La idea de que la masa cerebral y la masa corporal de los animales están correlacionadas tiene sentido intuitivo: después de todo, los animales más grandes tienen cerebros más grandes que sus primos más pequeños.
Sin embargo, ha resultado difícil encontrar un patrón definitivo de cómo estas dos figuras se relacionan entre sí.
Un nuevo estudio publicado en Naturaleza Medio Ambiente y Evolución Este mes sugiere que el problema surge de un error fundamental en una suposición de larga data sobre la relación matemática entre las dos masas.
El estudio propone un modelo alternativo, que se ajusta mejor a los datos y explicaciones prometedoras para varias otras preguntas de larga data sobre la evolución cerebral.
Como ilustra el estudio, durante décadas ha sido una suposición común que la relación entre la masa corporal y cerebral sigue una ley de potencia relativamente simple. Sin embargo, esta relación propuesta es objeto de acalorados debates ya que no se aplica a todos los grupos de especies.
Hasta ahora, los investigadores no han podido encontrar una configuración de esta ecuación que funcione en todos los ámbitos. En particular, a la distinción entre diferentes rangos taxonómicos se le ha dado su propio nombre: el problema a nivel de taxón.
Si bien tanto el valor como el origen de la parte crítica de la relación, conocida como componente alométrico, son objeto de considerable debate, el nuevo artículo aborda una pregunta más fundamental: ¿Estamos en lo cierto al asumir la relación entre la masa cerebral y la masa corporal? sigue algún tipo de relación lineal logarítmica.
Para hacerlo, los autores tomaron un extenso conjunto de datos que constaba de valores de masa cerebral/corporal de 1.504 mamíferos y observaron qué modelo se ajustaba mejor a los datos.
En lugar de ser log-lineal, descubrieron que la relación es log-curvilínea: cuando se traza en una escala logarítmica, la gráfica debe curvarse para adaptarse a ella.
Los autores probaron varias ecuaciones diferentes para construir esta curva y descubrieron que el mejor ajuste era un polinomio de segundo orden, el tipo de ecuación cuadrática que uno encuentra en la escuela secundaria.
Una característica clave de la curva es que «a medida que los mamíferos aumentan de masa, la proporción de masa cerebral disminuye con la masa corporal». Esto predice que los animales más grandes tienen cerebros más pequeños de lo que predice el modelo lineal, que es exactamente lo que muestra el conjunto de datos.
Tener una única curva que se ajuste a la relación cerebro/cuerpo permite realizar comparaciones entre grupos con coeficientes alométricos significativamente diferentes según el modelo anterior.
El estudio demuestra una ventaja del nuevo modelo: «(Hace) posible estudiar las tendencias evolutivas en la evolución de los rasgos (o rasgos relacionados) a través del tiempo». Para ello, examina el ritmo al que aumenta la masa cerebral o, en otras palabras, la velocidad a la que evolucionan los cerebros más grandes. Encuentra diferencias significativas entre especies.
Sorprendentemente, los primates desarrollaron cerebros grandes con una rapidez inusual, pero también lo hicieron los roedores y los carnívoros. Sólo tres grupos de animales mostraron una relación de aumento de la masa cerebral y corporal con el tiempo.
El estudio se centra en los mamíferos, pero los autores también examinaron un conjunto de datos de pares de masa corporal/cerebral de aves y descubrieron que una relación curvilínea se ajusta bien a esos datos. Pero por qué la masa cerebral y corporal se correlacionan de esta manera es quizás el misterio más intrigante por resolver.
Esa pregunta sigue muy abierta, y la respuesta puede tener mucho que decir sobre cómo y por qué los animales han evolucionado como lo han hecho.
Como afirma el estudio en su conclusión, «Encontrar bases teóricas y empíricas para las relaciones curvilíneas entre especies probablemente conducirá a importantes contribuciones en toda la biología».
Esta investigación ha sido publicada Naturaleza Medio Ambiente y Evolución.
