GENES, PLANTAS Y ALIMENTOS 1ª Conferencia LA DOMESTICACIÓN NEOLÍTICA

FRANCISCO GARCÍA OLMEDO

Real Academia de Ingeniería Colegio Libre de Eméritos

ETS de Ingenieros Agrónomos Universidad Politécnica de Madrid ESPAÑA

SOMOS LA ÚNICA ESPECIE ARTIFICIAL 

Natural no es sinónimo de bueno o inocuoni artificial, de peligroso

toxinas estafilocócica y botulínica , la cicuta, solanina en la patata, capsaicina en el pimiento, psoralenos en el perejil, piperina en la pimienta,

fenilhidrazinas en setas comestibles, tremetol en la leche (mató a la madre de Lincoln),

ciguatoxina en algunos peces hermosos, andromedotoxina en miel de rododendro

(los 10.000 soldados ;Jenofonte) ácido cianhídrico o prúsico (glicósidos

cianogenéticos) más de 2.000 especies conocidas (mandioca,sorgo)

EL FUEGO Y OTROS ARTIFICIOS Los retos alimentarios iniciales: escasa diversidad (sólo tejidos blandos e inocuos) mayor esfuerzo mecánico al masticar y desgaste dental

El tratamiento térmico destruye sustancias tóxicas y ablanda los posibles alimentos

pero puede generar sustancias cancerígenas (benzopireno; acrilamida …) que constituyen riesgos para las longevas poblaciones actuales.

La disgregación mecánica ablanda los alimentos y permite la extracción de componentes tóxicos

artefactos para rallar o moler  

Mediados del milenio 16 AP, calentamiento rápido, del 40 % en el CO2. Dieta menos vegetariana, vida nómada y semi-nómada, población dispersa

Wadi en-Natuf, Abu Hureyra, y otros, Milenio 13 AP, Clima más cálido y húmedo, bosques y pastizales, y fauna asociada. Primeras culturas iniciaron una vida sedentaria, pueblos no agrícolas semi-permanentes, parala defensa de flora y fauna circundantes

Bonanza acaba bruscamente a los 12,8 milenios AP, Periodo climático conocido como Younger

Dryas, Hierba ártico-alpina Dryas octopetala en los estratos

CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOSANTERIORES A LA AGRICULTURA

Despejan o alteran la vegetación mediante el fuego.

Riegan. Siembran. Plantan. Cosechan.

Destoxifican, Alucinan y Fabrican venenos.

Trillan. Avientan. Muelen. Hilan. Tejen.

Hacen cestos, canoas, herramientas, utensilios, arcos y flechas.

Ejercen ciertos derechos de propiedad.

Cazadores-recolectores, mejor dieta y salud que agricultores primitivos

Con el invento de la Agricultura:

- Se almacena en lugar de compartir y llevar. -Obesidad de algunos ricos/

hambre de los pobres. -Hambres catastróficas:

fallo de la cosecha principal -Dietas sesgadas;

enfermedades carenciales -Se institucionaliza el consumo de alcohol

LA PRIMERA REVOLUCIÓN VERDE

Invento de la Agricultura: La domesticación uno de los grandes actos creativos de la humanidad.

Las domesticaciones: inventos independientes fundamentos de las grandes culturas.

Las técnicas moleculares modernas revelan sitios de domesticación, alteraciones genómicas  La agricultura redujo inicialmente el repertorio de alimentos dietas sesgadas, hambres catastróficas...

Centros de Domesticación: Vavilov, Harlan…

El Creciente Fértil

Bosque

Bosque subtropical

Estepa

Desierto

RADIACIÓN SOLAR5000 MJ/ m2/año

NO ABSORBIDAPOR LA PLANTA

1.500 MJ

OTRAS PARTES14 MJ

PÉRDIDA DE CALOR

3.465 MJ

GRANO21 MJ

CONSUMODIRECTO

2,1 MJ

COMSUMOINDIRECTO0,21 MJ

PKN2

N2 P K

SISTEMASUELO

PLANTA

TRANSFERENCIAY CONVERSIÓN

DE ENERGÍAY MATERIA

FLUJO HÍDRICO

MODIFICACIÓNMEDIO AMBIENTE

ENERGÍA SOLAR

H2O

H2 O

HOLOCENO (11 - 5 milenios) NEOLÍTICO-EDAD DEL BRONCE-EDAD DEL HIERRO

11 milenios Oveja (Mesop.) Perro (N.América) Cabra (Persia) 10 milenios Ciudades, Jericó; Arcos y flechas. Telar (Or.Próx.) Trigo y Cebada (Oriente Próximo) 9 milenios Vacuno (Oriente Próximo)5,5 milenios Patatas (Suramérica) Rueda (Sumeria) Arroz (Oriente Lejano); Gusano de seda (China) 5 milenios El arado. Escritura pictográfica (Oriente Próximo)

PROCESO CONTRA NATURA  

Nada de lo que consumimos es natural porque las especies domesticadas no son

capaces de vivir libremente en la naturaleza.

La concurrencia de las distintas propiedades agronómicas en la especie domesticada es absolutamente artificial

  En el proceso se eliminaron sustancias

tóxicas

Desarrollo de la Agricultura

Por presión demográfica y respuesta a cambio climático (Younger Dryas):Antes que considerar el progreso tecnológico como principal estímulo del cambio económico.

Casi extinción de los grandes mamíferos Conocimiento de las operaciones básicas Clima estable y benigno tras el Pleistoceno Competencia entre grupos de población Aumento de la población

Ventajas: Demográficas

Tecnológicas Políticas Militares

Inconvenientes Espiral demográfica; Más trabajo por alimento Aumento de de enfermedades infecciosas

Densidad de población favorece propagación Concentración de animales que las transmiten Paperas, tuberculosis…

DEPENDENCIA DECRECIENTE DE LAS PLANTAS SILVESTRES

DEPENDENCIA CRECIENTE DE PLANTAS CULTIVADAS

EVOLUCIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS VEGETALES

ALIMENTOS DEPLANTAS SILVESTRES

ALIMENTOS PREDOMINANTEMENTEDE PLANTAS SILVESTRES

DOMINIO DE LASPLANTAS CULTIVADAS

RECOLECCIÓN USO DEL FUEGO

CULTIVO CONREDUCIDO DESPEJEDEL TERRENO YLABOREO MÍNIMO

CULTIVO EN MAYOR ESCALADESPEJE DE SUELOLABOREO SISTEMÁTICO

AGRICULTURA BASADA EN CULTIVARES

ALTO RENDIMIENTO

MAYOR TRABAJO EN EL CULTIVO Y EL MANTENIMIENTO DEL SUELO CULTIVADO

TIEMPO

Domesticación de plantas para su cultivo Cosecha frente a maleza Terreno perturbado, suelo laborable

Proceso de domesticación Cosecha, cosecha cultivada, cosecha domesticada Cultivo (gestión) Selección (selección diferencial)

Cultigenes Cosechas desconocidas en vida libre (silvestre)

Aún de recolectan plantas silvestres Arroz indio (Zizania aquatica) Azúcar del arce (Acer saccharum)

CAMBIOS ASOCIADOS A LA DOMESTICACIÓN

Plantas Cultivadas vs Homólogas Silvestres:

Plantas de mayor tamaño y más robustasHojas más grandes y gruesasRaíces más carnosasFlores, frutos y semillas más grandes

Fertilidad reducidaSemilla más grande por reducción del

número (menor fertilidad; menor

supervivencia) Sin flores (muchas batatas)

Sin semillas (naranja, plátano) (el producto no es la semilla)

dependen del hombre para propagarse)

CAMBIOS ASOCIADOS A LA DOMESTICACIÓN (cont.)

Germinación: Pérdida de la dormancia (en contraste con las malezas)

Maduración simultáneacambio que está ocurriendo en el tomate

Duración del ciclose acorta en las cosechas de semillase alarga en las vegetativas

Cambios en el tamaño y forma de los órganosraíces (zanahoria, remolacha, chirivía)flores (duplicación de verticilos)capullos (hipertrofia en coliflores)frutas (hipertrofia de los frutos)

LA MAYORÍA DE LAS COSECHAS EURÁSICAS (EXCEPTO LA CEBADA)

1 SOLA DOMESTICACIÓN

COSECHAS DEL NUEVO MUNDO YESPECIES ANIMALES EURÁSICAS

2 O MÁS DOMESTICACIONES

LAS ESPECIES CULTIVADAS SON A MENUDO AUTÓGAMAS

LO QUE ES RARO EN LAS SILVESTRESQUE SUELEN SER ALÓGAMAS

Selección de:* Raquis tenaz * Germinación uniforme * Porte erecto * Frutos, semillas y tubérculos grandes y sin tóxicos

TRIGO DIPLOIDE SILVESTRE Y CULTIVADO

El silvestre se dispersa en la madurez tiene raquis frágil y las espiguillas en forma de flecha y aristadas, para clavarse en el suelo

El cultivado no se dispersa en la madurez tiene el raquis tenaz y no se implanta en el suelo

GÉNERO TRITICUM. Raquis frágil/Raquis tenaz; Grano vestido/Grano desnudo

DEL TEOSINTE AL MAÍZ

UN CULTIVAR MODERNO ACUMULA TODASLAS ALTERACIONES GENÉTICAS QUE HA

INTRODUCIDO LA MANO HUMANA A LO LARGO DE MILENIOS

Propagación vegetativa ¿anterior a la propagación por semillas? (hijos, chupones, estaquillas…) Palmera datilera (polinización; pies fríos, cabeza…) Olivo (Asia Menor) Vid (vino en Oriente Prox. 8000 aC) Sicomoro (inducción)

Invención del injerto ~3000 aC (varios autores) Pomos, Frutales de hueso, Cítricos

Alejandro Magno 356-323 aC Trae el melocotón (originario de la China) y manzana

pera, membrillo, almendra, albaricoque, ciruela,cereza, guinda… del Asia Central.

Cavalli-Sforza et al. 1994 Renfrew 1991

LENGUAJE GRADIENTES GÉNICOS

Zilhao 1993

YACIMIENTOS ARQUEOLÓGICOS

MIGRACIÓNDÉMICA

~ 1 Km/AñoCavalli-Sforza et al.