Convergencia (1). El cuervo.

Biología & Genética

[El cuervo 1/3]

Entre las √ļltimas fases del Mioceno (hace entre 7,3 y 5,3 mya) y el Plioceno tard√≠o (hace entre 3,6 y 2,5 mya), un n√ļmero reducido de especies de grandes simios se recluy√≥ en los biomas boscosos de las latitudes tropicales de √Āfrica y del sudeste asi√°tico. Durante el siguiente per√≠odo del Pleistoceno, la inestabilidad clim√°tica condujo a fuertes oscilaciones en estos h√°bitats ecuatoriales. A diferencia de los primates cercopitecos, la biolog√≠a de los grandes simios no respondi√≥ a estos desaf√≠os ambientales modificando sus cuerpos, lo que incurri√≥ en una reducci√≥n de la dependencia a las frutas maduras y un aumento en la cantidad de otros recursos, principalmente tambi√©n vegetales, en la dieta. A√ļn as√≠, los grandes simios continuaron confiando en la disponibilidad de fruta madura. Potts argument√≥ que esta dieta y este h√°bitat durante un per√≠odo de inestabilidad de este tipo los habr√≠a expuesto a una variabilidad ambiental que favorece la evoluci√≥n de funciones cognitivas determinantes para la supervivencia de las que hacen gala, evolucionando tambi√©n de manera convergente con una familia de aves paseriformes o aves cantoras llamadas c√≥rvidos, las m√°s grandes de este orden, entre los que contamos a los cuervos, las urracas, las grajillas o los arrendajos, conocidos por su inteligencia adem√°s de por su generalismo diet√©tico y ecol√≥gico.

Milton sugiri√≥ que la dieta de los primates, en especial la dependencia de los alimentos de plantas tropicales, proporcion√≥ la presi√≥n evolutiva clave para la encefalizaci√≥n de estas especies. Las plantas tropicales se distribuyen de manera irregular en todo el bioma boscoso, y solo pueden proporcionar fruta madura y comestible en ciertas √©pocas del a√Īo. Es decir, existe estacionalidad. Sin embargo, esta irregularidad temporal y espacial es predecible; las plantas permanecen en el mismo lugar y maduran a intervalos detectables. Una cr√≠tica conceptual en este aspecto es que aunque los simios, incluidos los humanos, dependen de la fruta madura, los monos pueden procesar sin problema la fruta inmadura y, por lo tanto, la demanda de ubicar los alimentos dentro de un per√≠odo de tiempo limitado no se aplica tan estrictamente.

Adem√°s, Dunbar tampoco encontr√≥ relaci√≥n entre el forrajeo extractivo y la relaci√≥n con la neocorteza cerebral. Sin embargo, Parker y Gibson enfatizan que fue la conjunci√≥n de la alimentaci√≥n omnivoria, generalista y extractiva, y la variedad y complejidad de las coordinaciones sensoriomotoras utilizadas en la b√ļsqueda y procesamiento de alimentos, como el empleo de herramientas y lo que entendemos como cognici√≥n social, lo que condujo a la evoluci√≥n de la inteligencia. Apoyan esta noci√≥n con la observaci√≥n de que entre los primates las especies con el mayor tama√Īo del cerebro en relaci√≥n con un tama√Īo del cuerpo son omn√≠voros que se dedican a la alimentaci√≥n extractiva, como los chimpanc√©s, los orangutanes y los monos capuchinos. Propusieron dos elementos importantes de la dieta de los primates para la evoluci√≥n de la inteligencia: el grado de generalismo diet√©tico y la dependencia de los alimentos que deben extraerse de un sustrato, sugiriendo que por lo tanto se favorece la expansi√≥n de la neocorteza para explotar nichos que no est√°n f√°cilmente disponibles para otros, porque los alimentos extractivos tienen un alto valor nutritivo y est√°n disponibles durante todo el a√Īo. Por su parte en los c√≥rvidos, en apoyo a la hip√≥tesis de su convergencia con los simios, si bien la fruta aparece en la dieta de muchas especies estos no dependen de la fruta madura, pues son conocidos por su capacidad para explotar una amplia variedad de recursos alimenticios y por almacenarlos, presiones necesarias (aunque no suficientes) para hablar de convergencia en t√©rminos cognitivos.

Se dice que la evoluci√≥n convergente de algunos rasgos se produce cuando los organismos distantes responden a presiones evolutivas similares mediante el desarrollo de rasgos funcionalmente similares. Si bien he hecho hincapi√© sobre que los c√≥rvidos y los simios han estado afectados por problemas evolutivos similares durante sus historias evolutivas, tambi√©n se debe tener en cuenta que sus biolog√≠as divergentes pueden restringir una respuesta concreta en algunos de ellos. Sin embargo, la evidencia del efecto de los tales presiones en ambos grupos est√° restringida a un an√°lisis correlativo con el tama√Īo del cerebro. En el caso de la inteligencia en los c√≥rvidos y los simios, aunque las similitudes sean fascinantes, tambi√©n debemos celebrar las diferencias, porque identificar tanto las similitudes como las diferencias en la cognici√≥n de los c√≥rvidos y los simios, y evaluar sus correlatos de historia de vida, puede permitirnos identificar las caracter√≠sticas de la cognici√≥n de los simios que sirvieron como preadaptaciones cruciales para la evoluci√≥n de la inteligencia. Incluida la nuestra.

Es probable que este rasgo haya surgido por la evoluci√≥n convergente, porque las l√≠neas evolutivas que condujeron a las aves y los mam√≠feros se separaron hace unos 280 millones de a√Īos, y han recorrido caminos muy distintos. Se pueden encontrar pruebas s√≥lidas de la convergencia, y divergencia, evolutiva de la cognici√≥n superior a varios niveles, como el neural. Las aves y los mam√≠feros desarrollan un gran palio, manto o corteza cerebral del mismo tama√Īo relativo, conectividad interna y funcionalidad comparable, adem√°s de diferencias obvias en la morfolog√≠a porque el cerebro aviar est√° organizado de manera muy diferente a los mam√≠feros. Por ejemplo, mientras que el telenc√©falo de los mam√≠feros es laminar con las c√©lulas organizadas en capas el de las aves es nuclear. A√ļn as√≠, no est√° claro qu√© implicaciones tienen estas diferencias estructurales.

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Sin embargo, la cognici√≥n en c√≥rvidos y simios debe haber evolucionado a trav√©s de un proceso de evoluci√≥n cerebral divergente con evoluci√≥n cognitiva funcional convergente, pese a los l√≠mites obvios que pueden encontrar en estas afirmaciones. Aunque los humanos tendemos a ver nuestra cognici√≥n compleja como uno de los pin√°culos de la evoluci√≥n, es en muchos sentidos una forma costosa e ineficiente de actuar en el mundo. Es decir, a mayor comportamiento que est√© completamente intacto desde el nacimiento de un animal, o que pueda obtener r√°pidamente a trav√©s de un simple aprendizaje asociativo, m√°s r√°pido podr√° defenderse, encontrar una pareja y reproducirse. Por el contrario, una estrategia cognitivamente compleja exige m√°s tiempo para aprender sobre el mundo y lograr el repertorio cognitivo-conductual de los adultos requiere cada vez m√°s de una mayor altricialidad, neurodesarrollo y dependencia hacia figuras filiativas, al menos en humanos y otros grandes simios . Para demostrar qu√© aspectos similares han evolucionado de manera convergente en lugar de ser hom√≥logos, como la encefalizaci√≥n y los elementos que determinan una cognici√≥n superior, se debe demostrar que el rasgo no estaba presente en el antepasado com√ļn y una analog√≠a √ļtil para explicarlo es la evoluci√≥n del vuelo en los vertebrados.

Las patas delanteras de aves, murci√©lagos y pterosaurios se han convertido en alas. El conocimiento de su historia evolutiva divergente, y la discontinuidad de tal adaptaci√≥n en especies anteriores de sus filogenias, especifican que deben haber surgido a trav√©s de un proceso de evoluci√≥n convergente. Adem√°s, la disecci√≥n de las alas revela que, de hecho, est√°n estructuradas de manera diferente. El ala del p√°jaro es el resultado de una extensi√≥n de todos los huesos de la extremidad anterior, mientras que los murci√©lagos y los pterosaurios sostienen el ala a trav√©s de los d√≠gitos extendidos: el quinto d√≠gito para los pterosaurios, mientras que para los murci√©lagos es el segundo, tercero, cuarto y quinto, alcanzando una misma funci√≥n como es alzar el vuelo. Emery y Clayton se√Īalan que los c√≥rvidos, como los simios, han desarrollado cerebros grandes y convergentes en relaci√≥n con su tama√Īo corporal, y las √°reas del cerebro que se consideran funcionalmente equivalentes a la neocorteza de los primates, el nidopallium y el mesopallium, se agrandan espec√≠ficamente en las especies c√≥rvidas, carentes de regiones prefrontales.

Los cuervos o las urracas, as√≠ como la inmensa mayor√≠a de los c√≥rvidos, desarrollaron un sistema neuronal que puede almacenar, acceder y procesar m√ļltiples piezas de informaci√≥n simult√°neamente a un nivel comparable entre distintas especies, lo que permite a los cuervos realizar procesos cognitivos como el razonamiento, la flexibilidad y la planificaci√≥n, o crear analog√≠as, potencialmente al mismo nivel que algunas especies de primates, los macacos rhesus. Adem√°s, si los primates y los c√≥rvidos desarrollan una memoria de trabajo altamente capaz, es probable que este sistema sea un prerrequisito biol√≥gico general para una cognici√≥n superior y para el notable repertorio de conductas en ambos. Por ejemplo, los c√≥rvidos muestran espont√°neamente razonamiento anal√≥gico, memoria de tipo epis√≥dico, uso de herramientas, interacci√≥n social compleja e informaci√≥n sobre el estado mental de los conespec√≠ficos. Estas habilidades superan a la mayor√≠a de los mam√≠feros que han sido probados en tales paradigmas y est√°n a la par con varias especies de primates. Ambos problemas de este elemento son importantes para el n√ļcleo de lo que llamamos funciones ejecutivas. Sin embargo, para construir una imagen concisa de una especie, incluyendo esta “cognici√≥n superior”, tenemos que combinar m√ļltiples pruebas y enfoques que incluyen comportamiento, neurofisiolog√≠a, ecolog√≠a y biolog√≠a evolutiva.

Este concepto, el de cognición superior, implica un sistema de dominio general de funciones que puede resolver problemas novedosos que requieren un alto esfuerzo cognitivo: un procesamiento de información en línea que va más allá de la recuperación de asociaciones de estímulo-respuesta previamente adquiridas, con muchos aspectos de la cognición de córvidos y simios que parecen usar el mismo kit de herramientas cognitivas como son el razonamiento causal, la flexibilidad, la imaginación y la prospección futura. De hecho, la cognición compleja no verbal se puede construir mediante una combinación de estas herramientas interactuando en entornos complejos y variables.

cuervos

Por ejemplo, los cuervos muestran flexibilidad ecol√≥gica junto con las estrategias complejas de b√ļsqueda de alimento y comportamiento social, factores que impulsan el desarrollo de habilidades cognitivas m√°s altas en lugar de restringirse a un nicho ecol√≥gico espec√≠fico. Un ejemplo lo observamos en la detecci√≥n y almacenamiento de alimentos perecederos, que explicar√© m√°s adelante. Pueden, de hecho, aprender un concepto b√°sico de “igual-distinto”, superando a los monos en una tarea id√©ntica. Dichas habilidades van m√°s all√° de las demandas espec√≠ficas espec√≠ficas para la especie y requieren un enfoque cognitivo fexible, una de las piedras angulares del comportamiento inteligente. De hecho, el despliegue de estrategias flexibles de aprendizaje puede formar la base de la creatividad como se demuestra en el juego social y de objetos, indispensables para entender las relaciones y roles de distintos individuos dentro de grandes grupos sociales, y la innovaci√≥n ante nuevos desaf√≠os.

Esta capacidad para resolver problemas de transferencia al abstraer reglas generales es lo que distingue a los aprendices de reglas de los aprendices de memoria. Cuando se presenta una serie de discriminaciones diferentes para aprender, los c√≥rvidos as√≠ como los monos y los simios, extraen la regla general, como ganar-plantarse en respuestas conservadoras o arriesgadas. Lo que es com√ļn a estas diversas tareas de transferencia, desde conjuntos de aprendizaje hasta inferencia transitiva, es la capacidad de abstraer reglas generales o relaciones que trascienden la experiencia b√°sica de aprendizaje. La abstracci√≥n podr√≠a ser un proceso importante subyacente a esta flexibilidad intraespecie en sus h√°bitos sociales y ecol√≥gicos; por ejemplo, los cuervos carro√Īeros son en gran parte territorial, pero en ambientes hostiles se dedican a la cr√≠a cooperativa y, por ejemplo, una estructura social (roles) en la chara floridana es igualmente flexible. Del mismo modo, existe una gran variabilidad en los h√°bitos alimenticios de las especies de c√≥rvidos en todo su rango, y de hecho los c√≥rvidos son conocidos por sus altas tasas de innovaci√≥n alimentaria, pero adem√°s por la organizaci√≥n de la conducta alimentaria en base al tiempo y al espacio.

Aunque se han propuesto varios comportamientos como ejemplos de pensamiento futuro, es importante distinguir entre los comportamientos que est√°n sintonizados con el pensamiento actual y los estados motivacionales, y aquellos que est√°n sintonizados con el pensamiento futuro y los estados motivacionales. En este caso, el almacenamiento de alimentos parece proporcionar un ejemplo natural de planificaci√≥n futura con la comida oculta en el presente para proporcionar sustento para el futuro, menos cuando el hambre en tiempo presente controla este almacenamiento, que entonces no se podr√° controlar el hambre en el futuro. A√ļn as√≠, la inmensa mayor√≠a de los c√≥rvidos almacenan alimentos para consumo futuro; ya sea una gran cantidad de semillas almacenadas en cach√© en un √°rea amplia, que se almacenan estacionalmente, o una cantidad menor de material perecedero de mayor calidad, que se recupera horas o d√≠as despu√©s. Estas diferencias pueden requerir diferentes habilidades cognitivas para una recuperaci√≥n exitosa, es decir, ir m√°s all√° de recordar d√≥nde est√°n escondidos sus cach√©s de alimentos, para especies que almacenan muchos tipos distintos. Es posible, de hecho, que estas especies necesitan informaci√≥n sobre la ubicaci√≥n del sitio de cach√©, el tipo y la temporalidad del elemento almacenado, y el contexto social de dicho almacenamiento.

Cuando se depende en parte de los alimentos perecederos, es prudente aprender algo sobre las tasas de descomposici√≥n de estos, y si dos o m√°s alimentos perecederos se almacenan, para conocer sus tasas de descomposici√≥n a fin de recuperar los alimentos cuando a√ļn est√°n frescos y comestibles. Cuando los arrendajos tienen que elegir entre los alimentos perecederos y no perecederos, pueden recordar no solo qu√© alimentos guardaron y d√≥nde, sino tambi√©n cu√°nto tiempo atr√°s los almacenados. Si hubiera pasado poco tiempo entre el almacenamiento de alimentos distintos, entonces recuperar√≠amos primero los perecederos. Sin embargo, si es demasiado tiempo, no intentar√°n recuperar la comida podrida y degradada y buscar selectivamente los escondites no perecederos.

[Continuar√°…]

Referencias: 

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Canción recomendada:

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