sábado, marzo 25, 2017

Evidencia genética de adaptación a la comida cocinada

Los humanos ancestrales sufrieron un aumento en el tamaño corporal asociado a una reducción en el tamaño del intestino y de los dientes hace unos 2 millones de años. Estos datos biológicos indican el consumo de una dieta más fácil de digerir con una densidad calórica mayor y se han relacionado con el consuno de productos animales y el procesamiento de la comida. El cocinado facilita la digestión y reduce la termogénesis inducida por la dieta y por lo tanto aumenta la energía que se obtiene de alimentos que han consumido los homininos como los tubérculos y la carne.

Existen datos indirectos de una adaptación humana a la dieta cocinada como un mayor número de copias del gen de la amilasa salivar. Por otro lado la evidencia sobre el control del fuego es discutida. Parece aceptado que el fuego se controlaba hace 250.000 años, hay alguna evidencia ocasional hace 400.000 años y el fuego antropogénico más antiguo aceptado es el de la cueva de Wonderwerk en Sudáfrica, de hace 1 millón de años. Lo que también se cree es que una vez controlado el fuego su utilización para procesar alimentos debió ser casi inmediata. Estos cálculos sobre el posible origen del fuego para cocinar se solapan con la separación entre los humanos y el ancestro común con denisovanos y neandertales que se sitúa entre hace 275.000 años y 765.000 años. Sería interesante saber si la adaptación a la comida es anterior o posterior  a esta separación con neandertales y denisovanos.

Acaba de salir un estudio, en el que participa el antropólogo Richard Wrangham interesado en este tema desde hace mucho tiempo, en el que han realizado lo siguiente. Han alimentado a ratones con dietas crudas y cocinadas de dos tipos de alimentos, tubérculos y carne, y han visto los cambios en la expresión génica que se producen y han identificado los genes que se ven afectados por los cambios dietéticos. Luego han comparado la expresión de esos genes en humanos y en primates no humanos, como los chimpancés y han buscado señales de que hubiera una selección positiva de esos genes. Se han centrado en la expresión de estos genes en el hígado porque se sabe que la dieta afecta a la expresión de los genes en este órgano.

Los procedimientos técnicos son complejos pero lo que los científicos han encontrado es una serie de genes, siete en concreto, relacionados con el consumo de carne cocinada en vez de cruda y que hay datos de selección positiva en humanos pero no en chimpancés, estos genes se encuentran regulados a la baja en las ratas que consumen carne cocinada. Pero una cosa muy interesante es que seis de estos genes están relacionados con la inmunidad, es decir, que están implicados en procesos inmunes. Y la segunda cuestión interesante es que en estos genes supuestamente relacionados con la cocina todos los cambios en los nucleótidos ocurrieron antes de la división entre humanos y nendertales y denisovanos, aunque no se puede descartar que la causa de este hallazgo se deba al azar.

Así que en este artículo se presenta por primer vez evidencia de que  comer alimentos cocinados influencia la expresión génica en el hígado y que diferentes dietas vegetales o animales producen diferentes efectos en esa expresión. En cuanto a los genes que varían al comer carne cocinada, su relación con los procesos inmunes podría explicar la propuesta de que la carne cocinada previene la producción de respuestas inmunes costosas. Esto no está probado del todo y no se conoce  los componentes específicos de la carne cruda que podrían disparar una respuesta inmune pero hay datos de que el consumo de carne dispara la inflamación en humanos debido a la formación de anticuerpos contra el ácido N-glycolylneuramínico (Neu5Gc). Estos mecanismos inmunes están pendientes de aclaración pero los resultados de este estudio sugieren que la adopción del cocinado de alimentos por los homininos ancestrales facilitó el consumo de una dieta rica en carne lo cual tuvo un gran efecto en la evolución humana.

La otra cuestión importante que nos aclararía este estudio es que el uso del fuego para cocinar sería anterior a la existencia de los humanos modernos, es decir que ya estaríamos adaptados a una dieta cocinada antes de ser propiamente Homo sapiens. Como decía más arriba, la fecha en que empezó a utilizarse el fuego para cocinar es debatida. Hay evidencia de fuego controlado hace 1 millón de años y de hogueras hace 300.000, pero en los asentamientos neandertales no hay evidencia de fuego en todos ellos, hasta hace unos 40.000 años y la evidencia directa de comida cocinada es de hace unos 50.000 años. Pero según los datos de este estudio los cambios genéticos que indicarían adaptación a la comida cocinada se pueden datar entre 275.000 y 765.000 años atrás. Según esto, la preparación de alimentos ya se practicaba con una frecuencia alta como para haber tenido efecto en la evolución de neandertales y denisovanos aunque la evidencia arqueológica de fuego sea todavía escasa.




@pitiklinov

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sábado, febrero 18, 2017

La evolución de las canciones para niños

La explicación última de la existencia de la música es uno de los problemas no resueltos de la psicología evolucionista. Para algunos se trata de un subproducto de otras capacidades mientras para otros es una verdadera adaptación que aumenta la cohesión y unión del grupo. Recientemente ha aparecido un artículo que propone una explicación para las canciones dirigidas en concreto a los niños. La explicación que los autores dan para esta forma concreta de música se basa en la teoría de Trivers del conflicto padres-hijos planteando que sería el resultado de una “carrera de armamentos” con respecto a la atención que los niños pequeños demandan. Vamos a ver de forma resumida la hipótesis de estos autores.

Una primera suposición bastante segura es que la primera forma de música fueron las canciones vocales, con anterioridad a  la música interpretada con instrumentos. Los instrumentos más antiguos conocidos son los de viento (flautas) y parece lógico pensar que estos instrumentos simulaban la voz humana y no al revés. Por otro lado, en todos los lugares del mundo los padres cantan con frecuencia canciones a sus hijos incluidos pueblos cazadores recolectores como los Hadza de Tanzania o los iKung. También sabemos que los niños demuestran habilidades musicales desde edades muy tempranas. Los neonatos responden a ritmos, recuerdan canciones que oyeron en el útero y los niños están muy motivados para escuchar música y para bailar.

La teoría del conflicto padres-hijos viene a decir de forma resumida que los intereses de padres e hijos son confluyentes pero no al 100%. Un hijo sólo tiene el 50% de los genes de cada padre y los padres tienen intereses en otros hijos mientras que cada hijo tiene un interés primordial en sí mismo ya que sólo comparte el 100% de los genes consigo mismo. Un ejemplo de este conflicto sería el destete, un problema que se presenta en otros primates además de en humanos. Llega un momento en que la madre quiere retirar esa inversión en un hijo lo que llevaría a poder volver a quedarse embarazada mientras que el niño quiere que siga amamantándole e invirtiendo en él. Mehr y Krasnov proponen que un conflicto similar al del destete dio lugar a las canciones para niños pero el conflicto en este caso no ocurre por la lactancia sino por la atención paterna.

La mortalidad infantil fue muy alta en tiempos ancestrales: un 40-60% de los niños morían antes de la edad de 15 años. Los padres homínidos era probable que sobrevivieran a muchos de sus hijos. Las causas de la muerte eran infecciones pero también ataques por depredadores. Los niños pequeños no son capaces de protegerse a sí mismos, no tienen movilidad, y dependen para su supervivencia de la vigilancia paterna así que la atención paterna dirigida a ellos es un recurso vital para ellos. Esto crea una presión para que los niños demanden dicha atención, como garantía de su seguridad. Pero si los padres dedican atención sólo a un niño no pueden dedicarla a otros hijos o a otras tareas igualmente importantes para la supervivencia; es decir, tenemos un conflicto sobre un recurso limitado.

Además ocurre que la atención paterna es invisible. La mirada de los padres puede decir al niño que los padre están atendiendo pero no es del todo fiable, pueden estar mirando en la misma dirección pero no a ellos o pueden estar atendiendo sin mirar directamente. Así que una manera de resolver este conflicto son las vocalizaciones. Hablando al niño éste puede saber que está atendido y vigilado y que por lo tanto se encuentra seguro. Hablar a un niño requiere una concentración cognitiva y de la respiración lo que implica que no se puede estar haciendo otras cosas a la vez. Si las vocalizaciones incluyen ritmo y melodía es todavía una señal mejor de que el padre está concentrado en cantar y no en otras tareas. Así que cantar podría resolver las demandas de atención del niño y calmarle de la manera más rápida y efectiva. Los autores proponen que la carrera de armamentos por la atención llevaría primero a vocalizaciones no musicales y luego evolucionaría hacia vocalizaciones más musicales porque son una señal costosa de que se presta atención. 

La hipótesis de Mehr y Krasnov se aplicaría sobre todo a niños menores de un año, que no pueden andar, y menos a niños de 1-2 años. No sirve para niños mayores de dos años porque éstos ya son capaces de andar y de mantener la proximidad con los padres. Hay que tener en cuenta una diferencia muy importante entre otros primates y los humanos. En otras especies el hijo es transportado continuamente por la madre a la que el bebé se agarra todo el rato. Los niños humanos tiene un reflejo de presión ancestral pero no son capaces de agarrarse de igual manera a su madre. Esto crearía presiones para que los padres transportaran a los hijos y también en los niños para llorar y ser transportados el mayor tiempo posible y no ser dejados solos. Es muy interesante la observación que se ha comprobado de que los chimpancés lloran cuando están solos pero en cuanto la madre los coge se calman inmediatamente. Sin embargo, los humanos pueden llorar por largos periodos de tiempo incluso cuando son sujetados por uno de los padres. En resumen, una cría de chimpancé no necesita señales de atención porque es transportada continuamente y por eso no aparecería el conflicto por la atención del que estamos hablando en humanos.

Hasta aquí todo tiene bastante sentido y es aceptable asumir que las vocalizaciones pueden ser una solución al problema de la demanda de atención de los bebés. Lo que ya es más difícil de explicar es por qué las vocalizaciones resultado de esta carrera de armamentos dieron lugar a proto-melodías y posteriormente a melodías y además a un componente rítmico. Los autores hacen algunas propuestas basándose en supuestas preferencias armónicas y rítmicas que pueden ser innatas en la especie humana pero creo que no resultan convincentes. En cualquier caso, ahí está la hipótesis y merece la pena conocerla.

@pitiklinov

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