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lunes, 7 de octubre de 2024

LA REVOLUCIÓN DE LA LECHE

 



Corrían los años 70 cuando el arqueólogo de Princeton Peter Bogucki estaba excavando un yacimiento de la Edad de Piedra en las fértiles llanuras del centro de Polonia, donde hacía unos 7.000 años los primeros agricultores de Europa central habían dejado fragmentos de cerámica, entre otros unos extraños artefactos horadados por pequeños agujeros que recordaban a cedazos o coladores, como si la arcilla roja con la que estaban confeccionados hubiera sido cocida después de ser perforada con trozos de paja.

Bogucki había visto utensilios similares en la casa de un amigo que los usaba para colar queso, por lo que especuló que la extraña cerámica polaca podría estar relacionada con la fabricación de queso. Pero por aquel entonces no tenía forma de comprobar su hipótesis.

Los misteriosos fragmentos de cerámica permanecieron almacenados hasta 2011, cuando la geoquímica de la Universidad de Bristol Mélanie Roffet-Salque analizó los residuos grasos conservados en la arcilla. Encontró indicios de abundantes grasas lácteas, evidencia de que aquellos primeros granjeros habían utilizado la cerámica como tamiz para separar los sólidos grasos de la leche del suero líquido. El hallazgo convirtió a los artefactos polacos en la prueba más antigua de la elaboración de queso.

Dibujos de vasos con tamiz reconstruidos y fotografías de fragmentos de la región húngara de Kuyavia sometidos a análisis de residuos lipídicos. Imagen.

La leche durante la última Edad de Hielo

Durante la glaciación del Wurm, conocida también como la última Edad de Hielo, la leche era una toxina porque, a diferencia de los niños, el intestino delgado de los adultos no podía producir la enzima lactasa necesaria para descomponer la lactosa, el principal azúcar de la leche, en dos azúcares más sencillos y digeribles: glucosa y galactosa.

Pero cuando hace unos 11.000 años la agricultura comenzó a reemplazar a la caza y la recolección en Oriente Medio, los pastores de ganado aprendieron a fermentar la leche para hacer queso o yogur reduciendo con ello la lactosa a niveles tolerables. Varios miles de años después, una mutación genética se extendió por Europa y otorgó a los humanos la capacidad de producir lactasa (y beber leche) durante toda nuestra vida. Esa adaptación abrió una nueva y rica fuente de nutrición que servía de alimento cuando las cosechas fallaban.

Esta revolución de la leche en dos etapas pudo haber sido un factor fundamental que permitió que grupos de agricultores y pastores del sur se extendieran por Europa y desplazaran a las culturas de cazadores-recolectores que habían vivido allí durante milenios. Esa ola migratoria dejó una huella duradera en Europa, donde, a diferencia de muchas regiones del mundo, la mayoría de las personas pueden tolerar hoy la leche.


Estómagos fuertes

La práctica totalidad de los niños pequeños producen lactasa y pueden digerir la lactosa de la leche materna. Pero a medida que maduran, la mayoría desactiva el gen de la lactasa. Solo el 35% de la población humana puede digerir la lactosa después de los siete u ocho años. Cuando te vuelves intolerante a la lactosa y bebes un vaso de leche, no mueres, pero enfermas de disentería.

La mayoría de las personas que conservan la capacidad de digerir la leche pueden rastrear su ascendencia hasta Europa, donde esa capacidad parece estar vinculada a un único nucleótido en el que la citosina del ADN cambió a timina en una región genómica no muy alejada del gen de la lactasa. Hay otros tres focos de persistencia de la lactasa en África occidental, Oriente Medio y el sur de Asia que parecen estar vinculados a otras tantas mutaciones separadas.

El cambio de un solo nucleótido en Europa surgió hace relativamente poco tiempo. Analizando las variaciones genéticas en las poblaciones modernas y realizando simulaciones por ordenador de cómo la mutación genética relacionada podría haberse propagado a través de las poblaciones antiguas, se ha calculado que el llamado alelo LP, responsable de la persistencia de la lactasa, surgió hace unos 7.500 años en las amplias y fértiles llanuras de Hungría.

Un gen poderoso

Una vez que apareció el alelo LP, ofreció una importante ventaja selectiva: las personas con la mutación habrían producido hasta un 19% más de descendencia fértil que quienes no lo tenían. En un ejemplo de coevolución retroalimentada entre genes y cultura, si esa ventaja se acumula a lo largo de varios cientos de generaciones, podría ayudar a que una población se apoderara de todo un continente.

Para investigar la historia de esa interacción y responder a una cuestión clave sobre los orígenes de los europeos modernos, la del debate “evolución versus reemplazo” que consiste en saber si los europeos modernos descendemos de agricultores de Oriente Medio o de cazadores-recolectores autóctonos. Dicho de otro modo: ¿Las poblaciones nativas de cazadores-recolectores europeas se dedicaron a la agricultura y al pastoreo o hubo una inmigración de colonos agrícolas que superaron a los locales gracias a una combinación de genes y tecnología?

Una evidencia sólida surge de los estudios de huesos de animales encontrados en yacimientos arqueológicos. Si el ganado se cría principalmente para la producción lechera, los terneros generalmente son sacrificados antes de su primer año para que sus madres se puedan ordeñar. Por el contrario, el ganado criado principalmente para la producción de carne se sacrifica más tarde, cuando ha alcanzado su tamaño corporal completo. El patrón, aunque no las edades, es semejante para las ovejas y las cabras, que también participaron en la “revolución lechera”.

Los estudios de patrones de crecimiento de los huesos sugiere que la producción lechera en Oriente Medio puede remontarse a cuando los humanos empezaron a domesticar animales allí hace unos 10.500 años, lo que la situaría justo después de la transición neolítica en Oriente Medio, cuando una economía basada en la caza y la recolección dio paso a una dedicada a la agricultura, en la que la producción lechera pudo haber sido una de las razones por las que las poblaciones humanas empezaron a domesticar rumiantes como vacas, ovejas y cabras.

Durante aproximadamente dos milenios, la industria lechera se expandió luego desde Anatolia hasta el norte de Europa acompasada con la transición neolítica. Por sí solos, los patrones de crecimiento no indican si la transición neolítica en Europa se produjo por evolución o por reemplazo, pero los huesos de ganado ofrecen pistas importantes.

En un estudio pionero se descubrió que en los yacimientos neolíticos de Europa el ganado domesticado estaba más relacionado con las vacas de Oriente Medio, y no con los uros salvajes autóctonos. Esa es una potente pista de que los pastores que llegaron trajeron consigo su propio ganado en lugar de domesticarlo in situ. Una historia similar está surgiendo de los estudios de ADN humano antiguo recuperado en algunos yacimientos de Europa central, que sugieren que los agricultores neolíticos no descendían de los cazadores-recolectores que vivían allí previamente.

En conjunto, los datos ayudan a esclarecer los orígenes de los primeros agricultores europeos, porque si bien durante mucho tiempo la corriente principal de la arqueología europea continental sostuvo que los cazadores-recolectores del Mesolítico se convirtieron en agricultores del Neolítico, básicamente lo que se está demostrando es que eran completamente diferentes.

Leche o carne

Dado que la producción lechera en Oriente Medio comenzó miles de años antes de que apareciera el alelo LP en Europa, los antiguos pastores debieron encontrar formas de reducir las concentraciones de lactosa en la leche. Parece probable que lo hicieran elaborando queso o yogur.

Para comprobar esta teoría, se han realizado pruebas químicas de la cerámica antigua. La arcilla gruesa y porosa contiene suficientes residuos para que los químicos puedan distinguir qué tipo de grasa se absorbió durante el proceso de cocción: si era de carne o leche, y si era de rumiantes como vacas, ovejas y cabras o de otros animales.

La grasa de leche encontrada en cerámica del Creciente Fértil de Oriente Medio que se remonta al menos a 8.500 años atrás ofrece una evidencia clara de que los pastores de Europa producían queso para complementar sus dietas hace entre 6.800 y 7.400 años. Para entonces, los productos lácteos se habían convertido en un componente de la dieta neolítica, pero todavía no eran una parte dominante de la economía.

Ese siguiente paso se produjo lentamente y parece haber exigido la difusión de la persistencia de la lactasa. El alelo LP no se volvió común en la población hasta algún tiempo después de su aparición: la mutación en muestras de ADN humano antiguo aparece hace apenas 6.500 años en el norte de Alemania.

Los modelos de poblaciones explican cómo se pudo haber propagado la mutación. A medida que las culturas neolíticas de Oriente Medio se desplazaban hacia Europa, sus tecnologías agrícolas y ganaderas las ayudaron a competir con los cazadores-recolectores locales. Y a medida que los pobladores meridionales avanzaban hacia el norte, el alelo LP navegó sobre la corriente migratoria.

La persistencia de la lactasa tuvo más dificultades para establecerse en algunas partes del sur de Europa, porque los agricultores neolíticos se habían establecido allí antes de que apareciera la mutación. Pero a medida que la sociedad agrícola se expandió hacia el norte y el oeste en nuevos territorios, la ventaja proporcionada por la persistencia de la lactasa tuvo un gran impacto.

Los restos de ese patrón todavía son visibles hoy en día. En el sur de Europa, la persistencia de la lactasa es relativamente rara: menos del 40% en Grecia y Turquía. En Gran Bretaña y Escandinavia, en cambio, más del 90% de los adultos pueden digerir la leche.

El triunfo de la ganadería

Hace unos 5.000 años, a finales del Neolítico y principios de la Edad del Bronce, el alelo LP prevalecía en la mayor parte del norte y centro de Europa, y el pastoreo de ganado se había convertido en una parte dominante de la cultura. Los humanos descubrieron esta forma de vida y, una vez que obtuvieron los beneficios nutricionales, también aumentaron o intensificaron el pastoreo. Los huesos de ganado representan más de dos tercios de los huesos de animales en muchos yacimientos arqueológicos del Neolítico tardío y principios de la Edad del Bronce en el centro y norte de Europa.


Cabe preguntarse por qué la posibilidad de consumir leche supuso una ventaja tan grande en esas regiones. Es posible que, a medida que la gente se desplazaba hacia el norte, la leche habría sido una protección contra la hambruna. Los productos lácteos, que podían almacenarse durante más tiempo en climas más fríos, proporcionaban fuentes ricas de calorías que eran independientes de las temporadas de cultivo o de las malas cosechas.

Otros investigadores piensan que la leche pudo haber ayudado, sobre todo en el norte, por su concentración relativamente alta de vitamina D, un nutriente que puede ayudar a prevenir enfermedades como el raquitismo. Los seres humanos sintetizan vitamina D de forma natural sólo cuando se exponen al sol, lo que dificulta que los habitantes septentrionales produzcan suficiente durante los meses de invierno. Pero la persistencia de la lactasa también arraigó en la soleada España, lo que pone en duda el papel de la vitamina D.

El método pluridisciplinar seguido para estudiar el papel de la leche podría también ayudar a desentrañar los orígenes de la amilasa, una enzima que ayuda a descomponer el almidón. Los científicos sugieren que el desarrollo de la enzima pudo haber seguido —o hecho posible— el creciente apetito por los cereales que acompañó al crecimiento de la agricultura. Los investigadores también quieren rastrear la evolución de la alcohol deshidrogenasa, que es crucial para la descomposición del alcohol y podría revelar los orígenes de la afición a empinar el codo de la humanidad.