COMPOTAMIENTO EN INSECTOS Y VERTEBRADOS

Basado en: La Ciencia de la vida.De: H.G. Wells

Julian Huxleyy G.P. Wells.

De las diversas formas de vida durante la evolución, sólo dos han tenido un éxito indiscutible, los artrópodos y los vertebrados. Aquí revisaremos algunas de las diferencias que presentan con respecto a su mente y conducta.

Algunas diferencias básicas de su estructura órganica son que mientras los artrópodos, segregando quinina, desarrollaron un esqueleto externo, y tienen una respiración tubular –lo que limitó sus posibilidades de crecimiento y por tanto de un mayor crecimiento cerebral- y desarrollo una serie de 6 patas; los vertebrados desarrollaron cartílagos y huesos para formar un esqueleto de soporte interno, desarrollaron cola y sólo 4 extremidades, además de una respiración pulmonar que les permitío crecer y sobre todo contar con un cerebro más grande, lo que les ha permitido tener una conducta de mayor plasticidad.

Con respecto a los órganos de los sentidos, es digno de observarse que, mientras los vertebrados desarrollaron, por ejemplo, órganos auditivos sensibles a una gran variedad de sonidos, en los insectos hay muy pocos casos que cuenten con este sentido, y aún, en los que lo tienen, su repertorio de sonidos audibles es muy limitado, tres o cuatro y sólo aquellos producidos por animales de su propia especie.

Por extraordinario que parezca, el instinto de los insectos es, en su gran mayoría, un conjunto de reflejos. Su conducta es su herencia y, precisamente por ser tan automática, no requiere de mayor actividad mental que la que nosotros necesitamos para retirar un dedo cuando nos pinchamos con una aguja. El insecto tiene un repertorio de trucos innatos que por muy complicados que sean, no tiene que aprenderlos pero, en compensación, es un repertorio limitado y son tan automáticos que fallan en situaciones inusitadas. El vertebrado tiene la molestia de aprender por experiencia, pero tiene abierto un margen de posibilidades mucho más amplio, y una conducta más adaptable. El insecto es totalmente incapaz de tener algo que se parezca a una cadena de pensamientos y poco puede hacer con su experiencia que no sea pulír los instintos mecánicos transmitidos por sus factores genésicos.

Al margen de esta comparación, podemos decir, que tanto la estructura corporal y la fisiología química como la mente y la conducta han evalusionado a la larga en relación con su ambiente, si bien no determinadas por él, si en alguna medida condicionadas por éste. Por ejemplo, ningún animal tiene un órgano que le permita percibir el paso de corriente eléctrica por un alambre; aunque estos pueda ser a veces, cuestión de vida o muerte. Que no lo tengan se debe a que en la naturaleza no se presenta estos fenómenos de manera natural. Pero sí en los tiempos geológicos hubiese circulado corriente eléctrica por la tierra y fuera peligrosa para la vida, podemos asegurar confiadamente que la evolución habría creado órganos necesarios para percibirla.

En realidad, los organismos son seres relativos, significan algo sólo en relación con su ambiente, y carecen de todo significado fuera de él. Esta relatividad es tan preponderante con relación a los sentidos y la mente, como con relación a la operación mecánica de alguno de sus miembros u órganos.

La mariposa sale del capullo en que se ha formado llevando consigo: dos pares de alas, tres pares de patas, dos antenas y una dotación altamente especializada de partes bucales; lo más notable de todo es que lleva un cerebro completo. Desde el principio sabe lo que hay que hacer, y cómo debe hacerlo. No crece ni aprende; llega y entra en el drama de la vida en forma completamente adulta. Comparemos esta presentación, con la de un humano.

Figura No 29. Mariposa emperador precisamente después de salir del capullo con su equipo completo y otro igualmente complicado de instintos.

Figura No 30. Un triunfo evolutivo en la matemática de los insectos. Colmena de avispas hecha en madera

vieja.

Mariposa y hombre son casos extremos de contraste entre artrópodos y mamíferos. Los artrópodos como la mariposa, son totalmente mecánicos, pero pocos vertebrados tienen una plasticidad que se aproxime siquiera a la nuestra. Revisaremos brevemente a los artrópodos para observar las posibilidades que ofrece la conducta puramente mecánica y, cuando volvamos a los vertebrados descubriremos la sustitución gradual del instinto inflexible por una clase nueva y más eficaz de organización mental.

Anatomía del instinto

Tomemos un par de ejemplos de lo que vulgarmente llamamos instinto. Un ejemplo muy señalado, es el del capullo que construye una oruga en la

metamorfosis. Las orugas no conocieron a sus padres y no saben como es un capullo, ninguna forma de experiencia le dice que se encerrará en él convertida en ninfa, ni que saldrá de él convertida en un insecto alado y que para salir de éste, tendrá que usar, para romperlo, sólo su lengua. Sin embargo, que primor y perfección de sus capullos.

Si Adisson observara este capullo, de seguro diría que Dios había infundido en la oruga el conocimiento necesario de los procesos mecánicos que suponen esta construcción. Algunos naturistas abandonaron las visiones creacionistas, pero sostuvieron que las generaciones pasadas de orugas se habían esmerado en ir perfeccionando estas costumbres gradualmente hasta hacerlas tan mecánicas, como las que realizamos habitualmente cuando hablamos o escribimos. Pero esta posición es insostenible, ya que presupone la existencia de un conocimiento

Figura No 31. La polilla Saturnia pavo y su capullo

atrás del instinto heredado que se va perfecionando, y no, el animal no requiere el conocimiento, no sólo no lo puede producir sino que no hay forma de demostrar que sea un conocimiento adquirido, heredado.

Pero quiza, el mejor ejemplo para demostrar la imposibilidad de que tras el instinto haya conocimiento, es el caso de la yuca y su polilla Pronuba. La yuca, hermosa planta de espigas de campanitas blancas, sólo puede ser fecundada con la ayuda de una polilla determinada. La polilla hembra visita las flores de la yuca, flores que sólo están abiertas una noche, extrae un polen pegajoso y lo amasa hasta formar una píldora, que retiene y transporta en un par de ápendices especiales. Depués horada el ovario de la flor y deposita en él, tres o cuatro de sus propios huevos entre las semillas de la planta. Posteriormente vuela al pistilo

de la planta y deposita pegando en él, la pildora de polen. El polen germina y fecunda a las semillas de la planta, y las tres o cuatro orugas, mientras tanto, salen de los huevos y se alimentan de las semillas.

Como la flor produce más de 200 semillas, y sólo se trata de tres o cuatro orugas, queda aproximadamente la mitad de semillas para la reproducción de la planta. La oruga adulta devora su camino para salir de la flor, baja al suelo por una hebra de seda, y fabrica ahí mismo el capullo, se convierte en ninfa y el verano siguiente, sale del capullo convertida en polilla, para aparearse y repetir el ciclo. Esta simbiosis reproductiva reporta beneficios mutuos. El comportamiento de la polilla hembra, parece admirablemente deliberado, introduce en cada flor sólo tres o cuatro futuras larvas, lo que parece producto de un cálculo que evite matar a “la gallina de los huevos de oro”, per tanto sería impertinente suponer, que la yuca opera deliberada e inteligentemente al desarrollar un pistilo para recibir el

Figura No 32. La yuca y la polilla Pronuba, ejemplo de adaptación mutua

polen, y sólo abrise una noche para que entre la polilla; como suponer que el comportamiento de la polilla de recolectar y poner el polen en el pistilo es producto de un conocimiento y un cálculo deliberado. Experimentalmente se ha ampliamente comprobado que ningún insecto es capaz de producir deducciones y tomar decisiones como las que la polilla debería tomar en los hechos que vive, si realmente fuera inteligente.

Este es el verdadero quid del asunto. El instinto es como un miembro o una glándula, es una herramienta de la especie, es pieza de esa maquinaria, la conducta, no implica ni cuenta con una maquinaria o una química específica, es simplemente el producto funcional de su constitución biológica. Los instintos pueden pulirse, alterarse o especializarse, por el mismo tipo de procedimientos y mutaciones que alteran un miembro, una glándula o un órgano.

Aquí hace luz, el ejemplo que pusimos en el capítulo anterior* de los camarones que, sujetos a una leve corriente eléctrica se agrupan en el polo positivo de la corriente. Es evidente que no obtienen ventaja alguna al trasladarse a ese electrodo. En condiciones naturales, nunca se producen este tipo de condiciones, es seguro que sólo una pequeñisima muestra de los millones de camarones que han existido y existen han podido exhibir este galvanotropismo y, sin embargo el fenómeno depende de una propiedad que es común a todos los camarones: la distribusión de sus fibras nerviosas y sus ganglios centrales. Es una consecuencia directa y necesaria de su propia anatomía.

Todo lo anterior, no son más que diversas manifestaciones extremas de lo mismo: estos animales están hechos de tal modo que en cierta combinación de circunstancias se comportarán –y deben comportarse- de una manera determinada. Así como el colorido del insecto-hoja, la oruga que teje su capullo o la polilla hembra que fecunda a la yuca, dependen de la disposición de su organismo y de su SNC, de su configuración y disposición.

Un último ejemplo de la naturaleza a veces absurda de la conducta automática de los insectos es la reacción sexual de

Figura No 33. Una polilla macho cuyas antenas plumosas le permiten percibir el olor de la hembra a dos kilómetros

cierto tipo de polilla macho, que huele a las hembras con ayuda de sus enormes antenas plumosas. Tan agudo es su olfato que puede recorrer una distancia de más de 2 kilómetros para venir a revoletar al rededor de una caja vacía donde haya estado encerrada una

*Ver Rudimentos de la conducta p.p.

hembra de su especie. Sí se encierra en una caja a un macho y una hembra se producirá el apareamiento de manera natural, pero sí se cortan las antenas al macho, quedará incapacitado para reconocer a la hembra como tal.

Pero lo más notable es su reacción ante los dos pequeños órganos olorosos que la hembra tiene en el extremo de su abdomen. Si se extirpan estos órganos (operación que no parece molestar mucho a la hembra), y se les coloca en una caja con la hembra operada y con un macho normal, no privado de sus antenas, éste no prestará la menor atención a la hembra y realizará enloquecidos intentos por aparearse con las dos pequeñas glándulas olorosas. Esto es tan diferente de las reacciones humanas, que resulta difícil comprenderlo. Pero si queremos conocer el mundo de los insectos, tenemos que comprender que el macho no tiene idea de lo que es una unión sexual ni una hembra; reacciona simplemente frente a ésta, por efecto de un éstímulo, las feromonas liberadas por las glándulas olorosas.

Los vertebrados superiores también tienen instintos, igual que los insectos. Pero en ellos, rara vez el instinto es tan maquinal; es flexible en dos extremos, lo mismo en lo que respecta a las situaciones que los provocan, que a los métodos que adopta para lograrlo. El proceso cuando llega hasta el hombre, sólo conserva la parte más central del instinto, el impulso instintivo primario, como en el miedo o la rabia, que hace que el individuo obre de cierto modo general cuando se ve en cierta clase de situaciones generales.

Un caso aún más evidente, es el de cierta oruga que teje capullos. Si se interrumpe al animal cuando está dedicado a esta tarea y se le retira el capullo a medio terminar, la oruga no volverá a fabricar otro desde el principio, sino que tejerá exclusivamente lo que le faltaba para acabar el primero, a pesar de que este trozo no le proporcione ninguna protección. Adelantando una conclusión podemos decir que los insectos tienen instintos complicados porque no tiene cerebros complicados para ser inteligentes.

Figura No 34. Ingeniería artrópoda. Una araña de jardín suele tejer dos telarañas por día.

Todos los anteriores, son ejemplos de cómo la conducta de los insectos se reduce a la consecuencia rígida de su estructura nerviosa heredada. En otros grupos también podemos encontrar la misma maquinaria de conducta. Hay arañas que construyen redes maravillosas sin que nadie les haya enseñado, la araña suele tejer dos redes cada día, una por la mañana y otra por la tarde durante las varias semanas de su vida.

Sistema nervioso vertebrado.

Pero dejemos ya a los artrópodos con su complicada vida instintiva para revisar la evolución del cerebro característico de los vertebrados y que nos conduce al cerebro humano. Nos detendremos en algunos detalles ya que sólo podrá entenderse la vida humana si se conoce su sustrato material: el cerebro. El cerebro es un órgano muy complicado y aúnque hemos hecho un esfuerzo de síntesis, evitando términos

técnicos, inevitablemente tenemos que entrar en algunos detalles anatómicos.

Para empezar hay que decir que todos los animales vertebrados están construidos con arreglo al mismo plan; todos los cerebros vertebrados están constituidos por las mismas partes principales, aunque las clases varían en sus detalles, empezaremos por su parte temprana de desarrollo en un embrión. Las primeras partes del sistema nervioso que aparecen en un embrión son el cerebro y la médula espinal que se originan como un tubo de piel.

Figura No 35. Semivertebrados. A la izquierda dos ascidias. A la derecha, balanogloso y arriba, en el recuadro, un amphioxus.

Para desarrollar este punto escogeremos en embrión de un vertebrado primitivo el amphioxus, porque al contar con huevos de poca yema, tiene un desarrollo un poco más claro. Un embrión de amphioxus, a las 6 horas de fecundación es un pequeño objeto ovalado apenas perceptible a simple vista. Si lo partimos por la mitad, se verá como la figura 36. El cuerpo está formado por dos

capas de tejido del espesor de una célula. La capa externa (punteada) es la piel, la capa interna (rayada) es la pared del tubo digestivo; la cavidad central es la cavidad digestiva.

Puede también observarse que la zona que constituye el dorso es un poco más espesa que el resto (punteado obscuro) y que es la parte destinada después a convertirse en el sistema nervioso. La capa de piel está empezando a crecer por encima de ella, a lo largo de sus bordes.

En la figura 37. Se muestra un corte de ese embrión, unas 20 horas después. Podemos observar como el sistema nervioso está ya completamente recubierto por la piel, se ha ovalado y forma un tubo que corre a todo lo largo de la criatura, de un extremo a otro. Mientras este trozo de piel se ha transformado en tubo nervioso, el tubo digestivo (rayado, abajo del SNC), ha sufrido un cambio bastante parecido. Un tercer cambio, entre la piel y el tubo digestivo ha aparecido una nueva capa de tejido (sombreada con lineas cruzadas) de la que derivarán músculos, vasos sanguíneos y el tejido conectivo del amphioxus.

Figura No 36. Primera fase del desarrollo del SNC.

Figura No 37. Segunda fase del desarrollo del SNC

En los vertebrados superiores, puede demostrarse, que el tubo nervioso inicia como una tira de piel que se enrolla en forma tubular. La cavidad del SNC perdura por toda la vida. La figura 38, presenta un corte de la médula espinal de un hombre adulto. Examinándola, se observa en el centro un minísculo orificio. Este estrecho canal que corre a lo largo de la medula espinal, corresponde a la oquedad del tubo nervioso en el amphioxus. Al llegar a la cabeza se abre en una serie de espacios huecos.

Esto es importante porque el tejido nervioso sólido corresponde a funcionamientos automáticos y esterotipados. Parece que una conducta plástica y educable, requiere de materia gris muy diseminada. Parece que esta cualidad es la que ha permitido a sus poseedores vertebrados dominar el mundo.

Otros hechos significativos en la medula espinal de los vertebrados son, primero, que contiene substancias de dos clases, en su mayor parte blanca, pero con un núcleo central de materia gris (señalada con puntos en la figura 38), en forma de letra H, lo mismo que en el cerebro, la materia gris, es la parte más vital (responsable de respuestas voluntarias) mientras que la materia blanca, esta formada por manojos de fibras nerviosas que conectan puntos específicos. Además la disposición en forma de H de materia gris, indica que, las astas que apuntan hacia el dorso del individuo (parte superior en el gráfico), son estaciones receptoras de sensaciones captadas por órganos sensoriales; los dos cuernos que apuntan hacia el vientre, son estaciones transmisoras de impulsos de las que parten nervios hacia los músculos y glándulas controlando sus actividades. Y la segunda: son las dos profundas indiduras que casi llegan a dividir en dos la medula, correspondiendo , cada una, a una parte del cuerpo.

Este tubo central de piel enrollada, que genera el sistema nervioso, es lo primero que aparece en el embrión, y del que no tardan en brotar nervios que

crecen y se ramifican por todo el interior del cuerpo, como raicillas de una planta jóven; que crece y se ramifica dentro del suelo.

Empezamos por la medula espinal, porque en realidad el cerebro, es el extremo delantero de la misma, que creció y se complejizó más, y comprenderemos mejor su funcionamiento, si empezamos por la primera. Alguna vez un estudiante de anatomía definió al cerebro como “una

Figura No 38. Sección de medula espinal humana adulta.

protuberancia de la medula espinal”. El amphioxus apenas tiene cerebro, su extremo delantero no difiere mucho del resto de la medula, tiene pocos órganos sensoriales, no tiene ojos, oídos y nariz, tampoco tiene mandíbulas y se alimenta por medio de filtrar agua por su garganta, su comportamiento es pues automático, por lo que es un animal con un pequeño cerebro que no tiene mucho que hacer.

Nosotros, descendemos de un antepasado bastante parecido. Del cual, sin embargo, empezaron a evolucionar formas más complejas, que primeramente desarrollaron órganos especiales, después vino la boca con mándibulas y el mordisco definitivo y discerniente en vez de una automática filtración de agua. Surgió así la necesidad de un cerebro que gobernara las mandíbulas y que se informara de los órganos sensoriales y gobernara sus movimientos. A medida que los órganos sensibles fueron evolucionaban especializándose, el cerebro se volvía más dominante sobre el resto del sistema nervioso central, se convirtío en la parte mejor informada de toda la organización; pasando gradualmente, las otras partes a ocupar posiciones subordinadas, limitándose a comunicar a ese mando su propia información sensorial y a recibir y operar instrucciones de él, un verdadero circuito comunicativo.

En un embrión de vertebrado, el cerebro aparece como un ensanchamiento del tubo nervioso. En rigor se producen tres inchazones consecutivas, que van a dar origen a tres tipos o partes del cerebro: cerebro anterior, cerebro medio y cerebro posterior.

La figura 39, muestra el perfil de la cabeza de un embrión de pollo, después de dos días de fecundado. El extremo delantero se encorba hacia adelante como un gancho, teniendo el pollo la cabeza sobre el pecho. El cerebro anterior es una inchazón hueca sobre la que se ve el ojo; el cerebro medio está situado en la conba del gancho. Detrás está el cerebro posterior que se confunde gradualmente con la medula espinal. Estas divisiones carecen de fronteras y sus cavidades

Figura No 39. Cabeza de un embrión de pollo a los 2 días de fecundación.

conectan libremente, porque son sólo inflamaciones locales del primitivo tubo nervioso. Esto es el cerebro en un embrión vertebrado.

En el curso de su crecimiento, cada una de las tres partes seguirá, rumbos distintos, teniendo cada una su especificidad y modo característico. Para revisar sus característica hemos elegido el cerebro de una rana, Figura 40 y no el un vertebrado superior o del hombre, porque sus lóbulos crecen mucho y tienden a ocultar algunas partes fundamentales y dificultan su explicación.

El cerebro posterior no está tan claramente diferenciado de la medula, ésta se ensancha ligeramente y lo forma. Así como la medula es un centro interventor con nervios que van del tronco a los miembros, así también la base y costados del cerebro posterior son centros con nervios que van principalmente a la cara y la garganta, en él se rigen los movimientos de las mandíbulas (branquias en los peces), y hay un curioso nervio el “nervio vago”, que se dirige al pecho y al vientre y contribuye a la regulación de las víceras. Pero lo más caracteristico, es que en el techo de este cerebro, precisamente junto al cerebro medio, se dilata en una masa especial de tejido cerebral: el cerebelo. Este es el responsable del equilibrio del cuerpo, y en una rama de conformación muy estable, es pequeño y discreto; en nosotros que somo vípedos, es mucho más grande y complejo. Su hubicación no es accidental, pues ahí llegan los nervios auditivos y en el oído se encuentran los órganos más importantes del equilibrio corporal. Justo también a un lado del cerebelo encontramos una entradas de tejido vivo, con gran cantidad de vasos sanguíneos, su función mantener oxigenado y avituallado al cerebro.

Figura No 40. Cerebro de una rana. Visto por encima y de perfil; pueden apreciarse las diferentes partes de cerebro vertebrado. Los numerosos muñones son nervios cortados cerca del cerebro.

El cerebro medio tiene paredes gruesas y nerviosas por lo que su canal central es casi tan estrecho como en la medula espinal. Los centros más importantes están en su techo, que se hincha formando los lóbulos ópticos, que suelen estar uno a cada lado del cerebro. En la mayoría de los vertebrados es en éstos a donde van a parar fibras y nervios ópticos, para la recepción visual. En las ranas, son muy prominentes, en otros vertebrados son de menor tamaño. También del cerebro medio, parten los nervios musculares que mueven los globos oculares. Estas son sus funciones principales, a parte de otras, que después veremos. Si bien el cerebro posterior parece destinado principalmente a funciones involuntarias y mecánicas, cuando hablamos del cerebro medio, hablamos de funciones que si bien, en el hombre, son simples automatismos, en peces y ranas cumple funciones superiores. En mamíferos parece ser el asiento de sensaciones de placer y de dolor.

Hasta aquí, las funciones cerebrales (posteriores y medias), parecen muy simples y semejantes; pero cuando hablamos del cerebro anterior, hablamos de una novedad más dificil de describir. Es aquí donde se presentan los centros del pensamiento inteligente, y también el mayor número de divergencias entre una especie de vertebrados y otra. En la primera fase de desarrollo de un embrión, se pueden observar en el cerebro anterior, dos bulbos adicionales que no están llamados a formar parte del cerebro. En la medida en que van creciendo, se van alejando del cerebro y acercándose a la piel, alterándose ésta de un modo curioso para formar cristalino y córnea, excrecencias de cerebro se convierten en retina y los pedúnculos se solidifican forman el nervio óptico que llevará los impulsos visuales de los ojos al cerebro.

Otro par de bulbos más pequeños, crecen en la extrema delantera del cerebro anterior, éstos acabarán uniéndose a la nariz, por nervios que llevarán los impulsos a estos centros, llamados bulbos olfatorios. De la base del cerebro anterior, crece hacia abajo una protuberancia, que parece un dedo de guante vacío, dirigido hacia el techo de la boca, donde se une con el paladar. Se trata de un órgano compuesto es la glándula pituitaria, no obstante resulta extraño que el cerebro anterior, participe en su conformación, ya que tratándose de una glándula, no cumple con ningún tipo de función nerviosa o muscular, si no sólo de secreción interna que influye en el crecimiento y en la química general del cuerpo. En la rana está también asociada al cambio de coloración de la piel.

Sin embargo el anterior, no es el único caso de una relación muy estrecha entre sistema nervioso y sistema endócrino (glandular). Los nervios que salen del sistema nervioso central (con protección ósea) y se ramifican en el sistema nervioso periferico, se dividen en ramas de dos clases, en nervios que van a los músculos de los mienbros, el tronco, la cara, para realizar acciones bajo control

voluntario, son nuestros movimientos concientes ordinarios; otros, que van a las regiones más profundas e inconcientes, y que controlan de manera automática las contorciones de nuestros órganos digestivos, la velocidad fuerza del latido cardiaco, la tensión muscular de músculos y arterias, entre otros.. Estos nervios forman nudos (nodos) que tienen la capacidad de operar como centrales auxiliares, en las que se realizan buena cantidad de trabajos mecánicos y rutinarios sin recargar al SNC.

Algo similar acontece con las glándulas suprarrenales, formadas del sistema nervioso, que auxilian algunas funciones digestivas y circulatorias, pero que también atienden a impulsos nerviosos. Un tercer caso, se da en el cerebro anterior en cuyo piso se desarrolla la glándula pinial (observable en la figura 40), que se cree es vestigio de un tercer ojo que, en la frente, parecen haber tenido algunos antepasados vertebrados y que terminó cumpliendo funciones endocrínas. Concluimos esta revista muy general del cerebro vertebrado, señalando algunos cambios cererales importantes durante su crecimiento.

En la mayor parte de los vertebrados, con la sola excepción de la función olfativa, el cerebro anterior, (frontal) esta libre de tareas rutinarias de recibir información y generar órdenes. La boca y la garganta estan bajo el control del cerebro posterior y por tanto el sentido del gusto. También aquí se encuentra el oído y buena parte de los receptores de la piel y los músculos, temperatura y tacto. Por su parte, el cerebro medio se ensancha para recibir y procesar la información de los ojos, y controlar el movimiento de los globos oculares, y contiene los receptores de sensaciones emocionales como dolor y placer; y hay que recordar que todos éstos no trabajan aisladamente, sino que desde su mutua interdependencia, se comunican y se coordinan entre si, interconectados por miles de cables nerviosos que recogen la información de todo el cuerpo, coordinan las acciones conjuntas y armonizan sus diversas actividades.

En los vertebrados inferiores, algunos órganos ejecutivos pueden elevarse como parte dirigente o predominante del cerebro, por ejemplo. Como lo sabe todo buen pescador, la trucha es principalmente un pez visual, se le atrae con anzuelos vistosos, brillantes, en cambio a un pintarroja se le atrae con cebos olorosos, ya que su principal órgano funcional es el olfato, o el caso de la carpa, cuya conducta se basa en el gusto, ya que cuenta con un muy desarrollado sistema del gusto, en boca y cuerpo y un dilatado centro gustatorio, en su cerebro anterior.

A diferencia, ningún vertebrado superior, permite un predominio absoluto de alguno de los sentidos, los cultiva a todos por igual, y mantiene un equilibrio entre ellos. En el cerebro se ha desarrollado una especie de territorio neutral, es decir

partes del cerebro que no están bajo la influencia de ningún órgano sensorial, las que reciben informes de todos los demás, el territorio indicado, por estar relativamente libre, fue el cerebro anterior.

A estos nuevos centros les podemos llamar de correlación pues no están inmediatamente interesados en la recepción de impulsos sensoriales, ni en el envío de impulsos motores; los cuales son atendidos por centros subordinados. Haciendo un simil organizacional, podríamos decir que el cerebro anterior es el grupo de directivos que deciden y definen las políticas generales del cuerpo, mientras que órganos de cerebro posterior y medio, realizan las tareas ordinarias, rutinarias de la organización, dirigidas por una serie de secretarios.

Figura No 41. Tres tipos de peces: la trucha, la pintarroja y la carpa, que se fían principalmente de la vista, el olfato y el tacto respectivamente.

Regresando a la visión evolutiva, podríamos decir que el desarrollo del SNC vertebrado presenta tres niveles: el primero caracterizado por la ausencia o muy rudimentaria presencia de centros de correlación, como en los peces, en un segundo nivel: un muy rudimentario desarrollo de una base del cerebro anterior, llamado cuerpo estriado y que es dominante en las aves y, en un tercer nivel, la presencia de hojas de materia gris, en el techo de la parte delantera del cerebro anterior, las que van desde escasas en los reptiles y aves, hasta más abundantes en mamíferos superiores culminando en el cerebro humano.

El entendimiento del pez

Los primeros vertebrados vivieron en un mundo acuático. Nuestro desarrollo embrionario nos recuerda que originalmente nuestros cuerpos fueron acuáticos adaptados a una vida en tierra. De hecho algunos de nuestros órganos son aún muy parecidos. Por ejemplo, las células olfatorias de nuestra nariz, sólo funcionan si los olores están diluidos en agua. Por eso encontamos en el fondo de las fosas nasales una serie de pequeñas glándulas, cuya función es mantener humectadas a las células olfatorias.

Pero, la más notable diferencia entre la conducta de un pez y la de un vertebrado terrestre es el modo de respuesta muscular. En el pez, en vez de largos miembros articulados tiene un cuerpo sinuoso y una potente cola, se translada por movimientos ondulatorios, nadando en un medio más pesado y resistente que el aire; su energía muscular consiste en una rítmica presión oblicua de cuerpo y cola contra la substancia que lo envuelve.

En los costados, el pez tiene un órgano conocido como línea lateral, que es como una línea blanca que cubre toda la longitud del pintarroja Fig. 41 , que al llegar a la cabeza, se divide en dos o tres ramas que corren por las mejillas,

Figura No 42. La pintarroja, digna representante de los vertebrados marinos.

mentón y ocico con dibujos que varían en cada clase de peces. Examinada con atensión, observamos que está formada por una hilera de poros finos, más visibles en la cabeza, que desembocando en un canal subcutáneo, están llenos de células sensibles bastante parecidas a las de nuestro oído interno. Se desconoce con exactitud la función de tal órgano, aunque hay motivos para creer que se trata de un sentido muy sensible y delicado del contacto de él mismo con el agua.

Los ojos de los peces no están tan desarrollados como los humanos, lo cual se comprende en un medio más turbio que el aire, y no tan favorable para la visión como éste. Un pez ve a los objetos distantes como sombras borrosas, y aún para nosotros, con mejor vista, no sería mucho mejor. La visión clara sólo es posible a un par de metros; y, hay una diferencia llamativa entre nuestros ojos y los de ellos. Cuando nosotros descansamos nuestros ojos, lo hacemos enfocando objetos lejanos; la máquina de ajuste del ojo del pez es muy diferente, pues el descansa con objetos cercanos, a medio metro de distancia, ya que le cuesta mucho esfuerzo enfocar objetos a ocho o diez metros.

Por lo que respecta al olfato, se podría poner en duda que los peces huelan u olfateen su medio. Pero basta recordar la necesaria humedad de nuestra nariz, para comprender que efectivamente: olfato y gusto están presentes en los peces, que cuentan con órganos sensibles y áreas del cerebro posterior especializadas como centros olfativos y del gusto, pero además dado el constante contacto con el agua, no hay motivos para que el gusto esté confinado a la boca, de hecho encontramos órganos del gusto disceminados por toda su anatomía.

Los peces cuentan además con un sentido químico diferente. Dado que viven en un medio acuático, son sensibles a la acidéz o alcalinidad del agua o a la presencia de substancias irritantes. Los vertebrados terrestres hemos perdido totalmente esa capacidad, la piel dura y seca necesaria para no perder agua, lo impide. Aunque en algunos rincones específicos sigue presente, como en el fondo de las fosas nasales o la retina de los ojos. Por tanto, por lo que respecta al sentido químico, los peces están bien dotados; en cambio su oído es bastante limitado.

Si bien, los peces cuentan con canales semicirculares que les permiten, como a todos los vertebrados, conservar el equilibrio, su caracol está tan pobremente desarrollado que es dudoso que pueda percibir algún sonido. Si bien, es posible atraer a los peces por medio de algunos sonidos, (un silbido, una campana), como lo demostró Parker, es posible lograr el mismo resultado, haciendo vibrar las paredes del acuario con un péndulo. Probablemente con excepción de los mamíferos marinos, sus oídos sean más sensibles a vibraciones acuáticas que a sonidos. En cuanto a los demás sentidos, -tacto, presión, dolor- los peces están a

nuestra altura, salvo una excepción: aunque sean sensibles a la temperatura, rara vez pueden experimentar rayos solares o frios extremos, y seguramente les son poco sensibles a causa de que la temperatura del agua es por lo general uniforme.

Algunas personas han investigado sobre los procesos de aprendizaje de los peces y, en general, opinan que tardan mucho en aprender. Triplett mantuvo en un acuario un sollo en compañía de peces más pequeños; sólo separados por un invisible cristal. El sollo tardó en aprender que cada intento por atacar y comer a los pequeños se convertía en un fuerte golpe en el ocico, sin ser para él comprensible el motivo. Después de un tiempo, el experimentador quitó la lámina de cristal, y el sollo nadó en compañía de los demás peces sin volver a intentar atacarlos.

Thorndike, hizo algo similar, colocó a unos peces en un área de la pecera y en otro extremo, una zona sombreada y con abundante comida, separada de ellos por láminas de vidrio invisibles con agujeros en diferentes ubicaciones. Los peces tardaron cierto tiempo en decubrir la ubicación de los pasadizos invisibles, pero una vez que lo lograron fueron en las veces subsecuentes, directo a la comida. Por tanto, un pez puede aprender algo, aunque con trabajo y muy despacio. Los peces viven encapsulados en un mundo circunscrito.Una de las cosas más importantes que sucedió a la mente vertebrada cuando pasó del mar a tierra, fue que esto le amplió enormemente su radio perceptivo del mundo.

La mente anfíbia.

Señalamos que el paso de los vertebrados del mar a la tierra representó un salto evolutivo, en la configuración del cerebro y del SNC. Siendo peces y anfibios animales aún muy determinados por mecanismos genéticos como los reflejos, es lógico que la parte responsable de éstos, cerebro anterior, fuera la primera que

evolucionara. En la figura 43 se observa un tosco diagrama que compara el cerebro de los vertebrados acuáticos y el de los anfíbios, es decir el izquierdo, es el cerebro de un pez; el derecho, el de una rana.

Como se puede observar el cerebro anterior F, se tranformó en un cerebro intermedio, T, que creó una separación y las cavidades y configuraciones básicas de los dos hemisferios cerebrales. Los anfóbios carecen de hemisferios pero sus conformación cerebral ya los insinúa. Esta bisección parcial afecta a los centros

Figura No 43. Evolución del cerebro anterior. M, cerebro medio; F, cerebro anterior; O, lóbulos olfatorios; T, cerebro intermedio; C, hemisferios cerebrales.

nerviosos por ejemplo, los del olfato quedan divididos por la incisión y ahora se hallan en las paredes de cada hemisferio. Estos espacios están ocupados en su mayor parte por el sentido del olfato. En toda su estructura nerviosa la materia gris se agolpa en las cavidades internas, estando las externas cubiertas por materia blanca, es decir que está organizada con arreglo al mismo plan que la medula espinal.

Con esta primitiva disposición cerebral, podemos señalar que los anfibios son criaturas dotadas con mucho instinto, pero poca inteligencia. Quienes han intentado amaestrarlos reportan su necedad y poca educabilidad. No obstante hay que diferenciar entre dos tipos de anfibios, los rabudos y los sin cola. Los tritones y salamandras se debaten en la frontera entre el agua y la tierra; sus colas no son tan potentes como en los peces y sus patas son pequeñas y débiles. Las ranas y sapos, Fig 44, son mucho más competentes, llegan a ser verdaderos animales terrestres con patas poderosas y sus cerebros en tálamos y lóbulos ópticos, se observa un mayor desarrollo de los centros dirigentes, aunque comparadas las ranas son mucho más atrasadas que los reptiles.

En los anfibios sin cola, la verdadera audición y la voz, aparecen sólo después de que los vertebrados pasan a un medio aéreo, ligero y gaseoso en el que puedan propagarse adecuadamente las ondas sonoras. La mayoría de los tritones son sordos y mudo; pero las ranas tienen tímpanos y un huesillo que lo conecta con el oído interno; y, tienen cuerdas vocales de las que suelen hacer buen uso. Grandes conciertos de esta clase debieron de resonar en los cálidos pantanos carboníferos cuando, con los anfibios, llegó la voz al mundo.

En los tritones, los ojos son pequeños o ausentes, pero en ranas y sapos están bien desarrollados y son su principal órgano sensorial por medio del cual cazan a su presa. Aun así, el ojo anfibio da una imagen mu borrosa, las ranas no tocan a su presa, incluso no la perciben si permanece inmovil. Una rana no percibe a una mosca hasta que ésta vuela, y la viscosa lengua batracia sale disparada y la

Figura No 44 Comparación entre los dos tipos de anfibios más conocidos. Arriba, la rana inglesa común; abajo , la salamandra norteamericana Amblystoma

mosca desaparece. Un insecto u objeto inmovil es invisible para la rana, o por lo menos no identificable como comida, y cualquier objeto pequeño que se mueva provoca el lanzamiento reflejo de la lengua. A una rana encerrada en un recipiente de cristal puede hacérsele proyectar la lengua hacia la punta de un lápiz que se va corriendo por el exterior del frasco, y el anfibio repetirá indefinidamente este acto, sin aprender nada ante la inutilidad de sus esfuerzos.

Si bien, algunos batracios presentan finas expresiones de complicados instintos, como el galanteo que realizan los tritones para su reproducción, estos comportamientos son la culminación que sólo se expresan en ciertas épocas y en muy pocos casos de la vida anfibia. Generalmente, su vida es rutinaria y simple. Sobreviven de manera individual principalmente gracias a su timidez, en obscuros y húmedos escondites, viven en tierra y salen por las noches a croar y cazar. Las ranas diurnas tienen una gran capacidad mimética de cambio de coloración de su piel. En su conjunto el anfibio es una criatura ineficaz , ni verdaderamente acuática, ni verdaderamente terrestre. Sobrevive en parte, por su viscosa y frecuentemente venenosa piel; y en parte, por su gran fecundidad.

El cerebro de reptiles, aves y mamíferos.

Los primeros cerebros terrestres debieron ser muy parecidos a los de los más primitivos anfibios actuales. Desde el punto de vista evolutivo representan una fase concentrada en las alteraciones que hicieron posible la vida terrestre –en el paso de la respiración branquial a la pulmonar y la revisión de los equipos de garganta, corazón y arterias. En el caso de los peces, pudo ser su mismo grado de ineptitud mental, que colocándolos en posición desventajosa en el agua, los obligó a realizar estos ajustes y salir a la tierra. Pero cuando el cuerpo vertebrado estuvo debidamente adaptado a la vida terrestre, comenzó en la tierra una edad de intensa competencia. La tierra se convirtió en una austera escuela donde sólo los activos y vigorosos o escepcionalmente protegidos, podían aspirar a sobrevivir.

Todo el aparato de la conducta quedó mejorado. El cuerpo vertebrado, después de arrastrarse, se elevó del suelo, los reptiles empezaron a correr, a saltar y a volar. Los órganos de los sentidos, principalmente ojos y oídos, fueron haciéndose progresivamente mejores. El metabolismo se aceleró, se hicieron más eficaces corazón y arterias; los pulmones se complejizaron, aumentando la velocidad de absorción del óxigeno, se reorganizaron los riñones, separándose completamente de los órganos de reproducción. Toda esta adecuación general que culminó en aves y mamíferos, hizo necesario un aumento correlativo en la complejidad y eficacia del sistema nervioso central.

La diferencia más esencial entre los cerebros de anfibios y reptiles, es la aparición, en los segundos, de un nuevo modo de distribución de la materia gris

en los hemisferios cerebrales. En el cerebro de un anfibio, la materia gris está agrupada cerca de las cavidades internas del mismo modo que aparece en la medula espinal. Pero en los reptiles y en todos los vertebrados superiores, la bóveda de los hemisferios muestra delgadas hojas de materia gris, separadas de sus cavidades por zonas de materia blanca de espesor variable. En la especie humana, estas hojas están situadas en la superficie de los hemisferios cerebrales, por lo que reciben el nombre de corteza cerebral.

En los cerebros más sencillos, la bóveda del cerebro no es principalmente nerviosa, es más bien delgada y de función nutritiva. Los primeros centros superiores se van a desarrollar donde hay más espacio, es decir entre el cerebro nasal, cerebro anterior, y los centros ejecutivos. Aquí es donde surge el tálamo y el cuerpo estriado. Pero a raíz de su aparición, en el cerebro anterior se presenta una nueva posibilidad, el desarrollo de la bóveda como centro interventor, pues ahora pueden crecer en éste, nuevas fibras del cuerpo estriado y, tálamo y corteza pueden desarrollarse apartadas de las funciones conmutativas, convirtiéndose en intermediarios de las información y las decisiones. Una vez desarrollado esto, la aparición del cerebro humano representa la simple complejización y refinamiento de todas las zonas esenciales.

La corteza cerebral se encuentra en reptiles, aves y mamíferos, su aparición representa un enorme avance del simple automatismo hacia la conducta inteligente. Aunque sólo alcanzó su culminación en los mamíferos, ya que el cerebro vertebrado terrícola evolucionó siguiendo dos lineas distintas. Una, a través de los reptiles que por medio del dinosaurio, condujo a las aves; la otra condujo a los mamíferos. Durante cierto tiempo, ambas evolucionaron juntas hasta que se separaron.

Cerebralmente, los reptiles modernos se parecen más a las aves que a los mamíferos. Son sobrevivientes de un grupo compuesto, disperso y a veces muy lejanamente emparentado con la enorme raza que dominó el planeta. Nosotros pronto nos alejamos de esta linea de la evolución reptil y tomamos una dirección mamífera, distinta. Tanto de cerebros de reptiles actuales, como de cráneos fosiles de dinosarios, podemos deducir que durante toda la era mesozoica, los enormes vertebrados dominantes, estubieron ensanchando la base de sus cerebros anteriores, desdeñando el desarrollo de la corteza. Esto es muy claramente observable en los fósiles de dinosarios que prescedieron a las aves y con los que los cocodrilos están estrechamente emparentados. En las tortugas, observamos la misma tendencia aunque menos exagerada.

En el desarrollo de las aves, el principal cambio evolutivo fue el crecimiento y complejización del cuerpo estriado, (cerebelo principalmente) puede decirse que la

evolución de éste, culminó con las aves, en ningun otro animal está tan complejamente organizado, ni domina a las demás partes como en los alados. Pero mientras la base del cerebro sufre esta mejora, la bóveda continúa delgada y la corteza pequeña. En la dirección mamífera ocurría precisamente lo contrario, mientras el cuerpo estriado, sufría algunas adecuaciones, el principal cambio que progresivamente se dio, fue el ensanchamiento y complejización de la corteza cerebral. Esta diferencia sirve de base para un notabilisimo contraste entre la conducta de las aves y los mamíferos.

Las aves son capaces de aprender, todos hemos visto en circos y shows, que son capaces de retener dos o tres rutinas, pero esto no tiene punto de comparación con el repertorio de un mamífero bien amaestrado. Por supuesto, resulta un poco más sencillo adiestrar a un ave que a un reptil, y por supuesto más que a una rata. Las aves descollan en la realización de actos complicados pero puramente instintivos. Es decir que el gran desarrollo del cuerpo estriado en las aves supone una tremenda dotación de instinto hereditario, que compite en complejidad con el de los insectos y sobrepasa por mucho al nuestro, pero sin la inteligencia o adaptabilidad capaces de modularlo.

Para aclarar esta diferencias, vamos a comparar tres cerebros actuales. La figura 45, muestra el cerebro de un lagarto de perfil que, comparado con el cerebro de la rana (figura 43), se nota inmediatamente el aumento e importancia de los hemisferios cerebrales.

En la misma figura 45 se observa el cerebro de un ave, visto de perfil, y el exagerado crecimiento de los hemisferios tanto hacia arriba como hacia atrás, y como los lóbulos ópticos son empujados hacia abajo a los lados del tronco cerebral. También se observa una considerable expansión del cerebelo; lo que obedece a que el equilibrio del ave que vuela y anda en dos patas, requiere

A) Cerebro de un lagarto

B) Cerebro de una paloma

C) Cerebro de un conejoFigura No 45

Comparación entre tres cerebros vertebrados

mayor atención y coordinación que el equilibrio de un lagarto. Por último en la misma figura 45, aparece el cerebro de un conejo, un mamífero bastante primitivo. En él, están bastante desarrollados los hemisferios cerebrales y el cerebelo, los hemisferios han crecido cubriendo por completo el cerebro medio.Crecimiento que se ha dado principalmente en la bóveda del cerebro anterior. El cerebro humano puede derivar de un cerebro de este tipo, sí logramos imaginar, un enorme crecimiento de los hemisferios cerebrales y de su superficie rugosa, aumentando la zona de la corteza, ahora esencial. Como factores de complejización están: la marcha erguida del hombre, reacomodándose cerebro y medula de manera que ésta última ahora conecta con el primero, por debajo en vez de hacerlo por detrás.

La diferencia esencial entre los mamíferos y los demás vertebrados estriba en la adaptabilidad de los primeros. Ya que pueden recordar con mayor facilidad y aprender con más rapidez que cualquiera otra criatura; y, además trata con mayor competencia cualquier situación o problema nuevo. Pongamos a un pez, una rana, un reptil y un ave, en una situación extraña producida artificialmente. Un laberinto por ejemplo, donde siguiendo cierta ruta se llegue a un nido confortable con comida, mientras los otros caminos no conduzcan a ninguna parte. El animal andará a tientas en todos los contornos que le son desconocidos hasta atinarle a la ruta conveniente. En la medida en que se repita cada vez lo hará mejor hasta lograr ir de inmediato a nido y comida. Este aprendizaje no es más que la aplicación de la técnica de ensayo-error, que vimos en el parameciun, pero ahora con cierto grado de memoria.

Hasta cierto punto, todos los animales aprenden de este modo, probando varios caminos más o menos al azar y recordando qué actividades van seguidas de resultados agradables y cuáles otras son perjudiciales. Pero los mamíferos hacen lo mismo mucho más rápidamente y con menos esfuerzo, pero además algunas ocaciones en algunos mamíferos superiores, cuando están frente a algo nuevo, se detiene a pensar, tiene una idea, después ensaya la nueva idea para ver si funciona. Es esta pausa reflexiva, la que difiere enormemente del comportamiento animal inferior, son los órganos intermedios, los responsables de urgar en la memoria de mamífera, para ver si hay en las experiencias pasadas, algún antecedente exclarecedor, por lo que los mamíferos somos mucho más competentes para tratar con situaciones nuevas o embarazosas que cualquier otro vertebrado.

El desarrollo de la corteza cerebral representa la extensión y complejización de estas facultades. El tejido cortical es materia gris dispuesta de modo que pueda hacer estas cosas mucho más eficazmente, si bien esta complejización se debe inicialmente al tálamo en animales inferiores, en los superiores es sólo materia gris

y corteza cerebral la responsable de los principales procesos mentales es decir, pensar.

Síntesis de Javier Ignacio Avila Guzmán de la obra: Cómo se comportan los insectos y

La evolución de la conducta en los vertebrados en: Conducta, Sensación y Pensamiento.

Libro Octavo de La Ciencia de la Vida. De H.G. Wells, Julian Huxley y G.P. Wells.

Traducción de: Ignacio López Valencia.Revisado por: Ignacio Bolivar Izquierdo.

Editorial Aguilar. México. 1959. Pps. 818- 898.