O mais recente sobre os cérebros mais pequenos na evolução humana

No mês passado (outubro de 2009), a revista Science dedicou toda uma questão extraordinária ao que pode ser nosso antepassado mais antigo: Ardipithecus ramidus . A. ramidus foi descoberto em meados da década de 1990 na Etiópia por uma equipe de pesquisa liderada pelo paleoantropólogo Tim White. Embora a equipe tenha publicado alguns documentos preliminares em 1994 e 1995, a descrição abrangente dos fragmentos e frágeis restos fósseis teve que esperar até que o material estivesse primeiro estabilizado e depois reconstruído. Vários indivíduos foram identificados, embora muitos sejam representados apenas por dentes ou outros pequenos restos. No entanto, um esqueleto parcial preservando vários ossos longos, mãos e pés, a pelve e grande parte do crânio foi recuperado e nos fornece uma visão extremamente informativa da biologia do ramidus.

Como Ramidus ganha o título de "antepassado humano mais antigo?" Primeiro, tem idade de 4,4 milhões de anos. Isso o coloca mais perto do que os australopithecines (como "Lucy") para a data de divergência de 5-6 milhões de anos entre humanos e macacos sugeridos por relógios moleculares com base em análises genéticas. Existem outros possíveis candidatos hominídeos, mas são altamente fragmentados ou o status proposto deles como hominídeo ainda não foi amplamente aceito. O status de hominídeo do ramidus não parece estar em dúvida. De acordo com White e seus colegas (2009, Science , 326: 75-86), a pelve superior exibe características consistentes com a bipedalidade, que estão mais desenvolvidas em hominídeos posteriores, incluindo nós mesmos. Além disso, os ossos do pé mostram um aumento de robustez comparado ao observado nos grandes macacos, sugerindo que assumiu um papel propulsor consistente com andar em duas pernas. No entanto, em muitos outros aspectos, a anatomia do pé, mão e membro do ramidus é bastante primitiva. Por exemplo, embora o pé mostre sinais de ser usado para empurrar durante a caminhada no calcanhar e no pé, ele mantém um dedo oposto grande, mantendo a capacidade de agarrar.

Se nós tivéssemos de ver um indivíduo vivo A. ramidus , seria muito parecido com um macaco caminhando em duas pernas. Mas White e seus colegas enfatizam que tal semelhança poderia ser enganosa: os grandes macacos africanos vivos e todos nós temos características que evoluíram desde que compartilhamos um antepassado que parecia algo como ramidus (embora, presumivelmente, aquele antepassado comum fosse um quadrúpede). A. ramidus também difere dos últimos australopithecines em várias características dentárias; Além disso, o exame de restos de vários indivíduos sugere que o ramidus não era muito sexualmente dimórfico. Presumivelmente, tanto os machos quanto as fêmeas estão representados na amostra, mas todos parecem ter o mesmo tamanho. Isso contrasta fortemente com os primeiros australopithecines, que eram altamente sexualmente dimórficos, tanto que houve um debate vigoroso sobre se as montagens fósseis de Australopithecus afarensis (espécies de Lucy) representavam uma ou duas espécies.

Mais do que isso, a equipe de pesquisa de A. ramidus , liderada por Gen Suwa (Suwa et al., 2009, Science , 326: 68e1-7), determinou que a capacidade craniana do ramidus estava em algum lugar entre 280 e 350cc. Uma vez que não havia crânio completamente intacto que permitiu que a capacidade craniana fosse medida de forma relativamente direta, os pesquisadores tiveram que fazer várias medidas lineares e, em seguida, usar equações de regressão com base em macacos vivos para estimar o volume craniano. Isso colocaria ramidus na faixa mais baixa de chimpanzés, e um pouco menor do que os australopithecines (ou gorilas, para esse assunto, embora o aumento da capacidade craniana se eleva ao aumento substancial do tamanho do corpo). Em termos gerais, a capacidade craniana é indicativa de um cérebro "de tamanho de macaco", mas na parte inferior do espectro dos grandes macacos contemporâneos, especialmente porque o tamanho corporal estimado do ramidus (cerca de 50 kg para o espécime razoavelmente completo, Lovejoy et al., 2009, Science 326: 100-106) também está dentro da faixa dos chimpanzés.

A descoberta de ramidus se encaixa bem com a imagem da evolução do tamanho do cérebro que foi reconstituída do registro fóssil humano (veja meu livro, The Lives of the Brain, Imprensa Belknap da Harvard University Press, 2009, para uma visão geral). Embora tenha havido um modesto padrão de expansão cerebral nos primeiros 4 milhões de anos de nossa evolução, é cada vez mais claro que a expansão significativa do cérebro, que transcende o tamanho observado em um macaco, não ocorre nos hominídeos até cerca de 2 milhões de anos atrás. O tamanho bastante pequeno do crânio ramidus sugere que pode ter havido um ligeiro aumento no tamanho do cérebro na transição de Ardipithecus para Australopithecus precoce. No entanto, os pequenos tamanhos de amostra, especialmente para Ardipithecus , significam que devemos desconfiar de atribuir muito significado a diferenças relativamente pequenas (50-100 cc) no tamanho do cérebro entre hominídeos precoce. Entre os seres humanos contemporâneos, a variação no tamanho do cérebro, mesmo no mesmo sexo em uma população relativamente homogênea, pode ser facilmente dessa magnitude (em porcentagem).

Ardipithecus ramidus , com sua pequena capacidade craniana e mistura de traços primitivos e derivados, fica em torno do local onde deve ser na árvore familiar dos hominídeos, tanto no tempo como no espaço. O mesmo não pode ser dito para o fóssil conhecido como "Hobbit" (LB1), representando uma nova espécie putativa, Homo floresiensi s. Desde o anúncio de 2004 de sua descoberta na ilha de Flores na Indonésia (por Peter Brown e seus colegas, Nature 431: 1055-1061), o Hobbit atraiu uma quantidade extraordinária de atenção popular e científica; Isso merece essa atenção porque é um fóssil extraordinário. O Hobbit parece representar uma população de indivíduos de pequeno corpo (3-4 pés de altura) e de cérebro pequeno (400cc) que evoluíram em isolamento relativo da ilha e sobreviveram há mais de 12 mil anos. O espécime LB1 é o indivíduo mais completamente preservado, e o único que mantém um crânio intacto com uma capacidade craniana mensurável.

Assim, apesar de estarem separados por 4,4 milhões de anos no tempo, a capacidade craniana do Hobbit é apenas um pouco maior que a de Ardipithecus ramidus . Se o Hobbit fosse um macaco, isso não seria tão grande: o tamanho dos chimpanzés e do gorila não mudou tanto mais de 6-7 milhões de anos. Mas o Hobbit é claramente um hominídeo bípede. A questão não é tanto a separação do ramidus no tempo, mas também o espaço geográfico. Flores está muito longe do leste da África. Até onde sabemos, os hominídeos primeiro migraram para fora da África e para a Ásia a partir de cerca de 1,7 milhões de anos atrás. Por essa altura, eles tinham cérebros que já eram substancialmente maiores do que aqueles vistos em qualquer macaco ou australopithecine. Não há evidências de uma migração de australopithecine fora de África, e há uma abundância de evidências anatômicas para estabelecer que o Hobbit não é apenas uma australopithecine mal colocada.

Isso sugere então que o Homo floresiensis evoluiu no isolamento da ilha como um ramo de Homo erectus (ou formas semelhantes a ele) ou humanos modernos. A evolução dos seres humanos modernos parece bastante improvável – existem muitas populações relativamente pequenas no mundo, mas a capacidade craniana é mais ou menos mantida nesses grupos. A dinâmica sócio-cultural dentro dos grupos humanos provavelmente mitiga contra a seleção para o tamanho reduzido do cérebro (ou seja, muita competição cognitiva), mesmo que haja ganhos enérgicos substanciais para não ter um grande cérebro. Mas isso pode não ter sido o caso do Homo erectus . Talvez um pequeno grupo de indivíduos erectus atingisse Flores e, na ausência de competição de outros grupos hominídeos, evoluiu tanto o tamanho reduzido do corpo como o do cérebro. O nanismo da Ilha ocorreu muitas vezes ao redor do mundo em muitas espécies de mamíferos, mesmo em Flores, por isso não seria um evento zoologicamente único.

Outra hipótese alternativa foi oferecida com entusiasmo para explicar o Hobbit: que ele representa um indivíduo patológico, um anão microcefálico de uma população humana já pequena e provavelmente um pouco endogada (veja, por exemplo, Jacob et al., 2006, PNAS 103: 13421-13426). Dean Falk liderou a equipe que publicou a descrição do crânio de Hobbit e endocast cerebral (Falk et al., 2005, Science 308: 242-245), e porque muitas das reivindicações de foco de patologia no crânio, ela também tem sido uma dos principais defensores da hipótese das espécies Homo floresiensis . Em uma edição recente do American Journal of Physical Anthropology (2009, 140: 52-63), Falk e seus colegas assumiram a hipótese de que o Hobbit sofria de síndrome de Laron, uma condição resultante da insensibilidade ao hormônio do crescimento primário que leva ao nanismo e outras características esqueléticas distintivas (Hershkovitz et al., 2007, American Journal of Physical Anthropology 134: 198-208). Na mesma edição da revista, Yousuke Kaifu e colegas ( American Journal of Physical Anthropology , 2009, 140: 177-185) rejeitaram a hipótese de que o crânio de Hobbit era tão assimétrico que deve ser patológico (ver Jacob et al., 2006) . Sem entrar nos detalhes anatômicos, basta dizer que os adeptos do conceito Hobbit-as-new-species têm argumentos razoáveis ​​para os defensores Hobbit-as-pathological-individual. Falk e seus colegas fazem o importante ponto geral de que não é realmente útil apenas dizer que o Hobbit é patológico, mas que tais reivindicações devem estar ligadas a uma condição conhecida e reconhecível para testar hipóteses concorrentes.

O tamanho da amostra craniana é um problema tanto para A. ramidus quanto para o Hobbit. Mas, uma vez que o ramidus se encaixa melhor com o que sabemos sobre a evolução humana, é uma questão muito menos crítica para essa espécie. Seria diferente se fosse alegado que ramidus tinha um cérebro de 1300cc em vez de 350cc – isso seria realmente inacreditável. O Hobbit representa apenas a situação oposta, e alguns pesquisadores argumentaram essencialmente que é inacreditável que represente uma espécie em vez de um indivíduo patológico. Penso que nenhuma hipótese de patologia específica tem sido suficientemente convincente para descartar a hipótese das espécies de Hobbit; por outro lado, um tamanho de amostra maior de Hobbit Crania faria um longo caminho para me convencer, e muitos outros antropólogos, de que realmente havia uma espécie de primos pequenos e céus que viviam isolados em uma ilha no Sudeste Asiático . Quero convencer-me de que, se Hobbits realmente vivesse em Flores, a história mais ampla da evolução humana seria enriquecida com a presença deles, mesmo em um pequeno papel de apoio.