El coste energético de masticar puede haber dado forma a la evolución de los homínidos
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Antes de la llegada de la cocina, nuestros antepasados homínidos probablemente pasaban mucho tiempo masticando. Y según un nuevo estudio publicado hoy (17 de agosto) en Science Advances, probablemente gastaron una gran cantidad de energía al hacerlo. Tanta energía, de hecho, que puede haber dado forma a la evolución del sistema musculoesquelético humano primitivo, dicen los científicos.
El estudio no profundiza en el registro fósil. En cambio, los investigadores midieron cuidadosamente cuánta energía queman los humanos al masticar y descubrieron que masticar un chicle inodoro e insípido eleva la tasa metabólica del cuerpo entre un 10 y un 15 por ciento por encima de la línea base.
Hasta donde yo sé, esto es el primer estudio que analizó la energía de la masticación, dice Peter Lucas, un antropólogo de la Universidad George Washington que no participó en el estudio pero brindó comentarios a los autores sobre un borrador anterior del manuscrito. Y realmente necesita ser elogiado por esa razón.
Las estimaciones de cuánto tiempo los humanos han estado cocinando van desde hace 500.000 a 2 millones de años, dice Lucas. Nuestra capacidad para extraer el exceso de calorías de las carnes y los alimentos ricos en almidón a través del calor y el uso de herramientas cambió toda la energía de los humanos modernos. Y básicamente, se podría decir que permitió la formación de un cerebro muy grande. De esta manera, el metabolismo de la masticación sigue siendo una de las cuestiones fundamentales de la evolución, dice, ya que puede decirnos cómo cocinar representa un punto de inflexión en la trayectoria evolutiva de la humanidad.
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El estudio comenzó con una conversación durante el almuerzo. El coautor del artículo, Adam van Casteren, antropólogo de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, observó a su compañero de trabajo masticar (y continuar masticando) una ensalada y comenzó a preguntarse cuánta energía más se invertiría en comer una ensalada en comparación con comer una comida cocinada. ? Así que él y sus colegas diseñaron un experimento para probar precisamente eso.
Los investigadores colocaron una cohorte de voluntarios (6 hombres y 15 mujeres) en un sistema de campana ventilada diseñado para medir el metabolismo. Las máquinas, que según van Casteren se parecen un poco a un casco de astronauta, miden el consumo de oxígeno y la emisión de CO2. Luego, los autores usan las medidas para calcular el gasto de energía de cada participante.
El sistema de campana ventilada de la Universidad de Maastricht solía medir el oxígeno consumido y el dióxido de carbono producido durante actividades como masticarAmanda Henry
Primero, se pidió a los voluntarios que se quedaran quietos dentro de la cámara durante 45 minutos, lo que proporcionó a los investigadores una medida de referencia de cuánta energía gastaron en reposo. Luego, les pidieron a los voluntarios que masticaran un chicle sin olor ni sabor mientras estaban dentro de la cámara durante 15 minutos. Los investigadores probaron dos niveles de rigidez de las encías con cada voluntario. Los autores no usaron alimentos que los sujetos pudieran tragar porque al hacerlo aceleran los procesos metabólicos en el tracto digestivo, lo que aumenta el gasto de energía, y su objetivo era aislar el costo de masticar.
Descubrieron que la goma de mascar blanda aumentaba la cantidad de energía que gastaron los voluntarios en un 10 por ciento sobre la línea de base inicial, mientras que el chicle duro aumentó el uso de energía en un 15 por ciento. van Casteren dice que estaba bastante sorprendido de que vieras tal salto entre las dos encías. Se preguntó en voz alta: ¿Cuál sería la diferencia si en realidad les diéramos un alimento duro o fibroso o algo así?
La goma de mascar más dura era significativamente más suave que la mayoría de los alimentos derivados de plantas, anotaron los autores. . Y eso podría significar que el costo metabólico medido de masticar es una subestimación. Cuando los investigadores utilizaron un EMG para registrar la actividad eléctrica de uno de los músculos maseteros de la mandíbula de los sujetos en respuesta a masticar chicle duro o blando, descubrieron que el sujeto masticaba el chicle blando con más frecuencia pero producía más fuerza para masticar el chicle duro. indicar la cantidad de fuerza necesaria es un factor clave del costo energético de las masticaciones. que se descomponen a medida que se mastican, ya que estos últimos habrían sido más directamente comparables con los alimentos reales. Por supuesto, los sujetos tendrían que evitar tragar nada, dice, lo que requiere que los investigadores también calculen el costo energético de escupir para medir con precisión el gasto de energía de la masticación sola. Eso podría resultar complicado, pero aún así, le gustaría ver estudios futuros que lo intenten para aumentar la relevancia del trabajo y ayudar a dilucidar el significado evolutivo potencial de masticar.
Los humanos modernos son bastante extraños, dice van Castaren. No masticamos mucho porque cocinamos y procesamos todos nuestros alimentos antes de comer. Pero nuestros antepasados habrían pasado mucho tiempo masticando. Según un cálculo detallado de cuánto tiempo pasan los chimpancés masticando, nuestros primeros ancestros homínidos pueden haber estado masticando durante cinco o seis horas al día, dice, lo que les puede haber costado hasta el 5 por ciento de la energía. consumieron. Es posible que esto impulsara la evolución de la forma o la arquitectura muscular de la mandíbula, o los cambios en la morfología de los dientes, señala van Casteren.
Es una nueva perspectiva para interpretar los cambios en el registro fósil, dice van Casteren.