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    martes, 31 de octubre de 2017

    La nariz de los neandertales revela cómo respiraban

    Reconstrucción en 3D de cráneos de neandertales. / A. Balzeau (Musée de l'Homme, Paris, France). Los neandertales poseían narices distintas a las de los humanos modernos por su forma y tamaño, pero su capacidad de adaptarse a climas fríos y secos no era tan diferente. Así lo demuestra la primera reconstrucción en 3D de la cavidad nasal interna de nuestros 'primos' ya extintos, que ha permitido comparar con simulaciones la dinámica de la respiración en ambas especies.

    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 computarizadas 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 60.000 años de antigüedad) y La Ferrassie (entre 68.000 y 74.000 años de antigüedad). Estos fósiles fueron hallados en Francia, en 1908 y 1909 respectivamente.

    Foto: recreación de un rostro neandertal. Museo de Historia Natural de Londres.

    “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.

    Gracias a las simulaciones de las respiraciones de neandertales, asiáticos y europeos, los investigadores detectaron algunas diferencias entre las muestras. Los modelos asiático y neandertal acondicionan el aire más rápidamente que el europeo, y lo hacen en el tracto respiratorio inferior (tráquea, bronquios, bronquiolos y alvéolos). Sin embargo, el modelo europeo lo hace en el tracto respiratorio superior (nariz, boca, faringe y laringe).

    El hecho de que la humidificación y calentamiento del aire fueran más rápidos en los neandertales y asiáticos que en los europeos demuestra que ambas especies desarrollaron diferentes adaptaciones al frío y que la morfología nasal evolucionó de manera independiente en neandertales y humanos modernos.

    Los grupos asiáticos actuales del Ártico poseen un rendimiento respiratorio que mejora en climas fríos y secos, como los neandertales; sin embargo, sus narices han evolucionado hasta asemejarse más a la forma de los europeos.

    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.

    Reconstrucción de la anatomía nasal interna de asiáticos nororientales (izquierda), europeos suroccidentales (centro) y neandertales (derecha) donde se aprecia el intercambio de temperatura a través de la parte vestibular de la nariz. / PNAS

    “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: aun cuando la 'caja ósea' sea diferente entre ambas especies, es la anatomía interna y la mucosa lo 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, sino que también abre una línea de posibles aplicaciones en la 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 tendentes 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).

    Fuentes: adnsur.com.ar | SINC | 30 de octubre de 2017
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