Interview in Spanish; English, below.
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| Michael Huffman |
1- En apenas unas décadas, hemos pasado de
sorprendernos por la posibilidad de que los chimpancés pudiesen estar tragando
hojas enteras para la eliminación de parásitos intestinales, a normalizar la
idea de que nuestros gatos restrieguen su cara con el catnip para espantar los
mosquitos. Nos encantaría que nos describiese cómo comenzó esta área de la
ciencia y dónde nos encontramos hoy en día. ¿Cómo ha cambiado nuestra visión
del mundo?
En 1983, Richard Wrangham
(Universidad de Harvard) y el difunto Toshisada Nishida (Universidad de Kyoto)
citaron a Janzen en su artículo sobre un comportamiento alimentario inusual de
los chimpancés en Tanzania, lo llamaron "tragar hojas". Fue la
colaboración entre Wrangham, Nishida y el fitoquímico Eloy Rodriquez (1985) la
que introdujo el nombre de zoofarmacognosia en el mundo; el artículo que quizás
dio el pistoletazo de salida oficial al estudio de la automedicación de los
primates. Creó bastante interés en la prensa, pero desgraciadamente, en el
trasfondo, crecían las dudas sobre sus afirmaciones acerca de las posibles
propiedades antibióticas de las hojas de Aspilia
spp. ingeridas por
los chimpancés de Gombe y Mahale sobre los que informaban.
El problema fue que la extracción de
la tiarubrina A, un potente antibiótico que se sabía que estaba presente en 2
especies de Aspilia, no pudo ser replicada por el laboratorio de Neil Towers
(Departamento de Botánica, Universidad de Colombia Británica), un grupo
independiente (donde Rodriquez había sido post doc) que había obtenido
recientemente una patente sobre las propiedades antibióticas de las tiarubrinas
aisladas de las hojas y raíces de Abrosia
chamissonis, Eriophyllum lanatum
y Chaenactis douglassi, tres especies
norteamericanas no relacionadas con Aspilia. Algo que aún no sabían, era que la
bioactividad citada en el artículo de 1985 de Aspilia como medicina para los
chimpancés, eran en realidad los resultados de las pruebas de bioactividad
reportadas por el grupo de Towers de las tiarubrinas que extrajeron de las
especies canadienses; no de los compuestos supuestamente presentes en las hojas
de Aspilia.
Por otro lado, el interés por la
zoofarmacognosia de los chimpancés estaba disminuyendo porque aún no se habían
publicado estudios de campo específicamente diseñados y realizados para revelar
la función de ese comportamiento de tragar hojas por parte de los chimpancés en
la naturaleza; se basaba sobre todo en conjeturas a partir de las observaciones
del acto de tragar hojas (no del resultado) y en pruebas indirectas de los
registros de alimentación y de heces recogidas previamente con otros fines que
se limitaban a señalar la presencia/ausencia de hojas enteras en las heces.
Comencé mi trabajo sobre la
automedicación de forma bastante inesperada en 1987 con la observación de la
masticación de la médula amarga de Vernonia
amygdalina en un chimpancé claramente enfermo en Mahale, el lugar de
estudio en Tanzania establecido por Nishida y sus colegas en 1965, donde él
había observado la ingestión de hojas. Publiqué este primer artículo junto con
mi ayudante de campo (explorador de caza del Parque Nacional y curandero
tradicional de la tribu local Tongwe) Mohamedi Seif (1989). Este fue el primer
estudio de una especie animal que demostraba la existencia de una enfermedad y
la recuperación de los síntomas de la misma tras el consumo de una planta con
propiedades medicinales conocidas y utilizadas en el tratamiento de los mismos
síntomas (por los Tongwe y en otros lugares de África), cuyas propiedades
químicas eran bien conocidas y cuya eficacia había sido demostrada
farmacológicamente contra las enfermedades en los seres humanos, que tenían
síntomas coincididentes con los documentados en este chimpancé enfermo.
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| Mohamedi y Mike, esperando a los chimpancés mientras dicutían acerca de plantas medicinales |
Tras regresar a Kioto del campo, en
diciembre de 1987, empecé a hablar con especialistas en medicina tropical del
Instituto Pasteur-Kioto. Comencé a sospechar que algún tipo de infección
parasitaria estaba detrás de los síntomas que observábamos. También había
traído conmigo muestras secas de Vernonia
amygdalina para intentar encontrar a alguien que hiciera el análisis
químico de la planta. Por recomendación de mi asesor, el difunto Junichiro
Itani (Universidad de Kioto), me puse en contacto con los químicos de productos
vegetales naturales Koshimizu y Ohigashi (Facultad de
Agricultura) y con sus estudiantes, que trabajaban a sólo tres minutos de
distancia a pie del laboratorio donde yo estudiaba. El destino quiso que
trataran de conseguir muestras de Vernonia
amygdalina de Camerún como parte de sus investigaciones sobre la función
neutriceutica de los alimentos tradicionales de todo el mundo. Ampliamente
conocida como “hoja amarga”, y cocinada mezclando las hojas con carne o
plátanos en África occidental, se pensaba que tenía importantes propiedades
anticancerígenas. Los análisis iniciales fueron casi inmediatos ¡Era una
combinación perfecta!
A partir de mi observación con
Mohamedi, desarrollé un protocolo, consultando con expertos en diferentes
campos, para investigar la ecología de los huéspedes de los primates y otros
métodos para monitorizar de forma no invasiva la salud y sus cambio en el
tiempo. Una de estas herramientas fueron las correlaciones fractales de largo
alcance, una técnica desarrollada por 'Inma' CL Alados (Instituto Piernaico de
Ecología (CSIC), Zaragoza) para detectar irregularidades a pequeña escala en el
comportamiento que diagnostican la mala salud (Alados y Huffman 2000).
Puse en práctica estas herramientas a
partir de julio de 1989 en Mahale. Gracias a los esfuerzos y consejos de los
colegas estábamos ya preparados, cuando Mohamedi y yo documentamos de cerca un
segundo caso de masticación de médula amarga en 1991 (Huffman et al. 1993).
Pudimos demostrar un efecto antiparasitario midiendo un descenso significativo
de la carga parasitaria del gusano nodular Oesophagostomum
stephanostomum (nematodo parásito), durante un periodo de 20 horas (en
comparación con un aumento de los niveles en varios individuos de control sanos
observados en condiciones similares en la misma estación); corroborando una
posible enfermedad relacionada con el parásito junto con la recuperación de la
resistencia, el apetito y las alteraciones intestinales verificadas desde el
punto de vista del comportamiento, como hicimos en el primer estudio. A partir
de estos dos estudios pude establecer una metodología y un proceso de múltiples
pasos para identificar futuros casos de automedicación en cualquier especie animal.
Koshimizu, Ohigashi y
varios de sus colegas y estudiantes de posgrado se unieron al equipo, viniendo a Mahale
para recoger más Vernonia, y para evaluar las propiedades fitoquímicas y
farmacológicas de otras especies de plantas medicinales sospechosas de ser
usadas por los chimpancés. A partir de la médula, la corteza, las raíces y las
hojas de Vernonia amygdalina, el
equipo descubrió 13 nuevos compuestos; era una clase de compuestos, hasta
entonces desconocida, que denominaron "glucósidos esteroides". Para
que nos ayudaran en los ensayos de farmacognosis, nos pusimos en contacto con
un par de grupos de especialistas en farmacognosia y parasitología (Guy
Balansard, Riad Elias, Pierre Timon-David, Florence Delmas: Faculté de
Pharmacie, Université D' Aix-Marseille II) y protozoología médica (J David
Phillipson, Geoffery C Kirby, David Allen, Colin W Wright, David C Warhurst:
Escuela de Farmacia, Universidad de Londres). A partir de ahí pudimos demostrar
una importante actividad in vivo de algunos de los compuestos contra las
principales enfermedades parasitarias tropicales, como la esquistosomiasis, la
disentería amebiana, la malaria y la leishmaniasis (Ohigashi et al. 1994).
A partir de algunas de las muestras recogidas de la misma planta en el momento en que fue ingerida por el segundo chimpancé enfermo, también pudimos estimar la dosis de los compuestos biológicamente más activos y abundantes presentes en la médula de la Vernonia amygdalina. Lo comparamos con la dosis de las hojas que Mohamedi daría a un paciente humano con los mismos síntomas (malestar estomacal, malestar general, infección parasitaria, falta de apetito). Las dosis resultaron ser comparables.
La siguiente tarea que emprendí fue
echar un nuevo vistazo a la ingestión de hojas utilizando el mismo protocolo
(conductual, parasitológico, fitoquímico) desarrollado en los estudios de
masticación de médula amarga, esta vez colaborando con el equipo de Towers UBC,
en particular con Jon Page, para realizar nuevos análisis fitoquímicos de Aspilia
thiarubrines. Se llevó a cabo la fitoquímica de las muestras recogidas en
el momento de su uso por los chimpancés en Mahale, así como de muestras de
otras Aspilia spp recogidas en otros lugares de Tanzania y Kenia. Utilizando un
ensayo mucho más sensible que el utilizado por Rodríguez y sus colegas, Page no
pudo encontrar las tiarubrinas en ninguna muestra de Aspilia spp. en casi 100
extracciones por HPLC.
Mientras tanto, en el campo continué
siguiendo a los chimpancés, vigilando su salud y observando el resultado de la
deglución de hojas para comprender la(s) posible(s) función(es) subyacente(s)
del comportamiento en ausencia de las tiarubrinas. Pude demostrar que los
gusanos adultos de O. stephanostomum,
la misma especie sobre la que se actúa con la masticación de médula amarga,
eran expulsados físicamente por las hojas ásperas no masticadas no sólo de Aspilia la hi
mossambicensis, sino también de otras 8 especies
de hojas ásperas en Mahale. Los gusanos salieron vivos, indemnes a cualquier
acción fitoquímica potencial que pudieran poseer las hojas, 6 horas después de
que se estimara que la ingestión de las hojas había ocurrido. El efecto de
doblar y tragar las hojas, que ya son naturalmente difíciles de digerir debido
a la gruesa cubierta de diminutos pelos rígidos de sílice, fue reducir el
tiempo de tránsito del material, incluyendo las hojas y los gusanos, a través
del tracto gastrointestinal. Las observaciones químicas y de campo apoyaron la
hipótesis de un mecanismo de expulsión física al tragar las hojas, en lugar de
uno basado en la acción farmacológica propuesto anteriormente para
Aspilia.
A partir de ahí, inicié un trabajo
comparativo con chimpancés en Gombe (Tanzania) y en el bosque de Budongo
(Uganda). El estudio de Budongo reveló una relación con la expulsión de tenias,
lo que respaldaba las observaciones de Wrangham en Kibale, basadas de nuevo en
datos de segunda mano de los registros de alimentación de los chimpancés de
Kibale. En los años siguientes, varios investigadores de simios se dirigieron a
mí con información de sus lugares de estudio sobre la evidencia de la ingestión
de hojas, y una posible conexión con las infecciones parasitarias. Colaboré con
algunos de ellos para ayudar a redactar sus datos, revelando que el
comportamiento de tragar hojas se da en todas las especies de grandes simios
africanos, excepto en los gorilas de montaña, de los que no se han encontrado
pruebas hasta la fecha.
El
número de estudios acerca de la ingestión de hojas ha seguido creciendo con
cada año que pasa. Desde 2017 sabemos que se produce en múltiples grupos, en al
menos 17 lugares de estudio; utilizan un total de más de 40 especies de plantas
diferentes. La ingestión de hojas y la expulsión de parásitos también se
documentó en gibones de manos blancas Claudia Barelli (Museo delle Scienze di
Trento, Italia) en Tailandia (Barelli y Huffman, 2016).
Junto con dos antiguos estudiantes de posgrado de la Universidad de Kioto (James Wakibara, Paula Pebsworth), también se realizó el estudio de la geofagia en otras dos especies, los macacos japoneses y los babuinos chacma sudafricanos. Pebsworth (Univ. Texas- San Antonio) ha tomado la delantera en los estudios sobre geofagia en primates, con una revisión reciente que completamos sobre todo el Orden de los Primates (Pebsworth et al. 2018).
Unos años después de iniciarse los trabajos en Mahale, Sabrina Krief (Muséum national d'Histoire naturelle, París) llevó a cabo estudios similares en Kibale, centrándose en el seguimiento de la salud de los animales y la química de las plantas de su dieta. Se analizó a fondo una lista de plantas en la dieta de los chimpancés de Kibale y se reveló un posible tratamiento para la malaria. También se informó de que en Kibale (Uganda) el O. stephanostomum no era potencialmente tan letal para los chimpancés como lo es en Mahale, apoyando el trabajo en Budongo, donde se expulsaban tenias, no nematodos.
Más recientemente, se han llevado a
cabo estudios sobre especies de primates de América Central y del Sur, en los
que se ha estudiado su dieta medicinal y el solapamiento entre el uso de
plantas medicinales por parte de primates humanos y no humanos y el
comportamiento de frotamiento de pieles en primates y otras especies de
pequeños mamíferos sudamericanos, lémures de Madagascar y macacos de Asia.
Otro avance importante han sido los
estudios sobre la automedicación del ganado realizados por Fred Provenza, Juan
Villalba y sus colegas de la Universidad Estatal de Utah en Logan. Sus trabajos
han suscitado un mayor interés por las formas de fitoterapia en las prácticas
ganaderas convencionales y más holísticas.
Ahora estamos en la fase en la que se
descubre que muchas especies del mismo género presentan el mismo conjunto de
comportamientos, lo que apunta a una fuerte fuerza evolutiva detrás de los mismos.
Lo mismo ocurre con el frotamiento de pieles y la fumigación de nidos y
madrigueras. En realidad sólo estamos arañando la superficie en muchos
aspectos, pero el creciente conjunto de pruebas sugiere que muchas especies han
adoptado estrategias muy similares de control de parásitos en todo el reino
animal.
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| Chausiku el día que la encontraron enferma (Nov. 1987). Esta escena se describe en el primer artículo publicado sobre automedicación en chimpancés (Foto por M. Huffman). Podéis encontrar el paper aquí (link) |
Este es un tema realmente fascinante.
Por el momento, creo que la automedicación se basa en la interacción del
instinto y de la experiencia individual y grupal basada en el aprendizaje
individual y social. La proporción entre el instinto y la información aprendida
varía probablemente en el reino animal, ya que incluso los humanos actúan por
"impulsos" instintivos respecto a la cantidad de algo que deben tomar,
basándose en el olor y el sabor según su estado de salud. Es probable que
exista un bucle de retroalimentación de antojos o saciedad hacia ciertos
sabores y olores que guían a todos los organismos en la elección de los
elementos a ingerir como alimento y medicina. Pero todos los animales,
incluidos los humanos, tienden a ser conservadores a la hora de elegir qué
ingerir, por lo que todos recurrimos a la sabiduría colectiva del grupo;
especialmente los jóvenes, que deben aprender qué elementos de su entorno son
seguros para llevarse a la boca. Sólo hay que pensar en lo quisquillosos que
pueden ser los niños con los alimentos, y en cómo cambia eso, a medida que
crecemos. Creo que el mecanismo general debería ser básicamente el mismo para
los medicamentos que para los alimentos. Imagino un mecanismo sencillo y
generalizado, modulado genéticamente, que ayude a regular la elección y la
ingesta de alimentos, pero incluso en el caso de los insectos, yo diría que
también se puede tener en cuenta la toma de decisiones individual y el
aprendizaje a partir de la experiencia.
Aunque la explicación más sencilla
suele ser la mejor, no debemos esperar que el mecanismo más sencillo sea
siempre el correcto sin investigar otras posibilidades. Hay más de una forma de
resolver cualquier problema en la naturaleza y creo que los animales tienden a
confiar en lo que mejor saben hacer. Algunas especies animales han tenido que
evolucionar para ser flexibles en su toma de decisiones y hacer frente a un
entorno dinámico para sobrevivir a la escasez de recursos alimenticios, por
ejemplo. Entre las aves, algunas son extremadamente eficientes en el
aprendizaje social, mientras que otras no lo son. ¿Por qué no iba a ocurrir lo
mismo con los insectos?
4- 4-Gracias a su trabajo investigador y
divulgativo hemos aprendido que los chimpancés utilizan decenas de plantas
medicinales diferentes, y quizás lo más sorprendente es que estas plantas se
solapan en una proporción considerable (22%) con las que usan las poblaciones
humanas en África. Algo así es esperable que tenga un gran componente de
aprendizaje, incluso cultural. ¿Cómo se aprenden estas tradiciones? ¿qué
sabemos de ello? ¿Hay características perceptuales comunes en estas plantas que
faciliten el reconocimiento de estas especies (y reduzcan la carga cognitiva
que ello conllevaría)?
Esto no se limita sólo a los
chimpancés. En la dieta de todas las especies de primates que he examinado
hasta la fecha, encontramos un porcentaje similar de plantas en la dieta con
propiedades medicinales ampliamente utilizadas por los humanos para el control
de enfermedades. Esto incluye nuestro trabajo sobre el macaco japonés, el
gorila, el mono araña y el macaco tibetano. Incluso en las especies de
ungulados, domésticos y salvajes, se ha documentado esta categoría de alimentos
medicinales.
En un proyecto reciente con sus
colegas Bing-Hua SUN y Jin-Hua LI (Universidad de Anhui), descubrimos algunas
similitudes interesantes en la dieta de los macacos tibetanos y las plantas
utilizadas en la medicina tradicional china (MTC). Resulta especialmente
interesante la ingestión de una planta conocida comúnmente como "hierba de
la cabra cachonda". Se trata de una planta medicinal muy utilizada para la
salud sexual masculina y femenina en los seres humanos. Es curioso que los
macacos tibetanos, que se aparean durante todo el año, ingieran esta planta en
una época del año en la que se produce un apareamiento no orientado a la
concepción. En condiciones normales, la época de apareamiento es un momento
estresante del año para los criadores estacionales, ya que los machos compiten
por el acceso a las hembras, como la mayoría de las especies de macacos, pero estos
han desarrollado una serie de comportamientos exclusivos de la especie para
reducir el estrés social. Es posible que utilicen esta planta por sus efectos
en la mejora de la fisiología reproductiva, así como para mitigar el estrés
psicológico. Las propiedades se han demostrado sólidamente en el laboratorio
con estudios in vivo en ratas como parte de un intento de validar las plantas
en la farmacopea de la MTC.
Éste es sólo uno de un número
creciente de ejemplos de plantas con beneficios distintos al control de
parásitos y patógenos; lo que refuerza la idea de una tendencia muy arraigada
de los animales a seleccionar plantas disponibles en su dieta que sean
beneficiosas para su salud en general. Las amplias similitudes en la selección
de plantas sugieren que los humanos sacan conclusiones similares a las de otros
animales, y en algunos casos incluso reconocen el origen de la planta como
medicina a partir de la observación del comportamiento animal, como en el caso
descrito anteriormente.
De nuevo, la gran pregunta es cómo
seleccionan los animales estas plantas y cuál es el papel del aprendizaje
social y la transmisión cultural de su uso. No es difícil imaginar cómo se adquiere
el comportamiento de ingesta de una planta, de la selección de la parte de la
planta a ingerir y se aprende la técnica para procesarla y comerla: observando
a otros individuos más experimentados del grupo, ya que sabemos que es así como
los animales adquieren los alimentos vegetales de su dieta. Lo que queda por
dilucidar es la contribución relativa del instinto y el aprendizaje en este
proceso respecto a las dosis.
Junto
con estudiantes y colegas, llevé a cabo dos experimentos de aprendizaje social
sobre la adquisición del comportamiento de tragar hojas en tres grupos sociales
de chimpancés en cautividad; uno en el Instituto de Investigación de Primates de la Universidad de Kioto, y otro en Italia en Parco Natura Viva, un parque safari cerca de Verona. Llegamos a la conclusión de que tenían la
propensión a tragar hojas enteras ásperas al igual que los chimpancés salvajes,
pero tenían que superar la aversión inicial o el miedo a un objeto desconocido.
Basándose en el aprendizaje social de otros miembros del grupo a partir del
re-innovador de la técnica, otros con acceso visual doblaron y tragaron
posteriormente las hojas utilizando el mismo estilo que el re-innovador; y hubo
variación en este estilo entre los grupos demostrando un fuerte componente de
aprendizaje social del estilo. Atribuimos el potencial de doblar y tragar hojas
a la propensión de la especie y a las características de las hojas rugosas,
dado que no mostraron interés en tragar hojas lisas nuevas. Dado que todos los
individuos estaban libres de parásitos, pudimos concluir que la deglución de
hojas en sí misma no fue provocada por la infección de parásitos.
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Mohamedi, Mike y Moshi (ca. 2000 Sept.). Moshi es otro experimentado asistente de campo de Mahale. |
El uso de fumigantes vegetales en
muchas especies de aves y pequeños mamíferos que construyen nidos, como la rata
de madera, está ampliamente documentado. Es interesante que en todos estos
casos las mismas plantas sean utilizadas tanto por los animales como por los
humanos que viven en las mismas zonas donde están disponibles para mantener las
plagas fuera del nido y de las plumas o fuera de la ropa, la ropa de cama y los
alimentos. Uno de mis ejemplos favoritos es el innovador uso que hacen los
gorriones de las fibras de los filtros de las colillas de los cigarrillos
infundidos con nicotina en sus nidos en Ciudad de México. Tal vez, como las
plantas que preferirían en la naturaleza no se encuentran disponibles en la
ciudad, seleccionaron las colillas de cigarrillos basándose en el olor. Las
crías de los nidos a los que se les retira el material durante los
experimentos, tardan más en madurar y abandonan el nido mucho más tarde que las
crías de los nidos a los que se les permite criar con los filtros de fibra
dejados en su lugar. Además, cuando finalmente maduran, son significativamente
más ligeras de peso y tienen más parásitos que las crías de los nidos
medicados. Curiosamente, la nicotina es un conocido agente antiparasitario y se
ha sugerido que el hecho de que los cazadores-recolectores fumen incurre en una
mayor protección contra la malaria. La oruga del tabaco ingiere hojas de
tabaco, por su efecto inhibidor del crecimiento de las larvas introducidas
(como huevos) o incrustadas directamente en su piel por avispas parasitoides.
Esto inhibe el crecimiento o mata a las larvas.
El tejo y la manzanilla son quizás
dos de las hierbas medicinales más antiguas conocidas por la humanidad. Karen
Hardy (Departamento de Prehistoria, Universidad Autónoma de Barcelona) y sus
colegas han sugerido que los neandertales se automedicaban con estas dos
especies y han podido identificar que estas plantas medicinales eran ingeridas
por los neandertales en Europa basándose en el análisis del cálculo dental
extraído de sus dientes fósiles. Durante muchos años, la presencia de
manzanilla en los lugares de enterramiento sirvió para sugerir que se trataba
de una prueba del uso de flores en los rituales mortuorios de los neandertales,
pero esta opinión ha cambiado ahora.
La manzanilla se ha utilizado para
dolencias como la fiebre del heno, la inflamación, los espasmos musculares, los
dolores menstruales, el insomnio, las úlceras, las heridas, los trastornos
gastrointestinales, el dolor reumático y las hemorroides. El tejo es reconocido
como tóxico para el ganado y los humanos, sin embargo, en cantidades adecuadas,
se utiliza como una medicina popular para la inducción de la menstruación, el
tratamiento de la artritis, las enfermedades renales, el escorbuto y la
tuberculosis.
Estos y muchos otros ejemplos
sugieren además un mecanismo común evolutivamente conservado para la selección
y el uso de las plantas por sus propiedades medicinales en todo el reino
animal.
En estos casos, se inducen beneficios
antiparasitarios, aumento de la resistencia o reducción de la fatiga; y estas
son las mismas actividades que los humanos buscan con su consumo. En la
actualidad, poco se sabe realmente sobre esto en base a la investigación
científica. El uso recreativo es probablemente algo difícil de demostrar, pero
sin datos concretos sobre el terreno, no hay mucho que añadir al argumento,
aparte de que es probable que tanto los beneficios nutricionales como los
medicinales puedan estar impulsando su consumo.
Cualquiera de estas especies animales
sería un buen modelo para futuras investigaciones acerca del uso de
estimulantes vegetales por parte de los animales, y los efectos que tienen
sobre la salud y el comportamiento. Serían útiles tanto los estudios
naturalistas como los controlados.
Siempre estoy añadiendo nuevos
proyectos en un intento de comprender mejor la profundidad y la amplitud de la
automedicación animal.
Antes de que comenzara la pandemia de COVID, junto con Paolo Baragli, Betta Palagi, Jacopo Goracci y sus colegas (Universidad de Pisa) hemos estado preparando el estudio de la automedicación en tres razas autóctonas de ganado vacuno en libertad, que viven en el bosque, cerdos y caballos asilvestrados en la Toscana. Todos ellos están adaptados a un estilo de vida más natural con una mínima intervención humana. También en Italia, recientemente he empezado a trabajar con tres jóvenes colegas sobre la dieta medicinal y otras formas potenciales de automedicación en el puercoespín salvaje. Este es el primer trabajo científico sobre automedicación en puercoespines, pero tenemos ejemplos etnomedicinales de puercoespines crestados de África central y oriental que ingieren poderosas raíces antibióticas de Acacia sp. para tratar con éxito síntomas similares a la disentería y para la ingestión de las raíces de Tabernanthe iboga, bien conocida por sus propiedades alucenogénicas.
También tengo colaboraciones con Diego Bohorquez y colegas de la Universidad de Duke que se especializan en gastroenterología y neurobiología. Han realizado un gran trabajo pionero en el eje del cerebro intestinal y han demostrado que existe una estrecha comunicación entre el intestino y el cerebro que influye en cómo un organismo selecciona qué y cuánto ingerir. Esperamos dilucidar el papel de este eje en la orientación de las especies a través del proceso de automedicación a nivel neurológico.
Dos proyectos relacionados son el metanálisis de las propiedades medicinales en las dietas de 10 grupos salvajes de macacos taiwaneses en colaboración con Hsiu-hui SU y sus colegas (Instituto de Conservación de la Vida Silvestre, Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Pingtung) y todas las especies de babuinos en África, basado en listas de alimentos dietéticos publicadas y datos parasitológicos de múltiples poblaciones de estudio a largo plazo de cada especie. El proyecto del babuino se realiza junto con Alexa McGrath (Universidad de Emory), Pebsworth y Massimo Bardi (Randolph –Macon College). Este proyecto despegó con la entusiasta ayuda de McGrath, entonces un estudiante de Byram Hills High School (Nueva York), inscrito en su "Programa de investigación científica auténtica". Vino a Japón y trabajó conmigo en el diseño y construcción de la base de datos. Según su investigación resultante de esta colaboración, Alexa fue nombrada una de las 300 mejores académicas en la 79ª Regeneron Science Talent Search, la competición de ciencias y matemáticas más antigua y prestigiosa de Estados Unidos para estudiantes de último año de secundaria. Los cuatro ahora estamos analizando y escribiendo los resultados finales. En ambos estudios esperamos comprender mejor las limitaciones e influencias filogenéticas, ecológicas y parasitológicas sobre el mantenimiento de la salud de las especies adaptadas a una amplia gama de hábitats.
Supongo que el mensaje que quiero que perdure es mi filosofía de la ciencia. La ciencia debe ser inclusiva y sin fronteras. Los científicos no tienen el monopolio del conocimiento y la comprensión de cómo funciona el mundo. Tenemos mucho que aprender de las personas de sociedades de vidas más tradicionales y de todos los demás seres vivos del planeta, no son nuestros sujetos de estudio sino nuestros maestros. Con el método científico podemos entender el mundo a un nivel más profundo, pero para hacer las preguntas correctas necesitamos colaborar más estrechamente con aquellos más conectados con la naturaleza. La naturaleza es siempre la mejor maestra.
Solo hemos comenzado a rasgar la superficie de la comprensión de la complejidad de la automedicación animal. La ciencia se hace mejor en colaboración con expertos de disciplinas diferentes y complementarias y, de hecho, diferentes perspectivas culturales, porque la naturaleza es, ambas cosas, simple y compleja. Es necesario estudiarlo desde muchos niveles diferentes para comprender y apreciar completamente su belleza. Debido a que esta ha sido una descripción relativamente breve de todo el trabajo que se ha realizado, he tenido que omitir el nombre y el trabajo de varios colaboradores cercanos, pero no los olvido y estoy agradecido a todos y cada uno por su papel en esta inestigación.
Sabiendo lo que hacemos hoy, miro a todos los animales a mi alrededor con asombro y reverencia. Nos apoyamos sobre los hombros de gigantes, grandes y pequeños, humanos y no humanos, que conforman este fascinante planeta en el que vivimos.
On the shore of Lake Tanganyika (in Tanzania)
live the Tongwe people. According to legend, a long time ago they went through
a terrible crisis due to an outbreak of cholera. More and more people were
becoming ill, and the dead were already beginning to be counted. One day, a
hunter went into the forest looking for food for his family, and there he found
a distracted bushpig (the equivalent of an African wild boar). When he was
about to kill it by surprise, he realized that the animal was sick. The bushpig
was weak, moved slowly and had an obvious diarrhea problem. The hunter could
not take a sick animal to his family, so he decided to follow it and study it.
The next day he found the boar chewing the roots of two plants, likibanga and
kaselenje. He decided to taste them and he found them to be very bitter. As he
continued his observation of the animal, the hunter saw how the animal became
visibly better after chewing those roots. He decided to take them to his
village and try his luck with them. Since then, likibanga and kaselenje roots
are crushed in water and taken to combat the symptoms of cholera.
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Aspilia leaf swallowing by female Linda (MA Huffman) |
Discovering this usually comes as a huge
surprise, and the typical reaction is to think there must be something special
about Mahale's chimpanzees. They must be more like us than the others. But they
are not. We know of many chimpanzee cultures, spread across Africa from east to
west, each with its own particularities and traditions. But this is not a
behavior unique to this population, nor is it even unique to chimpanzees.
We generally think that we humans are radically
different, just as we tend to believe that our culture is the only one capable
of discovering things like these. But this is not true either.
Self-medication is common in nature, and it is
common at a level difficult to describe (as you will discover later in the
text). Humans are not discovering it now, we are rediscovering it. We have
probably been learning the use of medicinal plants by observation of other
species since the beginning of time. It wasn't hard to figure it out, we just
weren't looking.
As with tool use (which we now know extends
even to fish or insects), when Jane Goodall astonished the world with the
discovery of chimpanzees fishing for termites, she did so because we were
looking at chimpanzees (even though chimpanzees are exceptionally good at it).
We were looking at chimpanzees because they are our closest relatives (along
with bonobos), and perhaps we would only expect to find something like that in
them. With the use of medicinal plants, as with many other traits we once
thought were unique to humans, something similar has happened. First we
discover that chimpanzees can do it, then we extend it to primates, and finally
we discover that it is a widespread phenomenon in nature.
Try to imagine life, not as a set of separate
species, but as a single chemical-physical phenomenon where many common
substances are shared. Each organism need not be limited to regulating itself
with the products of its own metabolism. The natural world is a supermarket,
but also a pharmacy.
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| Michael Huffman |
To go deeper into this we interviewed Michael
Huffman, associate professor and researcher at the Primate Research Institute
of the University of Kyoto (Japan), and pioneer like no other in the study of
the use of medicinal plants in other species.
This is a wonderful topic, and with so many dimensions that it is impossible to cover in this short introduction. It involves from the most remote traditions and legends of the various human cultures, to the inscrutable minds of other animal species (from chimpanzees to ants). Mike has been very generous in his answers and I strongly encourage you to read the interview.
Mike's webpage (link)
The first published suggestion of
animals self-medicating that I was aware of as a graduate student at Kyoto
University (Laboratory of Human Evolution) in the early 1980’s is that mammals
might be benefiting from plant secondary compounds as medicine, and not simply
learning how to avoid them. This comes from a book chapter written by the
ecologist Daniel H. Janzen (1978) entitled ‘Complications
in interpreting the chemical defense of trees against tropical arboreal
plant-eating vertebrates’ in which he cites some examples of animals ingesting
plants with potential medicinal value based on indigenous knowledge and animal
behavior, but self-medication itself wasn’t the main focus of that paper.
In 1983, Richard Wrangham (Harvard
University) and the late Toshisada Nishida (Kyoto University) cited Janzen in
their paper on an unusual feeding behavior of chimpanzees in Tanzania that they
called leaf swallowing. It was the collaboration between Wrangham, Nishida and
phytochemist Eloy Rodriquez (1985) that introduced the name zoopharmacognosy to
the world; the paper that perhaps officially kicked off the study of primate
self-medication. It created quite a lot of interest in the popular press, but
unfortunately in the background there was growing doubt about the claims being
made of potential antibiotic properties of Aspilia
spp. leaves used for leaf swallowing by Gombe and Mahale chimpanzees that they
reported on.
The problem was that the extraction
of thiarubrine A, a potent antibiotic reported to be present in 2 Aspilia species could not be replicated
by the Neil Towers lab (Department of Botany, University of British Colombia),
an independent group (where Rodriquez had been a post doc) that had recently
obtained a patent on the antibiotic properties of the thiarubrines isolated
from the leaves and roots of Abrosia
chamissonis, Eriophyllum lanatum
and Chaenactis douglassi, three North
American species unrelated to Aspilia.
An unappreciated fact was that the bioactivity cited in the 1985 paper for
the potential of Aspilia as medicine
for chimpanzees, was actually the results of bioactivity tests reported by the
Towers group from the thiarubrines they extracted from the Canadian species;
not from compounds supposedly present in Aspilia
leaves.
Additionally,
interest was waning in
chimpanzee zoopharmacognosy because there were no field studies yet published
that were specifically designed and carried out to reveal the function or
target of leaf swallowing behavior by chimpanzees in the wild; it was mostly
based on conjecture from observations of the act of leaf swallowing (not the
outcome) and indirect evidence from previously collected feeding and fecal
records collected with other purposes in mind that simply noted the
presence/absence of whole leaves in the feces.
I began my work in self-medication
quite unexpectedly in 1987 with the observations of Vernonia amygdalina bitter pith chewing in a patently ill
chimpanzee at Mahale, the study site in Tanzania established by Nishida and
colleagues in 1965, where he had observed leaf swallowing. I published this first paper
together with my field assistant (National Park game scout and a traditional
healer of the local Tongwe tribe) Mohamedi Seif (1989). This was the first
study of any animal species to demonstrate illness, and recovery from the
symptoms of that illness after the consumption of a plant with known medicinal
properties used in treatment for the same symptoms (by the Tongwe and elsewhere
across Africa), whose chemical properties were well known and pharmacologically
demonstrated to be effective against illnesses in humans, whose symptoms were
in agreement with what were documented in this sick chimpanzee.
|
Mohamedi and Mike, waiting for chimpanzees to come and discussing about medicinal plants. |
After returning to Kyoto from the field in December of 1987 I began talking with specialists of tropical medicine at the Pasteur Institute-Kyoto. I began to suspect some kind of parasite infection was behind the symptoms we observed. I had also brought back with me dried samples of Vernonia amygdalina to try and find someone to do the chemical analysis of the plant. At the recommendation of my advisor, the late Junichiro Itani (Kyoto University), I approached natural plant product chemists Koichi Koshimizu, Hajime Ohigashi (Faculty of Agriculture) and their students, just a 3-minute walk from the lab where I was studying. As fate would have it, they had been trying to procure samples of Vernonia amygdalina from Cameroon as part of their investigations into the neutriceutical function of traditional foods around the world. Widely known as bitter leaf, and cooked as leafy vegetable with meat or plantains in west African, it was thought to have significant anti-cancer properties. They took on initial analysis almost immediately. It was a match made in heaven!
I followed up on my observation with
Mohamedi by developing a protocol in consultation with experts in different
fields to investigate primate host-parasite ecology, and other methods to
non-invasively monitor health condition and its change over time. One of these
tools was fractal long-range correlations, a technique developed by ‘Inma’ CL
Alados (Instituto Piernaico de Ecologia (CSIC), Zaragoza) for detecting
small-scale irregularities in the behavior diagnostic of ill health (Alados and
Huffman 2000).
I put these tools to practice from
July of 1989 back at Mahale. Thanks to the efforts and advice of colleagues we
were prepared, when Mohamedi and I closely documented a second case of bitter
pith chewing in 1991 (Huffman et al. 1993). We were able to demonstrate an
antiparasitic effect by measuring a significant drop in parasite load of the
nodular worm Oesophagostomum
stephanostomum, over a 20 hour period (compared to a rise in levels in
several healthy control individuals observed under similar conditions in the
same season); substantiating a potential parasite related illness along with
the behaviorally verified recovery of stamina, appetite and intestinal
disturbances, as we did in the first study. From these two studies I was able
to establish a methodology and a multiple step process for identifying future
cases of self-medication in any animal species.
Koichi Koshimizu, Hajime Ohigashi and several of their colleagues and graduate students joined the team, coming to Mahale to collect more Vernonia, and a variety of other suspected chimpanzee medicinal plant species, to evaluate their phytochemical and pharmacological properties. From the pith, bark, roots and leaves of Vernonia amygdalina, the team discovered 13 new compounds; in a hitherto unreported class of compounds they named the steroid glucosides along with the already well known sesquiterpene lactones. For help with pharmacognostic assays we reached out to a couple of groups of specialists in the fields of pharmacognosy, parasitology (Guy Balansard, Riad Elias, Pierre Timon-David, Florence Delmas: Faculté de Pharmacie, Université D’ Aix-Marseille II) and medical protozoology (J David Phillipson, Geoffery C Kirby, David Allen, Colin W Wright, David C Warhurst: The School of Pharmacy, University of London). From this we were able to demonstrate important in vivo activity of some of the compounds against major tropical parasitic diseases such as schistosomiasis, amoebic dysentery, malaria and leishmaniasis (Ohigashi et al. 1994).
From some of the samples collected
from the same plant at the time it was ingested by the second sick chimpanzee,
we were also able to estimate the dosage of the most biologically active and
abundant compounds present in the pith of Vernonia
amygdalina. We compared this to a dose from the leaves that Mohamedi would
give to a human patient suffering from the same symptoms (stomach upset,
malaise, parasite infection, lack of appetite). The doses were found to be
comparable.
The next task I took up was to take a
fresh look at leaf swallowing using the same protocol (behavioral,
parasitological, phytochemical) developed in the bitter pith chewing studies,
this time collaborating with the Towers UBC team, in particular Jon Page, to
conduct new phytochemical analysis of Aspilia
thiarubrines. The phytochemistry of samples collected at the time of use by the
chimpanzees at Mahale, as well as samples of other Aspilia spp collected elsewhere in Tanzania and Kenya was
conducted. Using a much more sensitive assay than was used by Rodriguez and his
colleagues, Page could not find the thiarubrines in any Aspilia spp. samples, in nearly 100 HPLC extractions.
Meanwhile, in the field I continued
to follow the chimpanzees, monitor their health and observe the outcome of leaf
swallowing to understand the possible underlying function(s) of the behavior in
the absence of the thiarubrines. I was able to demonstrate that adult worms of O. stephanostomum, the same species
acted upon with bitter pith chewing, were being physically expelled by the
rough unchewed leaves of not only Aspilia
mossambicensis, but also 8 other species of rough leaves at Mahale. The
worms came out alive, unscathed by any potential phytochemical action the
leaves may possess, 6 hours after leaf swallowing was estimated to have
occurred. The effect of folding and swallow leaves, already naturally hard to
digest due to the thick covering of tiny stiff hairs of silica, was to reduce
the transit time of material including the leaves and worms through the GI
tract. The chemistry and field observations supported a physical expulsion
mechanism to leaf swallowing, instead of the pharmacological action earlier
proposed for Aspilia.
From there I initiated comparative
work on chimpanzees at Gombe (Tanzania) and the Budongo forest (Uganda). The
Budongo study revealed a link to the expulsion of tapeworms, supporting the
observations of Wrangham at Kibale, based again on secondhand data from the
feeding records of Kibale chimpanzees. In the following years, a number of ape
researchers approached me with information from their study sites about
evidence for leaf swallowing, and a possible connection to parasite infections.
I collaborated with some of them to help write up their data, revealing that
leaf swallowing behavior occurs in all the African great apes species, except
mountain gorillas, where no evidence has been found to this day.
The numbers of studies where leaf
swallowing occurs has continued to grow with each passing year. As of 2017 we
know it occurs in multiple groups in at least 17 study sites; utilizing a total
of more than 40 different plant species.
Leaf swallowing and parasite expulsion was also documented in
white-handed gibbons Claudia Barelli (Museo delle Scienze di Trento, Italy) in Thailand (Barelli and Huffman,
2016).
Parallel to the work on bitter pith
chewing and leaf
swallowing at Mahale, I also took up the investigation of geophagy, collecting
termite mound samples that the chimpanzees would occasionally ingest.
Geopohagy, the ingestion of clay material, is a wide spread phenomena in
animals, including humans, and is considered to be another form of
self-medication as supplementation of minerals and for its superb detoxifying
properties of some secondary plant compounds of high toxicity. In collaborations with William C Mahaney and colleagues
(York University, University of Toronto, Arizona State University) the
chemistry, mineralogy and microbiology of the termite mound clays were
characterized, revealing high alkaloid binding capacity due to a high amount of
metahalloysite, the principle ingredient of the pharmaceutical Kaopectate. A follow up collaboration with Lorie Ketch
for her Masters degree (Dept. Botany, Toronto University), revealed that the
ingested termite mound clay contained a significant concentration of
actinomycetes, known for their antimicrobial activity, and use by the termites
to suppress harmful fungal growth in their living space within the termitaria.
Perhaps the worlds oldest most effective antibiotics are known to be grown by
termites and humans have not yet succeeded in synthesizing them in the laboratory.
Together with two former graduate
students at Kyoto University (James Wakibara, Paula Pebsworth), the study of
geophagy in two more species, Japanese macaques and South African chacma
baboons was also conducted. Pebsworth
(Univ. Texas- San Antonio) has taken the lead in studies on primate geophagy,
with a recent review we completed on the entire Order of Primates (Pebsworth et
al. 2018).
A few years after the Mahale work was
started, Sabrina Krief (Muséum
national d'Histoire naturelle, Paris) conducted similar studies at Kibale, focusing
on health monitoring and plant chemistry of the diet. A list of plants in the
Kibale chimpanzee diet was thoroughly analyzed and a possible treatment for
malaria was revealed. She also reported that at Kibale (Uganda) O. stephanostomum was potentially not as
lethal to chimpanzees than it is at Mahale, supporting the work at Budongo,
where tapeworms were being expelled, not nematodes.
More recently, studies have been
conducted on Central and South American primate species, looking at their
medicinal diet and the overlap between human and non-human primate medicinal
plant use and fur-rubbing behavior in primates and other South American small
mammal species, lemurs in Madigascar and macaques in Asia.
Another important development has
been the studies on livestock self-medication by Fred Provenza, Juan Villalba
and colleagues at Utah State University in Logan. Their work has led to a
greater interest in forms of phytotherapy in conventional and more holistic
livestock husbandry practices.
We
are now in the phase where many species in the same genus are being found to be
exhibiting the same suite of behaviors, pointing toward a strong evolutionary
driving force behind the behaviors. This goes for fur-rubbing and nest/burrow
fumigation as well. We are really just scratching the surface in many ways, but
the growing body of evidence suggests that many species have adopted very
similar strategies of parasite control across the animal kingdom.
2-Perhaps one of the most surprising aspects of your talks is how widespread self-medication is in nature. How widespread is it? What do we know about its evolution? And, if it is really so widespread, how come it has taken us so long to discover it (or rediscover it)?
I am convinced self-medication exists
in every living species on the planet. I think we can accept that all plants
and animals are affected by disease, and have had to evolve means of
counteracting the harmful affects of parasites and other pathogens in order to
survive. I look at it as another kind of predator avoidance, but while the predator is not visible, they can surely be felt! It’s a basic matter of survival that
natural selection has shaped over the evolution of life on earth. It all seems
so obvious looking back, but it took a while to get to where we finally are
today. I believe that
self-medicative behavior in animals was being observed and put to use by human
observers for a very long time, but science is sometimes slow to come around to
taking up such seemingly ‘folksy ideas’ to study.
In the 1980’s when self-medication
took off as a scientific endeavor it was indeed an up-hill battle. For myself,
once we began to replicate our own results and then they began to be confirmed
by the observations at other great apes sites, some of the concerns of earlier
work seemed to be resolved.
We can see that now a wide range of
other primate species, other mammals, birds, and of course insects followed
this burst of research activity. The pace of progress has been very impressive.
From early on in my involvement in this field I thought something this crucial
for survival should not be limited to chimpanzees, but there was not much out
there to go by. It was only through talking with various people that other
plausible examples came to my attention. In my first review paper (1997), I
included evidence provided from parasitologist John Holmes (emeritus,
University of Alberta) from snow geese and brown bears from the grizzly behavioral
ecologist Berry Gilbert (Utah State University) using leaf swallowing as a
means for completely expelling tapeworms before migrating south for the winter
in the former and in preparation for hibernation in the later; using the very
same species of grass to do so.
Some of the work on insect chemical
ecology actually predates the primate self-medication studies of the 1980’s,
and unknown to me at the time, some of that work was being done at Kyoto
University by agricultural entomologists. But it was not until later that
self-medication was invoked in insects, with a number of studies demonstrating
antiparasitic dietary strategies in ants and caterpillars.
Today the number of studies and
species being studied has increased almost exponentially. I think it is really
an exciting time for animal self-medication studies. Several people have taken
an interest; some have even written reviews without ever conducting research on
the topic themselves. We are at the stage now that we can begin to see the
breadth and depth of behavioral evolution of the various self-medicative
strategies across the animal kingdom ranging from 1) avoidance of contact with
pathogen carrying individuals or contaminated substrates and food sources; 2)
passive prevention (medicinal foods consumed largely during periods of greater
susceptibility to parasite infections);
therapeutic treatment (bitter pith chewing, leaf swallowing, geophagy); and
fur-rubbing / fumigation behavior. The formulation of these four modes was
greatly influenced by the work of Benjamin Hart (emeritus, University of
California-Davis) and has continued to be fleshed out with new studies.
The practice of these behavioral strategies occur up and down the animal kingdom with a lot of similarity not only within but also across Genera, Family and even Orders. We are seeing a very strong evolutionary signal here, which I believe demonstrates a very early origin and strong conservation of these basic behavioral strategies over time and widespread across the animal kingdom.
I
am happy that you brought up the word ‘re-discover’. I first used that term in
a TEDx Osaka talk I gave in 2012 (link). I emphasized the point that we have a lot to learn from the knowledge
of traditional human societies living close to nature. This information I can
imagine has been
important for our survival throughout human history, and there is evidence that
it is indeed still being used today, not only in traditional contexts but in
modern practices as well. A part of this knowledge base is that animals
self-medicate and that this is a source of knowledge to be exploited by humans
about the medicinal potential of plants. This perspective seems to have been
around for a very very long time.
In
my own work on chimpanzee self-medication, it was not until well into my
collaboration with Mohamedi when he revealed to me that his people had been
looking to animal behavior for sources of new medicines for generations. I was humbled by the thought that my work to
understand chimpanzee self-medication with Vernonia
amygdalina was not as ground breaking as I had imagined. At the same time,
it was deeply reassuring that there were more examples out there, and even
more, that traditional medicine had been benefiting from this information for a
long time up to the present. I guess I
was so engrossed with trying to figure out what the chimpanzees were doing and
why, that I had not contemplated asking Mohamedi if he knew of any other
animals in the forest, that he knew so well, that could be self-medicating too.
He offered the stories about porcupines, elephants, bush pigs and snakes that
his mother, uncles, grandfather and more distant ancestors passed on to him as
the origin of some of their most valued medicines.
One
day while sitting on a fallen tree in the forest waiting for chimpanzees to
come down from a difficult stretch of steep mountains, Mohamedi off handedly
mentioned this in the middle of a conversation about medicinal plants used by
his people. I almost fell off my seat when he began to tell me these stories.
We then spent several days discussing these and other examples, going back and
reconfirming various points. This resulted in a paper I published on the topic
in 2007. I have become more and more interested in just how much of traditional
medicine, and modern medicine has actually come from the observation of other
animals. I am working on a mini-review
about that now based on update pharmacological studies. But lots of information
is already available in Cindy Engel’s now classic book ‘Wild Health’ (2002).
|
Chausiku on the day she was sick (Nov. 1987). (Photo my MA Huffman). This scene is described in the first paper. The paper can be found here (link) |
This
is a really fascinating topic! At the moment I believe self-medication rests on
the interactive roles of both instinct and individual / group experience based
on individual and social learning. Just what that ratio of instinct to learned
input is likely varies somewhat across the animal kingdom, with even humans
acting on instinctive ‘impulses’ regarding how much of something to take, based
on smell and taste according to their state of health. There is probably a
feedback loop of craving or satiety towards certain tastes and smells that
guide all organisms choice of items to ingest for food and medicine. But all
animals, including humans, tend to be conservative in their choices of what to
ingest so we all fall back on the collective wisdom of the group; especially
the young who must learn what items in their environment are safe to put in
their mouths. Just think about how picky children can be about foods, and how
that changes, as we grow older. The general mechanism should be basically the
same I think for medicine as it is for food.
I envision a simple mechanism across the board, genetically modulated
that aids in such decisions to regulate item choice and intake, but even in
insects I would argue there is still room to consider individual
decision-making ad learning from experience.
While the simplest explanation is often best,
we shouldn’t expect the simplest mechanism to always be correct without
investigating other possibilities. There is more than one way to solve any
problem in nature and I think animals tend to rely on what they are best at.
Some animal species have had to evolve to be flexible in their decision making
to cope with a dynamic environment in order to survive crunches in food
resources for example. Among birds some are extremely efficient at social
learning while others are not so. Why shouldn’t then this be true for insects
as well?
This
is not limited to just chimpanzees. In every primate species diet that I have
looked at to date, we find a similar percentage of the plants in the diet with
medicinal properties widely used by humans for the control of disease. This
includes our work on the Japanese macaque, gorilla, spider monkey, and Tibetan
macaque. Even in ungulate species, domestic and wild this category of medicinal
foods has been documented.
In
a recent project with colleagues Bing-Hua SUN and Jin-Hua LI (Anhui
University), we came across some interesting similarities in the diet of
Tibetan macaques and the plants used in Traditional Chinese Medicine (TMC). Of
particular interest is the ingestion of a plant commonly known as ‘horny goat
weed’. This is a widely used medicinal plant for male and female sexual health
in humans. It is curious that the Tibetan macaques, who mate year round ingest
this plant during a time of year when non-conceptive mating occurs. Under
normal conditions the mating season is a stressful time of year for seasonal
breeders as male compete for access to female, like most macaque species, but
they have developed a number of behaviors unique to the species to reduce
social stress. They may use this plant for its effects on improved reproductive
physiology as well as psychological stress. The properties have been
demonstrated robustly in the laboratory with in vivo studies on rats as part of an attempt to validate plants in
the TCM pharmacopeia.
This
is just one of a growing number of examples of plants for benefits other than
the control of parasite and pathogens; reinforcing the idea of a very deep
rooted tendency for animals to select available plants from their diet of
benefit to their overall health. The wide spread similarities in plant
selection suggests that humans draw similar conclusions that other animals do,
and in some case even recognize the origin of the plant as medicine from
observing animal behavior, as in the case described above.
Again,
the big question is just how do animals select these plants and what is the
role of social learning and cultural transmission of their use. It is not hard
to envision how the ingestion of a plant, down to the plant part and technique for
processing and eating is acquired by watching other more experienced individuals
in the group, since we know that is how animals acquire the plant foods in
their diet. What remains to be clarified is the relative contribution of
instinct and learning in this process regarding dosage.
Together with students and colleagues I conducted two captive social learning experiments regarding the acquisition of leaf swallowing behavior in three different naïve captive social groups of chimpanzees; one at the Primate Research Institute of Kyoto University, and another in Italy at Parco Natura Viva, a drive through safari Park near Verona. We concluded in that they had the propensity to swallow rough whole leaves like their wild counterpart, but they had to overcome initial dislike or caution of the novel object. Based on the social learning of other group members from the re-innovator of the technique, other with close visual access later folded and swallowed the leaves using the same style as the re-innovator; and there was variation in this style between groups demonstrating a strong social learning component to style. We attributed the potential to fold and swallow leaves due to both species propensities and affordances of the rough leaves, since they showed no leaf swallowing in response to smooth novel leaves. As the individuals were all parasite free, we could conclude that the at of leaf swallowing itself was not triggered by parasite infection.
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Mohamedi, Mike and Moshi (ca. 2000 Sept.). The three of them worked together often in the field. |
5.- Continuing with the previous question, and with this overlap between human and other species traditions. A recent study was published in which it was discovered that russet sparrows (Passer cinnamomeus) use wormwood leaves (Artemisia verlotorum) as what appears to be an ornament in their nests. The antiparasitic properties of this plant are the reason why the chicks hatched in these nests are larger and healthier. This is true in southern China, where humans also hang wormwood from the doors of their homes for a very similar purpose. These were unimaginable parallels only a few years ago (at least in our Western culture). What can you tell us about such cases? What is your favorite example?
The
use of plant fumigants in many bird species and small nest-building mammals, like the wood rat,
are widely documented. It is interesting
that in all these cases the same plants are used by both animals and humans
living in the same areas where they are available to keep pests out of the nest
and feather or off of clothing, bedding and food stuffs. One of my favorite
examples is the innovative use by sparrows of nicotine infused cigarette butt
filter fibers in their nests in Mexico City. Perhaps, because the plants they
would prefer in nature were not available in the city they selected cigarette
butts based on the smell. Those young in the nest for which the material was
experimentally removed, took longer to mature and left the nest much later than
young in nests allowed to be raised with the fiber filters left in place.
Furthermore, when they did finally mature, they were significantly lighter in
weight and had more parasites than the medicated nest young did when they left.
Interestingly, nicotine is a well-known antiparasitic agent and smoking by
hunter-gatherers has been suggested to incur greater protection from
malaria. The tobacco caterpillar ingests
tobacco leaves, for its inhibitory affect on the growth of larvae injected as
eggs into their bodies or imbedded on the skin by parasitoid wasp. This
inhibits growth or kills the larvae.
Yew
and chamomile are perhaps two of the most ancient medicinal herbs
known to mankind. It
has been suggested that Neanderthals self-medicated with these two species by
Karen Hardy (Department of Prehistory, Universitat Aut`onoma de Barcelona) and
colleagues who were able to identify that these medicinal plants were ingested
by Neanderthal in Europe based on analysis of the dental calculus removed from
their fossil teeth. For many years, the presence of chamomile in burial sites
was used to suggest that this was evidence of flowers use in Neanderthal
mortuary rituals, but this view has now changed.
Chamomile
has been used for ailments such as hay fever, inflammation, muscle
spasms, menstrual cramps, insomnia, ulcers, wounds, gastrointestinal disorders,
rheumatic pain, and hemorrhoids. Yew is recognized as being toxic to livestock
and humans, however in appropriate amounts, it is used as a minor folk medicine
for the induction of menstruation, treatment of arthritis, kidney disease,
scurvy, and tuberculosis.
These
and many other examples further suggest a common evolutionarily conservative
mechanism for the selection and use of plants for their medicinal properties
across the animal kingdom.
There
is anecdotal evidence for the ingestion of fermented fruits with intoxicating
properties or plants high in alkaloid content with halucenogenic properties.
Examples range from birds to elephants, but little to nothing is known about
the ethological context of the use of such plants. Anthropologists credit the
use of a number of different stimulant plant drugs used by humans today from
folktales and animal origin stories about their acquisition. For example, coca
leaf consumption in South America is linked to ingestion by llamas and sloth,
coffee beans by goats, magic mushrooms by reindeer and brown bear, and
ayahuasca by jaguar. Even drosophila flies are reported to consume alcohol when
infected by parasitoid wasp larvae.
In
these cases, antiparasitic benefits, increase in stamina or a reduction of
fatigue are induced; and these are the same activities humans seek out with
their consumption. Currently, little is actually known about this based on
scientific research. Recreational use is probably something hard to
demonstrate, but without hard data from the field, there is not a lot to add to
the argument, other than it is likely that both the nutritional and medicinal
benefits could be driving their consumption.
Any
one of these animal species would be a good model for future research on the
context of use of plant stimulants by animals, and the effects they have on
health and behavior. Both naturalistic and controlled studies would be helpful.
Before the COVID pandemic began, together with Paolo Baragli, Betta Palagi, Jacopo Goracci and colleagues (University of Pisa) we have been preparing for the study of self-medication in three indigenous breeds of free-ranging, forest dwelling cattle, pigs, and feral horse in Tuscany. All are adapted to a more natural lifestyle with minimal human intervention. Also in Italy, more recently I have begun to work with three young colleagues on the medicinal diet and other potential forms of self-medication in wild porcupine. This is the first scientific work on self-medication in porcupines, but we have ethnomedicinal examples from East and Central African crested porcupines ingesting powerful antibiotic roots of an Acacia sp.to successfully treat dysentery like symptoms and for the ingestion of the roots of Tabernanthe iboga, well known for its halucenogenic properties.
1 comentario:
Este blog es un gran descubrimiento. Muchas gracias al trabajo que tiene detrás y a sus autores!
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