Antes de tratar la temática comparando el sistema digestivo entre especies animales, comentaré algunas consideraciones sobre la acidez estomacal de algunas de ellas.

El estómago de los vertebrados, a través de su acidez (o pH), actúa como barrera gástrica al impedir que microorganismos patógenos lleguen a los intestinos. La acidez estomacal de carnívoros y omnívoros es más alta que la de herbívoros debido a que los patógenos microbianos que se encuentran en sus presas poseen más probabilidades de infectar a quien las depreda que los microorganismos asociados a plantas.

En especies que se alimentan de carroña y animales su acidez estomacal es de manera significativa más alta en si se compara con especies que se alimentan de insectos, frutas y hojas. Por sí mismos, los patrones se corresponden con la hipótesis de que uno de los roles del estómago es el de inhibir la entrada microbiana en el intestino, no obstante estos patrones también pueden ser explicados por otros fenómenos. Es necesario en carnívoros estómagos más ácidos para la lisis proteica en sus dietas basadas en carne; un ejemplo es la secreción de pepsinógeno y su posterior activación a pepsina en el estómago modulada por un pH de 2 a 4 (ácido), y la actividad de proteasas también es dependiente de un ambiente ácido. Sin embargo, aunque esto podría explicar diferencias entre herbívoros y depredadores, no explica la considerable acidez en estómagos de especies carroñeras, especialmente si se toma en cuenta que la carne consumida por carroñeros no es más difícil de digerir que la de depredadores.

El tracto gastrointestinal ácido de especies de buitres como Coragyps atratus y Cathartes aura, es un filtro de la microbiota que ingieren de cadáveres en proceso de descomposición que da como resultado una microbiota en el intestino grueso de manera significativa con menor diversidad y dominada por Clostridia y Fusobacteria; que son ampliamente patógenas para otros vertebrados. Esto indica una fuerte adaptación de esos buitres y sus bacterias a sus fuentes de alimentos; es un ejemplo de alianza especializada. En el estómago del buitre Gyps africanus el pH se encuentra en el intervalo de 1,0 a 1,2.

De manera excepcional, entre los primates, los humanos tienen valores de pH en el estómago que se asemejan más a los de comedores de carroña que a los de la mayoría de omnívoros y carnívoros, y se ha argumentado que los babuinos (género Papio) muestran estrategias para alimentarse similares a las humanas en términos de la omnivoría, no obstante sus estómagos considerados ácidos por lo general (pH 3,7), no exhiben el pH en extremo bajo en humanos modernos (pH 1,5). Para tal acidez una explicación puede ser que alimentarse con carroña era más importante en la evolución humana de lo que se considera en la actualidad.

La fisiología del aparato digestivo impone restricciones a la dieta, como ejemplos: los rumiantes dependientes de material vegetal con poca proteína y fibroso, el gato como carnívoro obligado y el koala con una dieta exclusiva de hojas de eucalipto. Tales restricciones en elecciones de alimentos se asocian con variaciones anatómicas del tracto digestivo y se reflejan en aspectos de la fisiología digestiva.

Tres categorías de adaptación dietética son reconocidas: faunívora, folívora y frugívora, de acuerdo con las características bioquímicas y estructurales distintivas de la materia animal, hojas y frutos, de manera respectiva, y el predominio de una sola categoría en las dietas de la gran mayoría de las especies. Los mamíferos que principalmente subsisten de materia animal, u orden Carnivora, poseen estómago simple, intestino grueso reducido y un intestino delgado que es de 4 a 6 veces la longitud del cuerpo. Especies folívoras, como los bóvidos, tienen un estómago complejo y sus intestinos grueso y delgado son largos. Los mamíferos que comen principalmente frutos poseen una morfología intermedia, que varía de acuerdo con la naturaleza de los frutos y la tendencia a complementar dicha dieta con materia animal u hojas. Entre órdenes de mamíferos son diversas las adaptaciones del tracto gastrointestinal.

Por lo general es argumentado que el Homo sapiens es comedor de carne habitual en lugar de facultativo, y la cuantitativa similitud de la morfología del intestino humano con intestinos de mamíferos carnívoros es utilizada para apoyar ese argumento.

La relación entre la longitud del cuerpo y la longitud del intestino es en: ovejas y cabras 1:27; ganado 1:20; cerdos 1:14; caballos 1:12; babuinos 1:8; perros 1:6; humanos 1:5 y gatos 1:4. Esta relación entre la longitud del cuerpo y la longitud del intestino muestra que el patrón humano se ajusta más entre los carnívoros perros y gatos.

En mamíferos carnívoros la característica dominante en la mayoría de las especies es un intestino delgado corto y también es corto el intestino grueso. En herbívoros el intestino generalmente es más largo que el de los carnívoros como una adaptación para digerir la vegetación, y se modifica internamente de diversas formas para ralentizar el paso de material alimenticio e incrementar el área disponible para la absorción. En carnívoros el sistema digestivo se encuentra dominado por el intestino delgado y puede estar relacionado con la alta digestibilidad, en general de sus alimentos.

Los mamíferos omnívoros poseen tractos gastrointestinales mucho más complejos y tiempos de retención medios más largos de alimentos digeridos. Tiempos de retención medios más largos suelen encontrarse en herbívoros, en los que alimentos digeridos retenidos son fermentados por densas poblaciones microbianas. El más largo y complejo tracto gastrointestinal de la gran mayoría de los omnívoros es reflejado en el tránsito más lento de alimentos digeridos. De manera independiente de la dieta, el tránsito de alimentos digeridos circulante en el tracto gastrointestinal de omnívoros suele ser mucho más lento que el de carnívoros de similar tamaño corporal.

Es más difícil de reconstruir la evolución de partes blandas del sistema digestivo porque no dejan registro fósil. La anatomía digestiva de humanos se diferencia de la de grandes simios en formas que de manera tradicional se explican como una adaptación a dietas altas en carne. Entre diferencias se incluyen un volumen intestinal más pequeño, intestino delgado más largo, intestino grueso y ciego más pequeños, y una velocidad de tránsito intestinal más rápida en los humanos. Sin embargo, dichas características son de manera esencial adaptaciones a una dieta de, relativamente, alta densidad calórica, y en consecuencia, se pueden explicar por la adopción de la cocción y el consumo de carne cruda.

Los humanos y simios existentes son descendientes de un ancestro común que se alimentaba de plantas. Los humanos y grandes simios muestran similitudes en características de la anatomía intestinal. Una anatomía intestinal básica que consiste en un estómago simple y ácido, un intestino delgado, un ciego pequeño que finaliza en un apéndice y un intestino grueso saculado, no obstante, aunque existe similitud hay una notable diferencia entre humanos y simios existentes en su anatomía intestinal cuando se comparan los intestinos.

Obsérvese la siguiente imagen animada, que se relaciona con las proporciones de volumen intestinal de especies de la superfamilia Hominoidea, entre ellas el Gibón (Hylobates pileatus), siamang (Hylobates syndactylus), orangután (Pongo pygmaeus), gorila (Gorila gorila), chimpancé (Pan troglodytes) y el humano (Homo sapiens). En humanos, el mayor volumen intestinal se encuentra en el intestino delgado con un valor mayor al 56 %, y solo alrededor del 19 % se encuentra en el intestino grueso. Por otro lado, en todos los simios (gibón, siamang, orangután, gorila, chimpancé), el mayor volumen intestinal, con un valor mayor al 45 % en todos, se encuentra en el intestino grueso, y solo alrededor del 14 al 29 % se encuentra en el intestino delgado.

Los humanos también tienen un intestino total, de manera relativa, pequeño para su tamaño corporal en comparación con los simios. Las relaciones de tamaño evidencian con claridad que en la superfamilia Hominoidea actual, los humanos son el taxón atípico, y esto sugiere que en lugar de los simios, los humanos se han desviado mucho más de la condición ancestral en los términos de las proporciones intestinales y la dieta.

En simios, el predominio del intestino grueso, lo que sugiere es una adaptación a una dieta de inferior calidad a la que consumen los humanos modernos, con contenido de abundante material vegetal voluminoso como semillas leñosas y fibra vegetal, que no puede ser digerida en el intestino delgado, pasa al intestino posterior donde es retenida y ocurre la fermentación de esos materiales resistentes, a diferencia de las proporciones del intestino humano, que es dominado por el intestino delgado, y sugiere una adaptación a una dieta altamente digerible y nutricionalmente densa en relación con la dieta de simios. Como los intestinos no se fosilizan, el establecer el origen del cambio en las proporciones intestinales entre simios y humanos es difícil. En general, estructuralmente el intestino humano se encuentra más cerca al de un herbívoro que al de un omnívoro.

El área de la mucosa absortiva del tracto digestivo relacionado con el tamaño del cuerpo para grupos de primates no-humanos y algunos otros mamíferos, acorde a sus tendencias principales dietéticas (folívoras, frugívoras y faunívoras), suele diferir significativamente. En animales faunívoros, con dieta de alta calidad y en menor medida frugívoros, muestran un área de absorción reducida cuando se comparan con folívoros. Con relación a esto Pasquet y Hladik (2005) describen que, en humanos, una adaptación al consumo de carne debería implicar que la relación alométrica intestinal debe coincidir con la de faunívoros, o sea, con un área de absorción más baja; pero las mediciones del tamaño del intestino humano no respaldan esto y se ajustan a la de frugívoros.

Es cierto que el consumo de carne jugó un rol esencial en la historia de los homininos, pero su anatomía de intestino “flexible” permitió adaptación a dietas diversas. Teniendo en cuenta cambios de dimensión correlacionados con otros (factores alométricos), en el estudio de la anatomía comparativa de los intestinos de primates, no existen pruebas para respaldar las teorías como un cambio en la anatomía de los intestinos que haya permitido el carnivorismo, y adicionalmente, un aumento simultáneo o al mismo tiempo del tamaño del cerebro. De manera alternativa, la cocción de alimentos recolectados, y sus consecuencias nutricionales, conductuales y sociales, podrían haber sido hechos claves, fundamentales e importantes en el proceso de hominización. Es de hacer notar que las áreas de mucosa intestinal medidas en humanos, no han mostrado ninguna tendencia hacia un intestino reducido que hubiese permitido suplir energía para un cerebro grande. No existe una relación clarificada entre la adaptación dietética y el tamaño del cerebro. En consecuencia, es probable que una reducción energética compensatoria que permite el funcionamiento del cerebro del Homo pueda afectar a todas las partes corporales, en lugar de centrarse de manera exclusiva en el tejido de los intestinos.

El patrón de anatomía intestinal de especies del orden Carnivora esencialmente es el mismo, el intestino de todas esas especies es simple si se compara con los intestinos de la mayoría de los omnívoros (por ejemplo, cerdos) y herbívoros (por ejemplo, canguros, koalas). Los hominoides no son carnívoros debido a que no tienen ni la fisiología digestiva ni la anatomía del intestino de especies del orden Carnivora. Los humanos se encuentran bien adaptados a dietas de alimentos procesados, en términos de la dentición, tamaño del sistema digestivo, gradual adaptación genética a nuevos tipos de alimentos y requisitos energéticos para la digestión.

En la siguiente entrada me estaré refiriendo a anatomía comparada de las manos.

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