Primates desvalidos al nacer

Pelvis y cabezas de bebé de Australopithecus, H. erectus y H. Sapiens. | Zina Deretsky, National Science Foundation

Los humanos, al nacer, somos seres absolutamente desvalidos. Otras especies de mamíferos placentarios, -como los roedores y algunos carnívoros-, nacen en un estado similar, con los ojos y conductos auditivos cerrados o semicerrados, sin pelo y con severas limitaciones motoras. El tamaño del encéfalo humano, al nacer, es la tercera parte del que tendrá cuando alcance su máximo desarrollo, y eso significa que en el momento del nacimiento nos encontramos muy lejos de disponer de plenas facultades neurológicas y cognitivas. Somos especies altriciales.

Esa condición altricial es considerada un rasgo muy característico de los seres humanos y, en general, de los homininos, ya que la gran vulnerabilidad de los bebés ha determinado aspectos muy importantes de la biología humana. El lento desarrollo y la gran duración del periodo de cría han llevado asociados el emparejamiento estable, la supervivencia prolongada de las abuelas, y el cuidado aloparental (a cargo de otros miembros del grupo) de las crías.

La condición altricial humana es bastante especial. Al fin y al cabo, ningún otro primate actual tiene esa característica. Ningún otro nace con un encéfalo tan poco desarrollado como el nuestro. Para que un bebé humano nazca con un grado de desarrollo equivalente al de un bebé chimpancé, necesitaría una gestación de entre 18 y 21 meses.

Hasta ahora, la hipótesis que más consenso ha recibido para explicar esa condición altricial es la que la relaciona con el denominadodilema obstétrico”. Ese dilema sería el resultado de dos presiones selectivas contrapuestas, la tendente al aumento del tamaño encefálico en la evolución de nuestro linaje, por un lado y, por el otro, la tendente a configurar una pelvis idónea para la locomoción bípeda. Se considera que la pelvis materna impone severos límites al tamaño de la cabeza del recién nacido, lo que complica de manera notable el parto. Y de hecho, por comparación con el canal del parto de otros primates, el de las mujeres es el más estrecho en proporción al tamaño de la cabeza del recién nacido. Por esas razones, se ha solido considerar que la gestación humana es una gestación “truncada”, que llega a término mucho antes de lo que requeriría un desarrollo encefálico equivalente al de los otros primates, y que la razón de ese “truncamiento”, sería la imposibilidad de dar a luz a bebés con cabezas de mayor tamaño. Pero este entramado conceptual ha sido puesto en cuestión en un estudio recién publicado en la revista PNAS. Veamos a continuación los argumentos esgrimidos por los autores de ese estudio.

Reproducción de la postura de un bebé en el útero | Imagen: Markscott (Flickr)

De acuerdo con la hipótesis del dilema obstétrico, la pelvis femenina ha experimentado un ensanchamiento en el curso de la evolución de nuestro linaje, de manera que se facilite el parto, pero ese ensanchamiento habría tenido límites derivados de las necesidades locomotoras, pues se supone que la locomoción bípeda hubiera sido menos eficiente con pelvis más anchas, porque hubiera resultado energéticamente más costosa. Sin embargo, cuando se ha investigado ese extremo no se han encontrado diferencias en el coste de la locomoción entre hombres y mujeres, y los análisis biomecánicos teóricos tampoco indican que la eficiencia de la locomoción tenga por qué ser inferior por tener pelvis más anchas. Por otro lado, si el neonato tuviese un grado de desarrollo equivalente al de un chimpancé (40% del tamaño de cabeza de adulto), la cabeza del bebé tendría un diámetro 3 cm mayor, y en principio, si no hay una disminución en la eficiencia de la locomoción, no hay razón para pensar que no se hubiese producido un aumento en la apertura del canal del parto femenino suficiente para acomodar esa cabeza en su salida al exterior. Por lo tanto, es posible que esa no sea la verdadera limitación al tamaño encefálico de los neonatos humanos.

Según los autores de este trabajo, las limitaciones no son anatómicas, sino de índole metabólica. Un feto en desarrollo tiene una demanda energética muy alta. Necesita, por un lado, los materiales estructurales para construir su organismo. Y por el otro, su tasa metabólica es muy alta, como corresponde a unos tejidos muy activos que se encuentran en pleno crecimiento. De hecho, las madres humanas invierten más en el desarrollo fetal que el resto de madres primates. El encéfalo del recién nacido humano es mayor que el de cualquier otro primate neonato, tanto en términos absolutos como en relación con el tamaño de la madre. Y lo mismo cabe decir del tamaño corporal. El encéfalo del bebé humano es un 50% mayor que el de los gorilas, y su cuerpo es el doble de grande. Si se relacionan ambas características con el tamaño de los adultos, los bebés humanos superan al resto de primates con gran diferencia. Cabe deducir, por lo tanto, que las gestantes humanas dedican a sus fetos un esfuerzo metabólico que no admite comparación con cualquier otro mamífero y, en concreto, con cualquier otro primate.

A juicio de los autores del estudio, los condicionantes principales de la duración de la gestación y del crecimiento fetal en el conjunto de mamíferos son las limitaciones o restricciones energéticas, tanto de la madre como del feto. Y sostienen que tales limitaciones operan igualmente en la especie humana, por lo que no cabría atribuir al dilema obstétrico la duración de la gestación humana, sino a esas limitaciones energéticas. Denominan a esta hipótesis “de gestación y crecimiento”. De acuerdo con su propuesta, el parto se produce cuando las demandas metabólicas del desarrollo fetal sobrepasan la capacidad de la madre para adquirir los recursos energéticos necesarios para poderlas satisfacer.

En individuos de nuestra especie lo normal es que la tasa metabólica máxima que se puede mantener a lo largo del tiempo sea del orden de entre 2 y 2’5 veces la tasa metabólica basal. Aunque los ciclistas del tour de Francia y otros deportistas de resistencia llegan a mantener niveles de entre 4 y 5 veces la tasa metabólica basal, esa capacidad debe ser considerada excepcional en nuestra especie. Y resulta que durante el embarazo, la tasa metabólica de la gestante se aproxima a ese límite de 2 o 2’5 veces la tasa basal. En el sexto mes, la tasa metabólica es el doble de la basal. Durante los últimos meses de embarazo y primeros de lactancia, no se sobrepasa ese límite, incluso en mujeres que, además de estar embarazadas, realizan un trabajo duro. Por todo ello, los autores del trabajo sostienen que la duración del embarazo y el momento del parto vienen determinados por ese factor. En el noveno mes se alcanza una tasa metabólica que es 2’1 veces la basal, y la prolongación del embarazo requeriría un esfuerzo metabólico que no está al alcance de la madre.

Pero entonces, si esa hipótesis es correcta, ¿por qué razón resulta tan problemático el parto? ¿Por qué no se produce sin dificultad y sin riesgo para la madre y el bebé? Pues bien, según los proponentes de la hipótesis alternativa, hay varias posibles explicaciones. La primera es que es posible que el tamaño corporal femenino esté sometido a una fuerte selección estabilizadora; y si resulta que una pelvis grande requiere un tamaño corporal grande, la presión selectiva contra el tamaño corporal grande conllevaría a su vez una presión paralela contra una pelvis más grande; no hay que perder de vista que el tamaño corporal está muy condicionado por factores ecológicos.

Una segunda posibilidad es que ese agrandamiento de la pelvis suponga contrapartidas en términos de eficiencia locomotora no contempladas por los autores, como pueden ser, por ejemplo, la estabilidad o la velocidad. Una tercera posibilidad es que las dificultades para el parto sean un fenómeno relativamente reciente, ocasionado por un nivel de consumo energético materno más alto que el que se producía en el pasado; de acuerdo con esa posibilidad, cambios recientes en la dieta han podido elevar la disponibilidad de recursos durante la gestación, con lo que los neonatos han adquirido un tamaño mayor que el que tenían en el pasado, pero no habría habido tiempo suficiente para que ese cambio haya venido acompañado por el consiguiente aumento en la anchura de la pelvis. Y la cuarta y última posible explicación es que el desarrollo encefálico del neonato y el momento del nacimiento quizás se hayan seleccionado por resultar óptimos desde el punto de vista del posterior desarrollo cognitivo y neuromotor.

Debo confesar que en tanto que fisiólogo, la hipótesis de la gestación y crecimiento me resulta muy atractiva. Pero creo que el dilema obstétrico no debe descartarse como determinante de la duración del embarazo y del momento del parto. La hipótesis nueva aporta un marco conceptual diferente y muy sugerente, y probablemente será sometida a análisis crítico. Pero tiendo a pensar que en la valoración de hipótesis alternativas para explicar las presiones selectivas que determinan la aparición o existencia de un rasgo o conjunto de rasgos, quizás no deba excluirse la posibilidad de que tales rasgos sean, de hecho, una solución de compromiso consecuencia de la actuación simultánea de factores de diversa naturaleza, de diferentes presiones selectivas. Quizás sea este uno de esos casos.

Fuente: Holly M. Dunsworth, Anna G. Warrener, Terrence Deacon, Peter T. Ellison, and Herman Pontzer (2012): “Metabolic hypothesis for human altriciality” PNAS 109 (38): 15212-15216


8 Comentarios

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JJSS

Enhorabuena por el post, me ha parecido muy interesante.

Sin embargo me genera una duda… Si esta hipótesis nueva fuera cierta…

Sería porque tras el parto, la cría dejara de depender de la madre… pero en lugar de esto… el periodo de lactancia se antoja a todos los efectos menos eficiente que la nutrición por vía parenteral directa que supone la gestación. Por lo que el metabolismo basal materno habría de ser inferior gestando que lactando….

Juan Ignacio Pérez

Good point!
No lo había pensado, pero no me parece una observación menor. Le daré una vuelta a la cuestión y si se me ocurre algo, volveré por aquí. En el artículo original de PNAS no se refieren a ello.
[Gracias por el comentario]

ObeObe

Buen artículo. Un comentario: si bien el requerimiento energético de la lactancia es elevadísimo (es la etapa más exigente y “altruista” en mamíferos) si la comparación es entre etapa uterina y lactancia, es bueno recordar que en esta última el cuidado de la cría -que no es sólo alimentario- suele ser compartido. Somos una especie social y es el grupo el que proteja al neonato, no sólo la madre. Es habitual incluso la sincronización del ciclo sexual entre las hemrbas (vía feromonas), por lo que existe la posibilidad de que todos los grupos de hombres primitivos contaran con nodrizas. El gasto energético se eficientiza a favor del conjunto, no del individuo. A su vez, desde el punto de vista de la supervivencia del erectus, la capacidad de traslado del grupo en vida nómade está limitada por el eslabón más lento. Una preñez prolongada atenta contra la rapidez de desplazamiento y aumenta su probabilidad de exterminio, al hacerlo vulnerable a la predación. Saludos!

Arquieta

Me gusta la reflexión final, pues descartan muy pronto el limitante anatómico. La diferencia energética entre hombres y mujeres no es un factor relevante, (al menos no me lo parece) debido a que se están comparando dos cuerpos diferentes. Creo que lo correcto, habría sido comparar diferencias energéticas entre mujeres en los extremos de caderas angostas y caderas anchas y en base a ello poder concluir que tanta diferencia habría con caderas todavía más anchas que las actuales.

Con todo, hay algo que no alcanzo a entender; se habla mucho del encéfalo, que es más grande y tal, pero ¿su importancia es tan grande? quiero decir: ¿requiere de más cantidad de recursos que otras partes? Esto lo pregunto porque a lo mejor otros animales tienen encéfalos más pequeños pero cuerpos más grandes y esto haría que el gasto fuese mayor para ellos. Desconozco esto completamente.

Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea)

El encéfalo humano da cuenta de un 20%-25% del gasto metabólico, que es un porcentaje muy superior al que le correspondería por su masa. Ello es debido a la intensa actividad derivada del mantenimiento de gradientes iónicos transmembrana (no toda la disimetría iónica se debe al equilibrio Donnan, ya que una parte se sostiene gracias al trabajo de la bomba de Na/K que es caro) y al trabajo relacionado con la actividad sináptica. Además, construir ese encéfalo también es costoso, porque exige disponer de abundantes ácidos grasos. [Gracias por el comentario]

rollerroller

Partiendo de la teoría de la evolución, aquella en la que los organismos vivos son el resultado de una serie de mutaciones genéticas acompañadas por la superviviencia de la mutación que mejor se adaptase al medio…

¿A nadie se le ha ocurrido que simplemente, este modo de gestación es simplemente parte del modelo completo de animal que mejor ha sobrevivido, pero que no tiene por qué ser mejor que los anteriores o por qué tener un propósito definido?

Intentaré explicarlo de otra manera: Leyendo el artículo da la sensación de que el autor (y la comunidad científica en general) quiere explicar las diferencias entre la gestación humana y la del resto de primates argumentando que hay una razón de peso detrás de esa diferencia (sea fisiológica, metabólica o nutricional). Como si la naturaleza fuese un ente inteligente y hubiera necesitado algún tipo de motivación para realizar ese cambio respecto a nuestros antepasados.

Sin embargo, parece que nadie plantea la posibilidad de que esa diferencia sea únicamente una de todas esas mutaciones genéticas que a lo largo de la evolución nos han ido diferenciando de los homínidos. Mutaciones genéticas al azar, que no tienen porqué tener una causa y una razón.

El hecho de que el modelo de Homo Sapiens en su conjunto sea el organismo que mejor se haya adaptado al medio, no significa que todas las características de su “diseño” sean mejores que las de sus competidores o antepasados. Puede tratarse “simplemente” de un “fallo” en la evolución, cuyas carencias han sido suplidas por el resto de ventajas del diseño.

Dejo la reflexión en el aire.

Un saludo y suerte con el nuevo proyecto!

JJSS

Que tal Roller, el hecho de que las mutaciones sean al azar (todas lo son), no implica que se asiente o se fijen también por azar.

Algo tan complejo como el mecanismo de parto y que difiere del resto de animales cercanos a nosotros debe tener múltiples presiones selectiva a favor y en contra.

El parto humano es MUY traumático, de ahí la gran morbimortalidad maternoinfantil del que es responsable. Además genera crías desvalidas en todos los sentidos.

El artículo lo que intenta hacer ver es que quizás hay otras presiones que no habíamos contemplado además del diámetro encefálico y las caderas adaptadas a la locomoción.

Pero lo que es definitivo es que no es un fallo al azar en nuestra evolución.

Recuerda, las mutaciones son alzar, la selección natural es ese maravilloso mecanismo que, de ese azar, se queda con lo útil, con lo que tiene éxito y desecha todo lo demás.

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