La pelvis sufrió cambios clave para poder caminar erguidos

La pelvis humana es única entre los primates y fundamental para la locomoción bípeda. Las caderas, rotadas hacia los lados, proporcionan puntos de anclaje a los músculos, que nos permiten mantener el equilibrio al caminar o correr, mientras trasladamos el peso de una pierna a otra.

Un nuevo estudio internacional liderado por la Universidad de Harvard y publicado en la revista Nature revela que nuestra pelvis actual es el resultado de múltiples cambios genéticos y evolutivos que hicieron posible que nuestros antepasados caminaran erguidos.

Análisis de embriones en lugar de fósiles

Los autores no usaron fósiles para su estudio, sino que analizaron 128 muestras de tejidos embrionarios de humanos y casi 24 especies de primates conservadas en museos de Estados Unidos y Europa.

Además, realizaron tomografías computarizadas y análisis histológicos (estudio microscópico de los tejidos) para observar la anatomía de la pelvis en las etapas tempranas del desarrollo.

Los investigadores descubrieron que la evolución remodeló la pelvis humana en dos pasos importantes: desplazó en 90 grados una placa de crecimiento para hacer que el ilion humano (la parte superior de la pelvis) sea ancho en lugar de alto; y modificó la formación ósea embrionaria.

Un cambio radical de las placas al día 53

La mayoría de los huesos de la parte inferior del cuerpo toman forma a través de un proceso que comienza cuando las células de cartílago se forman en las placas de crecimiento. Este cartílago se endurece más tarde en hueso en un proceso llamado osificación.

Los científicos observaron que, en las primeras etapas del desarrollo, la cadera humana se formaba como en los otros primates, pero al día 53 estas placas de crecimiento se desplazaban perpendicularmente, acortando y ensanchando así el hueso de la cadera.

"Eso no estaba en mi radar. Esperaba una progresión escalonada para acortarla y luego ensancharla. Pero la histología reveló que se invirtió 90 grados, haciéndola corta y ancha al mismo tiempo", explica el autor principal Terence Capellini, presidente del Departamento de Biología Evolutiva Humana de Harvard.

Desarrollo de una pelvis humana en 10 semanas

Otro cambio importante involucraba al periodo de la formación ósea. En los humanos, la osificación del interior de las ilias se retrasa 16 semanas, permitiendo que el hueso mantenga su forma a medida que crece y cambiando fundamentalmente la geometría.

"Embriológicamente, a las 10 semanas tienes una pelvis. Y tiene forma de cuenco", detalla Capellini.

Genes específicos son responsables de este cambio

El equipo identificó más de 300 genes involucrados en este cambio, tres con roles importantes: SOX9 y PTH1R (que controlan el cambio de la placa de crecimiento) y RUNX2 (que controla el cambio en la osificación).

Actualmente, estos genes se reflejan en las enfermedades que forman sus variaciones, por ejemplo, una mutación en SOX9 causa Displasia Campomélica, mientras que las mutaciones en PTH1R causan caderas anormalmente estrechas y otras enfermedades esqueléticas.

Variaciones evolutivas durante millones de años

Estas variaciones evolutivas comenzaron cuando nuestros antepasados se separaron de los grandes simios africanos, hace entre 5 y 8 millones de años. De esta forma, las pelvis humanas sufrieron otra presión selectiva conocida como "dilema obstétrico": el dilema entre tener una pelvis estrecha, ideal para moverse eficientemente, y una ancha, que facilita el nacimiento de bebés con cerebro grande.

De los primates estudiados, destacan la pelvis más antigua de Ardipithecus, de 4,4 millones de años de antigüedad, un híbrido de caminante erguido y trepador de árboles de Etiopía, que presenta indicios de características humanas en la pelvis. La famosa Lucy, de 3,2 millones de años de antigüedad, evidencia caderas más abiertas para músculos bipedales, reflejando la evolución hacia la bipedestación completa.

El experto Capellini sugiere que los resultados del nuevo estudio deberían llevar a los científicos a replantearse algunas suposiciones básicas sobre la evolución humana y el desarrollo de la pelvis.

JU (efe, Nature, El Espectador) DW