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Publicado el 08 de julio de 2024 por Guillermo Zorrilla Revilla

Estudios de la bioenergética humana: conociendo nuestra evolución fisiológica y conductual a través de un puñado de kilocalorías

Autores: Guillermo Zorrilla Revilla

 

Como bien sabemos, la evolución de nuestros ancestros se puede reconstruir gracias a diferentes pistas que encontramos de ellos. Un ejemplo singular que nos viene a la cabeza son sus restos óseos, sus herramientas en piedra o hueso, restos animales o vegetales que formaban parte de su dieta, e incluso elementos más minúsculos como isótopos, fitolitos o incluso ADN, que pueden aportar información sobre su evolución biológica y conductual.

 

Parecería que todo está inventado respecto a los estudios del pasado de nuestros ancestros, pero si algo define a nuestra especie es la búsqueda incesante de nuevas respuestas y el constante desarrollo de tecnología. Pues bien, gracias a estas peculiaridades que nos caracterizan como especie, y en lo que a mi investigación respecta, podemos conocer nuevos aspectos de la evolución mediante algo más ínfimo y casi intangible, pero a la vez fundamental para la vida de los organismos, la energía.

 

La energía tal como la conocemos hoy en día se expandió y transformó hace aproximadamente 14 mil millones de años durante una explosión llamada Big Bang, “surgiendo” así la cantidad exacta de energía que hoy existe. Si afinamos un poco, esta afirmación refleja la famosa Ley de Conservación de la Energía, que se resume en su célebre frase: la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma. Si nos fijamos bien y unimos cabos, la energía es, por lo tanto, limitada y finita.

 

Volviendo a lo que nos afecta, a la evolución, debido a que la energía es siempre la misma, los organismos vivos a lo largo del tiempo, y a través de la selección natural, han ido generando estrategias tanto fisiológicas como conductuales para obtener y distribuir eficientemente la energía disponible de su entorno entre el crecimiento, el mantenimiento, la supervivencia y la reproducción. La manera y la cantidad de energía que un organismo vivo dedica para estas opciones vitales es lo que conforma su modelo de Historia Biológica, un concepto fundamental en la biología evolutiva que también aplica a los homininos.

 

Como veis, estamos transitando un tema de lo más general a lo más particular, y por lo tanto, ahora toca centrarnos en nuestra línea evolutiva más reciente: los homininos. Pues bien, tales estrategias fisiológicas pueden incluir, por ejemplo, un tipo específico de metabolismo, la termorregulación corporal, el aumento del tamaño corporal, el modo de locomoción, o la acumulación de tejido adiposo. Por otro lado, las estrategias conductuales pueden concretarse en dividir de manera eficiente actividades de forrajeo en base a la edad o al género, la captación de recursos según su aporte energético en relación con el costo de adquisición, o la cooperación en la crianza de un individuo infantil.

 

Hasta ahora, todo puede parecer teórico y abstracto, pero puedo aseguraros que todo ello se puede medir, pesar y cuantificar. Creedme también si os digo que gracias a ello estamos conociendo nuevos aspectos sobre la evolución cultural y biológica de nuestros antepasados.

 

Gracias a diferentes técnicas y métodos prestados de las ciencias biomédicas, la fisiología del deporte y la nutrición humana, somo capaces de caracterizar energéticamente estas diferentes estrategias. Podemos hacerlo de manera directa usando la Calorimetría Indirecta Ventilatoria, que mide el consumo de oxígeno y nos aporta la cantidad de kilocalorías gastadas en reposo o en una actividad física concreta, o bien utilizando el Agua Doblemente Marcada (del inglés Doubly Labeled Water), una novedosa técnica que mide la proporción de isótopos de deuterio y oxígeno que el cuerpo humano utiliza para gastar energía. Pero también disponemos de variables indirectas o proxies que nos informan sobre estas estrategias de inversión energética, como ciertos parámetros de composición corporal medidos por Absorciometría Dual de Rayos X (masa grasa, muscular, y ósea), el crecimiento corporal estimado mediante antropometría, o la medición de ciertas hormonas asociadas con la activación del sistema inmunológico, entre otros métodos.

 

Pues bien, seguramente ahora os estaréis preguntando cómo medimos esas variables que nos hablan cómo invertimos energía en nuestra fisiología y en nuestros comportamientos en un hominino del pasado. La respuesta es simple: debemos hacerlo en los homininos que aún están vivos hoy en día, es decir, en nuestra propia especie.

 

Por lo tanto, todas estas preguntas y técnicas se aplican a personas actuales, como tú y como yo, con diferentes edades, estados de desarrollo, sexo, estilos de vida y condiciones fisiológicas. El objetivo de centrarse en esta diversidad es comprender cómo utilizamos la energía que el entorno nos proporciona, y luego hipotetizar y modelar cómo podría haber sido en el pasado. Y puede parecer baladí, pero la energía que un medio ambiente ofrece a un niño en la selva amazónica y cómo la invierte en su sistema inmunológico debido a la gran cantidad de patógenos presentes o a la actividad física para conseguir alimentos, influye significativamente en su crecimiento corporal. En contraste, un niño en una urbe occidental puede abrir un frigorífico y abastecerse fácilmente de recursos energéticos, destinando la energía principalmente al crecimiento, ya que no enfrenta un entorno hostil para su sistema inmunológico. Este es solo un ejemplo de las múltiples posibilidades que ofrece este nuevo marco de investigación.

 

En lo que concierne a mi trabajo como investigador, durante los últimos 8 años me he dedicado a estudiar cómo los individuos no adultos distribuyen su presupuesto energético entre crecimiento y creación de tejidos corporales o la actividad física. Conocer cómo los más pequeños de nuestra especie invierten su energía entre diversas opciones nos ayuda a entender la evolución de estas estrategias conductuales y fisiológicas, con el principal objetivo de comprender las causas y las consecuencias de la prolongación de nuestra inmadurez y la incorporación de una nueva fase vital en Homo sapiens: la adolescencia.

 

Como se puede ver, algo tan primario, antiguo y fundamental, que existió mucho antes de que surgiera la vida en nuestro planeta, puede ofrecer una nueva perspectiva sobre nuestra evolución como especie.

 

Pie de foto: Imagen de individuos no adultos replicando actividades de recolección mientras se mide su gasto energético a través de la Calorimetría Indirecta Ventilatoria. Fuente: tesis doctoral de Guillermo Zorrilla-Revilla.