La evolución del gran cerebro humano suele relacionarse con un aumento del consumo de carne y otros alimentos de alta densidad energética. Pero esa no es toda la historia. Ya en 2015, un grupo internacional de investigadores propuso que los alimentos ricos en almidón y su posterior cocinado también fueron fundamentales para satisfacer las necesidades metabólicas de un cerebro cada vez mayor.
Ahora, varios de esos científicos han ampliado la mirada hasta unos cuatro millones de años atrás. Su nuevo trabajo, publicado en Science, modeliza cómo pudieron cambiar las necesidades de glucosa y la disponibilidad de carbohidratos mientras el cerebro de nuestros antepasados pasaba de aproximadamente 300 gramos en Australopithecus afarensis a unos 1.500 gramos en Homo sapiens.
Un órgano pequeño que consume muchísima energía
El cerebro humano representa aproximadamente el 2% del peso corporal de un adulto, pero consume alrededor del 20% de su metabolismo basal. En un niño de cinco años, según los autores, esa proporción puede llegar al 66%.
Aunque supone solo alrededor del 2% del peso corporal, el cerebro adulto consume cerca del 20% de la energía que utiliza el organismo en reposo. Yuri ArcursSu combustible principal es la glucosa. El organismo también puede producirla internamente mediante procesos como la gluconeogénesis, a partir de determinados aminoácidos y otros precursores, por lo que los carbohidratos no son técnicamente imprescindibles para sobrevivir.
La hipótesis del nuevo estudio es más concreta: conseguir glucosa directamente de los alimentos habría sido metabólicamente ventajoso cuando aumentaron simultáneamente el tamaño cerebral y las exigencias de la reproducción.
Antes de las patatas y los tubérculos estuvo la fruta
Los investigadores construyeron un modelo con seis etapas evolutivas y diferentes proporciones entre alimentos animales y vegetales. En las fases más antiguas, los homininos probablemente obtenían una gran parte de su energía de plantas. El modelo estima que más del 65% de la energía podía proceder de azúcares presentes en frutas y otros alimentos dulces, entre ellos la miel cuando estaba disponible.
No se trata del azúcar refinado que encontramos actualmente en refrescos, bollería o golosinas. La fruta aportaba esos azúcares dentro de una matriz alimentaria que incluía agua, fibra, vitaminas y otros componentes. Con el paso del tiempo, la incorporación de más alimentos animales modificó la dieta, pero el creciente cerebro seguía necesitando glucosa.
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Cocinar el almidón cambió las posibilidades
Aquí aparece otro momento decisivo. El almidón está presente en tubérculos, raíces, semillas y otros alimentos vegetales, pero cocinarlo rompe su estructura y facilita enormemente su digestión por las enzimas humanas.
A medida que el procesamiento y el uso del fuego hicieron más accesible ese almidón, los autores plantean que pudo ir sustituyendo a los azúcares de la fruta como una fuente importante de glucosa.
Cocinar tubérculos y otros alimentos ricos en almidón facilitó su digestión y pudo aumentar la cantidad de glucosa disponible para el cerebro. CC0La idea encaja con un trabajo de 2015 de varios de los mismos investigadores, que ya relacionaba la expansión del consumo de almidón cocinado con las mayores necesidades energéticas del cerebro y con cambios en genes vinculados a la amilasa salival, una de las enzimas que comienza a digerir el almidón. La cronología exacta del uso habitual del fuego sigue siendo, sin embargo, una de las incertidumbres de esta hipótesis evolutiva.
El dato clave: hasta 250 gramos de glucosa al día
El modelo permite poner cifras a esas necesidades. Los autores estiman una demanda total obligatoria de glucosa de aproximadamente 150 a 200 gramos diarios en hombres adultos y unos 125 gramos en niños pequeños. El cálculo más elevado aparece entre las mujeres en edad reproductiva: entre 200 y 250 gramos diarios cuando se incorporan las necesidades de tejidos como la placenta, el feto y las glándulas mamarias.
Esta dimensión reproductiva ocupa un lugar central en el trabajo. Para que una característica evolutiva se mantenga no basta con sobrevivir: también debe ser compatible con el embarazo, el desarrollo fetal y la lactancia.
Las pistas están también en nuestros dientes y genes
El argumento no procede de un fósil que permita saber exactamente qué comía cada especie. Los investigadores combinan metabolismo y fisiología actuales con diferentes pistas evolutivas.
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Entre ellas figuran la morfología dental, la presencia de caries en restos antiguos, los isótopos conservados en dientes, la capacidad de distinguir colores asociada a la selección de frutos maduros, los receptores del sabor dulce y cambios genéticos relacionados con la digestión y el metabolismo de los carbohidratos. Es, por tanto, una reconstrucción mediante modelización, no una demostración directa de la dieta de cada hominino.
Y tampoco significa que nuestra evolución justifique comer grandes cantidades de azúcar actualmente. El mensaje de los autores es otro: carne, grasas y proteínas fueron importantes, pero la historia del crecimiento cerebral también pudo depender de una fuente de energía menos visible en el registro arqueológico. Primero fueron los azúcares de frutas y miel; después, los almidones que aprendimos a procesar y cocinar.
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