Cambios en la dieta impulsaron la evolución física de los primeros seres humanos
Mucho antes de tener los dientes adecuados, los primeros humanos ya se atrevían a masticar raíces y gramíneas. Un nuevo estudio apunta a que el comportamiento alimentario, más que los cambios en el entorno, impulsó avances evolutivos clave para nuestra especie.
Por Enrique Coperías
Australopithecus afarensis recolectando gramíneas en la sabana africana hace 3,8 millones de años. Esta escena ilustra el comportamiento alimentario innovador de los primeros homininos, quienes comenzaron a consumir plantas ricas en carbohidratos antes de desarrollar los dientes adaptados para procesarlas, un claro ejemplo de impulso conductual en la evolución humana.
Durante mucho tiempo, la evolución humana ha sido entendida como una respuesta directa a los cambios del entorno. Sin embargo, una nueva investigación liderada por científicos del Dartmouth College, en Estados Unidos, desafía esa noción con nuevos datos en la mano.
Publicado en la revista Science, este estudio aporta la primera evidencia directa en el registro fósil humano del impulso conductual, un proceso evolutivo en el que la conducta precede a la adaptación física. En otras palabras, los primeros homininos cambiaron su alimentación mucho antes de que sus cuerpos se adaptaran plenamente a esos nuevos hábitos alimentarios.
El equipo de investigación, liderado por los antropólogos Luke D. Fannin y Nathaniel J. Dominy, ha descubierto que los homininos comenzaron a consumir plantas graminoides—es decir, gramíneas y juncos ricos en carbohidratos—antes de que sus dientes evolucionaran para masticarlas eficazmente. De hecho, la evolución morfológica necesaria para procesar este tipo de alimentos ocurrió unos 700.000 años después del cambio en la conducta alimentaria.
«Podemos afirmar con certeza que los homininos eran muy flexibles en su comportamiento, y esa fue su gran ventaja —explica Fannin, investigador postdoctoral en Dartmouth y autor principal del estudio. Y añade—: Encontramos que el comportamiento puede ser en sí mismo una fuerza evolutiva, con consecuencias importantes para la morfología y la trayectoria alimentaria de los homininos».
En palabras de este antropólogo, «es una historia de innovación biológica. Nuestros antepasados estaban adoptando nuevas formas de alimentarse antes de tener la dentición adecuada para ello. Y eso es precisamente lo que predice la teoría del impulso conductual: que la conducta puede abrir nuevas vías evolutivas».
Contexto evolutivo: de los bosques a las sabanas
A medida que los primeros humanos se expandieron desde los frondosos bosques africanos hacia las sabanas abiertas, se enfrentaron a la necesidad de encontrar fuentes rápidas de energía. Esto los llevó a desarrollar un gusto por las gramíneas, no solo por las semillas (granos) que ofrecían calorías concentradas, sino también por las partes subterráneas ricas en almidón, como tubérculos, bulbos y cormos—tallos engrosados subterráneos— que les brindaban una reserva energética estable, disponible durante todo el año.
Para llevar a cabo el estudio, los expertos del Dartmouth College analizaron los isótopos estables del carbono (δ13C) y del oxígeno (δ18O) presentes en dientes fosilizados, con el fin de analizar la dieta de los homininos y otros primates fósiles que vivieron hace entre 4,8 y 1 millón de años. Específicamente, se estudiaron restos de especies como Australopithecus afarensis, Paranthropus boisei, Homo rudolfensis y Homo habilis.
Como referencia comparativa, también se analizaron los dientes de dos tipos de monos fósiles extintos: los teropitecos, grandes primates parecidos a los babuinos, y los colobinos, monos folívoros más pequeños.
Todos estos primates, incluidos los homininos, comenzaron a alejarse de las dietas basadas en frutas para consumir gramíneas y juncos hace entre 3,4 y 4,8 millones de años. Lo curioso de ello es que lo hicieron sin contar con los dientes ni los sistemas digestivos ideales para acometer este cambio en la dieta.
Representación de tres etapas clave en la evolución dietaria humana. Australopithecus afarensis (izquierda) inició el consumo de gramíneas hace 3,8 millones de años. Hacia 2,3 millones de años, Homo rudolfensis (centro) accedía regularmente a órganos subterráneos ricos en carbohidratos, como tubérculos y bulbos. Solo alrededor de 2 millones de años atrás, especies como Homo ergaster (derecha) desarrollaron molares más largos y pequeños, adaptados a procesar tejidos vegetales cocidos.
Qué son las plantas C4 y por qué son importantes
Los investigadores encontraron una clara señal de que los homininos comían plantas C4 antes de que su morfología se adaptara. Recordemos que los vegetales C4 son un tipo de planta que realiza la fotosíntesis de manera más eficiente en condiciones de alta luz solar, temperaturas elevadas y escasez de agua o dióxido de carbono. Su nombre proviene de que el primer compuesto estable que producen durante la fotosíntesis tiene cuatro átomos de carbono (C4), a diferencia de las plantas C3, como árboles y arbustos, que producen un compuesto de tres átomos de carbono.
Pues bien, mediante el análisis de los isótopos de carbono, detectaron que el consumo de plantas C4, como las gramíneas y los juncos, era significativo, incluso en especies con dientes poco especializados. Los cambios dentales, como el alargamiento de los molares, no aparecieron hasta centenares de miles de años después, en línea con lo que predice la hipótesis del impulso conductual.
«Los antropólogos suelen asumir comportamientos en función de rasgos morfológicos —señala Dominy, profesor de Antropología Evolutiva en Dartmouth—. Pero estos rasgos pueden tardar medio millón de años o más en aparecer en el registro fósil. En cambio, las firmas químicas que analizamos son una prueba clara de un comportamiento alimentario novedoso, independiente de la morfología».
Este desfase temporal fue medido también en otras especies. Por ejemplo, en los teropitecos el cambio dietario precedió en casi 900.000 años a la adaptación dental. En los homininos, la evolución morfológica comenzó a coincidir con el surgimiento de especies como Homo habilis y Homo ergaster, hace unos 2 millones de años, cuando los dientes comenzaron a cambiar significativamente y mostraban una reducción general del tamaño pero un alargamiento de los molares, lo cual facilitaba la masticación de tejidos vegetales fibrosos.
Qué comían exactamente nuestros ancestros
Un hallazgo clave del estudio fue el uso del citado δ18O como indicador de las fuentes de agua y del tipo de tejido vegetal consumido. El δ¹⁸O es una medida isotópica que indica la proporción entre dos isótopos del oxígeno —el ¹⁸O (oxígeno-18) y el ¹⁶O (oxígeno-16)— en una muestra, comparada con un estándar de referencia. Esta relación se expresa en partes por mil (‰) y se utiliza ampliamente en estudios de clima, paleoecología, geología y biología evolutiva.
Al cotejar los valores de oxígeno de los dientes fósiles con los de animales coetáneos, como cebras, hipopótamos y ratas topo, los investigadores pudieron determinar si el agua ingerida provenía de la superficie (más evaporada) o del subsuelo (más enriquecida en ¹⁶O y menos evaporada).
Los resultados indicaron que a partir de hace 2,3 millones de años, los homininos empezaron a mostrar una disminución en los valores de δ18O, lo cual sugiere que pasaron de consumir gramíneas superficiales a ingerir tubérculos y bulbos subterráneos. Estos órganos vegetales están cargados de carbohidratos y agua no evaporada, lo que los convierte en una fuente energética importante.
«Proponemos que este cambio hacia los alimentos subterráneos fue un momento clave en nuestra evolución —afirma Fannin en un comunicado del Dartmouth College—. Creó un exceso de carbohidratos disponible durante todo el año, lo que permitió a nuestros ancestros alimentar tanto a sí mismos como a otros».
«Esta transición dietética refleja no solo un cambio de lo que se comía, sino de cómo se obtenía —explica Dominy—. Excavar raíces y tubérculos requiere una conducta más compleja y quizás el uso de herramientas rudimentarias, lo cual pudo haber favorecido el desarrollo de mayores capacidades cognitivas». Es más, a diferencia de la caza, la recolección de tubérculos suponía menores riesgos y era más constante y accesible, lo que podría haber favorecido el crecimiento del cerebro y el aumento del tamaño corporal en los primeros Homo.
La dieta que hizo crecer la sesera
El estudio sugiere que el cambio en la dieta precedió también a la expansión del cerebro humano, que comenzó alrededor de hace 2,1 millones de años. A pesar de teorías previas que vinculan este cambio a un aumento en el consumo de carne, no hay evidencias arqueológicas sólidas de un aumento en el consumo de carne entre los 2,3 y 1,6 millones de años atrás.
En cambio, el acceso a carbohidratos complejos provenientes de tubérculos parece una fuente más consistente y sostenible de energía para el cerebro. Además, el procesamiento de estos alimentos —por ejemplo, cocerlos o triturarlos con herramientas)— podría haber exigido y promovido una mayor sofisticación cognitiva, afirman los autores del estudio.
«Una de las grandes preguntas de la antropología es la siguiente: ¿qué hicieron los homininos de manera diferente que los otros primates —reflexiona Dominy—. Este estudio muestra que la capacidad para explotar tejidos vegetales de gramíneas pudo haber sido nuestra salsa secreta evolutiva».
Luke Fannin (izquierda) y Nathaniel Dominy, profesor de Antropología.
Las «raíces» del impulso evolutivo
Además de demostrar el desfase cronológico entre conducta y morfología, el estudio confirma otro aspecto fundamental del impulso conductual: la variabilidad conductual en los linajes ancestrales. Analizando la diversidad de dietas en distintas especies de homininos, los investigadores encontraron que los linajes más antiguos, como los australopitecos, tenían dietas más diversas que sus descendientes directos, como Paranthropus o los primeros Homo.
En especies como Paranthropus boisei, por ejemplo, los valores de δ13C —isótopo que permite diferenciar entre plantas C3 y C4 indican que su dieta pudo llegar a estar compuesta en casi un 100% por plantas C4 durante el periodo en que se formaban sus dientes. Sin embargo, esta transición no fue acompañada de inmediato por un cambio en la morfología dental, lo cual proporciona una cronología clara: la conducta precedió a la adaptación física.
Esta mayor flexibilidad alimentaria, a la que llaman tallo flexible, habría sido una condición previa para explorar nuevas estrategias de subsistencia.
«Nuestros datos muestran que la dieta de los australopitecos era un verdadero campo de pruebas evolutivas —dice Fannin—. Esa flexibilidad conductual les permitió probar nuevas fuentes de alimento, algunas de las cuales luego se consolidaron como rasgos adaptativos en sus descendientes».
Este patrón también se ha observado en otros grupos de mamíferos. Por ejemplo, en los suidos (cerdos fósiles) y elefantes ancestrales, el alargamiento de los molares apareció después de un aumento sostenido en el consumo de gramíneas, reforzando la idea de que la innovación conductual puede preceder e impulsar la innovación morfológica.
El legado de las gramíneas: de la sabana al supermercado
Las gramíneas han sido clave no solo para los antiguos homininos, sino para el mundo moderno. Hoy en día, nuestra economía global depende de unas pocas especies de gramíneas: trigo, maíz, arroz y cebada, todas ellas plantas C4 que proporcionan el grueso de la alimentación humana.
El hecho de que nuestros ancestros hayan sido capaces de aprovechar una fuente de energía poco atractiva y convertirla en un pilar evolutivo, habla de una innovación trascendental.
Un comportamiento novedoso, como excavar tubérculos, pudo haber desencadenado una cadena de cambios biológicos, desde dientes más largos hasta cerebros más grandes y mejores herramientas.
Innovación conductual vs. Adaptación ambiental
El estudio de Fannin, Dominy y sus colegas representa un avance sustancial en nuestra comprensión de la evolución humana. No solo aporta la primera prueba concreta de impulso conductual en el registro fósil, sino que reescribe parte del relato evolutivo tradicional.
En lugar de adaptarse pasivamente a los cambios del entorno, los homininos tomaron decisiones conductuales, como cambiar su dieta, que generaron nuevas presiones selectivas y moldearon sus cuerpos.
Este hallazgo invita a considerar que la innovación conductual, más que la simple adaptación ambiental, puede ser el verdadero motor de la evolución. Y nos recuerda que, desde nuestros inicios como recolectores de gramíneas, hasta nuestras civilizaciones agrícolas actuales, nuestra historia ha estado profundamente entrelazada con la habilidad de transformar la conducta en biología. ▪️
Información facilitada por el Dartmouth College
Fuente: Luke D. Fannin et al. Behavior drives morphological change during human evolution. Science (2025). DOI: 10.1126/science.ado2359
