Esta tesis doctoral responde al interés de comprender el papel de la energía en las relaciones entre el ser humano y su entorno, siendo la energía la que modela y ajusta las adaptaciones biológicas y conductuales de los organismos terrestres y, por extensión, de la especie humana.
Son varios los estudios dentro de la ecología del comportamiento humano que han utilizado la energía para comprender la adaptación y la adaptabilidad humana. Dicha adaptabilidad es fruto de la flexibilidad que muestra nuestra especie, adquirida gracias a la prolongada inmadurez de Homo sapiens. Sin embargo, son menores los estudios que se han centrado en comprender cómo actúa la energía en la conducta y la biología de los individuos subadultos. Por ello, el principal interés de esta investigación es estudiar cómo afecta la energía a la puesta en marcha de diferentes actividades de subsistencia imprescindibles en los grupos de cazadores y recolectores. Concretamente, se evaluará si el inicio de la división de labores por sexo se explica en base a diferencias en el coste y la eficiencia energética de los distintos individuos. Así mismo, se valorará el papel activo y la productividad de los individuos subadultos dentro de un grupo humano, y si ello se ve limitado por cuestiones energéticas. Finalmente, se analizará si el coste de la locomoción y la velocidad óptima alcanzada por sujetos subadultos puede limitar la movilidad y la puesta en marcha de actividades que dependen de la locomoción en grupos humanos. Con todo, se tratará de conocer si la energía actúa como un limitante a la hora de aprender y desarrollar actividades complejas propias de nuestra especie y cómo afecta esto a las dinámicas energéticas del resto de individuos de un grupo humano.
Para ello se han empleado datos de dos estudios experimentales, llevados a cabo en el Laboratorio de Bioenergía y Análisis del Movimiento del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH). Estos corresponden a 118 voluntarios de entre 7 y 14 años de edad, y recogen diferentes medidas antropométricas, de composición corporal y de gasto energético. Los dos estudios experimentales incluían simulaciones de actividades comunes entre los individuos subadultos de ciertos grupos de cazadores y recolectores de la actualidad, como la recolección y la extracción de recursos y caminar a diferentes velocidades.
Los resultados obtenidos en el conjunto de las pruebas revelan que, tanto la energía gastada, como la eficiencia en una actividad productiva, no explican la diferencia de labores entre sexos, pero tampoco entre edades si se comparan con las velocidades óptimas adultas. Se propone que la división de labores en base al sexo debe responder a otras cuestiones, relacionadas con el aprendizaje temprano en habilidades complejas específicas para cada sexo. Además, debido a la relación entre el gasto energético y el tamaño corporal en actividades productivas en las que se aprenden esas habilidades, los individuos juveniles gozan de una ventaja, ya que comienzan a aprender en una fase en la que el crecimiento corporal se retiene y se consume menos energía porque se tiene un tamaño menor. Por ello, practicar durante esta etapa, supone un ahorro en forma de energía respecto a otras fases en las que se tiene un mayor tamaño corporal y sí se invierte más energía en crecimiento y desarrollo, como en la adolescencia. Por otro lado, el gasto energético de la prueba de extracción de recursos bien se cubriría con el retorno calórico facilitado por diferentes autores, pero no podríamos confirmar que se alcancen ya tasas de productividad adulta. En esta prueba también se ha demostrado que, igual que se observa en el gasto energético del resto de actividades aquí desarrolladas, tampoco existen diferencias entre sexos en la eficiencia derivada de extraer recursos del suelo. Este resultado se ha obtenido al tener en cuenta la tasa de eficiencia (energía gastada/retorno conseguido). Respecto a las actividades que dependen de la locomoción bípeda, no existen diferencias entre sexos en la velocidad óptima, ni el gasto derivado de alcanzar esta velocidad. Por lo tanto, se propone que ambas variables no condicionarían a los individuos aquí estudiados a la hora de acompañar a un grupo adulto de cazadores y recolectores, ni durante la movilidad ni mientras se captan recursos. Por otro lado, la capacidad para alcanzar velocidades óptimas semejantes a las publicadas para individuos adultos, podría suponer a los subadultos ventajas al consumir menos energía por ser más pequeños. No obstante, en determinadas sociedades estos individuos no se involucran en ciertas actividades de manera temprana, por lo que existen otras causas, más allá de la velocidad o el gasto energético, que pueden dificultar la participación de los subadultos en algunas actividades adultas.
Todas estas ventajas han podido propiciar en la especie Homo sapiens un ahorro de energía que directamente, no solo beneficia al individuo subadulto, sino también a otros individuos del grupo. Muchas de las ventajas aquí expuestas se ven acompasadas por la peculiar historia biológica humana. Por ello, otras especies de homininos que hayan requerido del aprendizaje de habilidades complejas para subsistir, se habrían beneficiado de las mismas ventajas que exponemos en esta investigación, solo si hubiesen tenido los mismos patrones de desarrollo y crecimiento encontrados en Homo sapiens.
The main interest of this Ph.D. Dissertation is to understand the key-role of the energy in the relationship between humans and the environment, since energy is the factor that models and adjusts the biological and behavioural adaptations of all living organisms and, by extension, of humans too.
Several studies within the Human Behavioural Ecology have used the energy to understand human adaptation and adaptability. This adaptability is the main result of human plasticity, acquired thanks to the prolonged immaturity of Homo sapiens. However, fewer studies have focused on understanding how energy affects subadult behaviour and biology. Therefore, the main interest of this research is to study how energy affects the implementation of different essential human behaviours in hunter-gatherer societies. Specifically, it will be evaluated if the onset of division of labour by sex is caused by differences in the efficiency and the energetic demands of different individuals. In addition, the active role and the productivity of non-adult individuals will be assessed, together with possible energetic limitations in this regard. Finally, the cost of locomotion and the optimal speed will be analysed to test if non-adult individuals limit group mobility or the participation in foraging activities involving locomotion. Consequently, it will be discussed if energy is a limitation while learning-by-doing complex activities, commonly practiced by Homo sapiens species, and how this affects the energetic dynamics of a human group.
To achieve this, data from two experimental studies carried out in the Laboratory of Bioenergy and Analysis of the Movement of the CENIEH have been used. Data were obtained from 118 volunteers between 7 and 14 years of age, and referred to different anthropometric, body composition and energy expenditure measurements. The two experimental studies consisted of three trials, simulating common activities among subadult individuals of certain groups of current hunter-gatherers. The recreated activities were a gathering test, a digging tubers trial, and a locomotion activity at different speeds.
The results obtained in all of the experimental studies reveal that the energy
expended and the efficiency in a productive activity do not explain the onset of sex division of labor. It is proposed that the division of labor is caused by other questions related to the early learning in sex-specific complex skills. In addition, due to the relationship between energy expenditure and body size in some productive activities (through which non-adults learn these skills), juvenile individuals have an energetic advantage, because they decelerate the body growth in this phase and they consume less energy due to their smaller body size. Therefore, learning-by-doing at this stage promotes energy savings compared to other phases with a larger body size and a greater somatic investment, like adolescence.
On the other hand, the energy expenditure of digging would be covered with the energetic return reported by other investigations, but we cannot confirm that our individuals have already achieved adult productivity rates. In this test, taking into account the results of the efficiency index (energy expended/items reported) it has also been shown that there are no differences among sexes based on the efficiency of extracting tubers from the ground, as we have observed for the energy expenditure of the rest of the activities carried out here.
Regarding the locomotion test, there are no differences among sexes, or ages when compared with adult values from other studies, neither comparing the optimal walking speed, nor the energy expenditure at this speed. Thus, it is proposed that both variables are not a limitation for the individuals here studied if they would be part of a hunter-gatherer group, neither during the mobility of the group, nor while foraging.
On the other hand, our volunteers reach similar optimal speeds as those reported in the literature for adult individuals. This could constitute and advantage for non-adult individuals, as they are consuming less energy because they are smaller. Nonetheless, in certain societies, non-adult individuals are not involved in some activities anyway, thus there may be other causes, beyond speed or energy costs, that can hinder the
participation of non-adults in some adult activities.
All the mentioned advantages would allow energy savings for Homo sapiens. This savings would directly benefit the non-adult individual, but also the rest of the group. However, most of the advantages highlighted here are linked to the peculiar Homo sapiens Life History. Therefore, the advantages we expose in this research would benefit other extinct species with subsistence complex skills, only if Homo sapiens-like development and growth patterns were already present.