La teoría de la búsqueda de alimento en el lugar central ( CPF ) es un modelo de ecología evolutiva para analizar cómo un organismo puede maximizar las tasas de búsqueda mientras viaja a través de un parche (una concentración de recursos discreta), pero mantiene la distinción clave de un recolector que viaja desde una base de operaciones a una búsqueda de alimento distante. ubicación en lugar de simplemente pasar por un área o viajar al azar. El CPF se desarrolló inicialmente para explicar cómo los mirlos de alas rojas pueden maximizar los retornos de energía cuando viajan hacia y desde un nido. [1] El modelo ha sido perfeccionado y utilizado por antropólogos que estudian la ecología y arqueología del comportamiento humano . [2]
Estudios de caso
Lugar central de alimentación en animales no humanos.
Orians y Pearson (1979) encontraron que los mirlos de alas rojas en el este del estado de Washington tienden a capturar una mayor cantidad de presas de una sola especie por viaje en comparación con la misma especie en Costa Rica , que trajo insectos grandes y únicos. [1] La especialización de forrajeo de los mirlos costarricenses se atribuyó al aumento de los costos de búsqueda y manejo de la búsqueda de alimento nocturna , mientras que las aves en el este de Washington buscan diariamente presas con menores costos de búsqueda y manejo. Los estudios con aves marinas y focas también han encontrado que el tamaño de la carga tiende a aumentar con la distancia de alimentación desde el nido, como predijo CPF. [3] Otros recolectores de alimentos de lugares centrales, como los insectos sociales , también muestran apoyo a la teoría de la CPF. Las abejas europeas aumentan su carga de néctar a medida que aumenta el tiempo de viaje a los sitios de néctar desde una colmena. [4] Se ha descubierto que los castores recolectan preferentemente árboles de mayor diámetro a medida que aumenta la distancia desde su alojamiento. [5]
Estudio de caso arqueológico: bellotas y mejillones en California
Para aplicar el modelo de búsqueda de alimento del lugar central a datos arqueológicos etnográficos y experimentales impulsados por la teoría de rango medio , Bettinger et al. (1997) simplifican el modelo de lugar central de Barlow y Metcalf (1996) para explorar las implicaciones arqueológicas de la obtención y procesamiento de bellotas ( Quercus kelloggii ) y mejillones ( Mytilus californianus ). [6] [7] Este modelo asume que los recolectores están recolectando recursos a una distancia de su lugar central con el objetivo de devolver el recurso a casa de manera eficiente. Se espera que el tiempo de viaje determine el grado en que los recolectores procesan un recurso para aumentar su utilidad antes de regresar de un lugar de recolección a su lugar central. Las capacidades de transporte en los aborígenes de California se establecieron midiendo el volumen de las cestas de carga y extrapolando el peso de la carga basándose en datos etnográficos sobre el uso de las cestas.
Se utilizaron datos etnográficos y experimentales para estimar la utilidad en cada posible etapa de procesamiento. Al examinar la ecología y los métodos de obtención, se utilizó el modelo de alimentación del lugar central para predecir las condiciones en las que se producirá el procesamiento de campo de las dos especies.
- Bellota: la mayoría de las etapas del procesamiento de la bellota consumen mucho tiempo pero solo aumentan marginalmente la utilidad, por lo tanto, el modelo de búsqueda de alimento en el lugar central predice que las bellotas solo deben secarse antes de transportarlas al lugar central. El procesamiento adicional de bellotas (quebrado, descascarado y aventado) aumenta la eficiencia solo cuando el tiempo de viaje de ida de los recolectores de alimentos alcanza las 25 horas. Esto corresponde a aproximadamente 124,75 km, lo que supera el tamaño del territorio de los grupos nativos de California dependientes de las bellotas.
- Mejillones: cuando los recolectores emplean el método de recolección desplumado, se espera el procesamiento en el campo incluso con distancias de viaje cortas, ya que la proporción de caparazón a carne permite que el recolector aumente la eficiencia al quitar la cáscara. El despalillado casi siempre dará como resultado un procesamiento en un lugar central, en lugar de un procesamiento en el campo, ya que este método de recolección da como resultado la obtención de un alto porcentaje de mejillones pequeños con altas proporciones de cáscara y carne.
La comprensión de la búsqueda de alimento en lugares centrales tiene implicaciones para el estudio de la formación de sitios arqueológicos. La variabilidad de los restos en los sitios puede informarnos sobre la movilidad: si los grupos son recolectores de lugares centrales o no, qué recurso están mapeando y su grado de movilidad. Basado en la aplicación de forrajeo en un lugar central para el procesamiento de mejillones y bellotas, Bettinger et al. (1997) hacen varias predicciones para las expectativas arqueológicas. [6] El estudio muestra que la adquisición con procesamiento de campo es más costosa en comparación con los recursos de forrajeo y procesamiento residencial. Estos resultados implican que los recolectores de alimentos altamente móviles establecerán una base de operaciones en las proximidades de los recursos básicos, y todo el procesamiento de esos recursos se realizará de manera residencial. A su vez, las poblaciones con menor movilidad residencial se asignarían solo a unos pocos recursos, y se esperaría que procesaran en el campo los recursos no locales en incursiones de adquisiciones logísticas a mayores distancias de su lugar central. El procesamiento de escombros de sitios arqueológicos debe reflejar cambios en la movilidad.
- Bellotas: se puede suponer que los sitios donde los restos arqueobotánicos están dominados por bellotas son sitios estacionales de recolectores de alimentos altamente móviles que se han asignado a las bellotas para el procesamiento estacional. Los sitios que tienen una mezcla de restos arqueobotánicos con una abundancia disminuida de restos de bellotas y material vegetal que se perderían en las primeras etapas del procesamiento de campo se interpretan como asentamientos menos móviles residenciales caracterizados por adquisiciones logísticas.
- Mejillones: La interpretación de la concha de mejillón arqueológica es complicada porque depende del estado de los lechos de mejillones, la distancia a los lechos de mejillones y el tipo de método de recolección que se emplee. Sin embargo, en general, los sitios más cercanos a los lechos de mejillones deberían tener una concha de mejillón más grande debido al desplume y al consumo residencial. Se esperaría que los sitios alejados de los bancos de obtención de mejillones tuvieran una mezcla de tamaños de conchas de mejillón debido al desbroce. La presencia de mayores cantidades de pequeñas conchas de mejillón también podría indicar un aumento en la intensificación de los recursos.
Estudio de caso arqueológico: mineros de plata y propaganda en Colorado
Glover (2009) utilizó un modelo CPF para determinar si los mineros de plata de finales del siglo XIX cerca de Gothic , Colorado estaban eligiendo ubicaciones de minas de manera eficiente dados los costos de transportar el mineral de plata al molino, el valor de la plata y la cantidad de plata por kilogramo de mineral. . [8] Las estimaciones de los costos asociados con el transporte se obtuvieron utilizando investigaciones de fisiología para determinar el tamaño de carga más eficiente energéticamente. Los artículos de los periódicos se utilizaron para determinar el salario por hora que podría ganar un minero si trabajara en la ciudad. Los periódicos también se utilizaron para estimar el valor de la plata en ese momento, y las estimaciones de la cantidad de plata por kilogramo de mineral se obtuvieron a través de registros de los molinos de plata del área, así como a través de periódicos. Estos diferían, y los periódicos afirmaban con optimismo que los depósitos de plata eran mucho más productivos de lo que demostraban los registros más precisos de los molinos.
Estas estimaciones se utilizaron para determinar la ubicación óptima de las minas. Se registraron varias ubicaciones mineras históricas mediante GPS . Estos datos se utilizaron para calcular las rutas de menor costo desde las minas hasta el gótico, que proporcionaron las distancias al lugar central. Los resultados se compararon con dos modelos diferentes de CPF basados en la propaganda de los periódicos y los registros de fábrica más realistas, respectivamente.
Los mineros estaban eligiendo lugares que estaban mucho más lejos de lo factible dado el valor de la plata y su abundancia real. Sin embargo, las minas estaban dentro de la distancia pronosticada utilizando las estimaciones optimistas de los periódicos. Glover sugirió que los mineros, al ser nuevos en el área, utilizaron estrategias de aprendizaje social y basaron sus decisiones en la propaganda y los rumores de los periódicos, más que en la experiencia individual. Por lo tanto, eligieron ubicaciones que estaban demasiado lejos para ser económicamente viables.
Estudio de caso etnográfico: mariscos en las islas del Estrecho de Torres
Los mariscos ejemplifican los recursos a los que se dirige el modelo CPF: aquellos con un componente pesado, voluminoso y de baja utilidad (por ejemplo, cáscara) que rodea a un componente más pequeño y ligero de alta utilidad (por ejemplo, carne). Si los recolectores procesan y transportan de manera diferente las presas de mariscos, los análisis de la composición del basural pueden estimar incorrectamente la importancia de algunas especies y su contribución relativa a las dietas prehistóricas. Utilizando datos de forrajeo de Meriam de Australia, Bird y Bliege Bird (1997) comparan la adquisición de mariscos observada en el campo con la deposición de conchas en sitios residenciales y prueban las hipótesis del modelo CPF. [9]
Los meriam habitan en las islas del Estrecho de Torres de Australia, son de ascendencia melanesia y tienen fuertes lazos culturales e históricos con Nueva Guinea. Continúan recolectando recursos marinos como tortugas marinas, peces, calamares y mariscos. Bird y Bliege Bird llevaron a cabo “seguimientos focales individuales de forrajeo” de 33 niños, 16 hombres y 42 mujeres durante los episodios de forrajeo intermareal en las llanuras de arrecifes y costas rocosas . La tecnología de forrajeo incluye baldes de plástico de 10 litros, cuchillos de hoja larga y martillos. Los recolectores están limitados por el tiempo (2 a 4 horas durante la marea baja) y el tamaño de la carga (balde de 10 litros).
Las almejas grandes ( Hippopus hippopus y Tridacna spp. ) Recolectadas en el arrecife constituyen más de la mitad del peso comestible recolectado, pero dado que casi siempre se procesan en el campo, sus conchas constituyen solo el 10% de la deposición del sitio residencial. Por el contrario, las almejas al atardecer ( Asaphis violascens ) y las nerites ( Nerita undata ) suelen procesarse de forma residencial. Por lo tanto, las almejas grandes estaban subrepresentadas, mientras que las almejas pequeñas y las neritas estaban sobrerrepresentadas en la dieta reconstruida.
Dado que el forrajeo en la costa rocosa y plana del arrecife ocurre en múltiples sitios a distancias variables del campamento residencial, los autores calcularon el umbral de procesamiento de la distancia de viaje en un solo sentido (, en metros) para cada especie. El modelo CPF predice con precisión el procesamiento de campo para la mayoría de los eventos de alimentación de bivalvos en los arrecifes planos. Hippopus y Tridacna tienen pequeñas distancias de umbral de procesamiento (= 74,6 y 137 respectivamente), y no se devuelve ningún proyectil al campamento a distancias superiores a 150 metros. El ajuste de las mujeres se acerca al 100%, pero los niños y los hombres tomaron la decisión óptima con menos frecuencia porque generalmente buscan mariscos de manera oportunista y, por lo tanto, no siempre cuentan con la tecnología de procesamiento adecuada.
Para gasterópodos ( Lambis lambis ,= 278,7), el modelo predice con precisión el procesamiento solo el 58-59% del tiempo. Esto podría deberse en parte a una preferencia por cocinar algunas especies dentro de sus caparazones (es decir, la concha tiene alguna utilidad), o también porque algunas presas se preparan en “campamentos a la hora de la cena” en lugar de en el campamento residencial. A. violascens y N. undata nunca se procesan en campo, de acuerdo con sus grandes distancias de umbral de procesamiento (2418.5 y 5355.7 respectivamente).
En general, los tipos de presas que eran difíciles o ineficaces de procesar y / o que se recolectaron cerca del campamento residencial o temporal no se procesaron en el campo. Las especies que requirieron poco tiempo de procesamiento para aumentar los retornos y / o fueron recolectadas lejos del campamento fueron procesadas en el campo. Las predicciones de procesamiento de campo del modelo CPF pueden ser incorrectas cuando los mariscos se transportan enteros a fin de mantener la frescura para su posterior consumo o comercio, o cuando la cáscara en sí es valiosa.
Estudio de caso etnoarqueológico: pickleweed y piñon
Barlow y Metcalfe (1996) abordan los problemas del procesamiento de campo de materiales vegetales. [7] Las decisiones de los recolectores de alimentos del lugar central pueden confundir las interpretaciones arqueológicas sobre la contribución del material vegetal a la dieta. Dos cuestiones interrelacionadas son pertinentes: la ubicación del lugar central y el procesamiento de campo.
Barlow y Metcalfe estudian materiales arqueológicos de dos sitios, Danger Cave y Hogup Cave, en el área del Gran Lago Salado . Estos sitios contienen evidencia del uso de pino piñón ( Pinus monophylla ) y pickleweed ( Allenrolfea occidentalis ).
Se obtuvieron muestras para el procesamiento experimental de las arboledas de piñones existentes y los parches de pepinillos en las cercanías de los sitios de las cuevas. El piñón y el pickleweed se cosecharon y procesaron en etapas cuidadosamente programadas y controladas. Después de cada etapa, se pesó y registró la porción útil, es decir, comestible, del material restante antes de pasar a la siguiente etapa. Las etapas consistieron en: recolección, secado y una variedad de procesos (secado, descascarado, aventado, etc.) para eliminar los componentes no comestibles. A continuación, se determinaron los valores calóricos de las muestras mediante análisis de laboratorio. Estos valores, así como los tamaños de carga asumidos de 3 a 15 kg (basados en el tamaño de la cesta de carga etnográfica) se utilizaron luego para generar predicciones del modelo de procesamiento de campo.
A una distancia de 15 kilómetros del lugar central, las tasas de retorno netas estimadas para las cargas de procesamiento de campo de piñón y encurtidos son de 3.000 y 190 calorías por hora, respectivamente. Dado que piñon tiene tasas de retorno generales más altas, el procesamiento de campo produce una tasa de retorno más alta. Debido a que el pickleweed tiene una tasa de retorno más baja, no vale la pena gastar el esfuerzo adicional requerido para el procesamiento de campo. Por lo tanto, el lugar central se ubicará más cerca de los parches de pepinillos que de los piñones para explotar de manera más efectiva el recurso de menor rango.
Estos resultados implican que la evidencia arqueológica de pickleweed en la cueva puede sobrestimar su contribución real a la dieta. Si los recolectores eligen residir más cerca de los parches de encurtidos y traer de regreso plantas en gran parte sin procesar, se incorporará una alta densidad de macrofósiles de encurtidos en los depósitos del sitio. Sin embargo, ocurre lo contrario con el piñón, que se procesa en gran medida en el campo. Por lo tanto, la mayoría de los sitios contendrán poca evidencia macrofósil de las porciones no comestibles de piñón que luego podrían ser recuperadas por los arqueólogos. Como tal, la abundancia relativa de macrofósiles en la mayoría de los casos no se traduce directamente en la contribución relativa de esos recursos a la dieta de los recolectores de alimentos del lugar central.
El modelo
Matemáticas básicas: etapa única de procesamiento
El objetivo del modelo de procesamiento de campo es que un recolector maximice su tasa de retorno por viaje de ida y vuelta desde la base de operaciones hasta el parche. El modelo normalmente resuelve una cierta cantidad de tiempo de viaje que hace que valga la pena procesar un recurso hasta una determinada etapa. Para determinar esto, necesitamos relacionar el beneficio del procesamiento y el tiempo dedicado al procesamiento con el tiempo de viaje. Dejamos
punto en el eje del tiempo de transporte donde el procesamiento de campo se vuelve rentable
tiempo para adquirir recursos no procesados
tiempo para adquirir y procesar una gran cantidad de recursos
utilidad de carga sin procesamiento de campo
utilidad de carga con procesamiento de campo
Luego, la relación se especifica mediante:
Con valores para la utilidad y el tiempo de procesado y cargas no procesadas , podemos resolver . El lado derecho de la ecuación es la proporción entre la utilidad relativa * el tiempo y la utilidad. Deben cumplirse dos condiciones. Primero, la carga procesada debe tener una utilidad mayor que la carga no procesada. En segundo lugar, la tasa de retorno de la carga no procesada debe ser al menos tan buena como la tasa de retorno de la carga procesada. Formalmente,
Si luego .
Si , luego .
Múltiples componentes y múltiples etapas de procesamiento.
Muchos recursos tienen varios componentes que se pueden quitar durante el procesamiento para aumentar la utilidad. Los modelos de procesamiento de campo de varias etapas proporcionan una forma de calcular los umbrales de viaje para cada etapa cuando un recurso tiene más de un componente. A medida que se aumenta la utilidad por carga, aumenta el tiempo necesario para obtener una carga completa.
El beneficio de cada etapa del procesamiento es:
dónde
utilidad del componente de recurso j
proporción de paquete compuesto por el componente de recursos j antes del procesamiento
utilidad de carga en la etapa de procesamiento de campo j
El costo en términos de tiempo para cada etapa de procesamiento es:
dónde
tiempo necesario para eliminar el componente de recurso j
peso del tamaño de carga óptimo para el transporte
peso del paquete de recursos sin modificar
tiempo requerido para manejar cada paquete de recursos
tiempo total de manipulación y procesamiento requerido para llegar a cada etapa j de procesamiento
Ahora estos valores se pueden usar para calcular , que es el umbral de viaje para el procesamiento a la etapa j . Además de un recurso con múltiples componentes, este mismo modelo se generaliza a un recurso con múltiples etapas, cada una de las cuales se compone de múltiples recursos, cada uno de los cuales se puede eliminar independientemente uno del otro (es decir, sin costo adicional). Este modelo se puede generalizar aún más para el caso en el que múltiples componentes con costos adicionales se pueden eliminar en múltiples etapas de procesamiento a través de la recursividad.
Supuestos
Este modelo se basa en una serie de supuestos. Los más importantes se enumeran aquí.
- Las personas intentan maximizar su tasa de entrega por viaje de ida y vuelta * Los paquetes tienen al menos dos componentes con diferentes utilidades
- El tamaño de carga óptimo es menor o igual a los recursos disponibles
- El tiempo que se pasa fuera del campamento tiene un costo de oportunidad , pero el tiempo que se pasa en el campamento no. Por lo tanto, no hay ningún costo para procesar en el campamento.
Predicciones
Hay tres predicciones clave del modelo de procesamiento de campo.
- La cantidad que una persona está dispuesta a procesar es proporcional al tiempo de viaje. Esto es evidente en y en la ecuación anterior. Desde es la cantidad de tiempo que le toma a un individuo procesar algo a una etapa adicional, y esto es independiente de la cantidad de tiempo que le toma a uno adquirir inicialmente los recursos, y dado que es positivo, luego aumentarlo resultará en un aumento en .
- Si el procesamiento da como resultado un beneficio mayor, entonces no será necesario viajar tan lejos para que el procesamiento valga la pena. Esto es evidente porque, siempre que se cumpla la condición 2, Es mas grande que . Entonces esa parte de la ecuación será negativa. Por lo tanto, si mantenemos todo lo demás igual y aumentamos el beneficio debido al procesamiento, el tiempo de viaje requerido para que el procesamiento sea viable disminuirá.
- El procesamiento de campo puede aumentar la cantidad de tiempo que un individuo está dispuesto a perseguir una presa. Si procesar un objeto de presa da como resultado un beneficio suficientemente grande, pasará más tiempo capturándolo. Podemos ver esto mirando dóndeestá en este modelo. Dado que interactúa con el beneficio debido al procesamiento, un cambio en cualquiera de ellos puede alterar.
Las curvas de degradación del transporte demuestran la reducción en las tasas de retorno (cal / hora) experimentadas por un recolector de alimentos en un lugar central en función del tiempo de viaje de ida y vuelta.
Ver también
- Teoría del forrajeo óptimo
Referencias
- ↑ a b Orians, GH, Pearson, NE, 1979. Sobre la teoría del forrajeo en lugares centrales. En: Horn, DJ, Mitchell, RD, Escaleras, GR (Eds.), Análisis de sistemas ecológicos . The Ohio State University Press, Columbus, págs. 154-177.
- ^ Metcalfe, D., Barlow, KR, 1992. Un modelo para explorar la compensación óptima entre el procesamiento y el transporte en el campo. Antropólogo estadounidense . 94, 340–356.
- ^ Costa DP. 1991. Energética reproductiva y de alimentación de pingüinos, albatros y pinnípedos de latitudes altas: implicaciones para los patrones de la historia de vida. Zoólogo estadounidense , 31 (1), 111-130.
- ^ Kacelnik, A., Houston, AI y Schmid-Hempel, P. 1986. Forrajeo en lugares centrales en abejas melíferas: el efecto del tiempo de viaje y el flujo de néctar en el llenado del cultivo. Ecología y sociobiología del comportamiento , 19 (1), 19-24.
- ^ Fryxell, JM y Doucet, CM 1991. Tiempo de aprovisionamiento y forrajeo en el lugar central de los castores. Revista canadiense de zoología . 69 (5), 1308-1313.
- ^ a b Bettinger, RL, Malhi, R. y McCarthy, H. 1997. Modelos de lugar central de procesamiento de bellotas y mejillones. Revista de Ciencias Arqueológicas . 24, 887-899.
- ^ a b c Barlow, KR y Metcalfe, D. 1996. Índices de utilidad de la planta: dos grandes ejemplos de cuencas. Revista de Ciencias Arqueológicas . 23, 351-371.
- ^ Glover, SM 2009. Propaganda, información pública y prospección: explicando la exuberancia irracional de los recolectores de lugares centrales durante una fiebre de plata en Colorado de finales del siglo XIX. Ecología humana 37, 519-531.
- ^ Bird, DW Bliege Bird, R. 1997. Estrategias contemporáneas de recolección de mariscos entre los Meriam de las Islas del Estrecho de Torres, Australia: Predicciones de prueba de un modelo de forrajeo de lugar central. Revista de ciencia arqueológica 24: 39-63.