miércoles, 1 de septiembre de 2010

El papel de la dieta en la evolución humana

Al hablar de la evolución del ser humano, lo primero que llega a la cabeza es una imagen comparativa entre un hombre y otro primate, como por ejemplo un chimpancé. Utilizamos esta imagen debido a las similitudes que saltan a la vista entre los dos individuos de diferentes especies: cinco dedos en las palmas con un pulgar, posibilidad de caminar en sus dos miembros inferiores (bipedalismo), ausencia de cola, entre algunas otras. Estas similitudes no son coincidenciales pues compartimos con ellos el 95% de nuestro genoma a causa de un ancestro en común luego del cual nuestros caminos evolutivos se habrían separado hace unos 6 millones de años. Luego, saltan a la vista también las diferencias: los chimpancés poseen mayor vello corporal, extremidades superiores más largas que les permiten también caminar con ellas (cuadrupedia), manos más largas que les permiten trepar árboles con mayor facilidad, sus caninos más grandes y principalmente su cerebro más pequeño. La importancia de nuestra dieta para poder mantener una capacidad craneana mayor es enorme, pues tener cerebro más grande implica también un mayor consumo de calorías. En el ser humano, solo el funcionamiento del cerebro en descanso toma del 20 al 25% del requerimiento total energético de un adulto, mientras que en primates no humanos se muestra una utilización del 8 al 10%, e incluso en otros mamíferos se nota un uso energético cerebral del 3 al 5% de sus necesidades calóricas totales.

Alrededor de 6 a 8 millones de años atrás nuestro antepasado en común con los chimpancés debió haber vivido en densos bosques (como lo hacen estos primates actualmente) y para conseguir su alimento que consistía en frutas, vegetales, hojas y en menor medida de carne no debía recorrer largas distancias; desplazándose así en sus cuatro miembros y colgándose de los árboles. Los restos del ejemplar encontrado que encaja mejor en éstas características es el Sahelanthropus tchadensis. Más tarde, apareció un individuo con la capacidad de desplazarse sobre sus dos miembros inferiores, tenía la habilidad de recorrer mayores distancias en busca de alimento pudiendo además utilizar sus brazos para transportar esa carga de regreso. El comienzo del plioceno debió haber ayudado bastante a la selección de esta nueva característica debido al enfriamiento que se produjo en el continente africano, convirtiendo algunas zonas boscosas en áreas más secas, como la sabana, en las que nuestro ancestro podía desplazarse con mayor facilidad y ayudaba a que estos tengan acceso a una mayor cantidad de alimento y de mejor calidad. De esta forma, obteniendo una mejor alimentación pudieron, eventualmente, mantener el costo energético de cerebros un poco más grandes. El homínido más antiguo encontrado que evidencia un bipedalismo es el Ardipithecus kadabba, de alrededor de 5 millones de años de antigüedad. Su capacidad craneana era de 300 a 350 centímetros cúbicos, volumen cerebral no mayor al de un chimpancé. Según estudios algunos estudios, se sugiere que el bipedalismo en nuestros ancestros evolucionó al menos en parte debido a que implica un menor consumo de energía que la cuadrupedia, desviando de esta forma esas calorías para que pudieran ser empleadas para la reproducción.

Consecuentemente, por obra de la selección natural, apareció un nuevo homínido con una capacidad craneal de 400 centímetros cúbicos. Es interesante conocer que en 2 millones de años de existencia del Australopithecus su capacidad cerebral tan solo creció 100 centímetros cúbicos, de 400cm3 hasta 500cm3; mientras que, posteriormente, desde Homo habilis
a Homo erectus existe un crecimiento cerebral de 300 centímetros cúbicos en tan sólo 300 mil años (600cm3, 900cm3 respectivamente). ¿Cómo puede ser esto posible?

Bueno pues el Homo habilis ("hombre habilidoso") se caracterizó por haber tenido la capacidad de elaborar herramientas a base de piedra. De esta forma, el homínido pudo obtener mejor alimento más fácilmente: cazaba animales, obteniendo un ingreso calórico mucho mayor al que obtenían sus antepasados al alimentarse en mayor parte de frutos o plantas. La diferencia entre estos alimentos está en su "densidad calórica"; mientras 100g de un vegetal nos proporciona cierto aporte calórico basado en carbohidratos y proteínas, la misma cantidad de carne aportaría mucha más energía basada en proteínas y grasas (con más del doble de aporte energético que proporciona un carbohidrato o una proteína). La evolución de la dentadura de estos individuos apoya la teoría. Los Australopithecus
poseían dentición particularmente especializada para alimentarse de toscas plantas: mandíbulas fuertes, crestas sagitales en el cráneo para el acoplamiento de fuertes músculos para masticar, molares recubiertos de una gruesa capa de esmalte. Mientras que la dentadura del Homo habilis era más delicada, no poseía crestas sagitales y sus molares eran más angostos a pesar de que su cuerpo era más grande, todo esto sugiere una dieta de carne en mayor parte.
Con esta dieta rica en calorías proporcionadas particularmente por las grasas, el homínido pudo mantener una capacidad craneana mayor en menos tiempo.



Siendo ya oficialmente carnívoros, nuestros antepasados cazadores debieron expandir su territorio para buscar más alimento, de forma que poco a poco iban colonizando nuevos lugares. Ya no se localizaban solamente en el continente africano sino que llegaban hasta Europa, China y la actual Indonesia, donde se han encontrado yacimientos de restos de especímenes de Homo erectus. La colonización del planeta comenzaba.
Junto con la progresiva expansión del cerebro se fueron desarrollando en los homínidos comportamientos sociales más complejos, de la misma forma que mejores tecnologías: herramientas de caza, utensilios para procesar mejor los alimentos, cocción de la comida, la ganadería, la agricultura; todas estas técnicas optimizaban la nutrición del ser humano y muchas de las cuales son utilizadas hoy en día.

Por último, un gran problema surge en los últimos tiempos: la sobrealimentación. Varios países industrializados poseen altas tasas de obesidad y junto con ellas altos índices de enfermedades relacionadas con el sobrepeso, esto ha producido un aumento de la mortalidad en esas poblaciones. Al parecer, el mismo método que nos llevó a poseer un volumen cerebral de 1400 centímetros cúbicos con el que fuimos capaces de dispersarnos por todo el planeta masivamente: desarrollar todo el conocimiento, cultura y tecnología que ahora poseemos, es lo que está provocando que seamos cada vez menos. El ser humano habrá que esperar qué tiene deparada la selección natural para el futuro, quizá algún momento seamos una especie extinta en los archivos del suelo terrestre que tuvo "el privilegio" de destruirse a sí misma, o tal vez nos convirtamos en un rústico homínido más en la línea evolutiva.

Redactado por: Roberto Vallejo


Para mayor información (referencia):

http://people.bu.edu/sobieraj/nutrition/EvolutionNutrition.html

4 comentarios:

Carlos Antonio dijo...

Interesante que la evolución en los últimos 3 millones de años haya sido tan rápida. Las glaciaciones tuvieron fuertes efectos en todo el mundo. Por ejemplo, un elevado porcentaje de especies de vertebrados terrestres en la acutalidad son producto de estos efectos de especiación. Sin embargo, 3 millones de años no es realmente mucho tiempo en escala geológica y hasta evolutiva. Por tanto, las diferencias entre las especies hermanas resultantes tienden a ser muy pocas, no es como las claramente evidentes entre un humano y un colibrí (separados por aprox. 310 millones de años). Algunas aves especiadas por las glaciaciones difieran en tan pocas cosas como que una tiene las plumas del vientre de color amarillo y la otra de balnco (ej. Parula pitiayumi vs. P. americana). Si nosotros también somos producto de estos eventos climáticos, en realidad en términos biológicos tampoco es que diferamos mucho de nuestros ancestros; solo entre humanos y chimpancés las diferencias son del 99% (y se separan por casi 6 mas!), imagínensen entre nuestros ancenstros de hace 3 mas! Estructuralmente, los cerebros de un humano y un chimpancé son muy similares, cambian principalmente en tamaño no más. Así que nuestra evolución no ha sido muy especial en ese sentido. Ese aumento de volumen encefálico es equivalente a ese cambio de color en el vientre del pájaro en términos de diferencias totales de caracteres. Pero a veces pequeñas diferencias pueden disparar grandes cambios, miren a lo que hemos llegado, para bien o para mal.

Carlos Antonio dijo...

Fe de erratas!!!

No es diferencias del 99%, sino similitudes del 99% entre humanos y chimpancés, ahí sí tiene sentido mi comentario!

Carlos Antonio dijo...

A propósito, 6 mas = 6 millones de años

Vakdaro dijo...

La dieta es fundamental en el desarrollo. De hecho me parece un genial análisis pues, sin esa ganancia calórica no hay cerebro y sin cerebro no hay nada. El hambre es un motor importantísimo en cualquier contexto y de hecho es el impulsador de, por ejemplo, el comportamiento cooperativo, el siguiente paso para formar civilizaciones; no por nada, Isaac Asimov en su libro "Historia de los Egipcios" empieza con un análisis de aquellas características del NILO que le permitieron sustentar las actividades agrícolas para la fundación de los primeros asentamientos en esa región.