Hasta aproximadamente el año 2010, todos los estudios parecían apuntar que los homínidos arcaicos y los primeros representantes del género Homo tenían una dieta basada en alimentos duros, que podían incluir nueces, semillas u otros frutos con una cáscara más o menos rígida. "Pero en los últimos años algunos estudios habían empezado a plantear dudas sobre esta hipótesis", explica Jordi Marcé -Nogué, profesor de la Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universitat Rovira i Virgili (URV) e investigador asociado al Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP). "De hecho, los últimos estudios que se habían llevado a cabo mediante el análisis del rastro que dejan los alimentos sobre los dientes y estudios realizados con isótopos apuntaban todo lo contrario", comenta el investigador.
Para cerrar el debate, un equipo de investigación liderado por Marcé-Nogué durante su etapa como investigador en la Universidad de Hamburgo, con la colaboración de otros colegas de Hamburgo y de la Universidad de Oxford optó por abordar el tema desde una perspectiva absolutamente diferente: a partir del estudio de la morfología de la mandíbula y de la biomecánica de su aparato masticador. Para ello, el equipo de investigación ha comparado datos de geometría morfométrica y biomecánicas de análisis de elementos finitos de 30 especies de primates actuales y 8 especies fósiles. "El nombre de estas técnicas es enrevesado, pero básicamente consisten en estudiar quan distintos son la geometría y el comportamiento biomecánico de distintas mandíbulas utilizando métodos computacionales que nos permiten analizar una gran cantidad de datos", dice Marcé-Nogué.
Imagen 1. Resultados obtenidos utilizando el Método de los Elementos Finitos para las mandíbulas de los homínidos fósiles en relación a su situación en el árbol filogenético
El resultado del estudio apoya la hipótesis de que los homínidos arcaicos como los australopitecos, los parántrops o Homo erectus —el primer representante del género Homo— consumían mayoritariamente alimentos blandos, como frutos con cubiertas blandas. "Estos resultados son coherentes con los últimos estudios que se han hecho utilizando otras aproximaciones y que supusieron un cambio radical en el conocimiento que teníamos de nuestros ancestros", comenta el investigador. La dieta es uno de los elementos clave para estudiar las diferencias ecológicas y de comportamiento en los primates actuales y extintos.
Las técnicas de geometría morfométrica y de análisis de elementos finitos no se habían aplicado nunca hasta ahora en este campo en combinación con técnicas de aprendizaje automático (machine learning, en inglés). "El hecho de poder disponer de tantos datos del comportamiento biomecánico de los primates actuales nos ha permitido utilizarlas para entrenar el ordenador con suficiente exactitud y que luego éste haya podido hacer predicciones con fiabilidad utilizando técnicas de aprendizaje automático", explica el investigador. De hecho, el equipo con el que trabaja Marcé-Nogué es el único que actualmente están utilizando la combinación de estas técnicas innovadoras para estudiar el registro fósil.
Las especies de homininos analizadas en el estudio son Australopithecus afarensis, A. africanus, A. sediba, Pranthropus robustus y P. boisei, Homo rudolfensis y Homo erectus. La investigación ha sido publicada hoy en la revista Scientific Reports.
Imagen principal: Réplicas de cráneos de diferentes especies utilizadas en el estudio (Jordi Marcé -Nogué)
Artículo original: Marcé-Nogué, J, Püschel, T.A., Daasch, A., Kaiser, T.M. Broad-scale morpho-functional traits of the mandible suggest no hard food adaptation in the hominin lineage, Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-020-63739-5
