Durante mucho tiempo, ha habido dos campos principales sobre el comportamiento animal y la cognición animal: los exclusivistas, que se centran en las diferencias entre animales y humanos, y los inclusivistas, que se concentran en las similitudes entre los humanos y el resto del reino animal., Este largo debate se remonta milenios atrás, con filósofos como Aristóteles y Descartes argumentando que los humanos son los únicos animales capaces de cognición de orden superior, como el pensamiento racional y el lenguaje, y pensadores igualmente distinguidos como Voltaire, Charles Darwin y David Hume argumentando que es evidente «que las bestias están dotadas de pensamiento y razón, así como del hombre.»
Straddling the bridge between evolutionary biology and cognitive science, University of Vienna cognitive biologist W., Tecumseh Fitch demostró que el estudio de nuestros parientes animales más distantes es vital para comprender la cognición humana.
«el mensaje central que quiero transmitirles hoy es que, en cierto sentido, ambos lados son correctos», enfatizó Fitch durante su discurso de apertura en la Convención Internacional de Ciencia Psicológica de 2017 en Viena. «Y desde un punto de vista biológico moderno, realmente necesitamos darle la vuelta a estas ideas y reconocer un hecho biológico muy simple: es una obviedad, pero las personas también son animales.,»
una Biología de Fundamentos compartidos
la base de la biología humana contiene una inmensa cantidad de Fundamentos compartidos: cada ser vivo, desde bacterias hasta narcisos, comparte nuestro código genético básico, y nuestra estructura del sistema nervioso se comparte con animales de orden inferior, como moscas y gusanos, así como con parientes más cercanos, como los bonobos. Pero, por supuesto, cada especie es única.
en el campo de Fitch de la biología cognitiva, los investigadores intentan establecer conexiones entre la biología evolutiva básica (por ejemplo, Darwin) y las ciencias cognitivas (por ejemplo, Noam Chomsky y B. F. Skinner)., Pero la biología cognitiva no es el mismo campo que la psicología evolutiva, aclara Fitch. Mientras que la psicología evolutiva se centra en la mente humana durante el período evolutivo relativamente corto de los últimos 6 millones de años, la biología cognitiva adopta un enfoque más expansivo que se remonta mucho antes en la evolución humana.
junto con este enfoque altamente comparativo, los biólogos cognitivos descomponen rasgos complejos, como el lenguaje o la música, en múltiples componentes básicos, algunos de los cuales pueden ser compartidos entre humanos y otros animales, y algunos que pueden ser únicos para una especie en particular., Los biólogos cognitivos llaman a esto «divide y vencerás» o enfoque multicomponente, explicó Fitch. Con base en la presencia o ausencia de estos componentes, podemos mapear un árbol filogenético que permite a los investigadores reconstruir el pasado evolutivo de habilidades cognitivas particulares.
homólogos y análogos
Los humanos comparten muchos rasgos con nuestros parientes más cercanos, los grandes simios. Compartimos cerebros grandes, gran tamaño corporal, vidas largas e infancias prolongadas porque nuestro ancestro común, que no era un chimpancé o un gorila o un humano, también tenía esas características., Este proceso evolutivo se llama homología: diferentes especies comparten un conjunto de rasgos comunes porque fueron heredados de un ancestro común. La belleza de la homología, dijo Fitch, es que podemos usarla para reconstruir el pasado mirando a las especies vivas.
por el contrario, es el proceso de evolución convergente, en el que diferentes especies adaptan independientemente características similares. Por ejemplo, los humanos y las aves son bípedos, pero no porque compartamos un ancestro común de dos patas. Los seres humanos y las aves se adaptaron a caminar sobre dos patas por diferentes razones en diferentes puntos del tiempo.,
Fitch también señaló que la evolución es a menudo tortuosa en lugar de lineal, con adaptaciones que surgen y desaparecen varias veces a través de una sola especie dada. Por ejemplo, la mayoría de los humanos y algunos otros primates son tricromáticos: poseemos visión de color gracias a tres tipos diferentes de células cónicas en nuestros ojos. La mayoría de los otros mamíferos, por otro lado, son dicromáticos que carecen de visión de color. Si examináramos solo a los mamíferos, parecería que la tricromía es una adaptación altamente avanzada que los humanos comparten con solo unas pocas otras especies altamente evolucionadas., Pero ampliar la red comparativa más allá de los mamíferos muestra que las aves no solo tienen tricromía, sino que en realidad poseen cuatro conos diferentes: tetracromía, explicó.
Los peces, reptiles y anfibios también tienen tetracromacia, lo que sugiere que el ancestro común de todos los vertebrados vivos era de hecho tetracromático, y que con el tiempo los mamíferos perdieron la adaptación de la visión de color. En algún momento del camino, los primates — al menos algunos de nosotros — recuperaron una especie de visión parcial del color, dijo Fitch.,
el uso de herramientas es otra adaptación que ha evolucionado varias veces en diferentes clados de animales. Los chimpancés, nuestros parientes vivos más cercanos, usan herramientas para pescar termitas y abrir nueces. Hace seis millones de años, nuestro ancestro común con los chimpancés probablemente también usó herramientas simples para realizar tareas similares. A través de la homología, podemos imaginar las capacidades cognitivas de nuestros antepasados extintos.
pero los primates no son los únicos animales capaces de usar herramientas. Los cuervos de Nueva Caledonia usan objetos afilados y rectos en su entorno para excavar larvas difíciles de alcanzar de los troncos de los árboles., Los investigadores de la Universidad de Oxford han encontrado que en el laboratorio, estos cuervos harán sus propias herramientas doblando pedazos de alambre en formas enganchadas para sacar comida de los contenedores.
» Estos son animales muy inteligentes, y tienen la capacidad de resolver tareas e ir más allá de sus predisposiciones biológicas de la misma manera que nosotros como seres humanos. Así es como podemos conducir autos y hacer taladros eléctricos», dijo Fitch.,
Por supuesto, Fitch agregó, nuestro ancestro común con los cuervos probablemente no era un usuario de herramientas, pero esta adaptación análoga nos permite comenzar a hacer preguntas importantes: ¿por qué evoluciona el uso de herramientas? ¿Y por qué ha evolucionado todos estos tiempos diferentes, y de todas estas maneras diferentes, a través de organismos tan distintos?
señales, Sintaxis y semántica
junto con el uso de herramientas, los humanos comparten muchas habilidades cognitivas con otras especies, incluida la formación de recuerdos, categorías, emociones básicas como la ira, la planificación y el establecimiento de objetivos, y el aprendizaje de reglas., Este tipo de conceptos básicos no verbales probablemente predicaron el lenguaje por muchos millones de años de evolución. A diferencia del uso de herramientas, el lenguaje parece ser un rasgo que solo los humanos poseen. Sin embargo, la mayoría de los componentes del lenguaje se comparten con otras especies, dijo Fitch.
«la principal diferencia que tenemos de otras especies no es que tengamos algo en qué pensar, sino que podemos comunicar lo que pensamos», dijo.
aunque algunos chimpancés y bonobos han aprendido a firmar o comunicarse con un teclado, ninguno ha aprendido a decir «hola» o cantar «Feliz Cumpleaños».,»Esto no se debe a que los chimpancés no sean inteligentes o no sean capaces de imitar, sino porque tienen una capacidad muy limitada para controlar sus vocalizaciones e imitar sonidos de sus entornos.
una hipótesis de larga data para la incapacidad de los primates para hablar es que ellos (y otros animales) carecen de la laringe descendida que poseen los humanos. Sin embargo, la mayor parte de la información sobre laringes de animales proviene de disecciones de animales muertos. Como postdoctorado, Fitch se interesó en la forma en que los animales vivos se comunican., Hasta ahora, todos los mamíferos que ha examinado bajan su laringe a una posición similar a la humana mientras hacen vocalizaciones fuertes; cuando un perro ladra, la laringe se retrae solo por el momento de la corteza y luego vuelve a aparecer.
«lo inusual de nosotros no es que tengamos una laringe descendida, solo que está baja todo el tiempo», explicó Fitch.
esta investigación sugiere que no es la anatomía vocal lo que es crucial para el lenguaje, sino algo en el cerebro., Una hipótesis de larga data es que la mayoría de los mamíferos solo tienen conexiones indirectas desde su corteza motora a las neuronas que controlan el tracto vocal, la laringe y la lengua. Los humanos también tienen esas conexiones neuronales, pero también tienen conexiones directas desde la corteza motora a las neuronas motoras que controlan la laringe. Esta es la clave que le da a los humanos el control sobre nuestras vías vocales que les falta a los chimpancés.,
sin embargo, los humanos no son los únicos animales capaces de aprender vocalizaciones complejas; el aprendizaje vocal ha evolucionado independientemente en murciélagos, elefantes, focas, cetáceos y varios clados diferentes de aves. Al estudiar los correlatos neuronales del aprendizaje vocal en una amplia variedad de especies, los investigadores pueden probar esta hipótesis de conexiones neuronales directas. Hasta ahora, los estudios han examinado dos clados de aves-pájaros cantores y loros-y en ambos casos, la hipótesis se mantuvo., Las aves con habilidades de aprendizaje vocal tienen estas conexiones directas, mientras que las aves que no son aprendices vocales, como las palomas o los pollos, no las tienen.
«Mi conclusión general aquí es que al tomar una perspectiva comparativa muy amplia en una amplia gama de especies diferentes, esto realmente nos da una herramienta poderosa tanto para desarrollar hipótesis como para probar esas hipótesis», explicó Fitch. «Podemos probar hipótesis evolutivas tanto mecanicistas como funcionales.,»
sintaxis: el corazón del lenguaje
profundizando en el tema de la comunicación, Fitch dijo que la sintaxis, el conjunto de reglas que determina el significado de una oración, está realmente en el corazón del lenguaje. Más allá de la palabra hablada, los humanos son capaces de usar el lenguaje en muchas formas: el lenguaje de signos y la escritura, por ejemplo, son posibles debido a nuestra capacidad de usar sintaxis avanzada. Los simios pueden no ser capaces de hablar, pero pueden aprender y expresar cientos de palabras a través de signos o teclados., A pesar de dominar un gran vocabulario, sin embargo, el nivel de sintaxis que obtienen es aproximadamente el de un niño de 2 años-básicamente, tienen la capacidad de poner dos palabras juntas. Aunque es un nivel muy limitado de sintaxis, sigue siendo sintaxis, por lo que hay algo en común con el lenguaje humano.
Los humanos no interpretan el lenguaje como una simple cadena de palabras en una secuencia; fundamentalmente, somos capaces de interpretar estas secuencias como si tuvieran una estructura jerárquica de orden superior., Fitch y sus colegas están tratando de determinar qué componentes del lenguaje poseen diferentes organismos examinando su capacidad para aprender estructuras gramaticales simples versus estructuras más complejas.
hasta ahora, experimentos comparativos han demostrado que esta capacidad de usar sintaxis jerárquica puede ser exclusiva de los humanos. En una serie de experimentos, los investigadores intentaron enseñar gramática jerárquica a dos especies diferentes de Aves: Palomas y keas. Los Keas son un tipo de loro nativo de Nueva Zelanda, y son conocidos por ser extremadamente inteligentes., En lugar de usar grabaciones del habla, los investigadores entrenaron a las aves para reconocer diferentes patrones visuales de formas abstractas. Incluso las palomas — no las aves más inteligentes-fueron capaces de dominar los patrones secuenciales simples, pero aunque se sometieron a semanas de entrenamiento intensivo, ambos grupos de aves no pudieron aprender la gramática más compleja.,
«así que donde esto nos deja en este momento es: se ha demostrado que muchas especies diferentes hacen gramáticas de estados finitos gramáticas secuenciales más simples, pero en este momento, la única buena evidencia de ir más allá de eso a la gramática jerárquica es para los seres humanos», dijo Fitch.
¿Qué es exactamente lo que permite a los humanos dar este salto lingüístico? Fitch sospecha que los humanos han desarrollado una proclividad cognitiva para inferir estructuras arbóreas a partir de secuencias que son difíciles o imposibles para otros animales., Según su hipótesis de la dendrofilia, la aptitud única de los humanos con la sintaxis proviene de interpretar automáticamente las secuencias en ramificaciones jerárquicas. Para llegar a este siguiente nivel de gramática, los humanos pueden haber desarrollado una forma adicional de memoria abstracta que nos permite realizar un seguimiento de las frases incluso después de que hayan terminado, sugirió Fitch. Para permitir esta nueva adaptación, los cerebros humanos pueden haber reforzado las estructuras neutras necesarias para procesar el lenguaje., Fitch señaló que el área de Broca es siete veces más grande en los humanos en relación con los chimpancés, por lo que es el área más expandida del cerebro humano en comparación con los chimpancés que conocemos. Además, está mucho más interconectado con otras estructuras cerebrales en humanos que en otros primates.
«para mí, la posibilidad más emocionante está de nuevo en la sintaxis», concluyó Fitch. «Compartimos mucho, pero una diferencia relativamente pequeña en términos de arquitectura cerebral hizo una gran diferencia en la capacidad cognitiva.”