El estudio de las bacterias fosilizadas confirma cómo fue el cambio de dieta con la llegada de los primeros agricultores del Neolítico
El sarro fijado a dientes de humanos que vivieron hace miles de años ha permitido saber qué comían, qué bacterias tenían en la boca y, también, cómo era su salud bucal. Investigadores italianos han reunido decenas de dentaduras de un periodo clave de la prehistoria: el paso del Paleolítico, el tiempo de los cazadores-recolectores nómadas, al Neolítico, la era de los agricultores, los ganaderos, las primeras ciudades, los primeros imperios y el resto de la historia. Han visto cómo el microbioma oral cambió a medida que los pueblos neolíticos que venían de oriente con su tecnología agraria y sus animales domesticados fueron propagándose. El proceso es muy similar al sucedido en la península Ibérica por la misma época.
El sarro no es otra cosa que placa dental calcificada. Y la placa es una fina película de bacterias (biofilm) que prospera con la presencia de los restos de comida. Muchas son simbiontes, ayudando a la digestión de los alimentos, otras son patógenas y otras muchas son beneficiosas o dañinas según su medida y las condiciones del entorno. La ciencia lleva unos años aprovechando los avances de la genética, que han permitido identificar la presencia de estos microorganismos en restos humanos antiguos, y donde más se acumulan y mejor se conservan es en los dientes. La dentadura es, precisamente, la parte del cuerpo humano que más aguanta el paso del tiempo, como cualquier paleontólogo podría atestiguar. Hay descubrimientos de especies de homínidos que se basan en el hallazgo de un único diente.
Lo que ha hecho un grupo de científicos italianos ha sido reunir una de las mayores colecciones de dentaduras ancestrales. En total, juntaron 76 muestras dentales, algunas tan antiguas como hace 31.000 años, en pleno Paleolítico superior, cuando la última glaciación aún cubría de hielo la mayor parte de Europa. Las más recientes son ya de la Edad del Cobre, hace unos 3.000 años y a unos pocos siglos de la fundación mítica de Roma. Entre medias, la mayoría de los restos son de las distintas fases del Neolítico. La gran revolución empezó justo al inicio del Holoceno, al retirarse los últimos glaciares, hace unos 11.000 años en Oriente Próximo. De allí llegaron a Europa en los milenios siguientes otras gentes, que trajeron la agricultura, la ganadería, los pueblos estables, las jerarquías sociales...
Al sur de Italia, los primeros pueblos del este llegaron hace unos 8.000 años. De esa zona son casi todas las dentaduras analizadas en esta investigación. Buscaban así poder ver cómo fue la evolución del microbioma bucal con el paso del tiempo en un mismo sitio. El trabajo se basa en la llamada metagenómica, el estudio de la comunidad microbiana en un entorno específico, en este caso, la boca. Los resultados de la investigación, publicada en Nature Communications, muestran que lograron identificar 49 especies distintas. La gran mayoría eran bacterias, pero también encontraron otros microorganismos, como arqueas y diatomeas. Comparadas con las más de 1.000 especies que pueden colonizar una boca humana, no parecen muchas. Pero estas bocas tienen entre 31.000 y 3.000 años de antigüedad.
El investigador de la Universidad de Padua Andrea Quagliariello, coautor del estudio, resume sus resultados: “Observamos dos cambios diferentes, especialmente desde el cazador-recolector hasta los primeros agricultores. Estos cambios siguieron dos tendencias distintas: una, de especies que estaban muy presentes entre los cazadores-recolectores y comienzan a declinar con el inicio del Neolítico; y otras especies que siguen la tendencia opuesta, que estaban poco presentes entre los cazadores y aumentaron mucho con el inicio de la transición”. Las que van aumentando hasta ser predominantes pertenecen a los complejos rojo y naranja. Los odontólogos y microbiólogos catalogan las bacterias bucales en grupos por colores. Entre ellas hay algunas que, sin tener que saber qué son, sus nombres resultan familiares, como las rojas Porphyromonas gingivalis y Treponema denticola o varias especies de Campylobacter y la Prevotella intermedia, ambas del complejo naranja. En el otro extremo, entre los microorganismos que van desapareciendo de la boca, están taxones del complejo púrpura (la Actinomyces spp.) y varios estreptococos, del grupo amarillo.
El microbioma oral y sus cambios permitió a los investigadores identificar las modificaciones en la dieta. Como sucede con la microbiota intestinal, las bacterias simbiontes de la boca metabolizan la comida, pero cada grupo de especies metaboliza nutrientes diferentes o por rutas químicas distintas. “Las muestras paleolíticas y neolíticas se caracterizaron por diferentes rutas de carbohidratos”, dice Quagliariello. Por ejemplo, los cazadores-recolectores paleolíticos presentaban un enriquecimiento en el metabolismo del almidón de origen vegetal silvestre, mientras que en las muestras neolíticas era por el metabolismo de la galactosa, un subproducto de la lactosa de la leche animal. “Estas diferencias probablemente estén relacionadas con una diferencia en los recursos dietéticos seleccionados”, añade el investigador italiano. De hecho, usando el microscopio, detectaron restos de plantas diferentes (trocitos de semillas y raíces) en el sarro de los cazadores-recolectores y en el de las personas del Neolítico. “Esto puede explicarse por el hecho de que adoptaron diferentes fuentes de carbohidratos y, a cambio, se seleccionaron diferentes especies. De hecho, las muestras de cazadores-recolectores estaban particularmente enriquecidas en restos de almidón en el sarro y, al mismo tiempo, también enriquecidas en especies implicadas en el metabolismo del almidón”, concluye.
Aunque no fuera el objetivo del trabajo, las diferencias en el microbioma oral les permitió llegar a otra conclusión: los paleolíticos tenían los dientes más sanos. La caracterización de las bacterias de los neolíticos permitió a los científicos observar un aumento de la virulencia con el paso del tiempo. Así, las nuevas bacterias tenían mayor motilidad, una mejorada evasión frente al sistema inmune y mejores mecanismos antifagocitosis (un mecanismo celular para combatir agentes extraños), así como mayor capacidad para generar endotoxinas. En conjunto, según escriben los autores del estudio, “los ecosistemas orales de las poblaciones del final del Neolítico y la Edad del Cobre sufrieron un peor estado de salud que los de sus ancestros recientes. En este marco, cabe señalar que los análisis antropológicos, principalmente extraídos de artículos publicados, informaron que la mayoría de las muestras consideradas para este periodo se caracterizaron por una mayor incidencia de enfermedades orales. Por el contrario, las muestras del Paleolítico mostraron buenas condiciones de salud bucal y las de inicios y mitad del Neolítico presentaban una baja incidencia de periodontitis y caries”.
La investigadora de la Universidad de Alcalá de Henares Miriam Cubas conoce bien cómo era la salud dental de aquella época. “Los dientes de los humanos del Neolítico están todos agujerados, llenos de caries”, dice. Cubas, que no ha participado en el trabajo italiano, ha investigado la misma transición del Paleolítico al Neolítico y cómo cambió la dieta de forma paralela. Pero su trabajo se ha centrado en la península Ibérica y usado un método muy diferente, pero igual de fascinante que el de la metagenómica del sarro. “La distinta presencia de dos isótopos diferentes en los huesos [el carbono-13 y el nitrógeno-15] permiten saber qué comían”, dice Cubas.
En 2018 y mientras estaba en la Universidad de York (Reino Unido), Cubas lideró un trabajo en el que se analizaron los huesos de casi 800 humanos que vivieron, en su mayoría, en las costas mediterránea y cantábrica, los dos extremos ecológicos y climáticos de la península Ibérica. “Durante el Paleolítico, eran grupos nómadas que dependían de lo que tenían en el sitio en el que se encontraban. La mayor parte de sus proteínas eran cárnicas terrestres”, explica la científica española. Pero con el fin de la glaciación, hubo cambios muy profundos: la megafauna desapareció y el nivel del mar aumentó. “Los humanos del Mesolítico [previo al Neolítico] complementaron su dieta con proteínas animales, pero ahora marítimas. Así que cuando ahora se habla de dieta paleolítica, hay que recordar que hubo varias dietas paleolíticas”, recuerda Cubas.
Pero el gran cambio vino, como en Italia, por el este y hace unos 8.000 años. “La población que viene del oriente se instala en las costas mediterráneas, trayendo su agricultura y su ganadería”, comenta Cubas. La relación de isótopos en los huesos muestra que dejaron de comer pescado o, al menos, lo arrinconaron en favor del grano y la leche de sus animales domesticados. Esto marcó grandes diferencias entre los pobladores del este de la península y los del oeste. Los primeros tardaron al menos otros 1.000 años en llevar el Neolítico y su dieta hasta el extremo cantábrico. Lo que no está claro, ni en Italia ni en España, es si la sustitución fue por la asimilación de los últimos cazadores nómadas al estilo de vida sedentario de los primeros agricultores o, simplemente, los paleolíticos desaparecieron, como su modo de vida.
Fotografía de portada: Andrea Quagliariello.
