Resumen: (27 de octubre de 2004) ¿Por qué son inteligentes los delfines? Una pista es cuánto se ha plegado el cerebro del delfín para hacerle sitio a una masa neuronal mayor. Este incremento de la masa encefálica puede haber surgido cuando los delfines pusieron en práctica por primera vez la idea del sonar (o localización de peces bajo el agua mediante el eco) y también cuando los vínculos sociales comenzaron a ser importantes para su supervivencia.





Basado en un informe de Emory

La inteligencia y las capacidades cognitivas de los delfines y de sus parientes acuáticos han fascinado durante mucho tiempo tanto al público en general como a la comunidad científica, pero la cuestión de cómo y por qué tienen cerebros tan grandes ha permanecido sin respuesta. En el primer análisis detallado de su clase, un estudio de la Universidad de Emory representa cómo cambió el tamaño del cerebro de los delfines y de sus parientes durante los últimos 47 millones de años, y ayuda a dar algunas respuestas a cómo las especies evolucionaron en relación con los seres humanos.

Charles Darwin (1809-1882) “Ningún criador alberga dudas acerca de cuán fuerte es la tendencia hereditaria: lo semejante produce lo semejante...”

El estudio, que aparecerá en el número de diciembre de “The Anatomical Record”, fue realizado por el psicólogo de Emori, Lori Marino, miembro de la facultad del Programa de Biología del Comportamiento y Neurociencia de la Universidad, y sus colegas Daniel McShea, de la Universidad de Duke, y Marck Uhen, del Instituto Científico de Cranbrook. La revista está disponible online a través de Wiley InterScience.

El estudio investiga el registro fósil de las ballenas dentadas (que incluye a delfines, marsopas, belugas y narvales) del orden Cetacea y suborden Odontoceti. Algunas especies de ballenas dentadas (odontocetos) tienen niveles elevadísimos de masa encefálica –con cerebros que son significativamente mayores que los esperados en relación con los tamaños de sus cuerpos y sólo superados por la de los seres humanos.

“La descripción del modelo de encefalización en ballenas dentadas presenta un enorme potencial para proporcionar nuevas revelaciones en la evolución de los odontocetos, si hay características comunes con la evolución del cerebro de los primates y, desde un punto de vista más general, para saber cómo evolucionan los cerebros de gran tamaño.

Para investigar cómo los cerebros grandes de los odontocetos cambiaron a lo largo del tiempo, Marino y sus colegas cuantificaron y calcularon la media entre el tamaño del cerebro y el tamaño del cuerpo de las especies fósiles de cetáceos mediante tomografía computerizada, y analizaron esos datos junto con los de los odontocetos actuales.

Los únicos datos disponibles previamente fueron un pequeño puñado de fósiles que proporcionaron una información muy limitada. Marino y sus colegas emplearon cuatro años en la recogida de datos y localización de fósiles en la Instituto Smithsoniano y otros museos. Examinaron y midieron un total de 66 cráneos fósiles, y los datos resultantes fueron añadidos a los del cerebro y cuerpo de 144 especímenes de cetáceos actuales, que suman un total de 210 especímenes pertenecientes a 37 familias y 62 especies.

Progresión de la tierra al mar, de las patas a las aletas, del caminar a la natación. “Los detractores de las ideas que yo defiendo han planteado la cuestión de cómo, por ejemplo, un animal carnívoro terrestre se pudo transformar en uno de hábitos acuáticos; pues, ¿Cómo pudo el animal subsistir en el período de tránsito?... Frecuentemente los criadores hablan de la estructura de un animal como algo completamente plástico que ellos pueden modelar a placer.” ---Charles Darwin: El origen de las especies.

Su trabajo produjo la primera descripción y análisis estadístico de la evolución del tamaño del cerebro en relación con el tamaño del cuerpo en cetáceos durante 47 millones de años. Hallaron que el nivel de masa encefálica aumentó significativamente en dos fases críticas de la evolución de los odontocetos.

El primer cambio tuvo lugar en el origen de los odontocetos del grupo ancestral Archaeoceti hace casi 39 millones de años, y estuvo acompañado por un incremento del tamaño del cerebro y una reducción del tamaño del cuerpo. Este cambio en la encefalización ocurrió con la emergencia de los primeros cetáceos que poseyeron ecolocalización –proceso de información acústica de alta frecuencia dentro de un sistema comunicativo sensorial utilizado por los delfines actuales y otros odontocetos, dice Marino.

El segundo cambio más relevante sucedió en el origen de la superfamilia Delphinoidea (delfines oceánicos, marsopas, belugas y narvales) hace aproximadamente 15 millones de años. Probablemente ambos incrementos están también relacionados con cambios en la ecología social (el estilo de vida social de los animales), dice Marino.

Además de sus grandes cerebros, los odontocetos han demostrado que poseen facultades de comportamiento atribuidas con anterioridad únicamente a los seres humanos y, hasta cierto punto, a otros grandes simios. Estas habilidades incluyen el reconocimiento del reflejo de sí mismo en un espejo, la comprensión de sistemas artificiales de comunicación basados en símbolos, y el aprendizaje y transmisión intergeneracional de comportamientos considerados culturales.

Cráneo de ballena asesina; una de las ballenas provistas de dientes con elevada encefalización o doblamiento de la superficie del cerebro. Crédito: Catherine Zecca, AFSC/NOAA

Pese a tales características cognitivas comunes, el camino evolutivo de los odontocetos ha avanzado bajo un conjunto de circunstancias muy diferentes a las de los primates, explica Marino. El tamaño del cerebro altamente expandido y las habilidades de comportamiento de los odontocetos son, en cierto sentido, convergentemente comunes a los humanos, nos dice ella.

“Los cerebros de los delfines son de 4 a 5 veces más grandes que el tamaño de su cuerpo en comparación con otros animales de tamaño similar. En los seres humanos, la medida es siete veces más grande, la cual no es una diferencia enorme. En esencia, los cerebros de los primates y de los cetáceos llegaron al mismo espacio cognitivo aun cuando evolucionaron por caminos completamente diferentes” dice Marino. “De los datos deduzco que nosotros, como humanos, no somos algo especial. Aunque estamos altamente encefalizados, no es para tanto si nos comparamos con los odontocetos”.

Marino y sus colegas añaden que la observación de que hay una sola especie humana que permanece al final del frondoso árbol evolutivo” ha llevado a la idea común de que no es posible la coexistencia de varias especies de animales altamente encefalizados. “Sin embargo, nuestros resultados demuestran que no sólo coexisten múltiples delphinoides altamente encefalizados en medios similares y coincidentes sino que su situación surgió tan antiguamente como hace 20 millones de años, y ha persistido durante al menos 15 millones de años”.

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El estudio fue financiado por la Fundación Nacional para la Ciencia y el Instituto SETI. La investigación precedente de Marino había demostrado que los delfines tienen la capacidad de reconocerse a sí mismo ante un espejo, un hito de la inteligencia con anterioridad atribuido únicamente al Homo Sapiens y a sus parientes más próximos. Marino además trabaja como adjunto en el departamento de psicología y Centro de Neurociencia del Comportamiento y es investigador asociado del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural y del Centro de Relaciones de la Vida para el Estudio Avanzado de los Primates y de la Evolución Humana del Centro de Investigación del Primate de Yerkes.