La singularidad cognitiva que nos distingue de otras especies de mamíferos es el resultado de una tensión genética que cambió un orden evolutivo de millones de años para alumbrar la inteligencia en los humanos modernos. Los perros domésticos podrían estar viviendo ahora un momento evolutivo parecido.

Desde 2006 se sabe que el genoma humano tiene un conjunto de 49 segmentos diferentes a los de otras especies conocidos como “regiones aceleradas humanas” (HARs) que contribuyen a rasgos específicos nuestros, así como a la pérdida de mutaciones funcionales.

Varias de las HARs abarcan genes que se sabe producen proteínas importantes en el neurodesarrollo.

Se ha demostrado también que la gran mayoría de las HARs no son genes propiamente dichos, sino potenciadores: pequeñas regiones reguladoras del ADN que controlan la actividad de los genes.

Lo que no se ha averiguado todavía es por qué estos fragmentos de ADN cambiaron a lo largo de la evolución y cómo las variaciones genéticas asociadas a su presencia distinguen a los humanos de otros primates.

Una nueva investigación, liderada por Katie Pollard, directora del Instituto Gladstone de Ciencia de Datos y Biotecnología, y autora del descubrimiento de 2006, aclara un poco más lo que ha pasado en los entresijos del genoma humano para hacer posible el surgimiento de la especie de la que hoy formamos parte.

Aprendizaje automático

Usando el aprendizaje automático, una rama de la inteligencia artificial que enseña a los ordenadores a mejorar su funcionamiento, la nueva investigación descubrió que la evolución ha favorecido las HARs que potencian el desarrollo neurológico diferencial en humanos, en comparación con los chimpancés y otros mamíferos.

Este descubrimiento explica por qué las HARs, que se mantuvieron estables en todos nuestros ancestros mamíferos durante decenas de millones de años, solo comenzaron a cambiar rápidamente cuando nuestros ancestros empezaron a convertirse en humanos.

También sugiere que las HARs no evolucionaron para compensar los cambios en el ambiente, sino que alteraron su capacidad para unirse a los factores genéticos presentes en ambas especies y favorecer la cognición en una de ellas.

Esta alteración tampoco fue un proceso tranquilo, sino que supuso una transición agitada en la que las variantes de HARs desempeñaron una especie de tira y afloja sobre los niveles de potenciadores, hasta conseguir que algunos de ellos finalmente alumbraran la cognición humana.

Figuras humanas en Twyfelfontein, Namibia, que acoge restos arqueológicos que datan de hace más de 3000 años. Thomas Schoch.

Enfermedades psiquiátricas asociadas

Esta agitación provocó a la vez un efecto indeseado: que la cognición avanzada en nuestra especie también es lo que nos ha dado enfermedades psiquiátricas.

Con una salvedad: si los cambios iniciales en las HARs condujeron a una mayor cognición, tal vez los cambios compensatorios posteriores ayudaron con el tiempo a reducir el riesgo de enfermedades psiquiátricas, especula Pollard en un comunicado.

La nueva investigación no puede probar o refutar directamente esa idea. Pero en el futuro, una mejor comprensión de cómo las HARs contribuyeron a la enfermedad psiquiátrica no solo podría arrojar luz sobre la neuroevolución humana, sino también sobre nuevos tratamientos para estas enfermedades.

"Nunca podremos retroceder el reloj y saber exactamente qué sucedió en la evolución", dice Pollard.

“Pero podemos usar todas estas técnicas científicas para simular lo que podría haber sucedido e identificar qué cambios en el ADN tienen más probabilidades de explicar aspectos únicos del cerebro humano, incluida su propensión a las enfermedades psiquiátricas”.

Conclusiones prometedoras

Todo esto lleva a la conclusión de que la evolución del ADN exclusivamente humano fue un acto de equilibrio entre las fuerzas naturales estables y las que, sin que se sepa todavía cómo y por qué, pugnaron por privilegiar la cognición en una especie de primates que terminaría siendo lo que hoy llamamos humanidad.

No puede descartarse al respecto que el cambio de dieta de los homínidos de entonces, debido a su reconversión a cazadores recolectores, haya contribuido particularmente a ese salto evolutivo, una hipótesis no contemplada en esta investigación.

Puede estimarse porque el sistema digestivo de estos homínidos, que hasta entonces se alimentaban de hojas, frutas, raíces y tubérculos, requería una enorme cantidad de energía, lo que frenaba la posibilidad de invertirla en otros órganos, como el cerebro.

También la dieta

Sin embargo, cuando comenzaron a consumir carne, desarrollaron un sistema digestivo de intestino corto que se nutre de alimentación fácil de digerir, como proteínas y grasas animales, lo que permitió a algunos homínidos liberar parte de la energía que consumía el estómago y aprovecharla tal vez para el desarrollo cerebral, en un momento en el que las HARs tenían la posibilidad de expandirse.

Los perros domésticos actuales podrían estar viviendo un momento evolutivo parecido, ya que su dieta ha cambiado con la domesticación y también podrían estar destinando más energía al desarrollo cerebral, según se ha sugerido en algunos estudios: genéticamente, perros y humanos han recorrido caminos evolutivos similares, por lo que no sería extraño que vivieran también un desarrollo cerebral como el que vivieron los homínidos.

En cualquier caso, gracias al nuevo descubrimiento, lo realmente cierto es no solo que podemos conocer mejor el origen de nuestro cerebro y de las enfermedades psiquiátricas, sino tal vez también imaginar nuevos tratamientos para el 25 por ciento de la población mundial que las padece.

Referencia

Machine learning dissection of human accelerated regions in primate neurodevelopment. Sean Whalen et al. Neuron, January 13, 2023. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.12.026