Presentaci n 1

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 inocuo
ni 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, para
la 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 TECNOLÓGICOS
ANTERIORES 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…
Bosque
Bosque subtropical
Estepa
Desierto
El Creciente Fértil
ENERGÍA
SOLAR
TRANSFERENCIA
Y CONVERSIÓN
DE ENERGÍA
Y MATERIA
N2 P K
FLUJO HÍDRICO
H2O
MODIFICACIÓN
MEDIO AMBIENTE
P
K
N2
RADIACIÓN SOLAR
5000 MJ/ m2/año
NO ABSORBIDA
POR LA PLANTA
1.500 MJ
PÉRDIDA
DE CALOR
3.465 MJ
OTRAS PARTES
14 MJ
GRANO
21 MJ
H2 O
CONSUMO
DIRECTO
2,1 MJ
SISTEMA
SUELO
PLANTA
COMSUMO
INDIRECTO
0,21 MJ
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…
EVOLUCIÓN DE LA PRODUCCIÓN
DE ALIMENTOS VEGETALES
ALIMENTOS DE
PLANTAS SILVESTRES
RECOLECCIÓN
USO DEL FUEGO
ALIMENTOS PREDOMINANTEMENTE
DE PLANTAS SILVESTRES
CULTIVO CON
REDUCIDO DESPEJE
DEL TERRENO Y
LABOREO MÍNIMO
CULTIVO EN
MAYOR ESCALA
DESPEJE DE SUELO
LABOREO
SISTEMÁTICO
DOMINIO DE LAS
PLANTAS CULTIVADAS
AGRICULTURA BASADA
EN CULTIVARES
ALTO RENDIMIENTO
MAYOR TRABAJO EN
EL CULTIVO Y EL
MANTENIMIENTO DEL
SUELO CULTIVADO
DEPENDENCIA DECRECIENTE DE LAS PLANTAS SILVESTRES
DEPENDENCIA CRECIENTE DE
PLANTAS CULTIVADAS
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 robustas
Hojas más grandes y gruesas
Raíces más carnosas
Flores, frutos y semillas más grandes
Fertilidad reducida
Semilla 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 simultánea
cambio que está ocurriendo en el tomate
Duración del ciclo
se acorta en las cosechas de semilla
se alarga en las vegetativas
Cambios en el tamaño y forma de los órganos
raíces (zanahoria, remolacha, chirivía)
flores (duplicación de verticilos)
capullos (hipertrofia en coliflores)
frutas (hipertrofia de los frutos)
LAS ESPECIES CULTIVADAS SON
A MENUDO AUTÓGAMAS
LO QUE ES RARO EN LAS SILVESTRES
QUE SUELEN SER ALÓGAMAS
LA MAYORÍA DE LAS COSECHAS
EURÁSICAS (EXCEPTO LA CEBADA)
1 SOLA DOMESTICACIÓN
COSECHAS DEL NUEVO MUNDO Y
ESPECIES ANIMALES EURÁSICAS
2 O MÁS DOMESTICACIONES
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 TODAS
LAS 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.
LENGUAJE
Renfrew 1991
GRADIENTES GÉNICOS
Cavalli-Sforza et al. 1994
YACIMIENTOS ARQUEOLÓGICOS
MIGRACIÓN
DÉMICA
~ 1 Km/Año
Cavalli-Sforza et al.
Zilhao 1993