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Breaking up the lead ore, 16th century style.


FOOD PYRAMID


EL PLOMO

Elemento químico, Pb, número atómico 82 y peso atómico 207.19. El plomo es un metal pesado (densidad relativa, o gravedad específica, de 11.4 s 16ºC (61ºF)), de color azuloso, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico, se funde con facilidad, se funde a 327.4ºC (621.3ºF) y hierve a 1725ºC (3164ºF). Las valencias químicas normales son 2 y 4. Es relativamente resistente al ataque de los ácidos sulfúrico y clorhídrico. Pero se disuelve con lentitud en ácido nítrico. El plomo es anfótero, ya que forma sales de plomo de los ácidos, así como sales metálicas del ácido plúmbico. El plomo forma muchas sales, óxidos y compuestos organometálicos.
Industrialmente, sus compuestos más importantes son los óxidos de plomo y el tetraetilo de plomo. El plomo forma aleaciones con muchos metales y, en general, se emplea en esta forma en la mayor parte de sus aplicaciones. Todas las aleaciones formadas con estaño, cobre, arsénico, antimonio, bismuto, cadmio y sodio tienen importancia industrial.

Los compuestos del plomo son tóxicos y han producido envenenamiento de trabajadores por su uso inadecuado y por una exposición excesiva a los mismos. Sin embargo, en la actualidad el envenenamiento por plomo es raro en virtud e la aplicación industrial de controles modernos, tanto de higiene como relacionados con la ingeniería. El mayor peligro proviene de la inhalación de vapor o de polvo. En el caso de los compuestos organoplúmbicos, la absorción a través de la piel puede llegar a ser significativa. Algunos de los síntomas de envenenamiento por plomo son dolores de cabeza, vértigo e insomnio. En los casos agudos, por lo común se presenta estupor, el cual progresa hasta el coma y termina en la muerte. El control médico de los empleados que se encuentren relacionados con el uso de plomo comprende pruebas clínicas de los niveles de este elemento en la sangre y en la orina. Con un control de este tipo y la aplicación apropiada de control de ingeniería, el envenenamiento industrial causado por el plomo puede evitarse por completo.

El plomo rara vez se encuentra en su estado elemental, el mineral más común es el sulfuro, la galeana, los otros minerales de importancia comercial son el carbonato, cerusita, y el sulfato, anglesita, que son mucho más raros. También se encuentra plomo en varios minerales de uranio y de torio, ya que proviene directamente de la desintegración radiactiva (decaimiento radiactivo). Los minerales comerciales pueden contener tan poco plomo como el 3%, pero lo más común es un contenido de poco más o menos el 10%. Los minerales se concentran hasta alcanzar un contenido de plomo de 40% o más antes de fundirse.

El uso más amplio del plomo, como tal, se encuentra en la fabricación de acumuladores. Otras aplicaciones importantes son la fabricación de tetraetilplomo, forros para cables, elementos de construcción, pigmentos, soldadura suave y municiones.

Se están desarrollando compuestos organoplúmbicos para aplicaciones como son la de catalizadores en la fabricación de espuma de poliuretano, tóxicos para las pinturas navales con el fin de inhibir la incrustación en los cascos, agentes biocidas contra las bacterias grampositivas, protección de la madera contra el ataque de los barrenillos y hongos marinos, preservadores para el algodón contra la descomposición y el moho, agentes molusquicidas, agentes antihelmínticos, agentes reductores del desgaste en los lubricantes e inhibidores de la corrosión para el acero.

Merced a su excelente resistencia a la corrosión, el plomo encuentra un amplio uso en la construcción, en particular en la industria química. Es resistente al ataque por parte de muchos ácidos, porque forma su propio revestimiento protector de óxido. Como consecuencia de esta característica ventajosa, el plomo se utiliza mucho en la fabricación y el manejo del ácido sulfúrico.

Durante mucho tiempo se ha empleado el plomo como pantalla protectora para las máquinas de rayos X. En virtud de las aplicaciones cada vez más amplias de la energía atómica, se han vuelto cada vez más importantes las aplicaciones del plomo como blindaje contra la radiación.

Su utilización como forro para cables de teléfono y de televisión sigue siendo una forma de empleo adecuada para el plomo. La ductilidad única del plomo lo hace particularmente apropiado para esta aplicación, porque puede estirarse para formar un forro continuo alrededor de los conductores internos.

El uso del plomo en pigmentos ha sido muy importante, pero está decreciendo en volumen. El pigmento que se utiliza más, en que interviene este elemento, es el blanco de plomo 2PbCO3.Pb(OH)2; otros pigmentos importantes son el sulfato básico de plomo y los cromatos de plomo.

Se utilizan una gran variedad e compuestos de plomo, como los silicatos, los carbonatos y sales de ácidos orgánicos, como estabilizadores contra el calor y la luz para los plásticos de cloruro de polivinilo. Se usan silicatos de plomo para la fabricación de fritas de vidrio y de cerámica, las que resultan útiles para introducir plomo en los acabados del vidrio y de la cerámica. El azuro de plomo, Pb(N3)2, es el detonador estándar par los explosivos. Los arsenatos de plomo se emplean en grandes cantidades como insecticidas para la protección de los cultivos. El litargirio (óxido de plomo) se emplea mucho para mejorar las propiedades magnéticas de los imanes de cerámica de ferrita de bario.

Asimismo, una mezcla calcinada de zirconato de plomo y de titanato de plomo, conocida como PZT, está ampliando su mercado como un material piezoeléctrico.

Efectos del Plomo sobre la salud

El Plomo es un metal blando que ha sido conocido a través de los años por muchas aplicaciones. Este ha sido usado ampliamente desde el 5000 antes de Cristo para aplicaciones en productos metálicos, cables y tuberías, pero también en pinturas y pesticidas. El plomo es uno de los cuatro metales que tienen un mayor efecto dañino sobre la salud humana. Este puede entrar en el cuerpo humano a través de la comida (65%), agua (20%) y aire (15%).

Las comidas como fruta, vegetales, carnes, granos, mariscos, refrescos y vino pueden contener cantidades significantes de Plomo. El humo de los cigarros también contiene pequeñas cantidades de plomo.

El Plomo puede entrar en el agua potable a través de la corrosión de las tuberías. Esto es más común que ocurra cuando el agua es ligeramente ácida. Este es el porqué de los sistemas de tratamiento de aguas públicas son ahora requeridos llevar a cabo un ajuste de pH en agua que sirve para el uso del agua potable. Que nosotros sepamos, el Plomo no cumple ninguna función esencial en el cuerpo humano, este puede principalmente hacer daño después de ser tomado en la comida, aire o agua.
El Plomo puede causar varios efectos no deseados, como son:
Perturbación de la biosíntesis de hemoglobina y anemia
Incremento de la presión sanguínea
Daño a los riñones
Abortos y abortos sutíles
Perturbación del sistema nervioso
Daño al cerebro
Disminución de la fertilidad del hombre a través del daño en el esperma
Disminución de las habilidades de aprendizaje de los niños
Perturbación en el comportamiento de los niños, como es agresión, comportamiento impulsivo e hipersensibilidad.
El Plomo puede entrar en el feto a través de la placenta de la madre. Debido a esto puede causar serios daños al sistema nervioso y al cerebro de los niños por nacer.

Efectos ambientales del Plomo

El Plomo ocurre de forma natural en el ambiente, pero las mayores concentraciones que son encontradas en el ambiente son el resultado de las actividades humanas.
Debido a la aplicación del plomo en gasolinas un ciclo no natural del Plomo tiene lugar. En los motores de los coches el Plomo es quemado, eso genera sales de Plomo (cloruros, bromuros, óxidos) se originarán.

Estas sales de Plomo entran en el ambiente a través de los tubos de escape de los coches. Las partículas grandes precipitarán en el suelo o la superfice de aguas, las pequeñas partículas viajarán largas distancias a través del aire y permanecerán en la atmósfera. Parte de este Plomo caerá de nuevo sobre la tierra cuando llueva. Este ciclo del Plomo causado por la producción humana está mucho más extendido que el ciclo natural del plomo. Este ha causad contaminación por Plomo haciéndolo en un tema mundial no sólo la gasolina con Plomo causa concentración de Plomo en el ambientel. Otras actividades humanas, como la combustión del petróleo, procesos industriales, combustión de residuos sólidos, también contribuyen.

El Plomo puede terminar en el agua y suelos a través de la corrosión de las tuberías de Plomo en los sistemas de transportes y a través de la corrosión de pinturas que contienen Plomo. No puede ser roto, pero puede convertirse en otros compuestos.

El Plomo se acumula en los cuerpos de los organismos acuáticos y organismos del suelo. Estos experimentarán efectos en su salud por envenenamiento por Plomo. Los efectos sobre la salud de los crustáceos puede tener lugar incluso cuando sólo hay pequeñas concentraciones de Plomo presente.
Las funciones en el fitoplancton pueden ser perturbados cuando interfiere con el Plomo. El fitoplancton es una fuente importante de producción de oxígeno en mares y muchos grandes animales marinos lo comen. Este es el porqué nosotros ahora empezamos a preguntarnos si la contaminación por Plomo puede influir en los balances globales. Las funciones del suelo son perturbadas por la intervención del Plomo, especialmente cerca de las autopistas y tierras de cultivos, donde concentraciones extremas pueden estar presente. Los organismos del suelo también sufren envenenamiento por Plomo.
El Plomo es un elemento químico particularmente peligroso, y se puede acumular en organismos individuales, pero también entrar en las cadenas alimenticias.

PIOMBO CONTAMINAZIONE:RISCHI PER LA SALUTE

PIOMBO

Descrizione

Il piombo è un minerale in traccia altamente tossico. Negli ultimi anni l’avvelenamento da piombo per gli esseri umani ha cambiato provenienza ma ha probabilmente aumentato la sua estensione.
Il corpo umano può tollerare una dose massima di piombo che va da 1 a 2 milligrammi senza intossicarsi. Un chilo di cibo contaminato dal piombo, con un rapporto di 1 parte per milione, contiene un milligrammo di piombo. Ciò non lascia un largo margine di sicurezza.

Assorbimento ed immagazzinamento

Il piombo contenuto negli alimenti viene scarsamente assorbito ed è eliminato principalmente attraverso le feci. Il piombo può penetrare nel corpo attraverso la pelle e il tratto gastrointestinale. Il piombo assorbito entra nel sangue e viene immagazzinato nelle ossa e nei tessuti morbidi, incluso il fegato. Se ingerito in quantità minime, l’espulsione del piombo ha lo stesso ritmo dell’assunzione, per cui la quantità immagazzinata è trascurabile. Il piombo che si accumula nel corpo viene trattenuto nel sistema nervoso centrale, nelle ossa, nel cervello, nelle ghiandole e nei capelli.

Dosaggio e tossicità

E’ difficile quantificare i livelli critici di assunzione di piombo, al di sopra dei quali avviene un’immagazzinamento eccessivo. Un’assunzione eccessiva di piombo può venire dal consumo di distillati alcolici di non chiara provenienza e cibi conservati in ceramiche smaltate a piombo, cotte a temperatura insufficiente per permettere una corretta fissazione del piombo ed evitare che particelle del minerale potessero passare negli alimenti. I regolamenti attuali hanno abbassato il contenuto di piombo permesso nelle ceramiche, ma i prodotti di provenienza estera non seguono gli stessi regolamenti.

Alcuni integratori di calcio sotto forma di farina di ossa possono essere contaminati dal piombo. L’avvelenamento da piombo può venire anche dal consumo di acqua acida e dolce che erode il piombo delle tubature, presenti negli edifici costruiti prima degli anni ‘30, dal metallo per saldare i tubi di rame usato sino al 1986, dai cibi contenuti in recipienti saldati con il piombo (nel 1987 tutti i fabbricanti americani, ad eccezione di una percentuale del 15,9% rispettavano il regolamento che prevede l’uso di altre sostanze), da vernici a base di piombo, cosmetici, sigarette (a causa dell’insetticida a base di piombo usato per il tabacco), dalla combustione del carbone, da scaglie di vernici o rivestimenti a base di piombo e dai gas di scarico dei motori. L’accumulo di piombo nel corpo umano legato ai gas di scarico dei motori è causato direttamente dall’inalazione e indirettamente dal piombo che si deposita nel terreno e nelle piante lungo le autostrade e nelle zone urbane. Attualmente esiste un certo grado di protezione grazie all’introduzione delle marmitte catalitiche; tuttavia la benzina al piombo è ancora in commercio.

Anche se il livello di inquinamento da piombo nell’aria si è abbassato, rimangono dai 4 ai 5 milioni di tonnellate accumulate nel terreno negli anni ‘70. Le persone che coltivano terreni nelle vicinanze di strade o autostrade dovrebbero far analizzare il terreno.
L’avvelenamento da piombo in forma acuta si manifesta con coliche addominali, encefalopatia (disfunzione cerebrale) mielopatia (ogni affezione del midollo spinale) e anemia. Il piombo può ostacolare il normale funzionamento del cervello interferendo e sostituendosi all’azione di altri minerali vitali, come lo zinco, il ferro e il rame, che regolano i processi mentali. Alti livelli di piombo causano danni al sistema nervoso e iperattività. L’intossicazione da piombo nei bambini può provocare disordini nell’apprendimento, dislessia, rallentamento dei riflessi, mancanza di coordinazione occhio-mano e problemi di comportamento. Anche livelli molto bassi possono causare questi disturbi.

E’ stato provato il legame tra il piombo ingerito con l’acqua potabile e il ritardo mentale e fisico infantile. Il piombo contenuto nell’acqua potabile ingerito da una donna incinta può attraversare la placenta e depositarsi nel cervello del feto. Circa il 90% del piombo immagazzinato nel corpo della madre può attraversare la placenta. Si ritiene che circa il 16% dei bambini abbia livelli di piombo superiori al normale. Livelli anormalmente alti sono stati trovati nei bambini morti per la sindrome della morte in culla.
L’intossicazione da piombo può manifestarsi nei bambini attraverso un fenomeno chiamato pica, che consiste nell’ingerimento di sporcizia, carta o vernici contenenti piombo. Tra i sintomi dell’intossicazione da piombo ricordiamo la depressione, l’emicrania, l’irrequietezza, l’irritabilità, la difficoltà di concentrazione, l’indebolimento della memoria, l’insonnia, le allucinazioni, la debolezza e i dolori muscolari, la nausea e le indigestioni. Le gengive possono diventare bluastre, può manifestarsi anche paralisi delle estremità, cecità, disturbi mentali e persino follia.

L’intossicazione può causare anche impotenza maschile, sterilità e anemia. Il consumo di alcool facilita il depositarsi del piombo nei tessuti morbidi, incluso il cervello. I danni più gravi sono a carico del cuore, del fegato, dei reni e del sistema nervoso. Alti livelli di piombo possono causare carenza di proteine e se si presenta anche carenza di vitamina E la probabilità di intossicazione è maggiore.
La cura più usata in caso di avvelenamento da piombo consiste in una dieta a base di calcio, iniezioni di una soluzione di cloruro di calcio e l’assunzione di vitamina D. Il calcio impedisce l’accumularsi del piombo nel corpo riducendone l’assorbimento nel tratto intestinale. Una quantità insufficiente di calcio permette l’accumularsi del piombo nel sangue, nelle ossa e nei tessuti morbidi.

La vitamina C somministrata in dosi che possono raggiungere i 6 grammi al giorno può favorire l’eliminazione del piombo. Sono efficaci anche gli aminoacidi cisteina e metionina e gli altri minerali. La tiamina ha un effetto molto potente nei confronti di questa tossina.
Un modo efficace per prevenire l’avvelenamento da piombo è l’assunzione quotidiana di piccole quantità di alginato di sodio. L’alginato di sodio è una sostanza non nutritiva che si trova nelle alghe kelp del Pacifico e viene utilizzata nella preparazione di diversi cibi per dare una consistenza più densa. Si attacca al piombo presente e lo trasporta dolcemente fuori dal corpo.

EL PLOMO COMO ELEMENTO CONTAMINANTE:METODO DE INVESTIGACION.

RESUMEN

En el año 2002 casi al final de mi carrera, el director del departamento de ciencias biológicas y antropológica Prof. Francesco Mallegni me propuso de empezar un trabajo de investigación de paleodieta. Esta investigación tenía como objetivo evidenciar las relaciones entre datos historicos-bibliograficos-archivisticos y datos cientificos en el estudio de una parte de la población proviniente de la iglesia de San Giovanni Battista en Fizzano, un pueblo situado entre las montañas de Lunigiana, en el norte de Toscana (Italia). El intento principal era confirmar los analisis de paleodieta a través de un estudio comparado de las fuentes escritas y arqueológicas.
El metodo de investigación untilizado en laboratorio es la espectroscopia a absorción atómica (AA) es una técnica muy común en la paleodieta y permite analizar un elemento a la vez, posee una muy alta sensiblidad hacia muchos elementos químicos. Esta se basa segun la ley de Kirchoff:” LA MATERIA ABSORBE LUZ A LA MISMA LONGITUD DE LA OLA QUE SE EMITE”. El procedimiento para llegar a la lectura de los elementos en traza son comunes a todos los metodos de investigación de paleodieta..1) estraccion de partes de hueso del femur o de la tibia.2) limpieza.3) cenizacion y polverizacion.4)digestion en acidos,acisos nitrico y cloridico.5) La lectura de los elementos en traza es muy complexa porque requiere medidas particulares por cada uno de estos. Los elementos que he tomado en consideración son los elementos que se usan para indicar una dieta a base de vegetales y cereales como stroncio y magnesio y el Zinc y Cobre ,elementos indicativos de una dieta a base de carne. Entre los elementos tóxicos hemos decidido analizar el Plomo, este metal al contrario de otros pertenecientes a la misma categoria, presenta sólo pequeñas variaciones en los procesos de diagénesis.
Todos los elementos citados han sido relacionados con el calcio porque este es parte integra de la matriz del hueso y su decadencia mientras permanece en el suelo, conllevaría a la decadencia de los demás elementos. Por esa razón es importante mantener una relación matemática constante entre los diversos elementos.
Otro paso determinante en la correcta elaboración de los datos es la correción con el sitio, es decir relacionar los valores del elemento/Ca del hombre con los de los animales herbívoros encontrados en la misma excavación. La relación ( sr/ca) debe de ser menor de uno ya que más cercana a la unidad esté, más existe la posibilidad de que la dieta de los individuos analizados fue de tipo vegetal. Los factores son diferentes para que el proceso de diagenesi se ponga en marcha, por eso en un proceso correcto no se podía dejar de analizar partes de tierra cercana a los huesos y lejana de estos. Se tenía que analizar todo para estar seguro que los huesos no estaban contaminados. Los individuos Fivizzanos examinados han sido 25 en total( 9 hombres de edades comprendidas entre 16 -55 años y 6 mujeres entre 20 y 45 años y finalmente 10 niños entre 1-15 años.) Los resultados de este estudio referentes a la alimentación fueron que su dieta se basaba en frutas, verduras y cereales y también carne de ganado y también animales salvajes.


Con los valores sr/ca y zn/ca se identifico el tipo de economia de nuestro grupo que resulro se “agricolo-rica”.
Todo esto fué comfirmado a tenor de la recogida de datos historicos-archivisticos.
Las sorpresas llegaron cuando fueron elaborados los datos del plomo.
Es que este metal si se presenta en cantitades infinitesimales (oligos elementos en traza) puede ser util para el organismo pero en nuestro caso resultó ser presente en cantidades muy elevadas. Sobretodo entre los más jóvenes. En primer lugar, el estudio del plomo( en valores absolutos) se dividió en tres grupos:
1. entre 42-82 ppm estaban ocho de los 25 individuos.
2. entre 91-195 ppm entraron 15 individuos.
3. entre 301-334 ppm 2 individuos.
Todos los jovenes estaban entre 91 y 334 ( 2º y 3er grupo) con una media de 179, 60 ppm. Mientras que los hombres y las mujeres estaban incluidos dentro del 1er y 2º grupo con una media de 90.50ppm las mujeres y 77,89 los hombres.
El valor absoluto estándar del plomo fue de 69ppm, corrovorado el grado elevado de contaminación, se aplicó el T-Test( comparación estadística entre sexo masculino y femenio utilizando el numero de individuos , valores medios y desviación estándar)
para detectar que la posibilidad de semejanza entre sexos por la relación plomo-calcio era igual al 100%. Esto nos indica que el resto de contaminación era el mismo para las mujeres y los hombres.
Empiezo así , una investigación referente a las eventuales fuentes de envenenamiento de esta población toscana. La cual me lleva a las diferentes hipótesis :
• Una posibilidad del presunto envenenamiento es el consumo del agua potable, a través de las tuberías de plomo. Usadas sobretodo en la época romana , pero también en época medieval.
• Otra causa de contaminación podría ser el uso de vajillas en peltre o plata poco depuradas, las cuales ceden plomo a las bebidas o líquidos .
• Elevadas concentraciones de plomo en el organismo, podían también ser causadas del uso de los aditivos y conservantes para la elaboración del vino ( tales como el azúcar de plomo o acetato de plomo). La utilización de estos, ampliamente documentada, perdúra casi hasta la época moderna .

Estas tres conclusiones no podían ser decartadas ya que su fundamento podía ser cierto, el problema era que no se disponía del material arqueológico-histórico para poder demostrarlo de manera suficientemente segura.
Una respuesta determinante llegó cuando consulté con un grupo de arqueólogos que habían participado anteriormente en unas excavaciones de la misma zona de estudio en la que yo me encontraba. Los arqueólogos me confesaron haber descubierto ceramica correspondiente a la época de mi interés de estudio ( XIV- XV DC). Se trataba de un tipo de cerámica utilizada cotidiánamente en esta zona de la Toscana y en esta época llamada “ Cerámica a vetrina pesante” que tenia como componente fundamental en el revestimieno la Sílice . Este metal pero, se funde a temperaturas muy elevadas ( 1475 cº -1715cº) demasiada temperatura para la cocción de la cerámica. Era indispensable por lo tanto, añadir a la Silice otras substancias con función fundente tales como el óxido de plomo ( metal utilizado en época medieval ) y además en cantidades muy elevadas. Lo cual resultaba muy tóxico y exponía a esta población a riesgo de enfermedades por la causa de la contaminación del plomo.
La última investigación del plomo nos daba como conclusión que los índices máximos de contaminación que puede soportar el organismo humano es de 10ppm. Cantidades más elevadas podrían producir insuficiencia renal, hepática y problemas neuronales, sobre todo en las poblaciones más jóvenes.

PALEONUTRITION

There are several kinds of data that inform us about what our ancestors ate. Reviewed in this entry are the data from studies of living primates, archaeology, paleontology, and living hunter-gatherer societies.

Primate Studies

The living primates include prosimians, New World monkeys, Old World monkeys, Asian and African apes, and people. Fossil evidence indicates that all primates evolved from insectivore-like mammals that lived some seventy-five million years ago. Primate ancestors may have been those insectivores that moved into the flowering trees of these tropical forests to exploit insects, and then the flowers, fruits, gums, and nectars of those trees. The large number of essential nutrients required in the human diet (forty to fifty essential nutrients) is likely a consequence of the tropical primate diet. Tropical forests are characterized by having a high diversity of species, but a low density of any given species. With a wide variety of food resources, especially fruit, foliage, and insects, ancestral primates were able to obtain many vitamins, minerals, protein, carbohydrates, and fats from their diet. It is metabolically expensive, in terms of energy consumption, for an organism to manufacture its own nutrients (a process called autotrophism). Through mutation and selection, those early primates that reduced autotrophism, and shifted to a dependency on dietary intake to meet their nutrient needs would have gained an energetic advantage, one that could be put to use, for instance, to increase reproduction.

The human primate is unusual in that seeds, grasses, roots, and vertebrate meat are major components of both its modern and ancient diet. Grasses and roots are the category of plant food most often missing from the diet of other primates. Seeds, grasses, and roots have their nutrients protected by cellulose membranes that must be mechanically broken. This can be done by mastication (chewing), or by using technology. Humans, and our hominid ancestors dating back to Australopithecus, possess the anatomy (e.g., small canines, flattened molars, and enlarged pterygoid muscles—those that move the lower jaw from side to side) that allows for a type of chewing called rotary grinding, which can break cellulose. Humans, and our ancestors of the genus Homo, are also dependent on technology (e.g., tools or fire) for food processing. Technology is also required for hunting at a level that makes vertebrate meat a regular part of the diet. For this reason, meat from vertebrates, either hunted or scavenged is not reported as a major component for any nonhuman primate species, although some baboons and chimpanzees regularly hunt mammalian prey.

Archaeology and Paleontology

Archaeological methods focus on the recovery and identification of food remains, of tools and other artifacts used for the acquisition and processing of food, on the analysis of food contained within coprolites (fossilized feces), on the reconstruction of ancient habitats, and on the analysis of hominid fossils. Paleontological data are derived from the kinds and percentages of fossil remains found at a site. Each type of evidence contributes some knowledge, but each has serious limitations. The association of hominid fossil remains with the skeletal remains of other fossil vertebrates may result from geologic forces, such as rivers carrying dead carcasses to a central location or a volcanic eruption burying simultaneously a community of animals, rather than hominid food gathering behavior.

In The Descent of Man (1871), Charles Darwin proposed that hunting large game provided much of the selection pressure for human evolution. That view persisted through the 1960s, but more recent data, based on fossil and archaeological remains and the study of living hunting and gathering people, such as the !Kung and Australian Aborigines, show that gathering and processing of plant foods is the main activity of tropical foragers. Moreover, women in living foraging societies provide most of the calories consumed by these people. These observations turned "man the hunter" into "woman the gatherer."

Additional evidence is based on analyses of bone and stone tool material associated with early hominids. Scanning electron microscope images of mammalian long bones dating to 1.7 million years ago show that cut marks produced by stone tools were incised above those made by carnivore teeth and the teeth of known scavengers, such as porcupines. If one assumes that the order of markings reflects the order of use by hunters and scavengers, the hominids were the last to have at the bones, even after porcupines. Early hominids may have been collecting bones for their marrow and brain tissue rather than for any meat still remaining on the surface of the bone. Marrow and brain are high in fat and protein, but few carnivores have the morphology necessary to break open large long bones. The invention of stone tools, first manufactured by hominids about 2.2 million years ago, may have been a dietary adaptation for extracting marrow. Hominids may also have scavenged for larger pieces of meat, perhaps stealing meat from leopards. Leopards carry their kills up into trees and consume their prey over several days. J. A. Cavallo believes that human ancestors may have scavenged these arboreal caches of meat.

Despite the evidence for scavenging animal carcasses and, perhaps, preying on leopards, the bulk of the hominid diet has almost always been from plants. The stone tools of the early hominids may also have been used to process hard to chew plant foods, such as seeds. Studies of the finer details of early hominid dental structure and tooth wear using the scanning electron microscope and tooth wear experiments found that the diet of the early hominids, including Australopithecus and Homo habilis, was largely herbivorous, including softer plant foods (leaves, fruits) as well as the tougher seeds and tubers. Given all the evidence now available, perhaps it is safest to say that the gathering of plants, insects, bird's eggs, and other relatively immobile foods and the scavenging of marrow from carnivore kills typified early hominid food behavior.

Homo erectus added fire to its repertoire of technology. Fire, which may have been used as early as 1.4 million years ago and was certainly controlled by 750,000 years B.P., provided warmth, light, protection, and a new way to process foods. Where and how cooking was invented is a matter for speculation. Cooking, by roasting or boiling, increases the nutritional benefit of many vegetable foods by helping to break down the cellulose of those foods that is indigestible to people. Fire may be used to open large seeds that resist even stone tools. Cooking, especially drying or smoking, helps to preserve foods for storage. Fire may also be used to get foods, especially by driving game towards a convenient killing site. All of these uses of fire did not appear simultaneously, and many appear to be the invention of Homo sapiens rather than Homo erectus. What is certain is that the controlled use of fire was a significant addition to hominid technology with profound consequences for nutritional status.

Coprolites are fossilized feces. Such "hard evidence" might seem to provide unequivocal verification of dietary habits, but coprolites are subject to misinterpretation. First, the coprolite must be identified unambiguously as being from a hominid. Second, coprolites can only verify that a particular substance was eaten. That substance may or may not have been a food item itself, it may have been ingested coincidentally along with a food, such as a seed or insect clinging to an animal or plant. Third, only indigestible substances will be found in feces and those substances must be suitable candidates for fossilization to be preserved in a coprolite. Thus, coprolite analysis may provide a very biased picture of the true dietary intake. Even so, considerable information has been obtained about the diet of prehistoric humans and limited information about the diet of hominid species ancestral to modern people. The animal affinity of desiccated coprolites can be determined by placing the specimen in a trisodium phosphate solution for seventy-two hours. Human coprolites turn the solution an opaque dark brown or black color and no other species produces this effect. Other characteristics of human feces are inclusions of charcoal and the presence of undigested animal parts from a wide variety of species. Charcoal comes from cooking food over a wood fire. Since people cook their food and other animals do not, the presence of charcoal in feces is indirect evidence for a unique human behavior. People also have an eclectic diet compared with most other mammals, so undigested parts from a wide variety of species is another indicator of the human affinities of a coprolite.

More than a thousand paleoindian coprolites from the American Southwest have been identified and analyzed. One group of specimens was collected from Texas sites that date from 800 B.C.E. to 500 C.E., representing the temporary camps of hunting and gathering peoples. By comparing the pollen content of the coprolites with that found in the adjacent soils it was determined that the people had consumed high quantities of flowers. Because the physical characteristics of flower pollens are unique to each species it was possible to determine that flowers of agave, sotol, yucca, prickly pear cactus, gilia, and lead-tree were popular foods. Also found were remains of wild onion bulbs, bark, grasshoppers, fish, small reptiles, and snails. Although not the current cuisine of Texas, this diet is typically human in its diversity of species. The flower pollen even provides a time frame for the occupation of the sites, spring and early summer.

The oldest verified coprolites of a hominid species are from the Homo erectus site of Terra Amata located on the French Mediterranean. These coprolites may be as old as 300,000 B.P. and they are heavily mineralized. They have only a slight reaction to trisodium phosphate rehydration. The specimens contain sand grains, charcoal, and mollusk shell fragments. The sand and shell are expected since Terra Amata is a beach front site, and the charcoal helps establish that foods were cooked before consumption (perhaps evidence for a prehistoric clam bake).

Trace element and stable isotope analysis. A general picture of the relative amounts of plant and animal food in the diet may be available from chemical analyses of stable isotopes and trace elements in skeletal remains. For example, the more 13C (a form of the element carbon) in a skeleton the more C4 plants in the diet. C4 plants include the domesticated grains maize, millet, and sugarcane, while C3 plants include virtually all those growing wild in temperate regions. The amount of the stable nitrogen isotope 15N in skeletons indicates an animal's place within the food web. The amount of 15N is higher as more animal protein is included in the diet. Figure 1 illustrates the relationship of these stable isotopes to diet in several mammalian species. This method is most useful when analyzing human skeletons during the transition to agriculture, that is, during the past ten thousand years. A greater dependence on agricultural crops shows up in human skeletons as more C4 plants ( 13C) and, generally, less animal protein ( 15N). Agricultural societies are often stratified socially into higher and lower social classes. Higher classes often have greater access to animal protein. Thus, within agricultural societies the upper classes may have more 15N in their skeletons. This allows archeologists to use stable isotopes as markers of social status.

There are exceptions to the usual 15N indicator of social status. In 1995 Douglas Ubelaker and coworkers analyzed the skeletons from high and low status graves at the archeological site called La Florida in Ecuador. The site dates from 100 to 450 C.E. There were no differences in the levels of protein ( 15N) in these skeletons, but there is a statistically significant difference in the C4 levels between the two groups. The high status group had higher levels of C4. The only C4 plant—the only domesticated plant—that ancient people of highland Ecuador consumed in quantity, was maize. The researchers explain that the extra maize consumed by the elites was in the form of an expensive and politically restricted food called beer. Elites controlled the production and consumption of beer. Maize beer was produced by the chief's household and was doled out to the commoners at feasts in return for their labor. Chiefs also paid tribute to each other in the form of beer and offered copious amounts of beer at royal funerals. Chiefs were buried with many ceramic vessels, and at La Florida 70.5 percent of these were devoted to the brewing and serving of maize beer.

Studies of Living Hunters and Gatherers

All but one-tenth of 1 percent of humans derive their food from some form of agriculture. However, from the time of the Australopithecus until about ten thousand years ago, a period that covers 99 percent of human evolution, all hominids lived in bands and produced food by foraging—the gathering, scavenging, and hunting of wild foods. Most human physical traits, and many behavioral propensities, evolved during the time that hominids lived as hunters and gatherers. This includes current human dietary requirements, adaptations for food acquisition and processing, and biocultural responses to food. Studies of the few remaining cultures of hunting and gathering peoples offer an indirect view of that ancient style of life, now nearly extinct.

Foragers are a diverse group geographically and culturally, ranging from the arctic Inuit and Eskimo, to the tropical forest Ache (Paraguay), to the dry scrub San (Africa), and the desert Australian Aborigines. Yet, the research shows some consistencies in behavior and diet. The diversity of food resources utilized is high among gathering and hunting peoples compared with agriculturists. The !Kung San of southern Africa, for instance, eat 105 species of plants and 144 species of animals (Lee, 1984). The Australian North Queensland Aborigines exploit 240 species of plants and 120 species of animals. The Ache forage on fewer species, about 90 types of plants and animals. Even the Dogrib, residing in the sub-arctic of Canada, gather 10 species of plants and 33 species of animals (Hayden, 1981). That is a small food base for hunters and gatherers, but still a large number relative to agriculturalists who, on a world-wide basis, subsist largely on four species of plants (wheat, rice, potatoes, and maize) and two species of animals (cattle and hogs).

A second common feature is that gathered foods (plants, insects, bird's eggs, turtles, etc.) are the primary subsistence base in most foraging societies. Lee compared fifty-eight forager groups and found that the primary subsistence source was gathering for twenty-nine, fishing for eighteen, and hunting for eleven. Often, the use of many species for subsistence is correlated with the high diversity, low density, or seasonality of food items in the environment. In habitats where low density is combined with the wide dispersal of foods, foragers must be mobile and live in small groups. A small mobile social group is a third typical feature of forager societies. Average group size ranges from nine to fifty-five and average densities range from one to two hundred people per hundred square miles. Mobility ranges from daily movement from camp to camp to seasonal sedentariness at one camp, such as a winter lodge or a summer camp.

A fourth common feature is that all foragers depend on technology to procure, process, and store food. Technology ranges from simple to complex, both in amount and sophistication. Savanna and desert foragers, such as !Kung and Australian Aborigines, use a digging stick to get at roots and tubers that are hidden from view or not possible to extract using hands alone. The digging stick seems simple, but that tool more than doubles the calories available to the people who use it as compared with nonhuman primates living in similar habitats. Bow and arrow are used by some groups to hunt large game. At the other extreme of material culture are the Inuit and Eskimo, who possess dozens of pieces of equipment for hunting or fishing, including hooks, spears, sleds, knives, and specialized clothing. The relative complexity of Inuit and Eskimo material culture is required to extract food from a harsh environment.

Food preparation techniques include cooking (such as boiling, steaming, roasting, and frying), soaking, grinding and grating, pounding, drying, fermenting, and putrefying (as in "aged" meat). Many human foods are poisonous prior to preparation by one or more of these techniques. Such toxic raw foods include acorns and horse chestnuts, eaten by many North American Indian foragers and manioc, a root crop, which is a dietary staple of many African societies. The toxins in all these foods are removed by leaching, that is, by boiling them in water and then allowing the food to dry prior to consumption. Rhubarb and cashews, eaten by some people in modern industrial societies, are also toxic until cooked by boiling or roasting. Finally, food storage by drying, caching, and, where possible, freezing or salting is common to many forager groups. It is essential to point out here that dependence on technology for food procurement, the processing of food, and food storage are all behaviors unique to the human species and found universally in all known human cultures.

Sharing and the division of labor comprise a fifth characteristic of foragers. All known living hunters and gatherers share some food, even small game and vegetables in many cultures, and have some division of labor indicating that this is a universal human nutritional adaptation. Sharing and division of labor may best be viewed as behaviors that, first, reduce the effects of unpredictability and variance in food supply, and, second, increase reproductive fitness—that is to say, they increase the healthy development of the individual and his or her likelihood to reproduce. By dividing the social band into working groups based on sex and age, more of the necessary subsistence tasks may be accomplished in a shorter period of time. In tropical and temperate regions, adults may gather plant foods, honey, insects and other small animal foods, and hunt larger animal prey. Children may remain at the camp in an age-graded play group, with older children caring for younger children, or may accompany their parents so as to learn foraging techniques. In extreme environments children may provide significant amounts of foraged food, as they do in Hadza society.

Summary

The human diet is unusual because of our high intakes of grasses, seeds, and grains and, for some people, high intakes of meat. No other primate has this mixture of foods in its diet. The interaction between the biological history and the sociocultural behavior of people accounts for our diet. The human place in nature as primates explains our broad requirements of essential nutrients. Fossil and archaeological evidence help to account for the development of the types of foods eaten and the technology needed for food acquisition, preparation, and storage. The study of living hunting and gathering peoples compliments and supports these other sources of evidence. Five features of food, behavior, and demography are typically found in hunting and gathering societies: a high diversity of food types; greater dependence on gathering rather than hunting; small mobile social groups; dependence on technology for acquiring and processing foods; and division of labor and sharing (a sixth feature, stable population size with high infant and childhood mortality balancing fertility, is not discussed here, but see Bogin, 2001). Taken together, the sources of knowledge reviewed here provide the basis for understanding human paleonutrition and the biocultural nature of contemporary human nutrition.

Bibliography

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Bogin, B. The Growth of Humanity. New York: Wiley-Liss, 2001.

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Hayden, R. S. O. "An Order of Omnivores: Nonhuman Primate Diets in the Wild." In Omnivorous Primates, edited by R. S. O. Hayden and G. Teleki, pp. 191–214. New York: Columbia University Press, 1981.

Lee, R. B., and R. Daly. The Cambridge Encyclopedia of Hunters and Gatherers. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1984.

Schoeninger, M. J. "Stable Isotope Studies in Human

LAS CIENCIAS HISTORICAS

El deseo de desarrollar nuevas formulas de investigación en el área de humanidades nos invita a presentar una manera de trabajar innovadora, trayendo una nueva vida a las ciencias históricas. Las disciplinas que miran atrás en el tiempo todas pertenecen a las ciencias históricas y por los estudios de cada una de estas es inaccesible una observación directa de los datos, se puede sólo investigar por medio de testimonios indirectos, un problema muy determinante es que estos testimonios están muy lejos desde los orígenes y muchas veces están completamente modificados . En los estudios de los hombres y de las sociedades pasadas aún es mas difícil comprender aspectos verbales ,simbólicos-religiosos. También los estudios y las interpretaciones de restos antiguos están muy distorsionadas por causa de las distintas maneras de ver el mundo antiguo con ojos que pertenecen a mecanismos sociales contemporáneos y por eso, increíblemente lejanos de acercarse a una visualizacion correcta de las dimensiones pasadas.
El proyecto se basa en empezar una colaboración multidisciplinar para obtener los mejores resultados en la reconstrucción del pasado. Consideramos que la antropología arqueológica con la antropología cultural, la historia, la arqueología tradicional, y por fin el análisis en el laboratorio con una instrumentación adecuada pueden en conjunto dar un gran paso para la sabiduría de la era antigua. La antropología arqueologica constituye una base importante para los estudios de los huesos humanos, estos son recursos esenciales para las clasificaciones raciales en lo siglos, para la comparación biológica entre poblaciones antiguas y modernas, para detectar antiguas enfermedades,descubrir las causas de muerte y conocer la alimentación(paleo-dieta) de los individuos.