30/10/2017 | DIVULGACIÓN CIENTÍFICA
El último respiro de los Neandertales
Investigadores argentinos lograron reconstruir con métodos digitales la mucosa nasal en restos del hombre de Neandertal y simular ciclo respiratorio b
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Reconstrucción de la anatomía nasal interna de NEA 2116236 (izquierda), SWE-93776 (centro) y Neandertal (derecha). Diseño Pablo Navarro.

Heladas profundas, climas hostiles ¿Cómo sobrevivieron los humanos a la última glaciación? Respirando. Si bien la respuesta parece obvia, un estudio publicado por la prestigiosa revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), asegura que la anatomía interna de la nariz de los humanos y de los neandertales, especies que ocuparon paisajes extremadamente fríos y secos, les permitió calentar y humedecer el aire inspirado. Estos resultados son la clave para comenzar a entender cómo nuestro linaje humano pudo resistir duras condiciones climáticas durante su dispersión a través de Eurasia, al final de la era pleistocénica.

Según indica el estudio, esta aclimatación nasal garantizó el buen funcionamiento del aparato respiratorio y protegió al organismo de infecciones.

“Comprender las adaptaciones que pudieran haber ocurrido en la morfología nasal nos permite descubrir qué mecanismos evolutivos ocurrieron en el momento en que nuestros primos cercanos (Homo neanderthalensis) y algunas poblaciones de nuestra especie (Homo sapiens) ocuparon los climas más fríos del continente euroasiático durante la última glaciación”, asegura Soledad de Azevedo, investigadora asistente del CONICET del Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas (IPCSH CONICET-CENPAT).

Para realizar esta investigación se cooperó con el Dr. Osvaldo Velán, especialista en diagnóstico por imágenes del Hospital Italiano de Buenos Aires. Se reunió una colección de imágenes de tomografías computadas de seres humanos actuales, que incluía tanto inmigrantes de China y Corea como argentinos con antepasados que vivieron en el sur de Europa.

Las imágenes permitieron entender cómo varía la forma de la mucosa nasal y la estructura ósea que la contiene según se trate de poblaciones que evolucionaron en climas fríos (los del norte de Asia) o en climas templados (los del sur de Europa). A partir de esta colección se reconstruyó cómo habría sido la mucosa en los neandertales, específicamente en los restos de La Chapelle-aux-Saints (de 60 mil años de antigüedad) y La Ferrassie (entre 68 y 74 mil años de antigüedad). Estos fósiles fueron hallados en Francia, en 1908 y 1909 respectivamente.

“Nuestro objetivo fue comparar cómo funcionan los tres modelos de narices, el sureuropeo, el norasiático y el neandertal, utilizando técnicas de Dinámica Computacional de Fluidos, una suerte de túnel de viento generado por computadora y que simula la respiración de esas tres narices virtuales en distintas condiciones climáticas”, explica de Azevedo.

Los resultados indicaron que el modelo humano del norte de Asia es el que mejor se desempeña en bajas temperaturas, ya que al inspirar calienta rápidamente el aire en la parte delantera. A pesar de las grandes diferencias óseas, la nariz neandertal también funciona de manera eficaz en climas fríos.

“Desde el punto de vista evolutivo, esto sugiere que los neandertales y los humanos “resolvieron” adaptativamente el problema del acondicionamiento de aire frío y seco a partir de cambios convergentes en la mucosa: aún cuando la “caja ósea” sea diferente entre ambas especies, es la anatomía interna y la mucosa la que permite un buen desempeño al respirar. Cada especie desarrolló su “radiador” óptimo de manera independiente, pero ambos con eficacia termodinámica.”, concluye la científica.

Este trabajo interdisciplinario que realizaron investigadores, ingenieros, antropólogos, paleontólogos, biólogos y médicos no solo permitió reconstruir y entender el funcionamiento de la mucosa nasal de los neandertales, también abre una línea de posibles aplicaciones en salud.

“La simulación respiratoria desarrollada por el equipo será adaptada para su uso en la práctica clínica, con el fin de estudiar con métodos no invasivos el impacto de fármacos o cirugías tendientes a mejorar la respiración (y por ende la calidad de vida) en pacientes con patologías vinculadas al funcionamiento del tracto nasal (apneas, ronquidos, inflamaciones, traumas, etc.)”, afirma Rolando González-José, investigador Principal y Director del Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas (IPCSH CONICET-CENPAT).

Por Alejandro Cannizzaro

Sobre la investigación:
Título original: Nasal airflow simulations suggest convergent adaptation in Neanderthals and modern Humans. Proceedings of the National Academy of Sciences.
Autores y filiaciones
Soledad de Azevedo 1
Marina González 1
Celia Cintas 1
Virginia Ramallo 1
Mirsha Quinto-Sánchez 2
Federico Márquez 3
Tábita Hünemeier 4
Carolina Paschetta 1
Anahi Ruderman 1
Pablo Navarro 1
Bruno Pazos 1
Caio Silva de Cerqueira 5
Osvaldo Velán 6
Fernando Ramírez-Rozzi 7
Nestor Calvo 8
Guillermo Castro 9
Rodrigo Paz 10
Rolando González-José 1

1 Instituto Patagónico de Ciencias Sociales y Humanas- Centro Nacional Patagónico-CONICET
2 Licenciatura en Ciencia forense, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México, México.
3 Instituto de Biología de Organismos Marinos, Centro Nacional Patagónico – CONICET
4 Departamento de Genética e Biologia Evolutiva (IB), University of São Paulo, São Paulo, Brasil
5 Superintendência da Polícia Técnico-Científica do Estado de São Paulo
6 Departamento Académico de Ciencias Morfológicas. Hospital Italiano
7 Unité Propre de Recherche 2147, Centre National de la Recherche Scientifique, Paris, France
8 Universidad Nacional del Litoral
9 Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
10 UTN-FRRe, 10Livermore Software Technology Corporation (LSTC) – CONICET

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