Un mismo patrón regula el tamaño de los dientes en todos los homínidos

"Uno de los hallazgos más interesantes de este nuevo estudio es que el tamaño de los dientes, incluyendo los molares, en los humanos modernos y los homínidos fósiles, se ajusta a las predicciones de una sola regla de desarrollo simple y elegante llamada 'cascada inhibitoria", resume el coautor Gary Schwartz, paleoantropólogo del Instituto de Orígenes Humanos y la Escuela de la Evolución Humana y Cambio Social (SHESC, por sus siglas en inglés) de la Universidad Estatal de Arizona (ASU, por sus siglas en inglés).

El tamaño reducido de los dientes posteriores, o molares, es uno de los atributos que definen la separación de los humanos modernos de los homínidos (nuestros parientes extintos). Los primeros homínidos, conocidos colectivamente como australopitecinos (el mejor ejemplo de ellos es "Lucy", un miembro de la especie 'Australopithecus afarensis'), tenían dientes más grandes en general y sus molares más grandes se sitúan más cerca de la parte posterior de la boca.

Especies fósiles dentro de nuestro propio género, 'Homo,' no sólo tenían dientes más pequeños, sino que sus molares más grandes estaban situados cerca de la mitad de su mandíbula. Esta tendencia a la reducción en el tamaño molar continúa en los humanos modernos, con algunas personas que nunca pueden desarrollar el molar de más atrás, la llamada muela del juicio.

Aunque estas diferencias se han vinculado tradicionalmente a las variaciones en la función y la dieta, restricciones durante el desarrollo dental juegan un papel importante en cómo y por qué los dientes crecen para tener un cierto tamaño. "Bajo esta simple regla, descubierta en investigaciones anteriores en ratones, el tamaño de un molar regula el desarrollo de sus vecinos, lo que limita el tamaño de los dientes en desarrollo ulterior", añade Susanne Daly, coautora y estudiante de doctorado en Antropología Evolutiva en ASU.

Mientras que el interés en esta regla paleoantropológica se centra principalmente en el desarrollo dental de los dientes permanentes, los investigadores tuvieron el presentimiento de que esto era sólo una parte de la historia. "La mayoría de los mamíferos, incluyendo todos los seres humanos y todos los ancestros humanos extintos, tienen dos juegos de dientes: un conjunto de leche o dientes 'bebé', y un conjunto de adultos", resalta Kierstin Catlett, coautora y candidata doctoral en Antropología Evolutiva en ASU.

EL TAMAÑO DE LOS DE LECHE INFLUYE EN EL DE LOS DEFINITIVOS

"Los molares de leche y los molares adultos son elementos críticos para descomponer los alimentos a la hora de alimentar el cuerpo en desarrollo de un individuo y el cerebro --continúa Catlett--. A medida que los dientes de leche y los dientes permanentes se desarrollan junto con las caras en crecimiento, no es sorprendente pensar que un grupo tiene una poderosa influencia sobre cómo se desarrolla el otro juego", agrega Schwartz.

Los investigadores encontraron fuerte evidencia de que el modelo de cascada inhibitoria para los molares adultos era un resultado directo de lo grande que sus molares de leche eran. "Sorprendentemente, el tamaño de los molares de leche, cuyo desarrollo se inicia antes del nacimiento, tiene un poderoso efecto en cascada sobre el tamaño de los molares adultos", dice Catlett.

Este resultado animó al equipo a examinar los dientes de homínidos fósiles de los últimos 5 millones de años, centrándose ahora en los molares de leche y los molares adultos juntos, como un conjunto de desarrollo vinculado. Así, hallaron que los australopitecinos tendían a seguir un patrón, mientras que en algún momento hace unos 2,8 millones de años, un nuevo patrón surgió en los miembros de nuestro propio género 'Homo'.

Esto sugiere que las presiones selectivas que conducen a este cambio en el patrón eran una adaptación clave en el linaje que condujo a los humanos modernos. "Una implicación importante de este trabajo es el poder predictivo del modelo, que ahora permite a los paleoantropólogos predecir el tamaño de los dientes perdidos de los fósiles", apunta Kathleen Paul, estudiante de doctorado y coautora desde el Centro de Investigación Bioarqueológica de SHESC.

Parece que hay un baile coordinado en el desarrollo de los dientes de leche y adultos, de tal manera que pequeñas desviaciones pueden producir cambios profundos en cascada. "Lo que es realmente interesante es que nuestros resultados se ajustan a una imagen emergente de que sólo una muy pequeña cantidad de cambios durante el desarrollo, no una reorganización general, es suficiente para generar toda una gama de diferentes anatomías, incluyendo la gran diversidad de tamaños de los dientes de nuestros antepasados", concluye Schwartz.