Pensar sale caro. El cerebro humano pesa alrededor del 2 % del cuerpo de un adulto, pero consume una quinta parte de la energía que el organismo gasta en reposo, más del doble de lo que dedican a ese órgano el resto de primates. En un niño de cinco años, la factura alcanza el 66 %. Y ese gasto se paga en una moneda muy concreta: glucosa.
El equipo dirigido por Jennie Brand-Miller, profesora emérita de Nutrición Humana de la Universidad de Sídney, con la arqueóloga Karen Hardy (Universidad de Glasgow) y los investigadores David Raubenheimer y Les Copeland, ha publicado en Science un análisis que reordena el relato de la dieta prehistórica(1): los carbohidratos han aportado más de la mitad de las necesidades energéticas totales del linaje humano a lo largo de cuatro millones de años, un periodo en el que el cerebro pasó de los 300 gramos de Australopithecus afarensis a los 1.500 gramos del Homo sapiens.
Recreación de un antepasado humano comiendo fruta junto a un panal de miel, basada en los datos del estudio los azúcares naturales fueron la principal fuente de glucosa del cerebro antes del almidón cocinado / Imagen: IA
Un combustible ausente en la carne
Durante décadas, la explicación ha sido la carne. Muchos antropólogos han atribuido el crecimiento del cerebro al consumo creciente de alimentos de origen animal, que exigía herramientas para despiezar la presa y acceder a la grasa del tuétano. El argumento tiene sentido: las proteínas y las grasas de la fruta y las hojas están muy diluidas y obligan a masticar durante horas, mientras que un alimento animal es denso y se despacha rápido. Pero hay un problema.
El cerebro depende de un combustible que no está presente en la carne: la glucosa, y el cuerpo solo puede fabricarla por su cuenta de forma limitada
El cerebro depende de un combustible que no está presente en la carne: la glucosa, y el cuerpo solo puede fabricarla por su cuenta de forma limitada e ineficiente. Puede sintetizarla a partir de precursores como algunos aminoácidos, pero el proceso tiene un techo y resulta caro en términos energéticos. Tampoco sirve tirar solo de proteínas: en exceso provocan una intoxicación conocida como rabbit starvation –hambre del conejo–. Los propios autores subrayan, además, que los humanos no necesitamos más proteína, en proporción a la energía, que el resto de primates.
De ahí arranca el cálculo. Los investigadores han sumado la demanda obligatoria de glucosa de los tejidos que dependen de ella –cerebro, glóbulos rojos y riñones– y le han añadido la del embarazo y la lactancia. El resultado son entre 150 y 200 gramos diarios en un varón adulto, entre 200 y 250 en una mujer en edad reproductiva y unos 125 en los niños pequeños.
De la fruta al almidón cocinado
Con esas cifras en la mano, el equipo ha modelado la dieta de los homininos –el grupo que forman los humanos y nuestros antepasados inmediatos– a lo largo de cuatro millones de años. El punto de partida es Lucy, la Australopithecus afarensis que ya caminaba erguida y que, como los chimpancés actuales, era probablemente una especialista en fruta madura: más de dos tercios de su energía procedían de azúcares naturales.
Hace alrededor de un millón de años, el dominio del fuego permitió que el almidón cocinado, mucho más digerible que el crudo, sustituyera a parte de los azúcares
Hace alrededor de un millón de años, el dominio del fuego permitió que el almidón cocinado, mucho más digerible que el crudo, sustituyera a parte de los azúcares. Y hace unos 100.000 años, las piedras de moler y los hogares indican que el almidón encerrado en los cereales pasó a estar al alcance. Machacar y cocinar no aportaba simplemente más calorías: liberaba glucosa de forma específica.
El modelo avanza en seis escalones, incorporando proporciones crecientes de alimento animal: desde el 5 % de las calorías al principio hasta el 35 % o el 50 % del final, tomado de la dieta conocida de recolectores actuales de climas cálidos. En una población de Homo sapiens con un 65 % de alimentos vegetales, los azúcares y el almidón aportan alrededor de un 25 % de la energía cada uno, frente a un 19 % de proteínas.
Hay una hipótesis añadida que el trabajo recoge: la frugivoría –alimentarse sobre todo de fruta– pudo ser lo que puso en marcha la evolución de cerebros grandes. En el bosque tropical, dar con los mejores frutos exigía memoria para recordar cuándo y dónde maduraban, y estrategia para adelantarse a las aves y a otros competidores.
El coste de la reproducción
El apartado más novedoso del análisis es el que suele quedar fuera de las reconstrucciones de la dieta prehistórica: la reproducción. El feto y la placenta no usan la glucosa solo como energía, sino como material de construcción de los tejidos en crecimiento: la síntesis de ADN, ARN y de las membranas de las células nerviosas la necesita. Y durante la lactancia, una mujer emplea unos 80 gramos de glucosa al día en fabricar los azúcares de la leche.
¿Consumían los primeros homininos carbohidratos suficientes para cubrir esa demanda? Sí, si eras un macho; a duras penas, si eras una hembra gestante
¿Consumían los primeros homininos carbohidratos suficientes para cubrir esa demanda? Sí, si eras un macho; a duras penas, si eras una hembra gestante. Esa es la respuesta que da el modelo, y de ella se deriva el resto del argumento. Cuando la proporción de alimento animal sube, el balance de carbohidratos –la diferencia entre lo que la dieta aporta y lo que el organismo necesita– se vuelve negativo, y aumenta la probabilidad de cetosis precisamente en las mujeres en edad reproductiva.
El problema se agravó al salir de los trópicos. En los territorios fríos y áridos abundaban las plantas, la proteína y la grasa de los huesos, pero la fruta y la miel eran estacionales. Los autores especulan con que esa escasez seleccionó genes que elevan el nivel de glucosa en sangre, lo que mejoraba el crecimiento y la supervivencia del feto. Hoy, esos mismos genes probablemente nos predisponen a la diabetes tipo 2 y a la enfermedad cardiovascular.
El trabajo no niega el papel de la carne: los alimentos animales aportaron proteínas y grasas de gran densidad energética y contribuyeron a la reducción de los dientes, la mandíbula y el aparato digestivo. La propuesta es de funciones complementarias. Otras pistas apuntan en la misma dirección: la visión en color, las caries en dientes fósiles, los isótopos estables, los receptores del sabor dulce y varias variantes genéticas del metabolismo de la glucosa.
De ahí extraen los autores una lección para la mesa de hoy. Sus resultados explican, dicen, por qué un ser humano sano necesita en torno a la mitad de su energía en forma de carbohidratos y por qué el sabor dulce resulta placentero: era la señal de un alimento que alimentaba cuerpo y cerebro. Con un matiz importante: en la naturaleza, los azúcares vienen acompañados de antioxidantes y otros compuestos que reducen el daño celular. Lo ideal, concluyen, es consumirlos así, como fruta, y no como azúcares refinados(2).
Referencias
- (1) A central role for dietary sugars in human evolution. Science.
- (2) Fruit, honey drove early human brain evolution. The Conversation.
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