Un Estudio Cambia la Dieta de los Paranthropus boisei

Un Estudio Cambia la Dieta de los Paranthropus boisei



Imagen: Recreación de un Paranthropus boisei comiendo un fruto de corteza dura, esta visión ha cambiado a raíz de la publicación de un artículo en PNAS, que demuestra que se alimentaba principalmente de pasto | Autor: Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation; Vía: ScienceDaily

Paranthropus boisei es un homínido bípedo que vivió entre el pleistoceno inferior y el medio hace entre 2,3 y 1,2 Ma. Su potente aparato masticador fue lo suficientemente impresionante para colgarle el apodo de “cascanueces”. Ahora una nuevo estudio publicado en PNAS bajo el título: Diet of Paranthropus boisei in the early Pleistocene of East Africa, nos habla de una dieta diferente.

Las características craneodentales del Paranthropus boisei fueron interpretadas como especialmente adaptadas a una dieta consistente en alimentos duros, como raíces, tubérculos, frutos con corteza dura y semillas duras, que requieren una gran potencia de masticación.

El estudio se ha centrado en la medida de los isótopos estables de carbono presentes en el aparato masticador de los Paranthropus boisei, que contiene los isótopos de carbono que fueron absorbiendo con los alimentos a lo largo de sus vidas y que nos pueden informar de este modo de la dieta más habitual de la especie. Se extrajeron pequeñas muestras de esmalte de 24 piezas dentales de 22 Paranthropus boisei , encontrados en el centro y el norte de Kenia.

En los ecosistemas tropicales, todos los árboles y arbustos, incluyendo los frutos y las hojas, utilizan el proceso llamado fotosíntesis C3 para convertir la luz del sol en energía, mientras que las hierbas de la sabana utilizan la llamada fotosíntesis C4.

El análisis de las muestras tomadas de los dientes reflejaba que había muchos más isótopos de carbono relacionados con el proceso C4 que con el C3. El estudio apunta a que la dieta de los 22 individuos estaba compuesta principalmente por hierbas y juncos en un 77% durante al menos 500.000 años.

También se han realizado estudios comparativos con otros mamíferos que compartieron su hábitat, la sabana, como cebras, hipopótamos, jabalíes, etc, coincidiendo en los resultados isotópicos.

La dieta de los Paranthropus boisei incluye más biomasa de fotosíntesis C4 que cualquier otro homínido estudiados hasta la fecha, incluidos sus congéneres Paranthropus robustus de Sudáfrica.

Las adaptaciones morfológicas presentes en los Paranthropus boisei, son el reflejo de una tendencia evolutiva iniciado con los primeros Australopithecus afarensis, que les permitía la utilización de los hábitats abiertos en el Plio-Pleistoceno.

Todos estos resultados, junto con datos recientes de micro-desgaste dental, puede indicar que la morfología craneodental de los Paranthropus boisei, representa una adaptación para el procesamiento de grandes cantidades de vegetación de baja calidad en lugar de alimentos duros.

Paranthropus boisei no es la primera especie que cambia de dieta gracias a este tipo de estudios. En 2006 un pariente cercano, el Paranthropus robustus, gracias a otro estudio del mismo equipo investigador, puso de manifiesto la diversidad en la alimentación de esta especie, lo que echaba por tierra la hipótesis de que se extinguió por sus hábitos alimenticios. Según se publicó en Science, el Paranthropus robustus comía hierbas, juncos, semillas y es muy probable que animales pequeños.

Fuente:
Diet of Paranthropus boisei in the early Pleistocene of East Africa
El Mundo

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Si el C4 ha cambiado la dieta de dicho homínido, entonces ¿no cambiará también su nicho ecológico?, es decir, si de esos 22 la mayoría demostró poseer estos rasgos, quizás el Paranthropus Boisei había abandonado los hábitos arborícolas ubicándose en ecosistemas diferentes.

Solo me resta la duda sobre la cantidad de calorías que consumían al día, ya que si los Paranthropus, si no me equivoco, se caracterizan por ser robustos, entonces tendrían que consumir grandes cantidades de alimento para satisfacer estas necesidades en sus metabolismos.

¿O no?

Saludos.

Alberto P.

Las plantas C4 poseen una estructura foliar conocida como anatomía de Kranz, que se caracteriza por tener las células del mesófilo dispuestas en corona alrededor de la vaina de los haces vasculares, las cuales poseen paredes celulares gruesas con cloroplastos de mayor tamaño, más abundante y en disposición específica, mientras que las C3 presentan un solo tipo de célula con cloroplastos que tienen una estructura agranal y un menor grado de especialización. Las vías bioquímicas a través de las cuales estas especies realizan la fotosíntesis también presentan diferencias. En las células del mesófilo de las plantas C3, la enzima receptora del CO2 es la ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa - oxigenasa (RUBISCO) y el producto primario en el proceso de reducción es el ácido 3-fosfoglicérico (APG), el cual se reduce a gliceraldehido 3-fosfato (GAP), compuesto de alto nivel energético y punto de partida para la síntesis de hexosas, de las cuales una parte son empleadas para la regeneración de la RUBISCO, (Ciclo de Calvin-Benson).

A pesar de las ventajas antes señaladas, las plantas C4 requieren de un costo energético (ATP) superior para el desarrollo de la fotosíntesis, aunque existe una amplia variación en los valores entre especies, lo cual puede estar relacionado, en parte, con diferencias metabólicas. No obstante, el balance energético general es superior, debido a que realiza una mayor actividad fotosintética por unidad de superficie foliar. Esta mayor eficiencia fotosintética le confiere a las plantas C4 mayores niveles de crecimiento y producción de biomasa seca con respecto a las plantas C3, cuyos valores pueden alcanzar hasta 57 g/m 2 /día y de 85 t MS/ha y año, respectivamente, siempre que no existan limitaciones biológicas y las condiciones ambientales sean favorables. Sin embargo, este potencial no está en correspondencia con los niveles de producción por animal que se alcanza, cuyas razones vienen asociadas a las características anatómicas y morfológicas particulares que poseen, que la hacen menos digestible y con un menor valor de consumo.

Las plantas C4 presentan una mayor cantidad de tejido vascular y esclerénquima en sus hojas, las cuales están rodeadas por una doble capa de células con paredes gruesas y suberizadas que la hacen más resistentes a la rotura mecánica y al ataque microbiano (Wilson, 1993). Además, las células del mesófilo que estructuralmente son más digestibles, se encuentran en una menor proporción que en las C3, mostrando una relación con los tejidos vasculares de 1.8 a 3.7. Esto hace que disminuya la tasa de degradación, mayor tiempo de retención ruminal y, por ende, menor consumo (Minson y Wilson, 1994).

Recientemente, Moore y Hatfield (1994) señalaron que las gramíneas tropicales (C4) presentan mayor contenido y distribución de la lignina en la matriz de la pared celular a través de toda la planta, la cual se encuentra fuertemente enlazada con la hemicelulosa por medio de varios tipos de enlaces covalentes (Curnu, et al, 1994) que limitan la degradación del resto de los componentes estructurales y, por consiguiente, su digestibilidad. Aunque en las leguminosas el contenido de lignina es superior, su presencia sólo se limita al tejido vascular. Las gramíneas tropicales (C4) presentan una menor concentración de proteína bruta (Nx 6.25) y limitan el consumo voluntario cuando sus tenores no sobrepasan el 7 % de la MS. Las leguminosas tropicales poseen un mayor contenido y mejor balance de aminoácidos. No obstante, entre especies de leguminosas se presentan importantes diferencias en cuanto a la solubilidad de la proteína (Norton y Poppi, 1995).

Por otra parte, las leguminosas presentan metabolitos secundarios o factores antinutricionales que pueden afectar la digestibilidad, el consumo y la productividad animal e, incluso, provocar desórdenes metabólicos o la muerte cuando éstos no son conocidos. Los principales compuestos presentes en leguminosas tropicales son: glucósidos cianogénicos, mimosina, taninos, cumarinas, alcaloides, lectinas, zaponinas (Chongo, 2000 y Días Sánchez, 2000). En la actualidad, existen resultados que muestran la posibilidad de reducir la presencia de estos compuestos en las plantas, pero esto no lo conocían los Paranthropus bossei.

Como se puede ver, yo no soy antropólogo, pero me da que si eran muy robustos la cantidad de materia vegetal que debían ingerir era bastante considerable. Teniendo en cuenta que las C4 tropicales tienen mucha lignina, debían tener unos potentes órganos fermentadores. Y no creo que su digestivo sea tan diferente del nuestro.

La verdad es que lo de las C4 era una cosa de esperar (siempre lo pensé, era la vegetación dominante en aquella época en la zona tropical, y aún hoy lo sigue siendo), tan sólo faltaba quien quisiera realizar este singular estudio.

Hola, pareja, os comento, en el artículo se dice que:

En los ecosistemas tropicales, todos los árboles y arbustos, incluyendo los frutos y las hojas, utilizan el proceso llamado fotosíntesis C3

Esto es cierto verdad Tyndal?!, en tu intervención hablas de gramíneas tropiacales C4...

Y respecto a lo que comentas, Alberto, el estudio no cambia el habitat de la especie, se sabía que habitaba en la sabana, por la información geológica y de otros animales asociados a sus fósiles, lo único que ha variado es la dieta, antes se pensaba que su alimentación principal era la basada en raíces, tubérculos, frutos con corteza dura y semillas duras, que requieren una gran potencia de masticación, ahora sabemos que sus hábitos alimenticios eran más parecido a los de una cebra, comían mucho pasto de bajo valor nutricional, por poner un ejemplo es lo que actualmente hacen los gorilas de montañas, pero en lugar de en el bosque tropical en la sabana.

Saludos

LaBaracA escribió:

Hola, pareja, os comento, en el artículo se dice que:

En los ecosistemas tropicales, todos los árboles y arbustos, incluyendo los frutos y las hojas, utilizan el proceso llamado fotosíntesis C3

Esto es cierto verdad Tyndal?!, en tu intervención hablas de gramíneas tropiacales C4...

Y respecto a lo que comentas, Alberto, el estudio no cambia el habitat de la especie, se sabía que habitaba en la sabana, por la información geológica y de otros animales asociados a sus fósiles, lo único que ha variado es la dieta, antes se pensaba que su alimentación principal era la basada en raíces, tubérculos, frutos con corteza dura y semillas duras, que requieren una gran potencia de masticación, ahora sabemos que sus hábitos alimenticios eran más parecido a los de una cebra, comían mucho pasto de bajo valor nutricional, por poner un ejemplo es lo que actualmente hacen los gorilas de montañas, pero en lugar de en el bosque tropical en la sabana.

Saludos

Yo he entendido que había más isótopos de plantas tipo C4 que C3. Lo mismo lo he entendido mal y he patinado, pero en los ecosistemas tropicales abundan más las plantas con metabolismo C4 que C3.

En los vegetales propios de las zonas con clima tropical, donde la fotorrespiración podría revestir un problema de notable gravedad, se presenta un proceso diferente para captar el dióxido de carbono. En estas plantas se distinguen dos variedades de cloroplastos: existen unos que se hallan en la células internas, contiguos a los vasos conductores de las hojas, y otros que están en las células del parénquima clorofílico periférico, lo que se llama mesófilo. Es en este último tipo de cloroplasto en el que se produce la fijación del dióxido de carbono. La molécula aceptora de este compuesto químico es el ácido fosfoenolpirúvico (PEPA), y la enzima que actúa es la fosfoenolpiruvato carboxilasa, que no se ve afectada por una alta concentración de oxígeno.

Partiendo del ácido fosfoenolpirúvico y del dióxido de carbono se genera el ácido oxalacético, constituido por cuatro carbonos (es de aquí de donde proviene el nombre de plantas C4). El susodicho ácido se transforma en málico, y este a través de los plasmodesmos, pasa a los cloroplastos propios de las células internas. En estos se libera el dióxido de carbono, que será apto para proseguir el ciclo de Calvin. A consecuencia de ello, en estas plantas no se produce ningún tipo de alteración a consecuencia de la respiración.

No, has entendido perfectamente, me refería a cuando decías:

Moore y Hatfield (1994) señalaron que las gramíneas tropicales (C4)

Aquí debería decir C3...y más abajo lo vuelves a decir...

No sabía que la botánica tenía tanta química de por medio!, en tu último post me ha quedado claro la diferencia entre la fotosíntesis C3 y C4, Gracias por el aporte

Saludos

Pues llevaba usted razón. Es un patinazo mío.

Mil disculpas.

nada hombre, después de la explicación que te has marcado, no hace falta disculpas, ya está aclarado!

Saludos

Ok. Se había entendido pues, ¿no?

SI, si, Claro!, dentro de mis limitaciones químicas, si quieres puedes rectificar tu post!

Saludos

LO haré en otro momento, que acabo de llegar de la Subbética y estoy ahora dando cabezazos frente al teclado.

ok Maestro!

Saludos

¿Y cuál es ahora la justificación de tan potenten aparato masticador, si su consumo ya no se basa en vegetales duros y secos?