Lúpulo para los triceratops: La Revolucionaria Evolución de mi ingrediente cervecero favorito

[Este artículo apareció en la edición de Marzo/Abril 2017 de la revista Zymurgy]

Por Andrew A. Farke, PhD

El lúpulo tiene su historia. La versión que solemos oír generalmente comienza cuando el lúpulo se empezó a añadir regularmente a las recetas de cerveza durante la Edad Media, y termina en los programas de cultivo actuales para lograr lúpulos de aroma intenso. Pero limitar la historia del lúpulo a su uso por parte de los seres humanos es como mirar los últimos 10 segundos de Star Wars. ¡Te pierdes la mayor parte de la trama!

Vamos a profundizar un poco. Vamos a profundizar mucho, de hecho, a través de 125 millones de años, para descubrir la historia real del lúpulo. Recorreremos juntos este viaje épico con mis compañeros paleontólogos, algunos de los cuales también son cerveceros caseros. Mientras comenzamos nuestro recorrido, tuve que preguntarles: ¿por qué es importante?

Kelli Trujillo, experta en fósiles jurásicos, cervecera casera y jurado del BJCP, respondió: “La historia prehistórica del lúpulo es una parte del lugar donde se encuentra el lúpulo en la actualidad; lo lejos que ha llegado tiene que ver con dónde comenzó en primer lugar”. Otro paleontólogo y cervecero casero, Joe Peterson, tiene ideas similares. “Es por eso que nos interesamos en la prehistoria de cualquier cosa que estudiamos. Entender estos orígenes nos ayuda a poner nuestras prácticas, culturas y biología en un contexto más amplio con nuestro planeta y su historia”.

Ramificándose

El lúpulo pertenece al género Humulus y es solo una pequeña ramita del árbol genealógico de la vida. Corresponde a los científicos averiguar los patrones de ramificación de ese árbol durante la evolución de la vida. La anatomía vegetal es nuestra primera línea de evidencia: las plantas más estrechamente relacionadas tienden a compartir rasgos similares en sus hojas, semillas y flores, que pueden usarse para identificar a los primos cercanos en el árbol genealógico. La segunda es la genética. Al igual que con los rasgos visibles, el código de ADN en las células es más similar en los organismos estrechamente relacionados que en los relacionados de forma lejana. Por último, los fósiles capturan los cambios en los organismos a lo largo del tiempo y documentan el momento y la ubicación de los orígenes del lúpulo.

Si retrocedemos lo suficiente, toda la vida en la tierra (el lúpulo y los seres humanos por igual) comparten una ascendencia común. Debido a que los primeros dos mil millones de años, más o menos, implican en su mayoría organismos unicelulares blandos, limitaremos nuestra discusión solo a un grupo de plantas recientemente evolucionadas, las angiospermas. También son conocidas como plantas con flores, por razones que esperamos que sean obvias. Ya deben conocer bastante bien la flor del lúpulo; es el “cono” que utilizamos en la elaboración de la cerveza. Las primeras angiospermas evolucionaron junto a los dinosaurios, y las flores fósiles indiscutiblemente más antiguas aparecieron hace 125 millones de años en China.

Los muchos subgrupos diferentes de angiospermas deben haberse separado de su antepasado común en esta época, pero no tenemos suficientes registros fósiles como para conocer los detalles específicos. La anatomía y el ADN completan los detalles. Resulta que el lúpulo es solo un miembro más de un grupo más grande de angiospermas llamado Cannabaceae (cannabáceas). Este sugerente nombre reconoce a otro miembro famoso del grupo: el Cannabis, también conocido como cáñamo, también conocido como marihuana. Pero sería demasiado sensacionalista ignorar a los miembros menos conocidos de las cannabáceas, como el almez. Esta amalgama aparentemente aleatoria de especies se identifica como una familia cercana a partir de los atributos heredados de su antepasado común: numerosos fragmentos compartidos de ADN, la forma del embrión contenido en sus semillas y otras características de las semillas y las flores.

La evidencia genética y anatómica demuestra aún más que el Cannabis es el pariente vivo más cercano de nuestro humilde lúpulo, Humulus. Más allá de muchísimo ADN compartido, las dos plantas también tienen un tipo de hoja aproximadamente similar, semillas y polen similares, e incluso flores similares a nivel microscópico. Algún proto-lúpulo/marijuana dio lugar a ambos tipos de plantas, pero ¿dónde y cuándo ocurrió esto? Si pudiéramos poner nuestras manos en el fósil de Humulus, esa sería una gran forma de resolver el enigma.

Banquete para dinosaurios

La Formación Hell Creek es más conocida porque sus dinosaurios; los triceratops y tiranosaurios fueron los últimos de su especie en acechar la antigua América del Norte occidental. Pero también tiene un excelente registro de plantas fósiles. En un único sitio de 67 millones de años de antigüedad en Dakota del Norte se encontraron numerosas hojas fósiles con una forma y un patrón de venación sospechosamente similar a los del lúpulo. La identificación como Humulus se ve reforzada por los estolones (los tallos horizontales que generan nuevas plantas) que acompañan algunas de las hojas (cualquier persona que cultive lúpulo está familiarizada con estos tallos horizontales que pueden cubrir rápidamente un pedazo de tierra). Los Humulus de Hell Creek crecían en parcelas abiertas cercanas a los ríos, donde las frecuentes inundaciones habrían alterado el suelo y dado lugar a plantas de rápido crecimiento como el lúpulo para cubrir la tierra y, quizás, treparse por los troncos de los árboles.

Es muy posible que los triceratops, cuyos huesos son bastante comunes en la Formación Hell Creek, hayan saboreado esos lúpulos. Incluso si los dinosaurios no buscaban específicamente el lúpulo como fuente de comida, algunos comían de manera bastante indiscriminada, lo que queda demostrado por sus grandes bocas, así como en los contenidos intestinales fosilizados y la caca fosilizada que contiene una mezcla de plantas mesozoicas. Como paleontólogo y cervecero casero, tenía que saber: ¿los dinosaurios influenciaron la evolución del lúpulo de algún modo? ¿Puedo darle las gracias a un triceratops por mi IPA?

Le hice esta pregunta a Ian Miller, un paleobotánico que se especializa en plantas fósiles del oeste de América del Norte. Ian especula que el amplio apetito de los dinosaurios gigantes podría haber ejercido bastante presión sobre el lúpulo y otras plantas. ¿Cómo podía enfrentarse a eso el lúpulo? “Tenían que crecer rápido, crecer por todos lados, regenerarse a partir de partes de plantas… ¡un comportamiento similar al de las malezas! El carácter de maleza que es el sello del [lúpulo y otras plantas con flores] se seleccionaría para un paisaje donde las plantas se consumen rápidamente”, me dice Ian. El saber que aún no hemos encontrado una planta de lúpulo fosilizada agarrada en las mandíbulas del cráneo de un triceratops o en los excrementos de un dinosaurio, puso énfasis en la naturaleza especulativa de este escenario. Pero definitivamente es una idea para masticar (¡y para beber!).

Lúpulo en movimiento

Aunque este primer registro fósil es escaso, nos dice mucho sobre los orígenes del lúpulo. Debido a que el lúpulo más antiguo conocido vivió en América del Norte, el primer Humulus probablemente evolucionó en este continente y se extendió a Europa y Asia desde allí. Utilizando ese registro fósil en conjunto con datos de las especies modernas, el botánico Jeffrey Boutain calcula que el Humulus y el Cannabis separaron sus caminos evolutivos hace aproximadamente 87 millones de años (más o menos algunos millones de años).

Los grandes dinosaurios (con la excepción de sus descendientes las aves) y muchos otros organismos se extinguieron hace 66 millones de año, debido en gran parte al impacto masivo de un asteroide en lo que es ahora México. Ian Miller considera que la supervivencia del lúpulo durante esa catástrofe es bastante increíble. “Esta planta sobrevivió el impacto de un meteorito, la onda de choque, una tormenta de fuego, el pulso térmico, la lluvia ácida… y después los efectos del invierno nuclear. Esta planta maravillosa que hoy conocemos y amamos logró sobrevivir a todo eso, cuando el 60 por ciento de las plantas en América del Norte se habían extinguido”.

Nuestro siguiente lúpulo fósil aparece en rocas de 35 millones de años en Colorado, en el Monumento Nacional de Florissant Fossil Beds. Estos lúpulos, que recibieron el nombre de Humulus florissantella, crecieron entre los ancestros de los caballos actuales, además de animales extintos parecidos a los rinocerontes y a las ovejas. Las semillas fósiles de Siberia occidental, de aproximadamente 10 millones de años de antigüedad, documentan el lúpulo conocido más antiguo de Asia. Hace 3 millones de años, aproximadamente, tenemos lúpulos fósiles en Alemania. Pero a pesar de todo nuestro interés en el lúpulo, el registro fósil es un tanto escaso.

La genética completa nuestros conocimientos sobre las especies vivas de lúpulos actuales (o subespecies, o variedades, según a qué botánico se le pregunte). Usando la tasa de mutaciones genéticas como una especie de reloj, la rama con la especie de lúpulo cervecero actual (Humulus lupulus) probablemente se originó en Asia y se separó de sus parientes (como el lúpulo silvestre Humulus scandens) hace 44 millones de años o hace “tan solo” 6 millones de años. La escasez del registro fósil (y, algo sorprendente, la escasez de datos sobre el lúpulo silvestre actual en las colecciones de los museos) contribuye a esta incertidumbre. ¡Es momento de que los botánicos y paleobotánicos recolecten más muestras y hagan más investigaciones!

Conservación en frío

La diversificación de las especies modernas de lúpulo fue seguida por otro gran evento mundial: la Edad de Hielo. La mayor parte de las latitudes del norte estaban enterradas bajo gruesas capas de hielo, haciendo que la tierra fuera inhabitable para el lúpulo o para cualquier otra planta. ¿A dónde estuvo durante este tiempo?

El registro fósil más detallado del lúpulo durante la Edad del Hielo proviene de un lugar sorprendente: el polen. El polen contiene el gameto masculino de una planta (un nombre bonito para el “espermatozoide”), rodeado por una cubierta protectora. Muchos de nosotros estamos familiarizados con el lado alergénico del polen, especialmente cuando el aire está lleno de esas cosas durante la temporada de apareamiento de la planta. Sin embargo, esa abundancia es una bendición para los paleontólogos, porque los granos de polen son duraderos y se fosilizan con bastante facilidad. Un poco de sedimento lacustre antiguo podría contener miles de fósiles de polen individuales provenientes de decenas de plantas diferentes. En muchos casos, el polen puede cotejarse con su tipo de planta, lo que permite a los investigadores rastrear el surgimiento, caída y distribución de una planta en un área.

Como ejemplo del polen del lúpulo en acción, los científicos tomaron muestras de antiguos lechos de lago polacos de 480.000 a 620.000 años de antigüedad (justo en el medio de la Edad de Hielo, cuando el Homo erectus todavía andaba sobre el planeta). El lúpulo actual en esa región prefiere los climas relativamente templados. Así, los cambios en la abundancia de polen de Humulus a través del tiempo rastrean el modo en que la planta ingresó y se retiró de una zona durante los intervalos de calor y de frío.

Dentro de América del Norte, el lúpulo nativo (incluido el elogiado neomexicanus, considerado distintamente como su propia especie de Humulus o una subespecie/variedad de Humulus lupulus) sufrió un duro golpe durante la Edad de Hielo. Aunque el lúpulo “silvestre” actual se puede encontrar al norte hasta Saskatchewan, las capas de hielo gruesas lo habrían excluido de esa región hasta aproximadamente 10.000 años atrás. Los que estaban en la zona sudoeste de Estados Unidos esquivaron ese golpe de hielo, y por eso tienen un patrimonio genético profundo y diverso. Este patrimonio ahora está siendo investigado por cultivadores de lúpulo que buscan el carácter único de sabor y aroma encerrado en el código genético neomexicanus. Además, las variedades de lúpulo nativo a menudo son resistentes a las plagas y pestes que afectan a las variedades cultivadas. Por lo tanto, la diversidad del lúpulo nativo, que evolucionó en respuesta a una variedad de cambios en el medio ambiente, podría garantizar el éxito continuado de la horticultura del lúpulo. Al estudiar las respuestas pasadas del lúpulo nativo al cambio climático en los registros fósiles, los botánicos conservacionistas también pueden ayudar a predecir dónde puede sobrevivir mejor esa biblioteca genética de plantas silvestres frente al cambio climático futuro y otros impactos humanos, y dónde hay que intensificar los esfuerzos de conservación.

No hagas cerveza con lúpulo viejo

Alyson Brink, paleontólogo y cervecero casero, plantea una importante pregunta final: ¿podríamos haber fabricado cerveza con lúpulo de la época de los dinosaurios? “Pienso en el lúpulo ancestral que crecía junto a los mamíferos pequeños del Cretácico Superior [durante la época del triceratops]. ¿El aroma a pino del lúpulo fresco les habrá resultado tan atractivo como la Citra IPA increíblemente aromática lo es para mí? Lamentablemente, hasta ahora no se encontró ningún cono de lúpulo fósil. Sin embargo, las especies vivas de lúpulos actuales sugieren que los lúpulos aromáticos ricos en ácidos alfa son un desarrollo evolutivo reciente.

Los primos lúpulos silvestres (H. scandens y H. yunnanensis) de la línea que incluye el lúpulo para cerveza no son aromáticos y tienen un mínimo contenido de ácidos alfa; en otras palabras, no son de lo más útiles para fabricar cerveza. Esto sugiere que el antiguo Humulus, incluyendo el que existía junto con el triceratops, también habría sido un fracaso para el hervidor y la adición después de enfriar el mosto. Por mucho que me gustaría visitar el Mesozoico, no sería un buen lugar para instalar una cervecería.

¡Qué viaje! Nuestra humilde planta de lúpulo fue comida de los dinosaurios, soportó extinciones globales y llevó el registro de las fluctuaciones de las capas gigantes de hielo en todo el hemisferio norte. Y ahora, gracias a la relación con los fabricantes de cerveza, el lúpulo se extiende aún más y tiene un futuro más grande que nunca antes. Cada trago de tu cerveza casera vuelve a contar la historia.

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Andy Farke es paleontólogo y cervecero casero, y reside en Claremont, Calif. Escribe un blog acerca de sus aventuras en la fabricación de cerveza en andybrews.com.

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