El uso de herramientas en osos pardos y la evolución de la inteligencia

Recientemente, fue descrito un evento aislado de uso de herramientas por un oso pardo (Ursus arctos). Lo que el úrsido en cuestión hizo fue utilizar varias rocas cubiertas de percebes, de forma repetida, para frotarse el hocico y el cuello después de haberse alimentado con los restos de una ballena. En cada uno de los tres casos, el oso tomó una roca entre sus patas, la giró, froto su cuerpo y la arrojó. Es probable que con esta conducta el oso haya eliminado restos de carne y aceite de la ballena que se quedaron pegados en su pelaje. 
Dicha conducta, es considerada como “uso de herramienta” debido a que el oso utilizó libremente un objeto (las rocas cubiertas de percebes) en una interacción mecánica dirigida (raspar las rocas contra su cuerpo) para crear un cambio en otro objeto (en este caso él mismo).

Oso pardo. Imagen del archivo del  U.S. Fish & Wildlife Service Digital Library System tomada de Wikimedia Commons.

El uso de herramientas ha sido descrito en varias especies, desde los primates hasta algunos invertebrados, pasando por algunas aves, mamíferos marinos y peces. Sin embargo, la variedad de especies en las que los casos (aislados todos ellos) de uso de herramientas han sido descritos deben alertarnos sobre algo más que el uso animal de herramientas en sí: la forma en la que abordamos los fenómenos que observamos.
El uso de herramientas fue descrito en primates por primera vez y la presencia de dicha conducta se uso ampliamente como evidencia de las habilidades cognitivas de los mismos, en buena parte porque podían involucrar una planeación premeditada y la transmisión horizontal de normas. En muchos casos se ha hablado de “cultura animal” cuando se ha observado el uso extendido de herramientas dentro de una población. El uso de dicho termino ha disminuido, debido en parte a que la conducta fue descrita en otras especies consideradas como menos complejas cognitivamente hablando. 
Otras conductas (como la reconciliación) también han parecido seguir un patrón similar, coincidentemente son conductas que parecieran “muy humanas”. Es decir, pareciera que la tentación de considerar una conducta como “muy compleja” se ha dado en los casos en que las mismas se encuentran presentes en humanos. 
Entonces, es recomendable que el estudio del uso de herramientas en animales no humanos, así como el de otras conductas -también presentes en los humanos- sean vistas con menos pasión y más frialdad y objetividad. Para entender los puntos en que diferentes especies coinciden y divergen –cognitivamente hablando- es importante evitar sesgos antropocéntricos. 
En cualquier caso, un estudio más profundo de las habilidades cognitivas de los osos pardos nos ayudará a entender mejor cómo es que estos carnívoros interactúan con el medio y con otros osos, y como los hallazgos que de dicho estudio se deriven se integran en el amplio campo de la evolución cognitiva.
Artículo de referencia:

Deecke, V. (2012). Tool-use in the brown bear (Ursus arctos) Animal Cognition DOI: 10.1007/s10071-012-0475-0

Tecnología lítica y lenguaje: un romance de antaño

Él se acomoda, toma una roca con la mano izquierda, otra con la mano derecha y se prepara para impactar la del lado derecho en la roca del lado izquierdo. El proceso requiere toda su concentración, la acción coordinada de sus extremidades y músculos, la precisión de sus movimientos. Él tiene una experiencia de casi 40 años elaborando herramientas de piedra, ha utilizado diversos materiales, ha probado diversas formas y métodos: es un experto en su elaboración.

Bifaz achelense. Imagen tomada de Wikimedia commons.

Pero él no es un homínido del paleolítico inferior: el es un homínido moderno. Tan moderno es que actualmente trabaja en el Departamento de Arqueología de la Universidad de Exeter, en el Reino Unido. Bruce Bradley se dedica, entre otras cosas, a enseñar a otros homínidos contemporáneos el arte de la elaboración de herramientas que fueron originalmente creadas por otros homínidos, pero varios miles de años atrás. En uno de sus últimos trabajos Bruce utilizó un ciber-guante especial con un sistema de rastreo electrónico mediante el que se registraron los ángulos de sus articulaciones al momento de elaborar herramientas de piedra de dos tipos diferentes. Esto lo llevó a cabo con otros tres autores (Aldo Faisal, Dietrich Stout y Jan Apel) y la idea fue caracterizar y comparar la complejidad en la elaboración de dos tipos de tecnología lítica prehistórica: la achelense y la olduvayense. Sus resultados fueron publicados recientemente en la revista PLoS ONE. Los patrones conductuales relacionados con la reproducción, la obtención de alimento y otras cuestiones esenciales en la sobrevivencia de las especies son cruciales para entender su evolución. La presencia y las características de las herramientas de piedra en los yacimientos fósiles constituye una importante fuente de información respecto a la evolución cognitiva humana, entre otras cosas. El hecho de que la sofisticación y complejidad de la tecnología de nuestros ancestros se fuera incrementando con el tiempo sugiere que también sus capacidades cognitivas fueron evolucionando. Por ejemplo, la industria lítica olduvayense se caracteriza por hojuelas afiladas de roca que fueron elaboradas mediante la percusión directa de una roca con otra. Después, hace aproximadamente unos 1.7 millones de años, empezaron a aparecer las herramientas achelenses que sugerían una intencionalidad mayor en su elaboración y que incluyen filosas y grandes herramientas en forma de gota a las que también se les conoce como bifaces (handaxes).

La tecnología achelense tardía (hace unos 0.5 millones de años) alcanzó una considerable estandarización y refinamiento. Se ha propuesto que el desarrollo de este tipo de herramientas refleja la existencia de capacidades cognitivas novedosas y de procedimientos bien establecidos en la elaboración de las mismas. Es decir, había una intención definida en su elaboración, no eran únicamente formas arbitrarias. Este tipo de observaciones han llevado a algunos investigadores a sugerir que así como hubo un salto en la complejidad de las herramientas, también pudo haber un salto asociado en la evolución del lenguaje, como veremos en detalle más adelante.

Herramienta olduvayense. Imagen tomada de Wikimedia commons.

En un par de estudios previos liderados por Dietrich Stout, en los que se usaron imágenes cerebrales durante la elaboración de herramientas achelenses y olduvayenses, se encontró que existía un sobrelape entre ciertas regiones asociadas con el lenguaje y aquellas que se activaban durante la elaboración de herramientas (ver figura más abajo).

Sin embargo, la elaboración de herramientas achelenses produjo actividad adicional en el hemisferio derecho, incluyendo el área 45 de Brodmann una región vinculada con la cognición jerárquica de alto nivel, como ciertos procesos del lenguaje. Lo anterior podría sugerir la posibilidad de que durante el período achelense tardío existiera también un procesamiento del lenguaje más complejo.

No obstante, estos resultados no eran concluyentes en ese sentido, ya que era necesario descartar la posibilidad de que un incremento en la actividad del hemisferio cerebral derecho implicara simplemente un incremento en las demandas del control de agarre. De ahí entonces, que fuera necesario caracterizar y comparar la complejidad de los movimientos ejecutados durante la elaboración de ambos tipos de herramientas.

A.Un centro de roca, es golpeado con otra (B). C. Herramientas olduvayense (arriba) y achelense (abajo). D. La elaboración de ambas herramientas está relacionada con la activación de la corteza ventral premotora (PMv). Imagen tomada de PLoS ONE.

Para responder a esta pregunta fue necesario –además de diseñar el chidísimo ciberguante- idear un método estadístico que les permitiera confiar en los resultados obtenidos, considerando incluso la complejidad de otras tareas realizadas en la vida diaria como encimar cajas y extraer objetos pequeños de una caja. Aldo, Dietrich, Jan y Bruce no encontraron diferencias en la complejidad de los movimientos durante la elaboración de ambos tipos de herramientas. Lo anterior es de llamar la atención considerando las diferencias observadas entre la tecnología lítica olduvayense y la achelense. Los autores sugieren entonces que las diferencias en la activación cerebral observadas durante la elaboración de ambos tipos de tecnología implican diferencias en la organización conductual de alto nivel, en lugar de diferencias en respuesta a la complejidad de la manipulación de objetos. Por lo tanto, durante las primeras etapas de la evolución tecnológica humana las capacidades cognitivas necesarias pudieron estar más relacionadas con las capacidades perceptuales y motoras, mientras que etapas posteriores pudieron haberse caracterizado por la existencia de mecanismos de control mejorados. En consecuencia, el incremento observado en la actividad del hemisferio cerebral derecho durante la elaboración de herramientas achelenses puede ser atribuido a un incremento en otras funciones. En teoría estas funciones estarían relacionadas con –por ejemplo- la regulación de acciones complejas en secuencia. Por ejemplo, para un adecuado adelgazamiento de una bifaz achelense es necesario que quien la está creando se detenga, gire y prepare la bifaz antes de golpearla nuevamente para poder lograr la forma y el filo deseados. Lo anterior requiere la planeación, organización y jerarquización de las actividades a realizar. De igual manera, el lenguaje prosódico (acentuación y entonación) requiere la integración jerárquica de información a lo largo del tiempo. El hecho de que las regiones involucradas en la elaboración de herramientas y la producción del lenguaje se sobrelapen sugiere la existencia de no solo sustratos, si no de características funcionales compartidas entre ambos procesos. Lo anterior implicaría entonces que la acción de la selección sobre el lenguaje o la elaboración de herramientas pudo haber favorecido los sustratos neurales del otro. El estudio de Aldo, Dietrich, Jan y Bruce aporta nuevos elementos a la propuesta de que la evolución del lenguaje y el de las habilidades relacionadas con la elaboración de herramientas pudieron haber ido de la mano durante buena parte de la evolución humana. Artículo de referencia:

Faisal, A., Stout, D., Apel, J., & Bradley, B. (2010). The Manipulative Complexity of Lower Paleolithic Stone Toolmaking PLoS ONE, 5 (11) DOI: 10.1371/journal.pone.0013718

Cría cuervos y se volverán genios

Durante los últimos años los cuervos le han dado otro significado al concepto de “cabeza de chorlito” ya que nos han demostrado que se puede tener cerebro de ave y aún así sorprendernos con sus habilidades.

Los córvidos, familia a la que pertenecen los cascanueces, las urracas, los arrendajos y los cuervos entre otros, ya son famosos por sus innovadoras conductas, su cerebros grandes, su uso de herramientas y en general por su inteligencia (ver otros ejemplos aquí y aquí). Los cuervos de Nueva Caledonia (Corvus moneduloides), en particular, han demostrado sorprendentes habilidades en el uso de herramientas. Dichas habilidades resultan extraordinarias no sólo dentro del mundo animal (no humano), si no incluso comparados con los primates, los reyes del uso de herramientas. 

Cuervo. Imagen tomada de aquí.

Por ejemplo, en algunos experimentos los cuervos no solo utilizan pedazos de alambre para extraer jugosos gusanos escondidos en un tubo si no que doblan un extremo de dicho alambre para poder extraerlos más fácilmente. Algunos autores han incluso sugerido que su habilidad para usar herramientas demuestra que estas obscuras aves son capaces de razonamiento inductivo. Es decir, pueden establecer relaciones causales entre eventos y de esta manera ser capaces de resolver problemas que requieran, por ejemplo, la ejecución de acciones en secuencia. También, en el mundo ornitológico se habla mucho acerca de sus considerablemente grandes cerebros. 

Cuervo usando herramientas. Imagen de Jonathon Rosen.

En otras especies, como primates y ungulados, se ha visto que el tamaño del cerebro se relaciona con el tamaño de grupo y con la presencia de habilidades cognitivas complejas, como la habilidad de clasificar de forma jerárquica. De acuerdo con la hipótesis del cerebro social las presiones a las que se enfrentan los animales sociales podrían haber propiciado la evolución de mentes flexibles e inteligentes. Sin embargo, en el mundo de las aves no se ha encontrado una relación clara entre el tamaño del cerebro y la socialidad. Otros autores como Richard W Byrne y Andrew Whiten han sugerido que la calidad y el tipo de relaciones pueden predecir la “inteligencia” de mejor manera que el tamaño de grupo. A pesar de todos los detalles respecto a sus habilidades, hasta hace poco no se conocía con detalle la estructura social de los cuervos de Nueva Caledonia. Para remediar esto Jenny Holzhaider de la Universidad de Auckland en Nueva Zelanda se dio a la tarea de estudiar durante 4 años -como parte de su tesis de doctorado- la vida social de un grupo de cuervos en la isla de Maré en Nueva Caledonia. Algunos de los resultados de su tesis fueron publicados hace unas semanas en la versión en línea de la revista Animal Behaviour. Para su tesis, Jenny y otros colaboradores colocaron mesas de alimentación con agujeros verticales dentro de los que había pedazos de carne que solo podían ser extraídos con alguna herramienta, por ejemplo, una varita de largo y ancho apropiados. Cerca de dichas mesas colocaron árboles de Pandanus para que los cuervos pudieran obtener de ahí sus “herramientas”.

Dado que identificaron individualmente a los cuervos con banditas de colores en sus patas Jenny y su equipo pudieron saber quiénes se asociaban con quiénes en los sitios de alimentación. También, colocaron radiotransmisores en algunos de ellos para conocer su posición fuera de las mesas de alimentación.

Sorprendentemente, sus resultados demostraron que los cuervos de Nueva Caledonia no son especies altamente sociables. De hecho, dichos cuervos parecen preferir las unidades familiares pequeñas: la pareja y las crías. Además, las crías permanecen cercanamente asociadas a sus padres durante el primer año de vida e incluso durante más tiempo, período durante el cual los padres pueden incluso proveer de alimento a las negras y apegadas crías. Estos cuervos parecen ser aves muy relajadas: no parecen defender sus territorios y los adultos toleran a los juveniles pertenecientes a otras familias. Durante el estudio de Jenny los observadores rara vez presenciaron interacciones agresivas. Esto podría deberse a la existencia de jerarquías sociales con las que de alguna manera los conflictos pueden ser amortiguados. El hecho de que el cuidado parental sea tan largo distingue a los cuervos de Nueva Caledonia de otras especies de córvidos. La ventaja de contar con la prolongada ayuda y protección de los padres es que permite a las crías aprender técnicas de extracción de alimento, particularmente en zonas donde la comida no es fácilmente accesible. Acorde con la hipótesis de la inteligencia técnica, propuesta por Richard W Byrne y Andrew Whiten, los retos que podría imponer la extracción de alimento explicarían las desarrolladas habilidades cognitivas y el grado de encefalización en esta especie de cuervos tropicales. Interesantemente, dicha hipótesis fue originalmente propuesta para explicar la diferencia entre el tamaño de cerebro entre homínidos y otros primates. Los autores de la misma la sugirieron en su momento como un complemento a la hipótesis del cerebro social, no como un sustituto. En consecuencia, los autores propusieron que la competencia social y la tecnológica (uso de herramientas) actuaron de manera conjunta para favorecer la evolución de un incremento en el tamaño del cerebro y, por tanto, del grado de inteligencia. De acuerdo con Jenny y su equipo, dos aspectos de la vida social de los cuervos de Nueva Caledonia son consistentes con la hipótesis mencionada en los párrafos anteriores. Primero, las relaciones sociales de calidad están restringidas a la familia inmediata. Segundo, los padres facilitan la adquisición de habilidades en sus crías mediante la interacción continua durante un periodo prolongado de tiempo. Esto último promueve la transmisión vertical (de padres a hijos, o de una generación a otra) de las habilidades en el uso de herramientas. La transmisión vertical es considerada como crucial para la transmisión fidedigna de las innovaciones tecnológicas. Por otro lado, una fuerte tolerancia entre individuos también se ha planteado como un factor clave en la evolución de la tecnología en homínidos. La cercanía entre individuos y la tolerancia permiten que las nuevas generaciones puedan observar con detalle las conductas de otros, particularmente cuando se trata de observar el uso y/o elaboración de herramientas. Como se mencionó con anterioridad, la tolerancia social fue también un detalle que se observó en los cuervos del estudio de Jenny. En otro tenor de ideas, el hecho de que los cuervos de Nueva Caledonia establezcan relaciones sociales cercanas y a largo plazo es consistente con la idea de que, desde el punto de vista cognitivo, la calidad de las relaciones en las aves (o por lo menos en algunas) podría ser un factor más importante que la cantidad de relaciones en la evolución de la inteligencia aviar.

En resumen, en los cuervos de Nueva Caledonia las redes sociales pequeñas, el cuidado parental prolongado y la existencia de relaciones sociales de calidad son factores sociales que pudieran estar asociados con las impresionantes habilidades en el uso de herramientas y con la evolución de sus habilidades cognitivas. En el mundo de los cuervos de Nueva Caledonia, si crías cuervos se vuelven genios.

"Cuervo sofisticado: ¿puedo usar tu lijadora orbital amigo?"

Sydney Morning Herald 20-1-1996.

Artículo de referencia:


Holzhaider, J., Sibley, M., Taylor, A., Singh, P., Gray, R., & Hunt, G. (2010). The social structure of New Caledonian crows Animal Behaviour DOI: 10.1016/j.anbehav.2010.09.015