Anterior dental loading and root morphology in Neanderthals

Distinguer les incisives et canines des Néanderthaliens de celles des hommes modernes peut représenter un défi dans le cas de dents isolées trouvées dans des collections de musée, ou provenant de contextes stratigraphiques perturbés. De plus, la morphologie de la couronne ne peut être utilisée dans le cas de dents fortement usées. Une étude préliminaire basée sur des échantillons limités et des mesures linéaires (Bailey, 2005) propose que la longueur des racines dentaires à elle seule permet de discriminer taxonomiquement les Néanderthaliens des hommes modernes du Paléolithique supérieur et actuels. Cette thèse teste cette hypothèse pour un échantillon de Néanderthaliens et d'hommes modernes, plus large géographiquement et chronologiquement, en utilisant la micro-tomographie. En plus de l'intérêt taxonomique d'explorer la taille et la forme des racines, nous discutons les implications fonctionnelles de la morphologie racinaire des dents antérieures dans le contexte de l'hypothèse des " dents-utilisées-comme-des-outils ", et des activités para-masticatrices. La première partie a été publiée comme suit : Le Cabec, A., Kupczik, K., Gunz, P., Braga, J., and Hublin, J.J. (2012). Long Anterior Mandibular Tooth Roots in Neanderthals Are Not the Result of their Large Jaws. Journal of Human Evolution, pp. 63, 667-681. DOI: 10.1016/j. jhevol.2012.07.003. Cette partie valide la longueur des racines dentaires en tant qu'outil taxonomique pour distinguer les Néanderthaliens tardifs des hommes modernes du Paléolithique Supérieur et récents. En dépit de l'absence de corrélation entre la taille des racines et la taille de la symphyse mentonnière, les Néanderthaliens ont de grandes racines, pour la taille de leurs mâchoires. Il est alors proposé que les courtes racines des hommes modernes récents résulteraient d'une allométrie négative. La seconde partie a été publiée comme suit : Le Cabec, A., Gunz, P., Kupczik, K., Braga, J. and Hublin, J.J. (2013). Anterior Tooth Root Morphology and Size in Neanderthals: Taxonomic and Functional Implications. Journal of Human Evolution, 64, pp. 169-193. DOI: 10.1016/j. jhevol.2012.08.011. La morphologie racinaire est étudiée à travers un large échantillon d'hominidés fossiles et actuels, couvrant une large période chronologique et une vaste zone géographique. Les plus grandes longueurs racinaires observées chez les Néanderthaliens peuvent avoir résulté de la rétention d'une condition ancestrale. L'attribution taxonomique débattue de certains spécimens est discutée à la lumière de la morphologie racinaire des dents antérieures et montre que la longueur racinaire seule ne devrait pas être considérée comme suffisante pour une diagnose taxonomique. La fréquente présence d'hypercémentose et sa distribution non-homogène autour de l'apex racinaire pour les dents antérieures des Néanderthaliens pourrait refléter le régime de charge exercé sur les dents antérieures, probablement utilisées comme une troisième main.Distinguishing Neanderthal and modern human incisors and canines can be challenging in the case of isolated teeth found in museum collections, or from unclear stratigraphic contexts. In addition, the crown morphology cannot be used in the case of heavily worn teeth. A preliminary study based on limited samples and linear measurements (Bailey, 2005) proposed that root length alone can taxonomically discriminate Neanderthals from Upper Paleolithic and extant modern humans. This thesis investigates whether this remains true for a broader chronological and geographical sample of Neanderthals and modern humans, using micro-computed tomography. In addition to the taxonomic interest of investigating root size and shape, we discuss the functional implications of the anterior root morphology in the context of the 'teeth-as-tools' hypothesis and of para-masticatory activities. The first part was published as: Le Cabec, A., Kupczik, K., Gunz, P., Braga, J., and Hublin, J.J. (2012). Long Anterior Mandibular Tooth Roots in Neanderthals Are Not the Result of their Large Jaws. Journal of Human Evolution, 63, pp. 667-681. DOI: 10.1016/j.jhevol.2012.07.003. This part validates root length as a taxonomical tool to distinguish late Neanderthals from Upper Paleolithic and recent modern humans. Despite the absence of correlation between root size and symphyseal size, Neanderthals have large roots for the size of their jaws. It is hypothesized that the short roots of extant modern humans result from a negative allometry. The second part was published as: Le Cabec, A., Gunz, P., Kupczik, K., Braga, J. and Hublin, J.J. (2013). Anterior Tooth Root Morphology and Size in Neanderthals: Taxonomic and Functional Implications. Journal of Human Evolution, 64, pp. 169-193. DOI: 10.1016/j. jhevol.2012.08.011. Root morphology is explored across a chronologically and geographically large sample of fossil and extant hominids. Longer roots in Neanderthals may have resulted from the retention of an ancestral condition. The debated taxonomic attribution of some specimens is discussed in light of anterior tooth root morphology and shows that root length alone should not be sufficient for taxonomic diagnosis. The frequent presence of hypercementosis and its non-homogeneous distribution around the root apex in Neanderthal anterior teeth could reflect the loading regime exerted on the front teeth, likely used as a third hand

Qu’est-ce que l’hypercémentose peut nous dire sur les populations du passé ? Aperçu des schémas d’apposition du cément et des étiologies possibles associées à l’aide de la microtomographie et de la microscopie confocale

Certains individus des populations du passé utilisaient leurs dents antérieures comme des "outils" ou une sorte de troisième main pour d’autres fins que l’alimentation, par exemple la création d’outils, attendrir la peau animale, préparer certains aliments. C’est un phénomène intriguant car si ces activités affectent la couronne des dents par l’usure, elle impacte également la racine par la production importante de cément. Le cément est le tissu minéralisé qui entoure la racine des dents et ..

L’utilisation sépulcrale des cavités naturelles de Guadeloupe par les populations amérindiennes des Petites Antilles : la question des individus immatures

La fonction sépulcrale des abris rocheux de l’archipel des Petites Antilles par les populations amérindiennes de l’âge Céramique est un phénomène évoqué dans les textes des chroniqueurs européens et aujourd’hui attesté du point de vue archéologique. Les recherches archéologiques portant sur les pratiques funéraires amérindiennes pré- et péri-contact se concentrent toutefois majoritairement sur les espaces ouverts, l’exploration des cavités naturelles demeurant, dans une certaine mesure, limi..

Disentangling isolated dental remains of Asian Pleistocene hominins and pongines

International audienceScholars have debated the taxonomic identity of isolated primate teeth from the Asian Pleis-tocene for over a century, which is complicated by morphological and metric convergence between orangutan (Pongo) and hominin (Homo) molariform teeth. Like Homo erectus, Pongo once showed considerable dental variation and a wide distribution throughout mainland and insular Asia. In order to clarify the utility of isolated dental remains to document the presence of hominins during Asian prehistory, we examined enamel thickness, enamel-den-tine junction shape, and crown development in 33 molars from G. H. R. von Koenigswald's Chinese Apothecary collection (11 Sinanthropus officinalis [= Homo erectus], 21 "Heman-thropus peii," and 1 "Hemanthropus peii" or Pongo) and 7 molars from Sangiran dome (either Homo erectus or Pongo). All fossil teeth were imaged with non-destructive conventional and/or synchrotron micro-computed tomography. These were compared to H. erectus teeth from Zhoukoudian, Sangiran and Trinil, and a large comparative sample of fossil Pongo, recent Pongo, and recent human teeth. We find that Homo and Pongo molars overlap substantially in relative enamel thickness; molar enamel-dentine junction shape is more distinctive, with Pongo showing relatively shorter dentine horns and wider crowns than Homo. Long-period line periodicity values are significantly greater in Pongo than in H. erec-tus, leading to longer crown formation times in the former. Most of the sample originally assigned to S. officinalis and H. erectus shows greater affinity to Pongo than to the hominin comparative sample. Moreover, enamel thickness, enamel-dentine junction shape, and a long-period line periodicity value in the "Hemanthropus peii" sample are indistinguishable from fossil Pongo. These results underscore the need for additional recovery and study of associated dentitions prior to erecting new taxa from isolated teeth

Quelle place pour la biologie du développement dans la paléoanthropologie ?

La connaissance des processus développementaux chez les hominines a connu des avancées significatives dans la période récente. Cela a été permis par l’étude d’un nombre croissant de sujets immatures, le progrès des techniques d’analyse et des modèles comparatifs, mais aussi l’utilisation de concepts et méthodes issus de la biologie du développement. Cette communication propose une réflexion sur l’intégration de la biologie du développement dans la paléoanthropologie, avec un triple objectif ..

Étude biologique des sujets mésolithiques de l’Abri du Squelette (Les Eyzies, Dordogne, France)

L’Abri du Squelette, découvert en 1938 sur les rives de la Vézère (Dordogne, France) a livré les restes squelettiques d’au moins 3 individus qui n’ont été que récemment reconnus comme mésolithiques. La collection ostéologique est composée de vestiges recueillis lors de deux opérations archéologiques (2012, 2018) et de ceux conservés au Musée national de Préhistoire. Une étude biologique interdisciplinaire de ces restes humains a été entreprise. Les deux sujets étudiés s’inscrivent dans la va..

The Neanderthal teeth from Marillac (Charente, Southwestern France): Morphology, comparisons and paleobiology

Few European sites have yielded human dental remains safely dated to the end of MIS 4/beginning of MIS 3. One of those sites is Marillac (Southwestern France), a collapsed karstic cave where archeological excavations (1967–1980) conducted by B. Vandermeersch unearthed numerous faunal and human remains, as well as a few Mousterian Quina tools. The Marillac sinkhole was occasionally used by humans to process the carcasses of different prey, but there is no evidence for a residential use of the site, nor have any hearths been found. Rare carnivore bones were also discovered, demonstrating that the sinkhole was seasonally used, not only by Neanderthals, but also by predators across several millennia. The lithostratigraphic units containing the human remains were dated to ∼60 kyr. The fossils consisted of numerous fragments of skulls and jaws, isolated teeth and several post-cranial bones, many of them with traces of perimortem manipulations. For those already published, their morphological characteristics and chronostratigraphic context allowed their attribution to Neanderthals. This paper analyzes sixteen unpublished human teeth (fourteen permanent and two deciduous) by investigating the external morphology and metrical variation with respect to other Neanderthal remains and a sample from modern populations. We also investigate their enamel thickness distribution in 2D and 3D, the enamel-dentine junction morphology (using geometric morphometrics) of one molar and two premolars, the roots and the possible expression of taurodontism, as well as pathologies and developmental defects. The anterior tooth use and paramasticatory activities are also discussed. Morphological and structural alterations were found on several teeth, and interpreted in light of human behavior (tooth-pick) and carnivores' actions (partial digestion). The data are interpreted in the context of the available information for the Eurasian Neanderthals

New fossils from Jebel Irhoud, Morocco and the pan-African origin of Homo sapiens

Fossil evidence points to an African origin of Homo sapiens from a group called either H. heidelbergensis or H. rhodesiensis. However, the exact place and time of emergence of H. sapiens remain obscure because the fossil record is scarce and the chronological age of many key specimens remains uncertain. In particular, it is unclear whether the present day ‘modern’ morphology rapidly emerged approximately 200 thousand years ago (ka) among earlier representatives of H. sapiens1 or evolved gradually over the last 400 thousand years2. Here we report newly discovered human fossils from Jebel Irhoud, Morocco, and interpret the affinities of the hominins from this site with other archaic and recent human groups. We identified a mosaic of features including facial, mandibular and dental morphology that aligns the Jebel Irhoud material with early or recent anatomically modern humans and more primitive neurocranial and endocranial morphology. In combination with an age of 315?±?34 thousand years (as determined by thermoluminescence dating)3, this evidence makes Jebel Irhoud the oldest and richest African Middle Stone Age hominin site that documents early stages of the H. sapiens clade in which key features of modern morphology were established. Furthermore, it shows that the evolutionary processes behind the emergence of H. sapiens involved the whole African continent

Régime de charge et morphologie racinaire des dents antérieures chez les Néanderthaliens

TOULOUSE3-BU Sciences (315552104) / SudocSudocFranceF