Una nova perspectiva sobre l'evolució del crani humà

Per què s'assemblen els membres d'un llinatge familiar? «La pregunta és ben senzilla però la resposta no ho és tant», comenta Neus Martínez-Abadías, primera signant de l'article. El crani humà, autèntica «caixa negra» per als antropòlegs, té una estructura morfològica complexa que resulta de la forta integració entre components (ossos, sobretot, però també músculs, cervell, etc.). Trobar una mostra de cranis adequada, suficientment gran i amb dades genealògiques associades, és el principal obstacle per als estudis d'herència de caràcters quantitatius del crani.  

Hallstatt , un petit poble dels Alps austríacs, ha donat les respostes a l'equip d'antropòlegs per estimar la capacitat evolutiva del crani humà. Una col·lecció de cranis que hi ha en una cripta de l'església catòlica de Hallstatt, d'acord amb una tradició del segle xviii per honorar els avantpassats que ha perdurat fins fa uns 25 anys, ha permès conservar més de 700 exemplars fins avui. Els cranis es decoraven amb pintures de flors, fulles i creus i s'escrivia el nom del difunt al front. Des del 1602, a l'església, els llibres de registres de baptismes, matrimonis i defuncions, faciliten la tasca de reconstruir les genealogies de la població. Amb els cranis de Hallstatt, excepcionalment, els experts han tingut accés a dues fonts d'informació: la morfològica i la demogràfica. «De col·leccions de cranis, n'hi ha arreu del món -comenta Martínez-Abadías- però cap de tan gran i amb tanta informació com la de Hallstatt. Podem arribar a inferir la història de vida completa dels individus: el nom, quan i on van néixer, qui eren els pares, amb qui es van casar, quants fills van tenir, a quina edat van morir, etc.».

El disseny arquitectònic del crani humà té una base genètica que cal conèixer millor per comprendre l'evolució de la nostra espècie. L'estudi publicat al Journal of Anatomy integra anàlisis geneticoquantitatives de 335 cranis d'adults i analitza 58 caràcters del neurocrani, la cara i la base del crani.

L'estudi apunta que el crani té un cert potencial evolutiu: prop d'un 30 % de la variació total de la forma del crani és d'origen genètic. D'acord amb la mostra de Hallstatt, en els humans moderns, el potencial està reduït per certs obstacles al canvi evolutiu. Segons l'arquitectura genètica del crani, algunes direccions de canvi morfològic poden estar fins i tot barrades per a l'evolució, per la manca de variació genètica associada o perquè la integració és més forta que les possibles forces selectives que actuïn en direccions contràries. La integració podria actuar com a restricció evolutiva: el camí fàcil és mantenir la mateixa forma, el que és difícil seria canviar-la.

El crani humà, a més, també seria una estructura fortament integrada, amb altes correlacions genètiques entre els diferents trets. Les tres regions principals del crani (base, volta i cara) no són independents sinó que es mostren fortament integrades. El crani no evolucionaria lliurement: està limitat per la integració per mantenir una morfologia operativa i viable arquitectònicament. La base del crani, el factor integrador entre neurocrani i cara, podria determinar i reestructurar els patrons de forma i mida al llarg del creixement. Aquests resultats són similars als d'estudis experimentals en ratolins i podrien emmarcar-se en la teoria evo-devo: la forma del crani ha evolucionat a partir de pocs canvis genètics, bàsics però importants. Quan una zona es modifica, també afecta les altres i dóna lloc a una resposta unitària i coordinada. Tradicionalment, es creia que aquests canvis morfològics havien evolucionat independentment com a respostes adaptatives. Ara, els nous resultats mostren que els camins evolutius estan fortament determinats pels patrons d'integració morfològica

Probablement, uns mínims canvis en xarxes reguladores del desenvolupament del crani han pogut desencadenar una gran cascada de modificacions morfològiques. Aquest fet suggereix una nova reinterpretació dels escenaris selectius de l'evolució humana i del procés de l'hominització. En futurs estudis, caldrà considerar quins trets s'utilitzen (els de major heretabilitat mostraran un senyal genètic més intens) i quina és la causa de l'evolució: per acció directa de les forces evolutives o bé indirecta sobre un altre tret, com a efecte secundari de la integració