BPH Tema 10 - Apuntes 10 PDF

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Tema 10 Biologia de las poblaciones humanas...

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16 Noviembre 2020 Es uno de los factores más importantes en los procesos de salud y enfermedad, una correcta alimentación es necesaria para mantener nuestro organismo funcionando y prevenir enfermedades. Los nutrientes proporcionan la energía necesaria pero también hay proteínas con función inmunológica. La alimentación es fundamental y lo ha sido siempre a lo largo de nuestra historia evolutiva. Hablaremos de la alimentación como factor ecológico limitante. La antropología nutricional La alimentación ha sido y continúa siendo una poderosa fuerza modeladora en la aparición y evolución de la especie humana y un importante factor generador de variabilidad. La Antropología Nutricional (AN) es una parte de la Antropología Física que estudia la alimentación y la nutrición de las poblaciones humanas con una perspectiva evolutiva y ecológica. Estudia el uso de los alimentos, la preparación de los alimentos. La nutrición estudia los nutrientes mientras que la alimentación estudia los alimentos. Con distintas alimentaciones se pueden conseguir nutrientes similares. Para la AN, las necesidades nutricionales de los seres humanos y sus patrones de alimentación han co-evolucionado como parte del proceso de selección natural, es decir, como adaptaciones que han ayudado a maximizar el éxito reproductivo de la especie humana a lo largo de su historia. Estas adaptaciones pudieron ser el resultado de un proceso de optimización en el que el equilibrio entre coste y beneficio nutricional formara parte del bienestar físico de un grupo o de una comunidad. Necesitamos energía para vivir y gastamos energía consiguiendo los alimentos. Ahora mismo casi no gastamos energía para conseguir los alimentos que consumimos pero nuestros antepasados, gastaban mucha energía para conseguir alimentos. Se trata de un proceso de adaptación que llevó a las poblaciones humanas a consumir unos alimentos u otros, preparar los alimentos de forma que los nutrientes fuesen más disponibles, todos esos patrones de alimentación desde el punto de vista de la Antropología Nutricional han co-evolucionado con otros procesos. La alimentación es un factor generador de variabilidad desde genética (adaptación al consumo de leche), variabilidad debida a que unas personas coman más que otras o gasten más o menos energia en su actividad física que puede ser determinante, en estatura tmb. Esta adaptación nutricional puede ser: • Adaptación filogenética que origina variabilidad genética en determinados genes y ésta este relacionada con el uso de los alimentos. El genotipo se adapta a lo largo de generaciones por selección natural. •

Adaptación fisiológica: Modificación del fenotipo a lo largo del ciclo vital dentro de los límites permitidos por el genotipo (plasticidad).

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Adaptación aprendida y cultural: adaptación cultural que es aprendida. Hay un comportamiento adquirido durante el ciclo vital sobre lo que se debe comer y lo que no. Por ejemplo, en algunos lugares les enseñan las plantas venenosas. Hay un comportamiento aprendido y ha sido beneficioso para la supervivencia de la especie. Ha permitido adaptar el comportamiento a esa disponibilidad de alimentos en nuestro medio ambiente. Modificación del comportamiento por una combinación de aprendizaje o de información transmitida culturalmente.

Evolución y dieta La forma de alimentarse tuvo un impacto sobre la aparición de la especie humana. En los últimos 5 millones de años cuando ya existían algunos homínidos que podían tener algunas características

únicas de los seres humanos como la marcha bípeda. Desde hace 4-5 millones de años han existido cambios en el medio ambiente (presiones selectivas) que dieron lugar a diferencias fisiológicas entre los seres humanos y otros primates. Comemos y preparamos el alimento de una forma diferente a otros primates. La adquisición de estas características/hábitos gracias a procesos de selección maximizó la calidad de la alimentación y el rendimiento en la búsqueda de alimentos. Desde Australopithecus hasta hace 10.000 años (cuando se produjo el cambio en obtención de alimentos) la alimentación humana se basó en la caza y la recolección. Haciendo uso de variedad de! especies vegetales y animales salvajes presentes en su medio ambiente, de las cuales solo algunas especies fueron domesticadas. El periodo de tiempo en el que nuestros antepasados evolucionaron fue un periodo en el que la caza y recolección era el modo de obtener alimentos. El hombre es un cazador-recolector que ha tenido poco tiempo para adaptarse por completo a los nuevos patrones nutricionales desarrollados con la producción de alimentos que, desde el punto de vista evolutivo, es relativamente reciente. (Cavalli-Sforza, 1981) - 10.000 años es muy poco tiempo como para que se hayan producido adaptaciones genéticas a esta nueva forma de alimentación. En este largo periodo en el que los homínidos vivieron como cazadores-recolectores, aparecieron la mayoría de los rasgos humanos y comportamientos relacionados con la alimentación: • Nuestros requerimientos nutricionales actuales: Ahora mismo hay una serie de nutrientes esenciales que no podemos conseguir de otra forma que no sea la alimentación. Estos requerimientos nutricionales provienen de ese periodo tan largo en el que su modo de alimentación estaba basado en la caza y la recolección. •

Adaptaciones a la adquisición y procesamiento de los alimentos: Desde que existe la especie humana hay evidencias de tecnología, utilizada en la alimentación. Utilizar herramientas que maximizan los nutrientes que se obtienen de los alimentos.

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Adquisiciones culturales o aprendidas de procesos para obtener y manipular alimentos para hacerlos más útiles. Uso o no de determinadas especies y cómo utilizarlas.

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Patrones de crecimiento y reproducción (niñez, adolescencia y lactancia): la niñez es típica del género homo, es una adaptación a la alimentación y a la reproducción porque permite prolongar más tiempo el crecimiento, permite a niños y niñas aprender y crecer durante un periodo más largo de tiempo, y por lo tanto aprender conductas/comportamientos de alimentación como qué pueden comer. Estos niños no compiten con los adultos para su supervivencia, los adultos se ocupan de ellos. Su desarrollo cognitivo durante este periodo también es importante, permite que los niños y las niñas no dependan de la lactancia y las madres pueden recuperar su función ovárica y reproducirse otra vez (adaptación reproductora).

Los requerimientos en nutrientes esenciales de los seres humanos son debidos a las circunstancias en las que se produjo su historia evolutiva Por ejemplo, la vía metabólica de la vitamina C.! La vitamina C es un nutriente esencial que se obtiene de la dieta. La carencia de vitamina C provoca escorbuto que se daba con gran frecuencia en grandes viajes transatlánticos. En algunas especies animales, se puede producir ácido ascórbico a partir de glucosa gracias a la enzima Gulonolactono oxidasa. Los invertebrados, insectos y peces no tienen esta vía metabólica. En pájaros de ordenes inferiores y reptiles sí que pueden obtener ácido ascórbico a partir de glucosa en una reacción que ocurre en los riñones. En los pájaros de órdenes superiores y mamíferos esta reacción se da en el hígado.

Los primates somos incapaces esto se debe a la pérdida o mutación del gen responsable de la síntesis de L-gulono-lactono oxidasa. Esta mutación fue debida a que en el medio ambiente de nuestros antepasados (ambiente tropical), había una abundancia de vitamina C. En esta reacción se gasta energía. En un ambiente tropical con una gran presencia de frutos que son fuente de vitamina C, era muy sencillo conseguir un fruto, hoja, vegetal con vitamina C, era menor el gasto energético en conseguir vitamina C del ambiente que el gasto energético de esta vía metabólica, se fue seleccionando esta mutación porque era energéticamente rentable en aquel entorno. El medio ambiente ha cambiado muchísimo desde entonces, ahora no se puede conseguir vitamina C de forma tan sencilla, pero no ha habido suficiente tiempo como para que se produzca una mutación genética. Se han desarrollado técnicas que han permitido maximizar la obtención de vitamina C (como el cultivo de vegetales ricos en vitamina c). Los requerimientos en nutrientes esenciales de los seres humanos son debidos a las circunstancias en las que se produjo su historia evolutiva. Otro ejemplo: El sentido del gusto está muy relacionado con esa adaptación al medio ambiente de hace tanto tiempo. Por ejemplo la adaptación al sabor amargo - El sistema de sensibilidad al sabor de la Phenilthiocarbamida. No todas las personas identificamos de igual manera el sabor amargo. El sabor dulce es preferido en general por los seres humanos porque se relaciona con disponibilidad de azúcar que a su vez se relaciona con obtención rápida de energía. La sensibilidad al sabor amargo de los phenilthiocarbonidos (-N-C=S) tiene una base genética, se trata de un gen recesivo y por lo tanto, los individuos que son homocigotos para este gen no reconocen el sabor amargo y los heterocigotos lo pueden identificar mejor o peor. Se trata de una adaptación genética que en su momento pudo tener ventajas y desventajas. Ventajas: aquellos sujetos que no identificasen le sabor amargo, podían consumir mayor cantidad de alimentos. Permite consumir determinados alimentos que de otro modo serían rechazados, de este modo se ampliaría el rango de elección. Desventajas: incapacita para detectar la presencia de toxinas como la cianida y los glicoalcaloides presentes en los alimentos. Consecuencias negativas (efecto tóxico). Muchos de los alimentos amargos contienen toxinas con cianida y glicoalcaloides. Muchos tubérculos, muchas nueces pueden ser tóxicas (mandioca contiene ciadina, castañas). Con la cocina y las preparaciones se fue eliminando ese riesgo. Nuestras necesidades nutricionales actuales provienen de ese periodo en el que la obtención de alimentos estaba basada en la caza y la recolección en un medio ambiente muy diferente (ambiente tropical). DIETA Y HOMINIZACIÓN Aproximadamente hace 1.800.000 años los primeros Homo erectus salieron de África. En este lugar donde apareció la especie humana hace 4 millones de años empezó a haber un proceso de desaparición de selva tropical y se fue convirtiendo en Savannah. La alimentación de las especies tuvo que adaptarse a la disponibilidad que proporcionaba el medio ambiente. Las especies de homínidos de esa zona geográfica fueron variando. Los cambios en la disponibilidad alimentaria ejercieron una influencia determinante sobre los homínidos que nos precedieron. Los Australopithecus (4m.a) eran vegetarianos especializados en una alimentación más blanda cuando había más frutos y hojas y cuando esto cambió y había menos alimentos y más secos, se especializaron en una alimentación más dura. Homo habilis (2.2m.a) empezó a incorporar la carne en su dieta. Desarrollaron una tecnología mucho más avanzada que facilitó el consumo de especies animales pero no se sabe si eran cazadores o carroñeros.

Homo erectus (1.8m.a) se observa que la caza de grandes mamíferos empezó a ser muy importante, incorporación de carne a la alimentación. Homo sapiens (12.000 - 10.000a) surge la agricultura y la ganadería - producción de alimentos. El comportamiento alimentario de los seres humanos actuales es muy diferente al de los demás primates, los cambios producidos en la dieta y en la forma de conseguir alimento han sido de gran importancia en los cambios evolutivos que han conducido al hombre moderno. Impacto de la alimentación en el desarrollo de rasgos homínidos. Las características más importantes que nos diferencian del resto de los primates están muy relacionadas con la alimentación son: • La marcha bípeda más que la postura erguida, porque algunas especies se pueden poner erguidas. La marcha por nudillos supone un gasto energético muy grande. En el medio ambiente en el que vivían, la marcha bípeda surgió como una adaptación muy importante y contribuyó a supervivencia de la especie porque la marcha por nudillos suponía un gasto energético!muy grande y necesitaban recorrer distancias muy grandes para conseguir alimento (en la Savannah). •

Grandes cerebros: El cerebro humano es más grande en relación al resto del cuerpo en comparación con otros primates. Esto condiciona el parto. El cerebro humano es muy demandante de energía, supone un gasto demandante en resposo. El cerebro consume el 25% del gasto en reposo. Para que la especie humana tuviese ese cerebro, se tuvo que cambiar la alimentación. Adaptaciones de conducta que permitiesen ahorrar más energía (marcha bípeda) y por otro lado adaptaciones en la alimentación para conseguir más energía (cambiar lo que comen - más nutrientes).

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Colonización de todos los ecosistemas: no todas las especies pueden vivir en todos los ecosistemas.!

Estas características son el resultado de procesos de selección natural que maximizaron la calidad de la alimentación y el rendimiento en la búsqueda de alimentos. Nos basamos en evidencias fósiles: piezas dentales, formas de la pelvis. Hay información fósil acerca de estas adaptaciones en la alimentación y la marcha bípeda. Al observar los restos fósiles y piezas dentales de Australopithecus se observa una alimentación diferente a la de los humanos actuales que apunta a una abundancia de alimentos vegetales. También hay restos fósiles que apuntan a una adoptación de la marcha bípeda cuando comienza la escasez en alimentos vegetales. El esqueleto de Australopithecus afarensis que ya tiene la pelvis rotada y también hay Huellas de Laetoli (3.7m.a) que dejaron en una capa de cenizas tras la erupción de un volcán que se encontraron en Etiopia que indica que ya habían adoptado la marcha bípeda. La marcha bípeda se supone que es lo que ocurrió primero. La pelvis es diferente es Australopithecus a pesar de que ya tiene las crestas iliacas hacia delante y que ya está rotada. Estas características indican que ya habían adoptado la marcha bípeda pero sus extremidades superiores siguen siendo más largas implicando que sigue teniendo un modo de vida arboricola. ¿Ventajas marcha bípeda? Se han seleccionado adaptaciones con las que se consiga energia y se pierda poca energia. En ese medio ambiente (caza-recolección) en el que se produjeron estos cambios, la marcha bípeda liberaba las extremidades superiores para transportar a las crías y los alimentos recolectados y

ponerlos a buen recaudo. También permite un mayor campo de visión por encima de la vegetación de sabana (protección de los depredadores). Todos esos alimentos se puedan consumir y mayor disponibilidad energética al ponerlos a buen recaudo. Además de una mayor disponibilidad energética, se produce un ahorro de energía porque la marcha bípeda permite regular mejor la temperatura corporal (solo tiene expuesta la cabeza y hombros al sol pero no todo el lomo) y es menos costosa que la locomoción cuadrúpeda desde un punto de vista energético. Adaptación de la marcha bípeda permitió ahorrar energía y además, conseguir más energía porque guardan la comida a buen recaudo. 17 Noviembre 2020 Aumento del tamaño del cerebro El tamaño del cerebro es muy grande en comparación con el resto del cuerpo. Si comparamos los cráneos de Australopithecus (4-4,5m.a) con cráneos de otras especies de género homo: el registro fósil indica que los cráneos de Australopithecus afarensis tenían aproximadamente una capacidad craneal de 385cm3. Un millón de años más tarde, los cráneos de Australopithecus africanus indican que la capacidad craneal aumentó unos 30cm3. 800.000 años más tarde, Australopithecus boisei y Homo habilis (en un periodo más corto de tiempo nos encontramos una capacidad craneal bastante superior) mostraron un incremento de 85cm3 en A. boisei y de casi 200cm3 en H.habilis. En menos de un millón de años, en los Homo erectus la capacidad craneal era 300cm3 superior. La capacidad craneal de Homo sapiens antiguo es aún más grande y en Homo sapiens actual aún más. La capacidad craneal de Australopithecus afarensis es parecida a la un chimpance actual. Este aumento en capacidad craneal representa un aumento del tamaño del cerebro. La cantidad de energía destinada al funcionamiento del cerebro aumentó mucho. El cerebro es un órgano muy demandante de energía. En reposo, el cerebro gasta un 25% de esa energía en reposo. ¿Qué factores nutricionales influyeron en el aumento del tamaño del cerebro? Nuestros antepasados tuvieron que disponer de más energía, obtenida de la alimentación, y a su vez, de una reducción del gasto energético - balance energético positivo. Empezaron a consumir una alimentación más rica en proteínas y nutrientes (consumir más energía). Al comparar el cráneo de Australopithecus boisei y el de Homo erectus observamos que el cráneo de Australopitecus boisei es más robusto, los rostros son macizos (cara muy grande con pómulos muy prominentes), tienen la cresta sagital donde se insertan los músculos temporales para la masticación y unos pómulos prominentes donde se insertan también músculos para la masticación. Esto indica que los músculos parara la masticación eran muy potentes así como las mandíbulas potentes indican que su alimentación era muy dura, los molares son muy grandes y tienen esmaltes muy gruesos y los incisivos y caninos son más pequeños. Por otro lado, en Homo erectus observamos que no existe cresta sagital, los pómulos son más pequeños, los molares más pequeños y con un esmalte más fino, los incisivos son más grandes. Frente a esos cambios medio ambientales en los que se produjo un aumento de la aridez y una reducción de variedad en alimentos vegetales disponibles y que los alimentos cada vez eran más duros y secos (raíces, tubérculos, frutos secos) estas dos especies que convivieron en el tiempo, desarrollaron estrategias diferentes y el género homo siguió adelante mientras que los Australopithecus se extinguieron. Australopithecus adopto una estrategia anatómica, una adaptación genética a frutos más duros y musculatura de masticación más fuerte mientras que los homo mostraron una estrategia de adaptación cultural, se adaptaron a estos cambios utilizando un comportamiento diferente, utilizando otros alimentos y que para conseguirlos necesitaban

desarrollar tecnología y la organización social, se caracterizan por ser los primeros grandes cazadores de manadas y mamíferos. La estrategia que tuvo más éxito fue el desarrollo de economía de caza-recolección (recolección de animales también). Incorporando carne a la alimentación consiguieron más energía y más nutrientes. En una cantidad más pequeña de alimento hay mas energía y mas nutrientes. Esa estrategia sirvió para conseguir más energía la cual fue necesaria para el incremento de tamaño del cerebro.! Por otro lado, al incrementar la proporción de alimentos animales contribuyó a una disminución del tamaño del intestino. Los herbívoros necesitan un intestino muy largo para que se produzcan las fermentaciones necesarias para hacer útiles esos aliementos. Por ejemplo, el almidón nuestro intestino no es largo ni tenemos los recursos para metabolizarlo. Cuanto mayor es la cantidad de presencia vegetal en la alimentación, mayor tiene que ser el colon y el colon tiene un gasto energético similar al del cerebro del 20-25% en reposo. En la especie humana, tenemos le colon más pequeño. Probablemente esas especies que fueron incorporando carne a su alimentación habitual, se fue produciendo una disminución en la longitud del colon que contribuyó al ahorro de energía y que fue fundamental en la expansión del cerebro. Clasificación de los animales actuales en base a lo que consumen predominantemente dependiendo de la base fundamental de su alimentación: •faunívoros (alimentos animales que incluyen insectos e invertebrados) •frugívoros (frutas y partes reproductoras de plantas) •granívoros (semillas y nueces), •gumnívoros (saps y gomas) •folívoros (hojas y partes estructurales de la planta). La expansión del cerebro no fue posible antes de que los homínidos adoptaran un tipo de dieta tan rica en calorías y nutrientes que cubriese sus necesidades. Colonización de otros ecosistemas Hay más de una teoría. Una de ellas es que Homo erectus migró hace apro...