El altruismo de los animales

A menudo se considera al altruismo como una cualidad exclusiva de los seres humanos. Muchos propietarios de un animal que tiene una alta inteligencia, como por ejemplo un perro, un gato o un pájaro, no están de acuerdo con esa idea de que sólo la especie humana puede tener los sentimientos que impulsan a la conducta altruista.

Más allá de los casos clásicos de animales salvando la vida a humanos y protagonizados por los animales domésticos más comunes pero también por delfines, elefantes y hasta gorilas, crece el número de estudios científicos que demuestran la existencia de altruismo en otras especies animales.

Ya se ha demostrado, por ejemplo, que los chimpancés tienen una inclinación natural hacia el comportamiento prosocial. El hallazgo, del que ya hablamos tiempo atrás desde NCYT, contradice las conclusiones de estudios anteriores que describían a los chimpancés como reacios a comportarse de modo altruista, y que llevaron a creer que el altruismo humano surgió como una rareza evolutiva y sólo en los últimos seis millones de años, después de que los seres humanos se separaran evolutivamente de los simios.

Incluso los reptiles pueden ser altruistas. Por ejemplo, se sabe de al menos una especie común de lagartijas que muestra comportamientos altruistas en algunos de sus individuos, los cuales, sin tener parentesco y pese a ser del mismo sexo, forman pequeñas sociedades cooperativas, a menudo de sólo dos individuos, para proteger sus territorios. Estas sociedades suelen ser mutuamente beneficiosas, permitiendo a ambos amigos engendrar más crías de las que podrían si actuasen por separado. Bajo ciertas circunstancias, sin embargo, un macho en el dúo de machos puede llegar a engendrar pocas crías o ninguna como resultado de proteger a su socio de las violentas incursiones de otros machos de la misma especie, más agresivos y sin lazos de amistad con ellos. Este tipo de cooperación, en la cual un individuo puede llegar a soportar todos los costos mientras que otro individuo no emparentado recibe los beneficios, se llama "altruismo verdadero." 

El caso más nuevo de altruismo animal tiene como protagonistas a roedores. Y es también uno de los más contundentes. En experimentos con ratas de laboratorio, se comprobó recientemente la existencia de conducta altruista basada en la empatía. Estos animales liberaban, en reiteradas ocasiones, a un compañero sin más lazos que la convivencia mutua, de un tubo en el que estaba encerrado.

Los resultados de esta última investigación colocan el origen del comportamiento altruista prosocial en un punto más antiguo de lo que se creía en el árbol genealógico evolutivo. 

Hay muchos textos en la literatura científica que respaldan la idea de que la empatía no es exclusiva de los seres humanos, y se ha demostrado también en simios, pero en los roedores no estaba muy clara, hasta ahora, la existencia de altruismo basado en la empatía. El equipo de los psicólogos Jean Decety, Inbal Ben-Ami Bartal y Peggy Mason, de la Universidad de Chicago, ha verificado, en una serie de experimentos, que los roedores deciden ayudar a sus congéneres, movidos por su empatía.

Momento de uno de los experimentos. Foto: Inbal Ben-Ami Bartal.

En los experimentos, dos roedores que habían vivido juntos (en una jaula acogedora que les servía de vivienda en el laboratorio) y que por tanto se conocían, eran sometidos a situaciones muy distintas: Uno era colocado en un tubo cerrado, del que sólo se podía salir por una puerta que sólo se podía abrir desde fuera. El segundo vagaba libre en la vivienda, pudiendo circular alrededor del tubo cerrado, siendo capaz de ver y escuchar a su compañero atrapado, pero sin estar obligado a ayudarle.

Los investigadores observaron que el cobaya libre actuaba más agitadamente cuando su compañero estaba atrapado dentro del tubo, en comparación con su actividad cuando el tubo estaba vacío. Esta respuesta ofrece evidencia de un "contagio emocional", un fenómeno frecuentemente observado en humanos y animales, en el que un individuo comparte el miedo, la angustia o incluso, hasta cierto punto, el dolor, sufridos por otro sujeto.

Mientras que el contagio emocional es la forma más simple de empatía, las acciones posteriores de los roedores claramente constituyen conductas de ayuda activa, una expresión mucho más compleja de la empatía. Después de varias sesiones diarias de encierro en el tubo, el cobaya libre aprendió a abrir la puerta del tubo para liberar a su compañero. Aunque lo hacía con lentitud al principio, una vez que el roedor descubría la forma de liberar a su compañero, entraba en acción casi inmediatamente cada vez que éste era encerrado en el tubo.

Es importante aclarar que los investigadores no adiestraron a los roedores para que aprendieran a abrir la puerta del tubo. Éstos lo aprendieron por su propia cuenta, motivados por sus impulsos internos de buscar un modo de liberar a su compañero.

De izquierda a derecha: Jean Decety, Inbal Ben-Ami Bartal y Peggy Mason: Foto: Megan E. Doherty.

Para descartar que motivaciones distintas a las asociadas a la empatía fuesen las que estuvieran impulsando en el cobaya el deseo de liberar a su compañero, los investigadores realizaron más experimentos. Cuando un roedor de juguete fue colocado en el tubo, el cobaya libre no abrió la puerta. En otros casos, con su amigo encerrado, cuando abría la puerta del tubo, su compañero quedaba libre pero en un compartimento separado de la "vivienda", pese a lo cual el cobaya libre siguió abriendo la puerta cada vez su amigo quedaba encerrado, lo cual excluye la recompensa de la interacción social como motivación. Los resultados de los experimentos dejan pues a la conducta motivada por la empatía como la explicación más clara y directa para el comportamiento observado.

Para emprender esa acción, no había pues ninguna otra razón que no fuese la de terminar con la angustia de los congéneres atrapados.

Como prueba del poder de este impulso altruista, otro experimento fue diseñado para que los roedores libres eligiesen entre liberar a su compañero o darse un festín de chocolate. Dos tubos fueron colocados en la jaula-vivienda con el roedor libre: Uno que contenía a su compañero, y otro que albergaba varios trocitos de chocolate. Aunque el roedor libre tenía la opción de comerse todo el chocolate antes de liberar a su compañero, el animal no mostraba una mayor tendencia a abrir el contenedor del chocolate antes que la puerta del tubo donde estaba atrapado su amigo.

Esto es una demostración inequívoca de que ayudar a su compañero era tan importante como pudiera serlo obtener una comida sabrosa sin tener que compartirla.

Al haberse establecido este modelo de comportamiento empático, los investigadores están ahora llevando a cabo experimentos adicionales. Debido a que no todas las ratas de laboratorio aprendieron a abrir la puerta y liberar a su compañera, los nuevos experimentos y análisis van encaminados a comparar estos individuos con los que sí se las arreglaron para liberar a su compañero, con el fin de buscar el origen biológico de las diferencias de comportamiento. Los primeros resultados sugieren que las hembras tienen más probabilidades que los machos de esforzarse con éxito en el reto de hallar un modo de liberar a su congénere. Esto último quizás refleja el importante papel de la empatía en la maternidad, lo que podría proporcionar otra vía de estudio.

Jaak Panksepp es una autoridad internacional en el estudio de las emociones experimentadas por los animales. Foto: Washington State University.

El tema del altruismo de los animales lo conoce bien Jaak Panksepp, especialista en Ciencia del Bienestar Animal y profesor de Veterinaria y Anatomía Comparada, Farmacia y Fisiología, en la Universidad Estatal de Washington.

Panksepp cree que el Ser Humano no tiene el monopolio de las emociones, sino que la desesperación, la alegría y el amor son respuestas arcaicas y elementales que han ayudado a todo tipo de criaturas a sobrevivir y prosperar en el mundo natural.

Nacido en Estonia, Panksepp ha sido pionero en la investigación sobre cómo las emociones surgen de las partes profundas y más antiguas del cerebro. Y es un impulsor de una nueva especialidad científica que él define como "Neurociencia Afectiva". Ésta consiste en el estudio de los procesos básicos para crear y controlar los estados de ánimo, los sentimientos y las actitudes en personas y animales.

Panksepp denuncia que aún hay bastante oposición en la comunidad científica hacia la noción de que los animales tienen experiencias afectivas y que éstas pueden y deben ser estudiadas de manera empírica. Argumenta que, pese a ello, los avances recientes en neurociencia están permitiendo a muchos científicos examinar cómo los sentimientos de los animales influyen en su conducta, su memoria y su capacidad de aprendizaje.

Panksepp expresa sus fascinantes puntos de vista en esta entrevista realizada por la oficina de prensa de la Universidad Estatal de Washington y que nos brinda Eric Sorensen:

Los seres humanos creemos que somos los animales con los mejores sentimientos y seguramente con una mayor capacidad para la empatía que otras criaturas. ¿Es ésta una suposición errónea? ¿Por qué?

No cabe duda de que todos los animales tienen sentimientos. La ciencia lo apoya. Y todos nuestros sentimientos básicos más fuertes provienen de redes cerebrales que compartimos con todos los mamíferos. Lamentablemente, en la actualidad no podemos comparar científicamente la intensidad o la grandeza de los sentimientos entre especies.

Sin embargo, debido a que tenemos una mayor capacidad para pensar, podemos hacer más con nuestras emociones que otros animales. Podemos componer música, escribir poesía... Y debido a nuestras habilidades mentales superiores, tenemos también una mayor capacidad tanto para mostrar empatía hacia los extraños como también crueldad.

Jaak Panksepp (derecha) con Eric Sorensen. Foto: Washington State University.

Si he entendido bien, la lógica de atribuir empatía a los animales nace de la forma en que nuestro cerebro refleja nuestra evolución. Nuestros pensamientos, y sentimientos de orden superior, radican en las capas externas más recientemente evolucionadas, pero la clave es que las emociones básicas están ubicadas a mayor profundidad, en el centro. Y aunque un animal tenga un cerebro más rudimentario, éste todavía ejerce funciones básicas que pueden incluir la empatía. ¿Es correcto?

De hecho, los mamíferos compartimos las herramientas básicas para los sentimientos y el aprendizaje y quizás incluso el pensamiento. La empatía se refleja en todos estos niveles. Pero nuestra capacidad de empatía probablemente se derrumbaría sin las emociones básicas que compartimos con otros mamíferos.

El contagio emocional, una forma primitiva de sentimientos de empatía, parece universal entre los mamíferos. La capacidad de imaginar lo que otros a nuestro alrededor piensan y sienten, parece estar mucho más desarrollada en nosotros que en cualquier otra criatura, salvo algunas como los delfines, cuyos cerebros son grandes y complejos, similares a los nuestros. De hecho, en los delfines ciertas áreas cerebrales, asociadas a las emociones, son mayores que las nuestras, y probablemente son necesarias para formas superiores de empatía y sentimientos positivos hacia los demás.

¿Por qué se resiste la gente a la noción de que los animales pueden tener experiencias afectivas?

No creo que los amantes de los animales tengan muchas dudas sobre el hecho de que estos tienen sentimientos. La mayoría de los científicos sí tiene un poco más de dudas. Hasta ahora, la comunidad científica no ha llegado a un consenso sobre cómo estudiar los distintos tipos de sentimientos básicos que tenemos los humanos, y que seguramente tienen muchos otros animales.

Los seres humanos podemos tener una mayor capacidad de compasión y de empatía debido en parte a nuestra conciencia, pero a veces nos comportamos peor que las ratas. Si se logra conocer a fondo la capacidad instintiva de la empatía en los demás animales, ¿este conocimiento nos ayudaría a ser más humanos en el sentido humanístico?

Sí, creo que cuanto más sepamos sobre las emociones de otros animales, más entenderemos nuestras propias emociones. Sin los sistemas emocionales arcaicos que compartimos todos los mamíferos, nuestra capacidad de conciencia estaría drásticamente mermada. Cuanto más sepamos sobre nuestras emociones animales, que sustentan al resto de nuestra maquinaria mental, más ideas tendremos acerca de cómo ser mejores personas.

La importancia de educar a los 'cachorros' humanos

Mariano Rajoy y el ministro Wert durante una visita a la Biblioteca Nacional. | Efe

Pablo Herreros | Madrid

Existen pocas dinámicas sociales en la naturaleza tan nobles y que conecten tanto con nuestro yo ancestral como el hecho de transmitir conocimientos a otros miembros de nuestra 'tribu'. Cómo hacer fuego o cuál era la técnica para fabricar fueron probablemente las primeras 'lecciones' que recibieron los homínidos de los que descendemos.
En los últimos meses, los recortes han afectado de manera especial a instituciones educativas de todo tipo. También se ha puesto en marcha una nueva Ley desarrollada por el ministro Wert. Por esta razón es interesante hacer un pequeño análisis de lo que ha supuesto la educación en la historia evolutiva del hombre.
Sabemos que el fenómeno de la enseñanza activa o intencional ha convertido a nuestra especie en una de las más exitosas del planeta. Ser capaces de transmitirnos información vital para la supervivencia en aquella época, como por ejemplo qué animales y plantas son peligrosos, nos otorgó una ventaja adaptativa que pocos animales poseen.

La labor del instructor

La transmisión cultural se produce de muchos modos, especialmente a partir de la imitación por observación. Pero enseñar es un proceso más sofisticado en el que interviene dos o más individuos que interactúan y cooperan. A diferencia de otras formas de aprendizaje social, la enseñanza requiere la intervención de un instructor.

Chimpancés usando herramientas. | D. B.

Con enseñanza activa nos referimos al hecho de que un individuo transmita información a otro de manera intencionada sobre cómo hacer algo porque es consciente de que lo desconoce. Esto implica ser capaz de ponerse en su lugar y saber cuáles son las dificultades por las que el "aprendiz" puede estar pasando. De esta manera, el 'profesor' puede ayudar en el proceso, ya sea corrigiendo, haciéndolo el mismo más despacio o repitiéndolo varias veces. Sin una gran capacidad de empatía, esto no sería posible.
Aunque las pruebas acumuladas aún son pocas, en el Reino Animal poseemos evidencias de instrucción. Este es el caso de las orcas, las cuales colocan focas muertas en las mandíbulas de sus crías para que practiquen. También existen observaciones de chimpancés que animan a sus infantes a jugar con las piedras que se usan para abrir nueces o las depositan en sus manos en la posición correcta. Con el mismo fin, las madres pueden hacer los movimientos necesarios para abrir los frutos secos más despacio o a 'cámara lenta', de manera les sea más fácil adquirir la técnica: un proceso que esta especie tarda más de 6 años en perfeccionar. En varios órdenes de aves, también se facilitan a la descendencia oportunidades para practicar o se animan o castigan determinados comportamientos.

Sacar provecho del trabajo de otros

Además, sabemos que la presencia de adultos es fundamental para regular la conducta de los más jóvenes. Hace una década, un grupo de elefantes adolescentes comenzó a asesinar rinocerontes en Suráfrica, algo que no había pasado con anterioridad. La solución consistió en introducir un macho adulto en el grupo que frenaba la violencia de los más agresivos. El equivalente a un tutor o educador en humanos.
Otra característica clave de la enseñanza y el aprendizaje en humanos es el hecho de que cada vez que inventamos algo no tenemos que comenzar de cero. Los que diseñaron el primer avión no tuvieron que descubrir de nuevo la rueda o el metal. Los humanos continuamente nos apoyamos en los inventos y técnicas que otros han desarrollado de manera previa. A este fenómeno se le denomina efecto trinquete o 'ratchet effect'. Los libros son uno de los métodos para acumular conocimientos, pero las personas tienen una mayor importancia en el desarrollo de los más jóvenes por la retroalimentación en tiempo real que se produce.
Padres, profesores y maestros son los primeros vehículos transmisores del conocimiento. De ahí su importancia en el desarrollo y evolución de nuestra especie. Más allá de lo conveniente o no de los recortes y la nueva Ley, nunca debemos olvidar esta importante función social que educadores de todo tipo han cumplido y cumplen en una de las capacidades más distintivas del ser humano: transmitirnos los unos a los otros conocimientos gracias a los cuales nos adaptamos mejor a nuestro entorno físico y social.

Neanderthal culture: Old masters

   

The earliest known cave paintings fuel arguments about whether Neanderthals were the mental equals of modern humans.

Tim Appenzeller

In a damp Spanish cave, Alistair Pike applies a small grinder to the world's oldest known paintings. Every few minutes, the dentist-drill sound stops and Pike, an archaeologist from the University of Southampton, UK, stands aside so that a party of tourists can admire the simple artwork — hazy red disks, stencilled handprints, the outlines of bison — daubed on the cave wall tens of thousands of years ago. He hopes that the visitors won't notice the small scuff marks he has left.
In fact, Pike's grinder — and the scalpel that he wields to scrape off tiny samples — is doing no harm to the actual paintings, and he is working with the full approval of the Spanish authorities. Pike is after the crust of calcite that has built up over the millennia from groundwater dripping down the wall. The white flecks that he dislodges hold a smattering of uranium atoms, whose decay acts as a radioactive clock. A clock that has been ticking ever since the calcite formed on top of the art.

 

The results of an earlier round of sampling in El Castillo cave, published last June¹, showed that the oldest of the paintings, a simple red spot, dates to at least 40,800 years ago, roughly when the first modern humans reached western Europe. Pike and his colleagues think that when they analyse the latest samples, the paintings may turn out to be older still, perhaps by thousands of years — too old to have been made by modern humans. If so, the artists must have been Neanderthals, the brawny, archaic people who were already living in Europe.

The answer won't be known for at least a year, but if it favours the Neanderthals, it could tip — if not resolve — a debate that has rumbled for decades: did the Neanderthals, once caricatured as brute cavemen, have minds like our own, capable of abstract thinking, symbolism and even art? It is one of the most haunting questions about the people who once shared a continent with us, then mysteriously vanished.
An early date for the paintings would also be a vindication for the slight, dark-haired man watching as Pike works: João Zilhão, who has emerged as the leading advocate for Neanderthals, relentlessly pressing the case that these ice-age Europeans were our cognitive equals. Zilhão, an archaeologist at the Catalan Institution for Research and Advanced Studies at the University of Barcelona in Spain, believes that other signs of sophisticated Neanderthal culture have already proved his point. But he is willing to debate on his opponents' terms. “To my mind, we don't need that evidence,” he says of the paintings. “But I guess for many of my colleagues this would be the smoking gun.”
The front line in the Neanderthal wars runs through another cave: Grotte du Renne, 1,000 kilometres away in central France. As early as the 1950s, excavations there unearthed a collection of puzzling artefacts. Among them were bone awls, distinctive stone blades and palaeolithic baubles — the teeth of animals such as foxes or marmots, grooved or pierced so that they could be worn on a string. They were buried beneath artefacts typical of the first modern humans in Europe, suggesting that these objects were older. A startling possibility loomed: that artefacts of this style, collectively known as the Châtelperronian industry, were made by Neanderthals.

First appearance of Neanderthals in Europe

Neanderthals are thought to have originated in western Eurasia and migrated into Europe some time after 300,000 years ago.

Natural History Museum/Mary Evans

Close cousins of modern humans, Neanderthals evolved in western Eurasia and had Europe to themselves for more than 200,000 years, enduring several ice ages. In spite of their survival skills and big brains — comparable to our own — they had never been linked to sophisticated tools of this kind, or to ornaments. Yet in 1980, archaeologists reported finding a Neanderthal skeleton among Châtelperronian tools at another site in France². And in 1996, French palaeoanthropologist Jean-Jacques Hublin and his colleagues reported that a skull fragment from the ornament layer in the Grotte du Renne was unmistakably Neanderthal³.
Ever since then, the Grotte du Renne has been exhibit A in the case that Neanderthals, like ourselves, trafficked in symbols, using ornaments as badges of identity for individuals or groups.
Hublin himself did not go that far. He suggested that the Neanderthals had fallen under the spell of strange new neighbours: modern humans, who were thought to have reached Europe around the time of the Châtelperronian industry. Neanderthals might have acquired the ice-age bling from modern humans, or made the pendants themselves under the influence of the new arrivals.
That conclusion infuriated Zilhão, turning him into the passionate advocate he is today. He questioned the evidence that modern humans were already on the scene and detected a bias against our extinct cousins. “Why was the equally if not more legitimate hypothesis — that the Neanderthals themselves had been the authors of this stuff and made it for their own use — not even considered?” asks Zilhão.
On a visit to rock-art sites in Portugal, he discussed the paper with Francesco d'Errico, an archaeologist who is now at the University of Bordeaux in France. D'Errico had the same reaction, Zilhão recalls. “And he said: 'OK, let's do something about it.'” Since then, the pair has fought a two-front war, advancing evidence for Neanderthal capabilities while challenging studies that reserve symbolism and abstract thinking for modern humans.

Unknown artists

More than 15 years later, the Grotte du Renne continues to be a battleground. Since 2010, three papers have given duelling interpretations of the artefact-bearing layers. In the first, a group led by dating expert Thomas Higham of the University of Oxford, UK, used new carbon dates to argue that the layers were scrambled, mixing older remains with younger⁴. If that was correct, said Higham's team, the relics adjacent to the telltale skull fragment might not have belonged to Neanderthals after all.

Within months, Zilhão, d'Errico and their colleagues fired back with an analysis⁵ of how artefacts of different types were distributed in the Grotte du Renne, concluding that the layers were undisturbed and that the Neanderthal link could be trusted. A group led by Hublin (now at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany) presented its own dates last year, backing Zilhão's claim⁶. But Hublin still denied the Neanderthals full credit. Neanderthals did make the objects, now dated to between 45,000 and 40,000 years ago, he said — but only after they encountered modern humans. And this time he had fresh evidence to draw on.
Carbon dates measured by Higham and others at caves in Italy, Britain and Germany suggest that modern humans began expanding into Europe as early as 45,000 years ago, several thousand years earlier than was thought (see Nature 485, 27–29; 2012). Zilhão strenuously disputes those claims, doubting whether the shells or animal bones used for dating truly reflect the age of the human fossils at the sites, or whether the human remains are modern. “The evidence to show an early presence of modern humans in Europe is worse today than it was 20 years ago,” he declares.
Hublin, however, has no doubt that our ancestors had already entered the picture when Neanderthals in France began making bone awls and animal-tooth pendants. To assume that Neanderthals invented these technologies on their own is to accept “an incredible coincidence”, he says. “Just as modern humans arrive with these things in their pocket — bingo!”

Like minds

Despite the stalemate, Zilhão says that the record of Neanderthal behaviour tens of thousands of years before modern humans arrived in Europe proves his point (see 'Minds at work'). Neanderthals are believed to have buried their dead, suggesting that they had some kind of spirituality. They made glue for securing spear points by heating birch sap while protecting it from the air, a feat that even modern experimental archaeologists have trouble replicating. Many Neanderthal sites include lumps of pigment — red ochre and black manganese — that sometimes seem to be worn down like stone-age crayons. Zilhão and others think that the Neanderthals painted themselves, creating striking patterns on their pale, northern skin that were every bit as symbolic as the art and ornaments of modern humans.
“You don't need to have shell beads, you don't need to have artefacts with graphical representation to have behaviour that can be defined archaeologically as symbolic,” he says. “Burying your dead is symbolic behaviour. Making sophisticated chemical compounds in order to haft your stone tools implies a capacity to think in abstract ways, a capacity to plan ahead, that's fundamentally similar to ours.”
Where Zilhão sees a clear pattern, sceptics see uncertainties. Harold Dibble, an anthropologist at the University of Pennsylvania in Philadelphia, is re-examining supposed Neanderthal burial sites. At one, the French cave of Roc de Marsal, he says that what seemed to be a deliberately excavated grave is actually a natural pit. At another, La Ferrassie, he sees evidence that sediments swept into the cave by water — not grieving kin — could have buried Neanderthal remains.
As for the ochre crayons, Dibble is dismissive. “You see some wear on a piece of ochre and soon you've got Neanderthal body painting,” he says. “What a lot of logical leaps.” He and others say that the pigment has many possible uses: as an insect repellent, a preservative for food or animal skins, an ingredient in adhesives. Even Wil Roebroeks of the University of Leiden in the Netherlands, who found evidence for ochre use as early as 250,000 years ago at a Dutch Neanderthal site⁷, says that Zilhão “jumps too fast from the presence of ochre to body decoration”.
Ask Dibble, Hublin and other sceptics what would persuade them that Neanderthals had minds like ours, and their answer is simple: a pattern of art or other sophisticated symbolic expression from a time when no modern humans could possibly have been around. “But I don't think it exists,” says Hublin.
Zilhão, however, points to a singular finding from a Neanderthal site in southern Spain that he reported three years ago⁸: three cockle shells each with holes near one edge, as if they had been worn as ornaments. One contains a trace of red pigment, and a fourth shell is stained with a mixture of colours, as if it had been used as a paint container. The shells, says Zilhão, imply symbolic thinking fully equivalent to that of the modern humans who left troves of beads in South Africa 75,000 years ago. And at roughly 50,000 years old, he says, the Spanish shells date from a time well before modern humans reached the region.
Critics are not satisfied. The perforations are natural, as Zilhão himself noted, which suggests to Hublin and Dibble that rather than systematically fashioning ornaments, Neanderthals might have picked up a few odd shells on a whim. “When you've got isolated occurrences, one-offs, that's not going to convince most of us,” says Dibble.
The paintings in El Castillo could help to establish a pattern. The research group was conservative with the ages it reported last June¹, which put the earliest calcite at nearly 41,000 years old. Nervous about damaging the pigment, the team left several millimetres of the veneer intact at each sampled spot. Deeper, older layers might push back the paintings' minimum ages by several thousand years.
That prospect brought the team back to El Castillo last October. Grinding and scraping through a long day, the researchers concentrate on the red disks and hand stencils that had yielded the earliest dates last time around. The goal, says Zilhão, is “to date pigments in these paintings to an age that is clearly and to everyone's satisfaction beyond the range of modern humans in Europe”.
Yet an early date may not settle the long-running dispute. Hublin sets the bar high. “If Zilhão finds a date of earlier than 50,000 years ago, I'll be convinced!” he says. Any younger, and modern human influence would remain a possibility, he says, noting recent hints that our ancestors had advanced into Turkey or even central Europe by 50,000 years ago. And one example of crude painting — what Dibble calls “Neanderthal doodling” — might not be enough to win over the doubters. Zilhão's knockout blow may simply lead to more fighting.

Yet signs of a middle ground are emerging. Chris Stringer, a palaeoanthropologist at the Natural History Museum in London, says that 20 years ago, he believed that if the Neanderthals made the Châtelperronian ornaments, they were blindly imitating modern humans. “Our interpretation was that they were copying but that they didn't have the brainpower to give full value” to the objects. He wouldn't say so now. Two decades of discoveries of sophisticated Neanderthal tools and weapons have made him think that “the gulf was not as great”: that the difference between Neanderthals and ourselves was a matter more of culture than of ability.
“You can see the Neanderthals were held back by various factors that were not down to their brains,” he adds. The climate of ice-age Europe kept their population size “frighteningly small”, he says — at times just a few thousand people across a whole continent, most of them dead by the age of 30. How could such a sparse, beleaguered people develop and sustain a sophisticated culture?
That's not so different from what d'Errico, Zilhão's comrade-in-arms for almost 20 years, now says. He still thinks that the Neanderthals probably invented the Châtelperronian artefacts before modern humans were on the scene. But he is open to the idea that aspects of modern human culture preceded their wholesale arrival in Europe. “It's possible that some influence did spread,” says d'Errico. “I'm less militant than João.” That takes nothing away from the Neanderthals, he adds. “The fact that Neanderthals can absorb influences, can re-elaborate them, can make them part of their own culture, is very modern behaviour.”
But there is a final stretch of ground that neither side will concede. Were the Neanderthals truly the same as us, cognitively? No, says Stringer. The Neanderthal genome, decoded⁹ in 2010, differs from that of modern humans in some regions linked to brain function, he notes. And this year, he suggested that, compared with modern humans, larger volumes of Neanderthals' brains were devoted to vision and to controlling their heavier bodies¹⁰ (see ‘Two kinds of human’). That might have left them with less capacity for social awareness and interaction. “If you imagine a Neanderthal in modern society, there would still be differences,” says Stringer.
Zilhão rejects any distinctions. Emerging from the cave into a rainy evening, he muses that if he pushes back the age of the El Castillo paintings, his critics may argue that he has simply proved an earlier presence of modern humans in Europe. “To which I will say, 'Of course. Neanderthals were modern humans too.'”

Nature

497,

302–304

(16 May 2013)

doi:10.1038/497302a

Biología cognitiva

Fundamentación en la mecánica cuántica y en la teoría de la información.

Alonso, Luis
Igual que aconteció con las fronteras de la física, en particular con la cuántica, las fronteras de la biología buscan planteamientos unificadores y tender puentes entre orillas que se creían irreconciliables. Así ocurre con el campo orgánico y el dominio de la cognición. El marco de esa aproximación lo pergeña la biología de sistemas. A través de la cognición, el organismo se muestra capacitado para habérselas con su entorno. Una actividad que, se supone, depende de la teoría de la información basada en probabilidades bayesianas.
El organismo se considera un sistema cibernético, un regulador de su propia homeostasis (el sistema metabólico) y un sistema selectivo que separa el yo del no-yo (la membrana en los organismos unicelulares). Todo organismo es un sistema complejo que puede sobrevivir solo si es capaz de mantener su orden interno frente a la tendencia espontánea hacia la disgregación. Por tanto, se ve obligado a seguir y controlar su entorno y, de ese modo, establecer circuitos de realimentación que resultan en una coadaptación. Los procesos cognitivos y los biológicos son inseparables. En la nueva disciplina, la neurociencia cognitiva se sitúa en su sustrato biológico. Mas, para buscar las bases biológicas de la cognición, hay que remitirse a la física y a la teoría de la información, ambos puntales profundamente conectados en la mecánica cuántica.
Detallada la naturaleza, adquisición y meditación de la información, se explicita esta en los principios generales de autoorganización y dinámica de los sistemas biológicos. Compete al lenguaje y la consciencia interpretar la información. Al cerebro se le considera soporte orgánico de la creación de inferencias a partir de la información de los sentidos, generador de predicciones y comprobador de hipótesis a través de su interacción con el mundo.
Se han realizado avances significativos en bioquímica y biología molecular. Pese a ello, parece cada vez más cierto que las metodologías reduccionistas tradicionales resultan insuficientes para abordar la complejidad de sistemas y problemas que van ocupando el centro de investigación. La exposición biológica y su lenguaje se han espejado en las explicaciones de la química y, en última instancia, de la física. Lo observamos en la búsqueda de una causalidad de los procesos. A los conceptos de masa, energía y fuerza, que a escala molecular y química implican fuerzas moleculares, concentración de determinadas sustancias químicas, velocidad de reacción, etcétera, hemos de añadir, cuando abordamos niveles superiores de organización biológica, los de fenómenos disipativos, temporización diferencial, procesos degenerativos y otros.
Por su lado, la ciencia cognitiva, joven disciplina creada con aportaciones de la psicología, neurología, teoría de redes neurales e inteligencia artificial, ha dado también pasos importantes en la conceptualización y el diseño de experimentos. El problema principal que atañe a la biología cognitiva es el de encontrar una mediación oportuna entre la teoría de la complejidad, importante para la biología, y el tratamiento mecánico-cuántico de la información, importante para la cognición. Ese nexo puede descubrirse en la noción de control de la información que tiende puentes entre procesos metabólicos y aspectos relativos a la información.
Cuando se abordan las relaciones entre física y biología, caben tres caminos posibles: apoyarse en la física clásica y la metodología reduccionista tradicional (buscar los fundamentos de la biología en conceptos y leyes de la física); rechazar cualquier nexo con la física para garantizar un fundamento autónomo para la biología; mostrar que la teoría física más revolucionaria, la mecánica cuántica, permite a la biología una conexión con la física que le faculta un fundamento autónomo sin violar las leyes de la física. Auletta sigue la tercera vía. Al afirmar que las ciencias biológicas, neurológicas o psicológicas deben reducirse a la física, se piensa en un reduccionismo ontológico a la física clásica (o la química clásica), como si estas constituyeran el paradigma definitivo de la ciencia. Pero el alcance de la física clásica (y la química clásica) ha quedado limitado a la resolución de determinados problemas. Ha ocupado su lugar, como explicación física del mundo, la mecánica cuántica.
En la búsqueda de nexos entre biología y mecánica cuántica se adelantaron Niels Bohr, Ernst Pascual Jordan, Max Delbrück y, sobre todo, Erwin Schrödinger. Andando el tiempo, Roger Penrose negaría que el cerebro funcionase como un ordenador clásico. En su opinión, el cerebro podía realizar cálculos aunque el problema no se hallara bien definido. La mecánica cuántica podría ser la solución de ese tratamiento anómalo de la información, una idea revolucionaria, aun cuando no se requiera que el cerebro se rija por las leyes de la física cuántica (en razón de la inmensa complejidad de su organización). Sabido es que las leyes cuánticas no regulan propiedades concretas de sistemas físicos, sino amplitudes de probabilidad. Del hecho de que la mecánica cuántica no regule sucesos concretos se infieren importantes consecuencias: queda margen para la aparición de nuevos tipos de sistemas físicos (imposible si el mundo estuviera regulado por las leyes de la mecánica clásica) y aporta condiciones necesarias para la aparición de la vida.
La física clásica se basaba en dos supuestos: todos los procesos y parámetros físicos relevantes son continuos (principio de continuidad) y todas las propiedades de un sistema físico están determinadas (principio de la determinación perfecta). Ambos supuestos fundamentales se violan en la mecánica cuántica: el principio de continuidad por el principio de cuantización y el supuesto de la determinación perfecta por el principio de superposición. Los sistemas mecánico-cuánticos, por elementales que sean, pueden considerarse fuente de información en nuestro mundo y procesadores de la misma.
La mecánica cuántica nos enseña que cada transmisión o adquisición de información será una combinación de un comportamiento discreto, local (selección de información) y de una conducta global, continua y ondulatoria. El cerebro es uno de esos sistemas clásicos que despliega ambos aspectos. Se caracteriza por dos fenómenos: la información se adquiere a modo de espigas, en términos discretos, mientras que la actividad global de procesamiento, en la que intervienen muchas neuronas o diversas áreas, presenta una forma ondulatoria. Durante siglos se pensó que el cerebro representaba el mundo externo de una forma pasiva, a la manera de imagen especular de los objetos y sus características; se reservaba para la mente el procesamiento lógico de la información así adquirida. En los últimos años ha ido ganando fuerza la tesis de que el cerebro interviene en el propio sesgo de la percepción, en su anticipación. De ese modo, vamos conociendo mejor las raíces biológicas de la cognición. La biología no es irrelevante para la cognición, ni esta, irrelevante para aquella.
Aunque arquetípico para hablar de información, el cerebro no es el único sistema biológico que se ocupa de la información. En los animales superiores encontramos tres sistemas que la tratan: el sistema sensorial periférico, los sistemas reguladores, en particular, el sistema hormonal, y el sistema nervioso central. Entre los vertebrados, compete al sistema sensorial adquirir información, procesarla y transmitirla al sistema nervioso central; el sistema hormonal regula la transmisión e intercambio de información; por fin, la función específica del sistema nervioso central consiste en adquirir información (procedente del sistema sensorial) y, en las áreas sensoriales y motoras, procesarla y controlar el intercambio de información. El sistema hormonal transmite información a través de las hormonas liberadas por las glándulas. En particular, regula los sistemas circulatorio, digestivo y reproductor, aparte de su influencia sobre el cerebro y el sistema nervioso central. La información del cerebro se transfiere también a través de la difusión local de moléculas neuroquímicas en una forma paracrina.
No existe isomorfismo entre el cerebro y los objetos externos, aun cuando, en un sentido más restringido, podemos hablar de cartografía topográfica y central. De acuerdo con la regla de Hebb, cuando un axón de una neurona participa reiteradamente en la excitación de otra neurona, se produce un proceso de desarrollo o cambio metabólico en una o ambas células, de suerte que pueden excitarse al alimón con alta probabilidad. Esta es la base teórica de la teoría conexionista de las redes neurales.

El libro impreso más antiguo del mundo.

 

Fue publicado hace 1.145 años y durante siglos permaneció oculto en una de las cuevas de Mogao, en China, hasta que lo descubrió el arqueólogo Aurel Stein

El 11 de mayo del año 868, hace 1.145 años, el chino Wang Jie autorizó la impresión y distribución de El sutra del diamante, el libro impreso más antiguo del que se tiene conocimiento, que se estampó casi 600 años antes que la Biblia de Gutenberg. El sutra del diamante no es el primer texto impreso de la historia, pero sí el más antiguo que se conserva hasta la fecha. El término «sutra» proviene del sánscrito, la antigua y sagrada lengua de la India, que es de origen indoeuropeo. Un sutra es un texto que recoge las palabras de Buda. Sus discípulos aprendían de memoria estos discursos y los transmitían de generación en generación. Al final de El sutra del diamante, Subhuti, un discípulo de Buda, le pregunta a éste cómo debería titularse el sermón, a lo que Buda le responde que deberá ser conocido como «El Diamante Cortador de Sabiduría Trascendental» porque «la enseñanza es fuerte y afilada como un diamante que corta a través de los malos enjuiciamientos y la ilusión».

La British Library conserva la copia

El texto original de El sutra del diamante, escrito en sánscrito, fue traducido al chino, alrededor del año 400, por un monje erudito indio llamado Kumarajiva. La copia china que se conserva, del año 868, fue hallada en 1907 por Aurel Stein (1862-1943), un arqueólogo húngaro-británico. Este precioso pergamino, de unos cinco metros de largo, había permanecido oculto, junto a otros 40.000 libros y manuscritos, en una cueva cercana a Dunhuang, una ciudad importante en la antigua Ruta de la Seda. La gruta forma parte de un conjunto sagrado de varios centenares de templos excavados en un precipicio arenoso, conocido como las cuevas de Mogao o las cuevas de los Mil Budas. Esta biblioteca secreta fue sellada alrededor del año 1000, en una época en que esta región sufrió la amenaza del Imperio tangut. En 1900, un monje descubrió la entrada sellada de la cueva, en cuyo interior se habían conservado perfectamente los pergaminos de papel y seda gracias al aire seco del desierto. La Biblioteca Británica (British Library) conserva la copia y su versión digital se puede consultar a través de Internet.

El poder curativo de la risa

 Guéguen, Nicolas

«La risa es propia del hombre.» La frase pertenece a Henri Bergson (1859-1941), premio nóbel de Literatura en 1927 y autor, entre otras obras, de La risa (1899). En cierto modo, el autor tiene razón. Aunque se ha demostrado que otros animales (en especial los bonobos) exhiben una actividad parecida a la risa humana, el reírse consiste, desde un punto de vista social, en un rasgo de nuestra especie. Sin duda, el hombre es el primate más social, y el que más se ríe. Parece que la función principal de esta respuesta biológica reside en consolidar los lazos en el seno del grupo. Los experimentos científicos confirman cada vez más esta concepción. Ya que la salud del grupo, por lo general, equivale a la de sus miembros, poco a poco se va desentrañando que la risa resulta beneficiosa para el organismo, para superar el estrés y las enfermedades. ¿Cuáles son sus beneficios para el individuo? ¿Y para el grupo?

Todos hemos experimentado el irresistible contagio de un ataque de risa. Algunos psicólogos y neurocientíficos, entre ellos Robert Provine, de la Universidad de Maryland, o Christian Hempelmann, experto en lingüística computacional, han descrito incluso «epidemias de risa». La más espectacular afectó a dos pueblos de la antigua Tanganica y de Uganda en la década de los sesenta del siglo xx. Según cuenta Provine, en una escuela fronteriza de misioneros de Tanzania, tres alumnas comenzaron a reírse a la vez. Sus carcajadas contagiaron rápidamente a 95 de las 159 estudiantes presentes. Cuando las escolares regresaron a Nshamba, pueblo en el que vivían, «infectaron» su acceso de risa a 217 de los 10.000 habitantes del lugar, sobre todo entre los adultos. Otro foco de risa estalló en la escuela del pueblo vecino de Kanyangereka. Tampoco tardó en extenderse entre las madres y los parientes cercanos de los alumnos. En total, la epidemia afectó a alrededor de 1000 personas entre Tanzania y Uganda.

Una dieta a base de cerebro de antílope aceleró la evolución de la especie humana

El consumo de cerebro de antílopes y de ñus dio al 'Homo erectus' la energía suficiente para avanzar en el desarrollo de la especie humana. Es la tesis que sostiene un estudio dirigido por el antropólogo Joseph Ferraro, de la Universidad de Baylor, en Waco (Tejas), tras analizar unos fósiles de animales hallados en la excavación de Kanjera Sur, en Kenia.

Escavación arqueológica en Kenia, en una imagen de archivo.

Según la investigación, uno de los primeros miembros del género 'Homo' que vivió en el este de África hace dos millones de años, probablemente un 'Homo erectus', además de cazar gacelas y otros animales de tamaño relativamente pequeño, practicaban la carroña y aprovechaban los restos que grandes predadores dejaban de antílopes y ñus para comerse sus cerebros. Los científicos sostienen que esto aportaba a su dieta un extra de grasa y nutrientes. Ello habría dado al Homo Erectus la energía necesaria para evolucionar hacia un tamaño mayor de cuerpo y de cerebro y para aumentar su capacidad para recorrer mayores distancias, según explica Ferraro en la revista ScienceNews.
Los científicos han llegado a este conclusión después de analizar huesos de animales --en la excavación se ha encontrado un elevado número de cráneos, en los que había marcas de cortes realizados con instrumentos de piedra--. Los científicos creen que ello prueba que el hombre consumía este tipo de carne. A juicio de Ferraro, el elevado número de cráneos y mandíbulas de antílopes y animales de tamaño similar permite pensar en un escenario en el que los homínidos comían las cabezas que los grandes felinos dejaban tras despedazar el resto del cuerpo.

Cautela

El hallazgo hay que tomarlo todavía con cautela ya que, según apunta el antropólogo Henry Bunn, de la Universidad de Wisconsin-Madison, que dirigió una excavación en Kanjera Sur en el 2010, resulta difícil distinguir a partir de fósiles si los restos son el producto de una caza o de una carroña. El antropólogo Manuel Domínguez-Rodrigo, de la Complutense de Madrid,  también apunta que la elevada presencia de calaveras podría ser casual.