué especie se asigna a cada género e incluir el espécimen individual en cada especie.

Si adoptamos un punto de vista evolutivo, el carácter distintivo de los homininos tiene que estar relacionado con la aparición de la tribu a partir de unos antepasados compartidos con nuestros parientes, los simios superiores actuales. Así, si damos por bueno que los chimpancés y los humanos somos primates muy parecidos en bastantes cosas, pero también muy distintos en otras, habremos de concretar primero cuáles son esas diferencias y qué papel jugaron en el proceso de separación de ambos linajes.

Por desgracia, casi todos los rasgos distintivos que nos separan de los chimpancés son funcionales, lo que implica que no dejan huella en el registro fósil (nos referimos fundamentalmente al lenguaje y otras habilidades culturales, aunque sí pueden quedar algunas pruebas relacionadas con estos rasgos en el registro fósil o en el registro arqueológico). David Pilbeam propuso un criterio de inclusión basado en dos rasgos que ha sido comúnmente aceptado como propios en exclusiva de los homininos (aunque en aquel momento él hablaba de la familia homínida): el aparato locomotor necesario para la bipedia y el esmalte dental grueso en los molares. Se trata de rasgos apomórficos 7 y, en este caso, también sinapomórficos, es decir, comunes en todas las especies de dicho linaje. Todos los homininos son bípedos; todos ellos (con una excepción que se discutirá más adelante) cuentan con esmalte dental grueso. La presunción por tanto es que el antepasado común debió poseer un sistema locomotor adaptado para desplazarse sobre dos patas por los árboles, así como para caminar por el suelo apoyando los nudillos 8.

La locomoción bípeda obligada 9, el nuevo modo de locomoción original en los primates, acarrea importantes modificaciones anatómicas y muy en especial en la cintura pélvica, las extremidades inferiores y la columna vertebral, que pueden ser fácilmente reconocibles en el registro fósil. Del mismo modo, el estudio de los dientes y su composición está aportando importantes datos no sólo sobre el grosor del esmalte dental, la morfología y otros rasgos anatómicos, sino sobre el tipo de dieta y otros rasgos culturales. Siguiendo estos criterios, la moderna paleoantropología considera que la tribu Hominini estaría formada por seis géneros que, colocados por orden de antigüedad, son: Sahelanthropus, Orrorin, Ardipithecus, Australopithecus, Paranthropus y Homo.

Podemos dividir la evolución del linaje humano en tres grandes periodos. El periodo más antiguo, y más largo, corresponde a los llamados australopitecinos, exclusivamente africanos, que abarca desde el origen del linaje, hace unos 6 Ma, hasta hace algo más de 1 Ma. Dentro de este grupo podemos distinguir dos configuraciones craneales: las llamadas formas gráciles y las formas robustas 10. El segundo periodo corresponde a la aparición del género Homo, cuya cronología se sitúa entre los 2,5 Ma y los 1,8 Ma. Por último, el tercer periodo corresponde a la subsiguiente evolución de Homo y el origen de especies fuertemente especializadas como los neandertales y las poblaciones humanas modernas.

Los tres géneros corresponden a tres zonas adaptativas: Australopithecus engloba los primeros homininos que desarrollaron gradualmente el bipedismo; Paranthropus, la rama evolutiva (incluyendo a los australopitecinos robustos) que colonizaron los espacios abiertos de la sabana con una alimentación especializada en vegetales duros; y Homo, la rama que evolucionó hacia un encéfalo más grande, el empleo de herramientas de piedra y una dieta más carnívora.

La pregunta que queda por responder es si Sahelanthropus, Orrorin y Ardipithecus representan unos antepasados que ocuparon zonas adaptativas diferentes. En contra de la proposición de crear, no solo una nueva especie, sino un nuevo género para cada uno de ellos, se alza la voz de Cela-Conde que sostiene que estos especímenes no reflejan una peculiar y exclusiva zona adaptativa. Según su opinión, la diferencia más significativa entre ellos y el posterior Australopithecus es el tamaño.

Conclusiones

La monofilia estricta es un buen método de clasificación aunque es poco aconsejable obsesionarse con ella. El principal obstáculo proviene de los vacíos en el registro fósil. Por ahora, lo más que podemos hacer es asignar a los especímenes un lugar provisional en la filogenia, a la espera de su revisión con el descubrimiento de nuevos especímenes. Esto sucede porque por definición, un clado debe contener al menos un carácter derivado, una apomorfia, para ser considerado como tal. Pero bajo este punto de vista corremos el riesgo de incrementar el número de especies fósiles siempre que sigamos esta cadena de razonamientos: una apomorfia conduce a un clado, un clado conduce a una especie. La aplicación de este razonamiento a las aves actuales ha llevado a la multiplicación de propuestas de especies que luego, mediante el estudio de sus posibles hibridaciones, quedan anuladas. A pesar de todos los inconvenientes que puede presentar este método, lo cierto es que no hay otro mejor.

En un trabajo enormemente crítico publicado en 1977, Eric Delson y colaboradores afirmaron (no sin razón) que las numerosas filogenias de los homínidos disponibles en la literatura especializada eran amalgamas de afirmaciones acerca de la relación ancestro/descendiente en gran medida basadas en modelos a priori del proceso evolutivo. Pero esta limitación es conocida y asumida.

Los diferentes rasgos distintivos que se han expuesto para diferenciar los taxones no son más que una hipótesis de trabajo. Encontrar pruebas de la existencia de uno de estos caracteres puede no ser suficiente para asignar un fósil al linaje hominino o de los chimpancés, ya que hay pruebas de que los primates, como otros muchos grupos de mamíferos, son propensos a la evolución convergente (homoplasia), esto es, que esos caracteres pueden haber surgido más de una vez y en más de un grupo a lo largo de la historia evolutiva (un buen ejemplo de esto es la megadontia postcanina).

Por lo tanto, una de las tareas pendientes es mejorar la evaluación de los datos morfológicos. Un requisito metodológico de los análisis cladísticos es que estos caracteres sean independientes (circunstancia que se ha asumido con cierta ligereza), además de ser biológicamente relevantes. Por ejemplo, Lovejoy, et al. (2001) han analizado la evolución de la pelvis de los homininos a la luz de los nuevos avances en genética y biología del desarrollo, concluyendo que una simple modificación en la información posicional en las células que forman el campo morfogenético que da origen a la cintura pélvica puede explicar la reorganización evolutiva observada en la evolución de los homínidos. Este punto de vista se opone a los modelos de base mecanicista en los que la adaptación de la pelvis a la bipedia se describe en base a multitud de pequeños detalles anatómicos expuestos a selección. Una definición correcta de los caracteres no es nada sencillo ya que el organismo no es un simple sumatorio de rasgos.

En realidad, la mayor parte de los caracteres de los homininos no pueden considerarse auténticas novedades evolutivas ya que cada uno de ellos representa una extensión o elaboración del desarrollo ontogenético observado en alguna de las especies de primates superiores.

En las dos próximas anotaciones nos centraremos en el estudio de la morfología ósea, centrándonos en las regiones anatómicas más importantes para la paleoantropología; y en una explicación más detallada de las técnicas moleculares y de análisis genético respectivamente.

Referencias

Artículos técnicos

Arsuaga, J. L. (2010), «Terrestrial apes and phylogenetic trees». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, Suplemento 2, p. 8910-8917.

Cela-Conde, C. J., et al. (2000), «Systematics of Humankind. Palma 2000: an international working group on systematics in human paleontology». Ludus Vitalis, vol. VIII, núm. 13, p. 127-130.

Cela-Conde, C. J. (2002), «La filogénesis de los homínidos». Diálogo filosófico, núm. 53, p. 228-258.

Cela-Conde, C. J. y  Altaba, C. R. (2002), «Multiplying genera versus moving species: a new taxonmic proposal for the family Hominidae». South African Journal of Science, vol. 98, núms. 5-6, p. 229-232.

Cela-Conde, C. J. y  Ayala, F. J. (2003), «Genera of the human lineage». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 100, núm. 13, p. 7684-7689.

Delson, E., et al. (1977), «Reconstruction of hominid phylogeny: a testable framework based on cladistic analysis». Journal of Human Evolution, vol. 6, núm. 3, p. 263-278.

Goodman, M. y  Sterner, K. N. (2010), «Phylogenomic evidence of adaptive evolution in the ancestry of humans». Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, suplemento 2, p. 8918-8923.

Lovejoy, C. O., et al. (2001), «Palaeoanthropology: Did our ancestors knuckle-walk?». Nature, vol. 410, núm. 6826, p. 325-326.

Marks, J. (2005), «Phylogenetic trees and evolutionary forests». Evolutionary Anthropology, vol. 14, núm. 2, p. 49-53.

Perelman, P., et al. (2011), «A molecular phylogeny of living Primates». PLoS Genet, vol. 7, núm. 3, p. e1001342.

Pilbeam, D. R. (1968), «The earliest hominids». Nature, vol. 219, núm. 5161, p. 1335-1338.

Rosas González, A. (2002), «Pautas y procesos de evolución en el linaje humano». En: Cruz, Manuel Soler (ed.). Evolución: la base de la biología. Granada: Proyecto Sur de Ediciones, p. 355-372.

Schwartz, J. H., et al. (1978), «Phylogeny and classification of the primates revisited». Yearbook of Physical Anthropology, vol. 21, p. 95-133.

Simpson, G. G. (1931), «A new classification of mammals». Bulletin of the American Museum of Natural History, vol. LIX, article 5, p. 259-293.

─── (1945), «The principles of classification and a classification of mammals». Bulletin of the American Museum of Natural History, New York, vol. 85, p. xvi, 350.

Wood, B. y  Richmond, B. G. (2000), «Human evolution: taxonomy and paleobiology». Journal of Anatomy, vol. 197, núm. Pt 1, p. 19-60.

Más información

Carbonell, E. y  Rodríguez, X. P. (2005), Homínidos: las primeras ocupaciones de los continentes. Barcelona: Ariel, 780 p.

Cela-Conde, C. J. y  Ayala, F. J. (2001), Senderos de la evolución humana. Madrid: Alianza Editorial, 631 p.

Delson, E. (2000), Encyclopedia of human evolution and prehistory. New York; London: Garland Publishing, xiv, 753 p.

Díez Martín, F. (2005), El largo viaje: arqueología de los orígenes humanos y las primeras migraciones. Barcelona: Bellaterra, 580 p.

Henke, W., et al. (2007), Handbook of paleoanthropology. New York: Springer, 2069 p.

 

 

Esta entrada participa en la XXXI Edición del Carnaval de Biología cuyo blog anfitrión es Retales de Ciencia

Notas

Pelirrojos

por

Los etíopes dicen que sus dioses son de nariz chata y piel negra, los tracios que tienen ojos azules y pelo rojizo.

Jenófanes de Colofón

Los pelirrojos han tenido muy mala prensa a lo largo historia. En la Grecia clásica se pensaba que cuando un pelirrojo moría se convertía en una especie de vampiro (no de los que chupan la sangre). La tradición judía identificaba el llamativo color rojo del pelo con el fuego y éste con lo maligno y el infierno, de ahí que se nos cuente que Lilith, la primera esposa de Adán (que abandonó el Edén por propia iniciativa) se convirtiese en la concubina de Asmodeo, el rey de los demonios.

La Edad Media bebió de estas tradiciones folclóricas, que se vieron reforzadas por la crueldad mostrada por los vikingos durante sus incursiones. Estos pueblos nórdicos se dedicaron durante buena parte de la Alta Edad Media a saquear los territorios que encontraban en su camino de expansión y conquista, siendo uno sus principales objetivos los monasterios de las órdenes religiosas. Los monjes, tras vivir experiencias de sangre y horror, se encargaron de propagar la idea de que los vikingos, uno de cuyos principales cabecillas fue Erik Thorvaldsson (conocido como Erik el Rojo por el color de su pelo), eran la mismísima encarnación del diablo. En este periodo de la historia los pelirrojos fueron tachados de personas malvadas, de brujos y practicantes de las artes oscuras.

Esto ya es historia, así que veamos qué tiene que contarnos la ciencia.

El color de pelo

Nuestro color de pelo, así como el de la piel, guardan relación con un pigmento llamado melanina que se suma a la queratina para configurar las distintas tonalidades. Las células que producen melanosomas ―el orgánulo que contiene melanina― se denominan melanocitos y son los responsables, por ejemplo, de que la piel se oscurezca después de que la expongamos a la luz del sol o a los rayos ultravioletas.

Existen dos tipos de melanina, la eumelanina y la feomelanina. Como hemos apuntado, la principal función de este pigmento es bloquear los rayos ultravioleta que provienen del sol para evitar daños en el ADN celular, aunque cada tipo de melanina responde de forma diferente.

La concentración de eumelanina es la responsable de que nuestro pelo sea negro, rubio o castaño (su ausencia genera el pelo blanco). Su función como fotoprotector es muy eficiente ya que transforma la energía de la radiación ultravioleta en calor, logrando disipar casi el 100% de la misma. Podemos encontrar dos tipos de este pigmento: la eumelanina negra, que otorga al pelo un color negro; y la eumelanina marrón, que confiere el color castaño o rubio en función de su proporción.

El otro tipo de melanina, la feomelanina, produce una tonalidad de rojo a rosa que se manifiesta en un entorno con poca o nula presencia de eumelanina. Debido a su composición química, la feomelanina no protege la piel de la radiación solar sino todo lo contrario, se ha descrito que contribuye a causar daños en la piel debido a su potencial para generar radicales libres cuando se la somete a luz ultravioleta (de ahí la mayor sensibilidad de la piel y la aparición de efélides, es decir, las pecas de toda la vida).

Biosíntesis de feomelanina y eumelanina (wikimedia commons)

En los mamíferos, las proporciones relativas de feomelanina y eumelanina están reguladas por la hormona estimulante de los melanocitos, que actúa a través de su receptor (MC1R) para aumentar la síntesis de eumelanina. Las mutaciones en el gen que codifica el receptor de la melanotropina de tipo 1 (MC1R) afectan el patrón de la melanogénesis resultando en la pérdida o disminución de la expresión del gen, lo que conduce a una mayor síntesis de feomelaninas en detrimento de las eumelaninas (es decir, aparece el fenotipo de pelo rojo y piel clara) 1.

Uno de los principales problemas al que se enfrentaban los científicos cuando trataban de abordar el problema de la heredabilidad del color de pelo rojo era que no existía un criterio claro de cuál era ese color, ya que las distintas variaciones de tonalidad provocaban errores en las conclusiones. Para solventar este problema, T. E. Reed empleó un espectrofotómetro de reflectancia para medir exactamente cuáles son los colores del pelo (se trata de un aparato que mide la cantidad de luz que refleja el pelo en diferentes longitudes de onda) explicando un hecho conocido: hay personas que tienen un color intermedio que no se puede clasificar como negro, marrón o amarillo 2. Constató que hay personas con el pelo castaño que tienen algunas cantidades de feomelanina (el pigmento de los pelirrojos), o el caso de pelirrojos que en teoría sólo deberían tener feomelanina que presentan distintas cantidades de eumelanina (el pigmento de los morenos). Este es el motivo por el que algunos pelos castaños tienen reflejos rojizos en función de la incidencia de la luz.

Un estudio reciente 3 sostiene que existen al menos doce genes implicados en el color del pelo y que éstos presentan un total de 45 variaciones diferentes (polimorfismos de un solo nucleótido, SNP por sus siglas en inglés). Otros trabajos han confirmado que algunos genes controlan los diferentes matices, algunos le dan el color, otros el brillo, otros la tonalidad, otros lo hacen más oscuro o más claro, etc.

Los pelirrojos y la anestesia

Un hecho curioso y bastante llamativo es que la mayoría de los pelirrojos no experimenta el dolor del mismo modo que el resto de la población. Los datos clínicos recogidos hasta la fecha corroboran que los pelirrojos son más difíciles de anestesiar: necesitan de media un 19% más de gas en una anestesia general, son más resistentes a la anestesia local, y parece que también son más sensibles al dolor térmico.

Los anestesiólogos habían constatado que la edad y la temperatura corporal podían alterar los requerimientos de la anestesia inhalatoria (la técnica que utiliza como agente principal para el mantenimiento de la anestesia un gas anestésico) aunque no se había detectado ningún genotipo asociado con esa alteración a pesar de las anécdotas que circulaban entre los especialistas relativas a que era más difícil anestesiar a pacientes pelirrojos.

Para poner a prueba esta creencia, un equipo de investigadores de la Universidad de Louisville en Kentucky decidió estudiar la respuesta anestésica al desflurano de mujeres pelirrojas naturales en comparación con un grupo control de mujeres de pelo oscuro 4 (sólo participaron mujeres en el estudio para descartar posibles confusiones por las diferentes respuestas anestésicas entre sexos, y todas se encontraban en la misma fase del ciclo menstrual para evitar diferencias hormonales).

Un total de veinte mujeres sanas, diez de ellas pelirrojas, recibieron anestesia general estándar inducida con sevoflurano y mantenida con desflurano a una concentración final de entre un 5,5 y un 7,5%. Después de alcanzar un nivel estable de anestesia, se sometió a las pacientes a una descarga eléctrica (100 Hz, 70 mA) en la pierna. Si se movían en respuesta a la estimulación, se aumentaba el nivel del anestésico hasta no detectar ningún movimiento con descargas posteriores; en el caso de no haber respuesta al estímulo, el nivel de desflurano se reducía en un 0,5%. También se tomaron muestras de sangre para llevar a cabo análisis del receptor de la melanotropina de tipo 1.

Tomado de Liem, E. B., et al. (2004), «Anesthetic requirement is increased in redheads». Anesthesiology, vol. 101, núm. 2, p. 279.

Las conclusiones fueron estadísticamente relevantes: era necesario un 19% más de anestesia en las mujeres pelirrojas (6,2 vol% [95% CI, 5,9 a 6,5]) que en las mujeres de cabello oscuro (5,2 vol% [4,9-5,5]; P=0,0004). Nueve de las diez pelirrojas eran o bien homocigotos (dos alelos idénticos en el locus) o heterocigotos compuestos (tiene dos alelos diferentes en un locus determinado, uno en cada cromosoma de un par) para las mutaciones en el gen del receptor de la melanotropina de tipo 1 5.

Tomado de Liem, E. B., et al. (2004), «Anesthetic requirement is increased in redheads». Anesthesiology, vol. 101, núm. 2, p. 279.

Como posible explicación para sus hallazgos, los autores han propuesto que la mutación del gen MC1R podría activar de forma involuntaria en el cerebro receptores similares que procesan la ansiedad y el dolor, es decir, las mutaciones pueden estar involucradas en la compleja regulación del sistema nervioso central.

Otra investigación relacionada con esta cuestión se llevó a cabo por otro equipo de investigadores de la misma universidad, esta vez con ratones 6. Para el estudio se emplearon ratones que tenían una determinada mutación del gen MC1R cuyo resultado era la pérdida de la función génica. En condiciones controladas se compararon los requerimientos anestésicos de estos ratones (que tenían el pelo claro) con un grupo control de ratones fenotípica y genotípicamente normales. Esta investigación corroboró la necesidad de una mayor anestesia en los ratones con la mutación del gen MC1R.

Una de las implicaciones más importantes de este tipo de hallazgos es que se constata que diferentes genotipos y fenotipos pueden conllevar diferentes respuestas a los medicamentos que utilizamos habitualmente. El concepto de farmacogenética, la disciplina biológica que estudia el efecto de la variabilidad genética de un individuo en su respuesta a determinados fármacos, es un campo emergente que tendrá una amplia repercusión en el futuro.

 

Artículos principales

Anesthetic requirement is increased in redheads

Mice with a Melanocortin 1 Receptor mutation have a slightly greater minimum alveolar concentration than control mice

Más información

En este estudio se constata que las mutaciones en el gen que codifica el receptor de la melanotropina de tipo 1 (MC1R) afectan el patrón de la melanogénesis, lo que conduce a una mayor síntesis de feomelaninas en detrimento de las eumelaninas.

T. E. Reed emplea un espectrofotómetro de reflectancia para medir exactamente cuáles son los colores del pelo (se trata de un aparato que mide la cantidad de luz que refleja el pelo en diferentes longitudes de onda).

Este estudio sostiene que existen al menos doce genes implicados en el color del pelo y que éstos presentan un total de 45 variaciones diferentes.

Se establece el papel del receptor de melanotropina de tipo 1 (MC1R) en la determinación del color de la piel y el pelo.

Mientras que los anestésicos generales se han empleado eficazmente durante muchos años, sus bases moleculares exactas siguen siendo relativamente desconocidas. En este estudio de revisión se discuten los hallazgos recientes relacionados con la resistencia a los efectos de la anestesia, como una forma de arrojar luz sobre estos mecanismos.

Notas

Un museo virtual

por

La museología, como la ciencia en general, avanza a grandes pasos de la mano de la tecnología. El desarrollo imparable de internet y el enorme potencial que la informática y el procesado de la información ofrecen, están permitiendo una nueva forma de acercarnos a los muesos, lejos ya la clásica imagen de un lugar donde se amontonan objetos sin conexión entre sí. Se abre una ventana que nos permite un acceso privilegiado a los restos del pasado, en cualquier momento y en cualquier lugar.

Felipe V fundó en 1716 la Real Biblioteca o Librería Pública con un pequeño museo, un Gabinete de Antigüedades que, pasado el tiempo, se convertiría en uno de los núcleos fundacionales del Museo Arqueológico Nacional (por cierto, recientemente remodelado y modernizado). Una Orden del rey, puesta en vigor en 1713, dictaba las normas para recoger y surtir de curiosidades de historia natural a la recién creada Librería Pública:

Las antigüedades dan luz de lo que fueron los países en los tiempos más remotos y por ellas se saca el conocimiento del aumento y disminución que han tenido: con este motivo se procura investigar lo conducente a su averigüación, dando noticia de los vestigios que permanezcan en algunos parajes.

Mucho tiempo ha pasado desde entonces pero aún perdura la misma idea: es necesario preservar y estudiar los vestigios del pasado para saber quiénes somos, para conocer nuestro devenir por la historia.

En este sentido, el Museo de Historia Natural de Idaho se ha embarcado en la compleja misión de acercar y hacer totalmente accesibles sus colecciones al gran público. Para ello han creado una mediateca virtual de objetos arqueológicos y restos fósiles de muy diverso tipo, que han sido escaneados utilizando la más moderna tecnología.

El Laboratorio de Virtualización es una unidad de investigación del Museo de Historia Natural que pertenece al campus de la Universidad Estatal de Idaho. La labor de sus integrantes es documentar cada pieza y obtener una representación digital de sorprendente calidad (las imágenes pueden verse en 360o y ampliarse con una resolución superior a la que puede percibir el ojo humano). Se han propuesto escanear las colecciones del museo, los materiales procedentes de excavaciones arqueológicas y paleontológicas, restos de fauna etc.

Cráneo de coyote.

Los investigadores son conscientes de que muchos de estos objetos son perecederos o muy frágiles debido al daño que sufren por las manipulaciones repetidas. El objetivo por tanto es la creación de unos archivos virtuales de esas colecciones para preservar la integridad de las muestras y proporcionar un acceso global (y gratuito) a las colecciones.

Unido a lo anterior (y no menos importante) el laboratorio permite la aplicación de esta tecnología a la investigación, la docencia y otros proyectos desarrollados por científicos y educadores, permitiendo proyectos de colaboración interdisciplinares. Les dejo con unos vídeos que muestran el proceso de digitalización:

Ya se han escaneado más de 15.000 piezas y el trabajo continúa.

PS: Les recomiendo que curioseen por las bibliotecas digitales porque, estoy seguro, encontraran muchas curiosidades que no podían imaginar. Es lo que me ha pasado a mí cuando he visto el cráneo de la orca que aparece más arriba ya que hace unos días salió el último capítulo del podcast Catástrofe Ultravioleta que gira precisamente en torno a estos espectaculares odontocetos (que no ballenas). No se lo pierdan…

Sentidos

por

Esta anotación ha sido galardonada con un accésit en el concurso de promoción de la ciencia organizado por la revista Jot Down en la modalidad de divulgación científica.

La neurología, la comprensión del funcionamiento del encéfalo y de sus trastornos, nunca fue tan sencilla como durante el siglo XIX y comienzos del XX. Hace dos siglos surgió la frenología, una teoría (hoy considerada una pseudociencia) que pretendía ser capaz de establecer cuál era la personalidad o el carácter de una persona estudiando la forma de su cráneo. De igual manera, sostenía que las llamadas “facultades mentales” residían en lugares concretos y diferenciados del cerebro. A pesar de un discurso plagado de claras concepciones racistas, tuvo bastante acogida en su época.

Por aquel entonces Paul Broca ya era un estudiante prodigio, logrando su graduación como médico a los 20 años. Siendo un médico de reconocido prestigio, publicó en 1861 una serie de trabajos que supusieron un antes y un después en el estudio del cerebro. En el artículo titulado Perte de la parole, ramollissement chronique et destruction partielle du lobe antérieur gauche (Pérdida del habla, ablandamiento crónico y destrucción parcial del lóbulo anterior izquierdo) describió el caso de un paciente apodado “Tan” que, con el tiempo, se ha convertido en uno de los más famosos de la medicina (su nombre real era Leborgne). El Sr. Leborgne había sufrido importantes lesiones neuronales tras un ataque severo de epilepsia que le permitían controlar la entonación del habla pero le impedían pronunciar ninguna palabra salvo la sílaba “tan”.

Cerebro de Louis Victor Leborgne (wikimedia commons).

Broca era partidario de la idea propugnada por la frenología de que existía una parte concreta del cerebro que controlaba el lenguaje y, por consiguiente, que una lesión en ese lugar provocaría un trastorno como la afasia 1: McGraw-Hill Interamericana de España, xxvii, 2210 p.)]. Tras el fallecimiento del Sr. Leborgne, la autopsia reveló una lesión en la superficie del lóbulo frontal izquierdo. Poco tiempo después, el médico francés tuvo la ocasión de practicar la autopsia a un segundo paciente (Sr. Lelong) que sólo podía pronunciar cinco palabras. Éste sufría también una lesión aproximadamente en la misma zona. Con estos resultados, Broca situó allí la sede del lenguaje y por eso la conocemos hoy como “área de Broca”.

Área de Broca (wikimedia commons).

A pesar de estas ―en principio― claras conclusiones, recientes investigaciones llevadas a cabo mediante resonancias magnéticas sobre los cerebros a los que Broca realizó las autopsias (se han conservado en alcohol) han permitido constatar que el examen anatomopatológico de los dos pacientes no avalaba la teoría frenológica de Broca. Los resultados pusieron de manifiesto una lesión masiva que afectaba a los circuitos neuronales que vinculaban el córtex con los ganglios basales.

En la actualidad los neurocientíficos han comprobado que las cosas no son tan sencillas como se pensaba. El encéfalo, el órgano que guarda el secreto de la especificidad del ser humano dentro del reino animal, ha evolucionado propiciando una intercomunicación entre los sentidos tan fuerte como le es posible. De esta forma, la percepción humana es un proceso muy complejo que conlleva no solo la captación de la información del medio que nos rodea a través de los sentidos (la vista, el oído, el tacto etc.) sino también la interpretación de esas sensaciones gracias a una serie de estructuras psíquicas que todos poseemos. De hecho, al contrario de a la visión tradicional de la percepción que consideraba cada sentido por separado, hoy en día contamos con una extensa literatura que sugiere que nuestros sentidos están íntimamente conectados entre sí.

Debemos por tanto ir más allá de la vieja idea que establecía unas fronteras perfectamente delimitadas entre las distintas partes del cerebro, atribuyendo a cada una de ellas una función concreta (ya sea la producción y comprensión del lenguaje, la percepción visual, auditiva etc.). En su lugar tenemos que ser conscientes que entender la percepción implica comprender el intrincando mecanismo por el cual todos los estímulos de nuestro entorno se convierten en información que el cerebro asimila y utilizará.

(a) Esquema tradicional de la anatomía cortical de las áreas multisensoriales en el cerebro de los primates. (b) Esquema moderno de la anatomía cortical de las áreas multisensoriales. Las áreas de colores representan regiones donde los datos anatómicos y/o electrofisiológicos demuestran interacciones multisensoriales. En V1 y V2, las interacciones multisensoriales parecen estar restringidas a la representación del campo visual periférico. Las líneas grises punteadas representan los surcos abiertos. Tomado de Ghazanfar, A. A. y  Schroeder, C. E. (2006).

La noción de percepción multisensorial puede parecernos una contradicción si nos detenemos a pensar en la forma en que nos desenvolvemos diariamente. Nuestra experiencia nos lleva a compartimentar los sentidos porque cuando salimos a la calle utilizamos los ojos para saber por dónde caminamos, los oídos para oír los anuncios que nos indican en qué parada del metro tenemos que bajarnos, y el tacto para tranquilizarnos cuando pensamos que nos hemos olvidado el teléfono móvil en casa. Cada sentido parece captar un aspecto diferente de nuestro entorno. Sin embargo, cuando la información que recogemos a través de los ojos, los oídos y las manos llega al cerebro, esa clasificación se viene abajo. La representación de nuestro sistema nervioso como una compleja red de carreteras que lleva la información desde los sentidos a un lugar concreto del cerebro sin permitir cambios de carril es errónea.

Como ya hemos apuntado, tenemos a nuestra disposición una abundante literatura científica respaldada por una gran cantidad de datos experimentales que demuestran que nuestro cerebro extrae significado del entorno de todas las maneras posibles; que explica la manera en que la información captada por cada sentido interactúa y se integra en el cerebro para obtener una percepción coherente y completa del entorno que nos rodea. Por este motivo nuestra capacidad para entender a una persona cuando nos habla disminuye si no vemos bien sus labios (es un acto casi reflejo mirar la boca de nuestro interlocutor cuando no hemos entendido bien algo que nos ha dicho y le pedimos que lo repita).

Otro claro ejemplo lo encontramos cuando vamos al cine: la película se proyecta sobre una pantalla situada frente a nosotros pero el sonido proviene de unos altavoces que están a nuestros lados. Sin embargo, esta configuración no nos parece extraña ya que percibimos que la imagen y el sonido vienen del mismo lugar, de la pantalla, porque el cerebro resuelve esta discrepancia espacial a favor de la información visual (sucede igual cuando actúa un ventrílocuo ―siempre que sea bueno― ya que al hablar sin mover la boca parece que los sonidos proceden del muñeco. Nuestro cerebro busca el origen del sonido, y al no encontrarlo en la boca inmóvil del ventrílocuo, lo asociamos a la del muñeco que sí se mueve).

Por lo tanto, aunque la corteza visual tiene como función principal procesar los datos que provienen de la vista, también es capaz de interpretar los datos de otros sentidos. En un llamativo experimento, los investigadores comprobaron que si vendaban los ojos de un sujeto con visión normal, en sólo 90 minutos adquiría por medio de su corteza visual una mayor sensibilidad al tacto (se lograba inducir a la corteza visual a responder a señales táctiles). Del mismo modo, se ha demostrado mediante escáneres cerebrales que en las personas ciegas se activan mucho más las áreas cerebrales referidas a la ubicación espacial y al sentido del oído.

Robert Fludd (1619), Utriusque Cosmi, Maioris scilicet et Minoris, metaphysica, physica, atque technica historia, tomus II, tractatus I, sectio I, liber X, De triplici animae in corpore visione.

Uno de los primeros casos documentados de percepción multisensorial se lo debemos a Harry McGurk y John MacDonald, por entonces en el departamento de psicología de la Universidad de Surrey, cuando dieron a conocer en un artículo publicado en 1976 en la revista Nature 2 lo que desde entonces se denomina “efecto McGurk”. Si vemos un video sin sonido donde una persona vocaliza y repite la sílaba “ga” y simultáneamente escuchamos una grabación de esa misma persona que pronuncia la sílaba “ba”, lo que oímos es que pronuncia la sílaba “da”. Las “ga” mudas alteran nuestra percepción de las “ba” sonoras porque el cerebro integra lo que vemos y oímos al mismo tiempo.

Por otro lado, la Dra. Gemma Calvert enfocó sus investigaciones al frente del departamento de psiquiatría y psicología experimental de la Universidad de Oxford al estudio de las regiones cerebrales implicadas en la lectura de los labios. Gracias a ellas se comprobó 3 que la lectura de labios excitaba la corteza auditiva así como otras regiones cerebrales relacionadas, convirtiéndose en una de las primeras demostraciones fisiológicas de influencias en la transmodulación sensorial en una región del cerebro que, hasta ese momento, se pensaba que estaba dedicada a un sentido en exclusiva.

En cualquier caso, y bajo mi punto de vista, los resultados más sorprendentes los encontramos en los trabajos de investigación que se llevan a cabo con personas ciegas por una de las principales autoridades en este campo, la Dra. Beatrice de Gelder, neurocientífica, psicóloga y directora del laboratorio de neurociencia cognitiva y afectiva en la Universidad de Tilburg en los Países Bajos.

La Dra. De Gelder ha estudiado el caso de un paciente llamado “TN” que sufre una ceguera provocada por dos accidentes cerebrovasculares sufridos en el año 2003. Los infartos habían provocado daños irreparables en la corteza visual primaria, la región del cerebro de la que depende la visión consciente, causando una ceguera en las correspondientes áreas del campo visual (ya sea en el campo visual derecho, izquierdo o en ambos, en función del hemisferio afectado) a­unque los ojos no sufren ningún daño. En el caso que comentamos, TN era completamente ciego ya que presentaba daños en ambos hemisferios.

La retina envía señales por más de una vía en el cerebro. La mayor parte de la información viaja a través del tálamo a la corteza visual y luego a las regiones que llevan a cabo el procesamiento consciente. Sin embargo, algunos datos divergen en el centro motor y el núcleo supraquiasmático, el reloj biológico del cuerpo, lo que permite a ciertos individuos ciegos poseer una habilidad inconsciente para sortear obstáculos.

El motivo por el que este caso acaparó titulares en todo el mundo fue por los resultados obtenidos en un experimento muy sencillo 4: los investigadores le pidieron a TN que recorriera un pasillo que, según le habían explicado, estaba completamente libre de obstáculos. Pero esta afirmación era falsa ya que habían colocado varios objetos en su camino que le impedirían avanzar a menos que los esquivara. Pueden ver los resultados en este impactante vídeo, donde vemos a TN andar esquivando tranquilamente todos los obstáculos.

La habilidad de TN para recorrer el pasillo percibiendo la existencia todos los obstáculos así como la posición de las paredes hace pensar en el sonambulismo, otro fenómeno en el que los individuos son capaces de caminar, comer y realizar otras acciones sin tener conciencia de ellas. De hecho, según el propio paciente reconoció, no era consciente de haber visto nada ni tampoco recordaba cómo había evitado los obstáculos. Le era imposible razonar o incluso describir sus actos.

Los neurólogos creen que el ojo envía señales al cerebro a través de múltiples rutas que llegan a diversas áreas, no sólo a la corteza visual. Una de estas áreas puede ser colículo superior, una región localizada en una parte del mesencéfalo. Así, la visión ciega podría aprovechar las informaciones que viajan desde la retina del ojo hasta el colículo superior sin pasar antes por la corteza visual primaria. En palabras de la propia de Gelder 5, “el cerebro humano es como un inmenso delta; si en uno de los ríos principales hay una represa, entonces el agua buscará correr por otros afluentes, convirtiéndose éstos en afluentes más amplios y funcionales”.

Algunos neurocientíficos argumentan que los seres humanos nacemos con una gran cantidad de conexiones neuronales y que, a medida que el cerebro se desarrolla, las conexiones más usadas se fortalecen en detrimento de aquellas que lo son menos que se debilitan y desaparecen. Así, cuando uno de los sentidos sufre un daño que provoca una alteración de sus funciones, en una suerte de compensación sensorial, las conexiones menos usadas vuelven a activarse posibilitando de alguna manera la percepción.

Artículos técnicos:

-Broca, P. (1861a), “Sur le principe des localisations cérébrales“. Bulletin de la Société d´anthropologie, tomo II, p. 190-204.

-Broca, P. (1861b), “Perte de la parole, ramollissement chronique et destruction partielle du lobe antérieur gauche. [Sur le siège de la faculté du langage.]“ Bulletin de la Société d´anthropologie, tomo II, p. 235-238.

-Broca, P. (1861c). “Remarques sur le siège de la faculté du langage articulé, suivies d’une observation d’aphémie“. Bulletin de la Société Anatomique, tomo XXXVI, p. 330-357.

-Broca, P. (1861d). “Nouvelle observation d’aphémie produite par une lésion de la moitié postérieure des deuxième et troisième circonvolution frontales gauches“. Bulletin de la Société Anatomique, tomo XXXVI, p. 398-407.

-Domanski, C. W. (2013), «Mysterious “Monsieur Leborgne”: The Mystery of the Famous Patient in the History of Neuropsychology is Explained». Journal of the History of the Neurosciences, vol. 22, núm. 1, p. 47-52.

-Ghazanfar, A. A. y  Schroeder, C. E. (2006), «Is neocortex essentially multisensory?«. Trends in cognitive sciences, vol. 10, núm. 6, p. 278-285.

-McGurk, H. y MacDonald, J. (1976), «Hearing lips and seeing voices«. Nature, vol. 264, p. 746-748.

-Calvert, G. A., et al. (1997), «Activation of auditory cortex during silent lipreading«. Science, vol. 276, núm. 5312, p. 593-596.

-de Gelder, B., et al. (2008), «Intact navigation skills after bilateral loss of striate cortex«. Current Biology, vol. 18, núm. 24, p. R1128-R1129.

Notas:

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