Una cuestión central en el estudio de la evolución humana es cuándo, y por supuesto cómo y por qué, las capacidades cognitivas de los humanos modernos evolucionaron más allá de las de nuestros progenitores simios. Una nueva investigación arroja luz sobre el momento de este proceso. En un artículo recién publicado en la revista Science, un equipo internacional de investigadores, dirigido por Marcia S. Ponce de León, de la Universidad de Zúrich, ha descubierto que los cerebros humanos de aspecto moderno aparecieron hace entre 1,7 y 1,5 millones de años, en comparación con los cerebros más primitivos de los primeros miembros del género Homo.

Esto es significativo porque los primeros miembros conocidos del género Homo se remontan a un millón de años antes, hace aproximadamente 2,8 millones de años. Estos primeros humanos ya se habían dispersado fuera de África hacia Eurasia hace 2,1 millones de años y habían estado fabricando herramientas primitivas de piedra con núcleo y escamas conocidas como Oldowan desde hace al menos 2,5 millones de años, a pesar de su configuración cerebral más primitiva. Por lo tanto, esta nueva investigación indica que la primera migración de los humanos a Eurasia fue realizada por poblaciones que no poseían las habilidades cognitivas de los humanos modernos, para luego ser seguidas por humanos más modernos, también provenientes de África.

Por razones obvias, el comportamiento y las capacidades cognitivas de los humanos extintos no pueden observarse directamente. Los científicos deben recurrir a medidas indirectas, como los artefactos y la anatomía física, para inferir estas características. Sin embargo, ambas tienen limitaciones.

Los restos materiales del registro arqueológico de los primeros humanos consisten casi exclusivamente en herramientas de piedra, mientras que los artefactos, los restos de comida y otros objetos compuestos de materiales orgánicos han desaparecido en gran medida. Mientras que las herramientas de piedra pueden proporcionar una visión de las capacidades cognitivas basada en la sofisticación tecnológica del proceso de fabricación y, tal vez, incluso la estructura del lenguaje, gran parte de la riqueza de las capacidades humanas modernas sigue siendo inobservable.

La otra fuente principal de datos para investigar las primeras capacidades cognitivas humanas es la anatomía comparada del cerebro. Por desgracia, dado que el cerebro está formado por tejido blando, no suele fosilizarse. Por tanto, la estructura profunda del cerebro es inaccesible en el registro fósil. Sin embargo, la configuración exterior del cerebro deja una impresión en el interior del cráneo. Mediante la creación de moldes, físicos o mediante imágenes digitales, del interior de cráneos fosilizados, conocidos como "endocasts", se puede estudiar no sólo el tamaño general, sino la forma exterior de las principales regiones del cerebro.

Los cerebros de los humanos modernos son notablemente diferentes de los de los grandes simios, tanto en el tamaño general como en la configuración de varias regiones, lo que da alguna indicación de la condición de nuestros ancestros comunes. Esto es especialmente cierto en el lóbulo frontal, que es la región donde residen los procesos cognitivos complejos, como las habilidades sociales, la fabricación de herramientas y el lenguaje.

Los miembros del primer género de homínidos, el Australopithecus, tenían cerebros que, en tamaño y apariencia externa, no diferían mucho de sus antepasados simios. De hecho, los cerebros de los primeros Homo seguían siendo en gran medida simiescos, con la mitad de tamaño que los de los humanos modernos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que es probable que en los primeros homínidos se produjeran cambios internos en la arquitectura del cerebro y, por tanto, en las capacidades mentales, que no son perceptibles en los endocasts, como demuestra la fabricación de herramientas de piedra. Además, el número de especímenes utilizables que datan de hace más de 1,8 millones de años es bastante reducido, lo que dificulta el examen detallado de los cambios a lo largo del tiempo.

La nueva investigación se basa en el examen de cráneos fósiles procedentes de África, la república de Georgia (el yacimiento de Dmanisi) y la isla indonesia de Java, que revelaron que la configuración moderna del cerebro sólo había aparecido hace entre 1,7 y 1,5 millones de años. Los cráneos fósiles de Dmanisi (cinco individuos) representan una población de Homo primitivo (la identificación de la especie está en disputa), que data de hace entre 1,85 y 1,77 millones de años, y, por tanto, proporcionan una buena línea de base con la que comparar los especímenes fósiles posteriores de África e Indonesia, identificados como pertenecientes a Homo erectus.

Los especímenes de África fechados hace entre 1,7 y 1,5 millones de años muestran una mezcla de características primitivas y derivadas (es decir, más modernas) del cerebro, incluido un aumento general de tamaño, sobre todo del lóbulo frontal, mientras que los fósiles posteriores muestran sistemáticamente la configuración más moderna. Esto sugiere claramente que esta transición apareció por primera vez en las poblaciones africanas de Homo. Los especímenes de Indonesia con la configuración cerebral más moderna tienen menos de 1,5 millones de años, lo que apoya la interpretación de que representan una "segunda ola" de migración fuera de África.

Entre los cambios observados en los especímenes más recientes se encuentra el agrandamiento de lo que se conoce como tapa de Broca, parte del lóbulo frontal, que está vinculado a la producción del habla. Es significativo que la aparición de una tecnología de herramientas de piedra más sofisticada, conocida como Acheulean, se produjera en esta misma época, sustituyendo a la tecnología Oldowan, más antigua y primitiva, que se asocia a los fósiles de Dmanisi, así como a miembros anteriores del género Homo.

El conjunto achelense se caracteriza por la producción de herramientas bifaciales simétricas, también conocidas como hachas de mano, que requieren una técnica de fabricación mucho más compleja y capacidades mentales asociadas que las empleadas anteriormente para producir herramientas oldowanas, que consisten en núcleos y lascas simples. Además, las herramientas achelenses presentan una especialización funcional que no se veía en la tecnología anterior.

La contemporaneidad de estos desarrollos apoya la hipótesis de la correlación entre la evolución del lenguaje y la tecnología, ya que ambos requieren la capacidad de pensamiento abstracto. Este es también el período de tiempo en el que se conoce la primera adaptación de una característica particular de la mano humana que se cree asociada a la fabricación de herramientas sofisticadas. Los detalles de la dinámica entre estos desarrollos siguen siendo un área que merece mucha más investigación. Sin embargo, está claro que entre hace 1,7 y 1,5 millones de años se produjo un avance revolucionario en la evolución humana. Se sabe que estos tres avances aparecieron por primera vez en África.

Estos resultados apoyan dos conclusiones. En primer lugar, que la reorganización significativa del cerebro humano tuvo lugar después de la transición del Australopithecus al Homo, en contra de lo que se había propuesto hasta ahora (aunque es probable que en esa época se produjeran algunos cambios aún indetectables, como sugiere el desarrollo de la tecnología de herramientas de Oldowan, la primera conocida).

En segundo lugar, la interpretación de que hubo al menos dos oleadas tempranas de dispersión humana fuera de África: la primera, hace 2,1 millones de años, formada por los primeros miembros del género Homo (H. habilis o H. erectus muy temprano), con cerebros relativamente primitivos y habilidades lingüísticas y tecnológicas limitadas, seguida de humanos más modernos con capacidades mentales y prácticas desarrolladas. La cuestión de si la segunda ola sustituyó a los miembros de la primera ola o se fusionó con ellos está aún por determinar.

(Artículo publicado originalmente en inglés el de abril de 2021)