Charles Darwin reveló su teoría de la evolución en 1859, en “El origen de las especies”. Pero tardó otros doce años en armarse de valor para declarar que los humanos también evolucionaron.

En “El origen del hombre”, publicado en 1871, Darwin argumentó que los humanos surgieron de los simios. Y uno de los cambios más profundos que experimentaron fue convertirse en seres erguidos.

«Solo el hombre se ha vuelto bípedo», escribió Darwin. El bipedalismo, declaró, era una de las características más conspicuas de la humanidad.

Los científicos han descubierto algunos de los pasos moleculares cruciales que condujeron a esa característica tan notable hace millones de años. Un estudio publicado el miércoles en la revista Nature sugiere que nuestros primeros antepasados ​​se volvieron bípedos a medida que los genes antiguos comenzaban a realizar nuevas funciones. Algunos genes se activaron en lugares novedosos del embrión humano, mientras que otros se activaron y desactivaron en diferentes momentos.

Los científicos reconocen desde hace tiempo que una característica clave para caminar erguido es el hueso ilíaco. Es el hueso más grande de la pelvis; al apoyar la mano en la cadera, se palpa el ilíaco.

Tanto el íleon izquierdo como el derecho están fusionados a la base de la columna vertebral. Cada íleon rodea la cintura hasta la parte frontal del abdomen, creando una forma de cuenco. Muchos de los músculos de las piernas que usamos al caminar están anclados al íleon. Este hueso también sostiene el suelo pélvico, una red de músculos que actúa como una cesta para nuestros órganos internos al ponernos de pie.

Si bien el íleon es vital para la vida diaria, este hueso también puede ser una fuente de sufrimiento. El íleon puede agravarse con la artritis, volverse frágil con la edad, especialmente en mujeres, y fracturarse por una caída. Los trastornos genéticos pueden deformarlo, dificultando la marcha. El íleon también forma gran parte del canal del parto, donde a veces los bebés pueden quedar atrapados, poniendo en peligro la vida de la madre.

Y, sin embargo, a pesar de la importancia del íleon para nosotros, su desarrollo ha sido un misterio durante mucho tiempo. "Me parece extraordinario", afirmó Terence Capellini, genetista del desarrollo de Harvard. "El íleon es esencial para nuestra forma de caminar y dar a luz, y sin embargo, se sabe muy poco sobre él".

El Dr. Capellini y sus colegas emprendieron un estudio intensivo del hueso. Como parte de la investigación, Gayani Senevirathne, investigadora postdoctoral en Harvard, examinó tejido fetal humano de un repositorio de la Universidad de Washington. La Dra. Senevirathne creó modelos tridimensionales del íleon humano durante su desarrollo en embriones. También analizó los diferentes tipos de células que se combinan para formar el hueso, así como los genes que se activan y desactivan dentro de esas células.

Posteriormente, realizó experimentos similares con ratones, diseccionando sus embriones y analizando las células del íleon en desarrollo. Al comparar las dos especies, obtuvo algunas pistas sobre la evolución de nuestro íleon.

Pero lo que los ratones podían decirle tenía límites, ya que su parentesco con los humanos es muy lejano. Para comprender mejor qué tipo de íleon heredaban los primeros humanos, la Dra. Senevirathne necesitaba estudiar a los primates.

Contactó con museos de Estados Unidos y Europa para ver si tenían especímenes de primates. Localizó embriones de chimpancés, gibones y otras especies conservados en frascos y se encargó de que los conservadores del museo los escanearan para ella.

Un día, en su búsqueda de material, salió de Boston antes del amanecer y condujo hasta el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. Allí, cargó el coche con cajas de portaobjetos de vidrio de 100 años de antigüedad, cada uno con un corte de embrión de lémur. Luego, regresó a casa.

"Me preocupaba que la policía nos detuviera", dijo el Dr. Senevirathne. "Pero definitivamente valió la pena. Necesitábamos ese material para completar nuestra historia".

En total, los investigadores estudiaron 18 especies diferentes de primates. «El hecho de que reunieran tantas muestras embrionarias fue realmente impresionante», afirmó Camille Berthelot, genetista evolutiva del Instituto Pasteur de París, quien no participó en el estudio.

La Dra. Senevirathne y sus colegas descubrieron que los primates desarrollan el íleon de forma muy similar a los ratones. Dos diminutas varillas de cartílago se forman a ambos lados de la columna vertebral, paralelas a ella. Las varillas crecen y se fusionan con la columna vertebral, y las células óseas reemplazan el cartílago.

La Dra. Senevirathne y sus colegas dedujeron que el íleon humano había evolucionado a partir de este antiguo modelo. Esperaban que, en un embrión humano, cada íleon comenzara como una varilla de cartílago paralela a la columna vertebral; con el tiempo, dejaría de crecer en esa dirección y se expandiría hacia adelante.

“Y he aquí que ese no es el caso”, dijo el Dr. Capellini. “No es un proceso gradual. De hecho, es un cambio radical”.

Los científicos descubrieron con sorpresa que el íleon humano comienza como una varilla perpendicular a la columna vertebral; un extremo apunta hacia el abdomen y el otro hacia la espalda. La varilla cartilaginosa conserva esta orientación a medida que crece hasta alcanzar la forma final del íleon.

“Eso nos impactó mucho”, dijo el Dr. Capellini. “En ninguna parte del cuerpo humano se encuentra un lugar donde los humanos hayan cambiado por completo su forma de crecer”.

Igualmente sorprendente fue el descubrimiento del Dr. Capellini y sus colegas que nuestro íleon utiliza la misma red de genes que están activos en las células del íleon en ratones; sólo que funcionan de manera diferente.

En embriones humanos, las células ilíacas activan y desactivan los genes siguiendo un nuevo patrón en respuesta a las moléculas liberadas por las células vecinas. El resultado es la formación de un cartílago en una nueva dirección.

La Dra. Berthelot afirmó que esta hipótesis tenía sentido. Otros investigadores han descubierto que la evolución de otras partes del esqueleto se debió a cambios similares en genes existentes. «No hay muchas maneras de cambiar la forma de un hueso», afirmó.

El Dr. Capellini y sus colegas argumentan que esta inversión fue crucial para la evolución del bipedalismo. Permitió a los primeros ancestros humanos desarrollar un nuevo tipo de pelvis que soportaba músculos lo suficientemente fuertes como para caminar erguidos.

Pero el nuevo estudio también sugiere que el íleon experimentó un segundo cambio importante millones de años después, cuando los humanos desarrollaron cerebros grandes. Los científicos descubrieron que el íleon tarda en transformarse de cartílago a hueso, con un retraso de unas 15 semanas respecto al resto del esqueleto. «Es un cambio único y radical», afirmó el Dr. Capellini.

El Dr. Capellini sospecha que este cambio se produjo a medida que el cerebro de los primeros humanos se expandía hace aproximadamente un millón de años. Si bien un cerebro grande probablemente impulsó las facultades mentales de nuestros antepasados, también generó nuevos riesgos. Las cabezas grandes de los bebés podían atascarse en el canal de parto. La selección natural favoreció nuevas curvas en el íleon que proporcionaron a las madres humanas un canal de parto más redondeado, lo que facilitó los partos.

El equipo del Dr. Capellini está deseoso de continuar su investigación para comprender mejor la historia de la pelvis y aprender cómo su evolución en los humanos nos hizo vulnerables a ciertos trastornos. Sin embargo, en mayo, la administración Trump canceló miles de millones de dólares de financiación a Harvard, incluyendo la subvención que apoyaba la investigación sobre la pelvis. En ese momento, el Dr. Capellini y sus colegas llevaban solo dos años de un proyecto de cinco años.

“Todos nos preguntamos qué habría sucedido si no hubiéramos perdido esta financiación”, dijo el Dr. Capellini.