Evolución del cerebro
Los principios que gobiernan la evolución de la estructura cerebral no se comprenden bien. El tamaño del cerebro al cuerpo se escala alométricamente . [1] Los mamíferos de cuerpo pequeño tienen cerebros relativamente grandes en comparación con sus cuerpos, mientras que los mamíferos grandes (como las ballenas) tienen proporciones de cerebro a cuerpo más pequeñas. Si el peso del cerebro se representa frente al peso corporal de los primates, la línea de regresión de los puntos de muestra puede indicar el poder cerebral de una especie de primates. Los lémures, por ejemplo, caen por debajo de esta línea, lo que significa que para un primate de tamaño equivalente, esperaríamos un cerebro de mayor tamaño. Los humanos se encuentran muy por encima de la línea, lo que indica que los humanos están más encefalizados que los lémures. De hecho, los humanos están más encefalizados que todos los demás primates. [2]
Un enfoque para comprender la evolución general del cerebro es utilizar una línea de tiempo paleoarqueológica para rastrear la necesidad de una complejidad cada vez mayor en las estructuras que permiten la señalización química y eléctrica. Debido a que los cerebros y otros tejidos blandos no se fosilizan tan fácilmente como los tejidos mineralizados , los científicos a menudo miran otras estructuras como evidencia en el registro fósil para comprender la evolución del cerebro. Esto, sin embargo, conduce a un dilema, ya que la aparición de organismos con sistemas nerviosos más complejos con huesos protectores u otros tejidos protectores que luego pueden fosilizarse fácilmente ocurren en el registro fósil antes de la evidencia de señales químicas y eléctricas. [3] [4]Evidencia reciente ha demostrado que la capacidad de transmitir señales eléctricas y químicas existía incluso antes de formas de vida multicelulares más complejas. [3]
Sin embargo, la fosilización del cerebro u otros tejidos blandos es posible, y los científicos pueden inferir que la primera estructura cerebral apareció hace al menos 521 millones de años, con tejido cerebral fósil presente en sitios de preservación excepcional. [5]
Otro enfoque para comprender la evolución del cerebro es observar los organismos existentes que no poseen sistemas nerviosos complejos, comparando características anatómicas que permiten la transmisión de mensajes químicos o eléctricos. Por ejemplo, los coanoflagelados son organismos que poseen varios canales de membrana que son cruciales para la señalización eléctrica. Los canales de membrana de los coanoflagelados 'son homólogos a los que se encuentran en las células animales, y esto está respaldado por la conexión evolutiva entre los primeros coanoflagelados y los antepasados de los animales. [3] Otro ejemplo de organismos existentes con la capacidad de transmitir señales eléctricas sería la esponja de vidrio., un organismo multicelular, que es capaz de propagar impulsos eléctricos sin la presencia de un sistema nervioso. [6]
Antes del desarrollo evolutivo del cerebro, se desarrollaron las redes nerviosas , la forma más simple de un sistema nervioso . Estas redes nerviosas fueron una especie de precursor de los cerebros evolutivamente más avanzados. Se observaron por primera vez en Cnidaria y consisten en una serie de neuronas separadas que permiten que el organismo responda al contacto físico. Son capaces de detectar alimentos y otras sustancias químicas de forma rudimentaria, pero estas redes nerviosas no les permiten detectar la fuente del estímulo.
Los ctenóforos también demuestran este crudo precursor de un cerebro o sistema nervioso centralizado, sin embargo, divergieron filogenéticamente antes que el filo Porifera y Cnidaria. Hay dos teorías actuales sobre la aparición de redes nerviosas. Una teoría es que las redes nerviosas pueden haberse desarrollado de forma independiente en ctenóforos y cnidarios. La otra teoría establece que un ancestro común pudo haber desarrollado redes nerviosas, pero se perdieron en Porifera.
