Hombros y codos evolucionaron como frenos para simios trepadores
Los hombros giratorios y los codos extensibles que nos permiten alcanzar un estante o lanzar una pelota pudieron evolucionar primero como sistema de frenado para los primates al bajar de los árboles.
Investigadores del Dartmouth College informan en la revista 'Royal Society Open Science' de que los simios y los primeros humanos probablemente desarrollaron hombros de movimiento libre y codos flexibles para frenar su descenso de los árboles cuando la gravedad tiraba de sus cuerpos más pesados.
Según apuntan, cuando los primeros humanos abandonaron los bosques para adentrarse en la sabana cubierta de hierba, la versatilidad de sus apéndices les resultó esencial para recolectar alimentos y utilizar herramientas de caza y defensa.
Los investigadores utilizaron programas estadísticos y de análisis deportivo para comparar vídeos y fotogramas de chimpancés y pequeños monos llamados mangabeys trepando en libertad. Comprobaron que los chimpancés y los mangabeys trepaban por los árboles de forma similar, con los hombros y los codos doblados cerca del cuerpo.
Sin embargo, al descender, los chimpancés extendían los brazos por encima de la cabeza para agarrarse a las ramas como una persona que baja por una escalera, ya que su mayor peso les empujaba hacia abajo con la grupa por delante.
Luke Fannin, primer autor del estudio y estudiante de postgrado en el programa de Ecología, Evolución, Medio Ambiente y Sociedad de Dartmouth, afirma en un comunicado que los resultados son los primeros en identificar la importancia de la "escalada descendente" en la evolución de los simios y los primeros humanos, que están más emparentados genéticamente entre sí que con los monos.
Las investigaciones existentes han observado a los chimpancés ascendiendo y desplazándose por los árboles --normalmente en montajes experimentales--, pero el extenso vídeo de los investigadores procedente de la naturaleza les permitió examinar cómo se adaptaban los cuerpos de los animales a descender, explica Fannin.
"Nuestro estudio aborda la idea de que la escalada descendente es un factor infravalorado, aunque increíblemente importante, en las diferencias anatómicas entre monos y simios que acabarían manifestándose en los humanos --prosigue--. La escalada descendente representaba un reto físico tan importante dado el tamaño de los simios y los primeros humanos que su morfología habría respondido mediante selección natural debido al riesgo de caídas".
"Nuestro campo ha pensado en los simios trepando a los árboles durante mucho tiempo; lo que estaba esencialmente ausente de la literatura era cualquier enfoque en ellos bajando de un árbol. Hemos estado ignorando la segunda mitad de este comportamiento", comenta el coautor del estudio Jeremy DeSilva, profesor y catedrático de antropología en Dartmouth.
"Los primeros simios evolucionaron hace 20 millones de años en bosques dispersos en los que subían a un árbol para alimentarse y luego bajaban al siguiente --explica DeSilva--. Bajar de un árbol presenta todo tipo de nuevos retos. Los grandes simios no pueden permitirse una caída porque podría matarlos o herirlos gravemente. La selección natural habría favorecido aquellas anatomías que les permitían descender con seguridad".
Los hombros y codos flexibles heredados de los simios ancestrales habrían permitido a los primeros humanos, como los 'Australopithecus', trepar a los árboles de noche por seguridad y bajar ilesos a la luz del día, explica DeSilva.
Una vez que el 'Homo erectus' pudo utilizar el fuego para protegerse de los depredadores nocturnos, la forma humana adquirió hombros más anchos capaces de formar un ángulo de 90 grados que --combinados con hombros y codos de movimiento libre-- hicieron de nuestros antepasados excelentes tiradores con lanza (los simios no pueden lanzar con precisión).
"Es la misma anatomía de los primeros simios con un par de retoques. Ahora tenemos algo que puede lanzar un arpón o piedras para protegerse de los demás o para matar cosas y comérselas. Eso es lo que hace la evolución: es una gran juguetona --indica DeSilva--. Bajar de un árbol sentó las bases anatómicas de algo que evolucionó millones de años después. Cuando un quarterback de la NFL lanza un balón, ese movimiento se debe a nuestros antepasados simios".
A pesar de la falta de gracia de los chimpancés, según Fannin, sus brazos se han adaptado para garantizar que los animales alcancen el suelo con seguridad, y sus extremidades son notablemente similares a las de los humanos modernos.
"Es la plantilla de la que procedemos: bajar era probablemente un reto mucho mayor para nuestros primeros antepasados --señala Fannin--. Incluso una vez que los humanos se volvieron erguidos, la capacidad de ascender y luego descender de un árbol habría sido increíblemente útil para la seguridad y la alimentación, que es el nombre que se le da".
Los investigadores también estudiaron la estructura anatómica de los brazos del chimpancé y el mangabey utilizando colecciones de esqueletos de la Universidad de Harvard y la Universidad Estatal de Ohio, respectivamente.
Al igual que las personas, los chimpancés tienen un hombro con rótula poco profunda que, aunque se disloca con más facilidad, permite una mayor amplitud de movimiento, explica Fannin. Y, como los humanos, los chimpancés pueden extender completamente los brazos gracias a la reducida longitud del hueso situado justo detrás del codo, conocido como apófisis del olécranon.
Los mangabeys y otros monos tienen una constitución más parecida a la de los cuadrúpedos, como los perros y los gatos, con profundas cavidades escapulares en forma de pera y codos con una apófisis olecraniana saliente que asemeja la articulación a la letra L. Aunque estas articulaciones son más estables, su flexibilidad y amplitud de movimiento son mucho más limitadas.
El análisis de los investigadores demostró que el ángulo de los hombros de los chimpancés era 14 grados mayor durante el descenso que al subir. Y su brazo se extendía hacia fuera por el codo 34 grados más al bajar de un árbol que al subir. Los ángulos en los que los mangabeys colocaban los hombros y los codos eran sólo ligeramente diferentes --4 grados o menos-- cuando ascendían a un árbol y cuando descendían.
"Si los gatos hablaran, dirían que bajar es más difícil que subir, y muchos escaladores humanos estarían de acuerdo. Pero la cuestión es por qué es tan difícil", afirma Nathaniel Dominy, coautor del estudio, catedrático de Antropología Charles Hansen y asesor de Fannin.
"La razón es que no sólo hay que resistir la atracción de la gravedad, sino también desacelerar --explica Dominy--. Nuestro estudio es importante para abordar un problema teórico con mediciones formales de cómo suben y bajan los primates salvajes. Encontramos diferencias importantes entre monos y chimpancés que podrían explicar por qué los hombros y codos de los simios evolucionaron hacia una mayor flexibilidad".
La coautora Mary Joy, que dirigió el estudio con Fannin para su tesis de licenciatura y se graduó en Dartmouth en 2021, estaba revisando vídeos de chimpancés que había filmado DeSilva cuando se dio cuenta de la diferencia en la forma en que los animales descendían de los árboles respecto a cómo los subían.
"Era muy errático, simplemente se estrellaban, todo volaba. Es una caída muy controlada --apunta Joy--. Al final, llegamos a la conclusión de que la forma en que los chimpancés descienden de un árbol está probablemente relacionada con el peso. Un mayor impulso gasta potencialmente menos energía y es mucho más probable que lleguen al suelo sanos y salvos que haciendo movimientos pequeños y restringidos".
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