Científicos UdeC exploraron esta incógnita. Un resultado es que en el proceso evolutivo tendió a hallar un óptimo en el tamaño del órgano para cada especie y no a aumentar, si bien la idea extendida es que siempre la tendencia es que va creciendo.
El cerebro, órgano vital que existe en mayor parte de los animales y es el centro de la actividad del sistema nervioso y comanda la función de los demás órganos, se considera la estructura más compleja del Universo conocido y entenderlo ha sido tema de investigación por largas décadas y aún está lleno de misterios.
Los biólogos evolutivos, desde los tiempos de Charles Darwin, padre de la teoría de evolución biológica moderna, no han estado ajenos a la inquietud de comprender al complejo cerebro y particularmente cómo ha evolucionado y su impacto sobre el origen y evolución de la biodiversidad, con muchas preguntas sin respuesta y también nuevas evidencias que rompen paradigmas. Algunas aportadas desde la Universidad de Concepción (UdeC) a través de un proyecto Fondecyt Regular desarrollado por un grupo que lideró el doctor Cristián Hernández, director del Doctorado en Sistemática y Biodiversidad y del Laboratorio de Ecología Evolutiva y Filoinformática del Departamento de Zoología.
La investigación buscó comprender el patrón de evolución en el tamaño cerebral relativo (TCR), proporción con la talla corporal, y su potencial rol en los procesos de diversificación en mamíferos. También se estudió el efecto del TCR sobre las dinámicas biogeográficas de dispersión.
Según destaca Hernández, ecólogo evolutivo, resultados generales revelaron que el proceso de evolución del TCR en mamíferos fue heterogéneo y lo dominó uno caracterizado por la fuerza evolutiva hacia valores óptimos linaje-específicos (TCR-O). Releva que los tamaños intermedios dominan en los mamíferos, mientras que los extremos son infrecuentes, ya que cerebros muy grandes son costosos energéticamente y los excesivamente pequeños se podrían relacionar con una muy menor inteligencia. También se halló que la tendencia fue que el TCR-O aumentara en la historia evolutiva de los mamíferos.
Otro resultado que resalta es que, en general, “el tamaño del cerebro no tiene relevancia para la diversificación de especies, es decir, que se acumulen más o menos”. Pero, a la regla se escapan los primates (orden al que pertenece el ser humano), roedores, murciélagos y carnívoros, pues el académico dice se evidenció un efecto positivo entre la tasa de evolución del TCR con la de especiación y distribución biogeográfica. “Cerebros más grandes en estos grupos tienden a especiar más y esto tiene que ver con cómo nos desenvolvemos. Por ejemplo, los primates tratamos de buscar soluciones creativas y adaptaciones si el ambiente en que estamos no nos ofrece lo que necesitamos”, sostiene. En primates se observó un efecto significativo del TCR y su tasa de evolución sobre el proceso de dispersión.
Para llegar a los resultados, los investigadores fueron a museos del mundo para escanear en 3D cráneos de especies y robustecer la información disponible: la base del proyecto partió con 1.400 datos de la literatura y terminó con más de 1.800 sobre el tamaño cerebral que incluyó nuevos datos de especies actuales y fósiles.
Los hallazgos rompen paradigmas porque Hernández cuenta que en la teoría de Darwin está el concepto de progresión evolutiva que plantea que todo lo que evoluciona mejora y bajo ese supuesto sólo los organismos más inteligentes ganan y se podría relacionar al mayor tamaño cerebral, y no se comprobó. Y precisa que “una idea muy presente en la literatura es que el cerebro siempre ha tendido a aumentar y hay trabajos que lo muestran, pero hechos con una muestra muy reducida”, y el equipo UdeC demostró lo contrario.
Por ello, los resultados han alimentado varios papers publicados en prestigiosas revistas como de la editorial Nature y se espera seguir la senda con el nuevo Fondecyt Regular que dirige, vigente hasta 2024 y del que participan Enrique Rodríguez, Reinaldo Rivera y Jorge Avaria de la UdeC como coinvestigadores.
El objetivo será comprobar y contrastar dos hipótesis relevantes en la literatura. La primera que menciona Cristian Hernández es la teoría de nicho, que plantea que la biodiversidad se estructura en el paisaje en función de los recursos disponibles e indirectamente a través de la competencia que podría determinar el aumento o disminución de especies, siendo la competencia esencial para la evolución según la teoría de Darwin; la segunda es “la teoría neutral de la biodiversidad que dice que la competencia existe, pero es neutral para el origen de la biodiversidad”, afirma.
La hipótesis que barajan es que la teoría de nicho es relevante en ambientes poco productivos y no si hay suficiente disponibilidad de recursos. Las primeras revisiones lo comprobarían y cuenta que un modelo matemático diseñado por otros autores mostró que las condiciones que permiten que coexistan muchas especies suelen relacionarse con baja competencia y si aumenta, la biodiversidad disminuye.