Computer tomography scanning of Homo erectus crania Ngandong 7 from Java: Internal structure, paleopathology and post-mortem history

ABSTRACT Antoine Balzeau, Etty Indriati, Dominique Grimaud-Herve, Teuku Jacob - Computer tomography scanning of Homo Erectus crania Ngandong 7 from Java: Internal structure, paleopathology and post-mortem history Background: Computer Tomography scanning has recently been a tool for diagnosis of normal anatomy and pathology in medical sciences. The CT method has also been applied in ancient human skeletal remains and yield good results for researching the morphology, pathology, and postfossilization bone alteration. Paleoanthropological evidences exhibit that biological remains sometimes are fossilised, thus enabling the pursuit of scientific inquiries in regard to anatomy and biology of ancient humans. Aim of study: to know the morphology and anatomy of the crania including the internal structures that is not feasible\u27 in external bone study, such air pneumatisation, the shape of frontal sinuses, and thickness of the external table, diploe, or the internal table. This study also aims to know the mineralization distribution as a result of fossilization. Material and Method: The material in this study was a fossil crania of Ngandong 7 that belongs to the latest representation of the Homo erectus from Ngandong, East Java, Indonesia. Ng 7 is from the Late Pleistocene period dated about 27,000 to 100,000 years ago. The CT scan was conducted in the QuinzeVingts hospital, Paris, in January 2001. The method used is by applying a medical CT-based data in order to extract the maximum information concerning mineralization, internal cranial features, osseous distribution and disease. An adapted acquisition and analysis protocols are developed from the CT scan. Results: Mineralization of Ng 7 occurred during fossilization, causing the diploe to be thickened than normally in antemortem and prefosilization periods. Because of post-mortem transformation of the individual structures, many slices of CT scans were necessary. The internal structures showed ovoid shape of frontal sinuses, and well developed pneumatisation of the mastoid region. Cracks were detected as a result of postfosilization compressions. Lesions appeared on CT scan just posterior to the bregma in the form of eroded external table. This caused diffuse boundary between external table, diploe, and internal table due to homogenous mineralization Conclusion: It is concluded that the Ngandong 7 Homo erectus shares internal morphological similarities with other Ngandong and Sambungmacan fossils and presents lesions that might have caused by pathology during the life of the individual. The post-mortem history of this fossil appears to be composed of at least two distinct stages with osseous loss and fluvial transport, followed by taphonomic and diagenetic processes. Key words: Ngandong, Homo erectus, computer tomography, paleopathology, post-mortem histor

Anatomie numérisée du crâne fossile par scanner Rx (intérêt de l'imagerie médicale moderne pour l'étude de la morphologie crâniofaciale en paléoanthropologie)

L objectif de cette thèse est de déterminer dans un premier temps un protocole d acquisition par Scanner Rx standardisé pour l étude des crânes fossiles. Deux études dont le but commun est de comprendre l effet des contraintes fonctionnelles de la mastication sur la morphologie de certaines structures crâniofaciales ont été réalisées sur certains crânes scannés. La première concerne l'analyse de la morphologie interne des structures osseuses supraorbitaires chez les Hommes Modernes d Afalou et de Taforalt. La seconde analyse l inclinaison sagittale des premières et deuxièmes molaires maxillaires chez des Hommes Européens fossiles (Teviec and Hoedic) et actuels. Dans un deuxième temps, une caractérisation de la morphologie crâniofaciale tridimensionelle et sa variabilité chez les Hommes Modernes est abordée dans le but d établir un modèle de référence valide sur Scanner Rx.The objective of this thesis is to determine a standardized protocol for fossils scanning using multi-detector row Computed Tomography (CT). Two studies were conducted on some of the scanned fossils in an effort to understand the effect of the masticatory stress on the craniofacial morphology. In the first one, we analyzed the internal morphology of the supraorbital regions in a sample of anatomically Modern Humans of Afalou and Taforalt. In the second one, we analyzed the sagittal inclination of the first and second maxillary molars in European modern and fossil hominids (Teviec and Hoedic). A global characterization of the craniofacial form and its variability among Modern Humans were assessed by creating a 3D reference model with sutural landmarks.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

Le complexe articulaire du poignet des Hominoidea miocenes et plio-pleistocenes africains (approche comparative anatomo-fonctionnelle et morphométrique)

Pour préciser les conditions d émergence de la bipédie, une caractérisation du rôle du poignet dans la pratique de postures manuelles chez les ancêtres potentiels des Hominoidea actuels a été réalisée. Dans ce but, l analyse morphologique de 115 fossiles originaux (27 inédits) a été complétée par une double approche anatomo-fonctionnelle et morphométrique géométrique. Les résultats montrent qu au Miocène, une grande diversité de palmigradies devaient être pratiquées, essentiellement arboricoles (Proconsul heseloni, Nacholapithecus, Limnopithecus, Rangwapithecus, Kalepithecus, Dendropithecus, Turkanapithecus), mais aussi en partie terrestres (Proconsul nyanzae, Afropithecus). L usage d une digitigradie/knuckle-walking est même envisagée (Equatorius). Seuls Proconsul, Nacholapithecus et Equatorius sont rapprochés des Hominoidea actuels. Au Plio-Pléistocène, Australopithecus et Paranthropus, bipèdes, semblent avoir conservés des aptitudes au grimper.To clarify the conditions for the emergence of bipedalism, a characterization of the role of the wrist in hand postures among putative ancestors of Hominoidea is proposed. To this end, the morphological analysis of 115 original fossils (27 unpublished) was complemented by both an anatomo-functional and a geometric morphometric approach. The results show that during the Miocene, a wide variety of palmigradies was practiced, mainly arboreal (Proconsul heseloni, Nacholapithecus, Limnopithecus, Rangwapithecus, Kalepithecus, Dendropithecus, Turkanapithecus), but partly terrestrial also (Proconsul nyanzae, Afropithecus). The use of a digitigradie / knuckle-walking hand posture is even considered (Equatorius). Only Proconsul, Nacholapithecus and Equatorius show affinities to extant Hominoidea. In the Plio-Pleistocene, Australopithecus and Paranthropus, both bipedal hominoids, seem to have retained the ability to climb.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

Pratiques funéraires en Grèce centrale à la période byzantine (analyse à partir des données archéologiques et biologiques)

Le but de ce travail est de mettre en évidence des variations dans les modalités de gestion de l espace funéraire en Grèce Centrale à la période byzantine en utilisant les données bioarchéologiques. Les résultats montrent que les changements socio-économiques et politiques se sont certainement exprimés dans les pratiques funéraires. Les inhumations dans le cimetière paléochrétien formeraient deux groupes sociaux différents, ceci dans une éventuelle période de crise politique et économique régionale. A la période mésobyzantine, la variété dans l architecture funéraire et les indications paléobiologiques témoigneraient de l amélioration de la vie quotidienne. L utilisation différentielle des structures funéraires, le type d inhumation et sa signification selon son emplacement par rapport à l édifice religieux, seraient fonction des critères sociaux. Le recrutement des cimetières et l organisation de l espace funéraire seraient en rapport avec des facteurs socio-économiques.The aim of this analysis is to show variations of the structures of the funerary space in Central Greece during the Byzantine period, based on bioarchaeological data. Results show that socioeconomic and political changes through Byzantine times can certainly be seen in burial custom. Burials in the Early Byzantine cemetery form two different social groups probably related to a period of regional political-economic crisis. At the Middle Byzantine period an important variety in the grave architecture was noticed and conditions of life seem to be improved. Differential use of the funerary structures as well as the significance of the inhumations according to their emplacement within or around the church seems to be the impact of social factors. The representation of individuals within graves and cemeteries as well as the organization of the funerary space in each period are related to socioeconomic parameters.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

La face supérieure et moyenne des Hominidés fossiles depuis le Pléistocène inférieur récent

La recherche se concentre sur la cavité orbitaire et le complexe zygomatico-maxillaire de la face des hominidés fossiles documentant le dernier million d'années d'évolution humaine. Dans le but de conserver l'intégralité des données de cet ensemble osseux, nous avons utilisé de manière complémentaire la morphométrie traditionnelle et la morphométrie géométrique tridimensionnelle. Nos résultats mettent en évidence deux types de face en fonction de la position et du développement relatifs des os maxillaire et zygomatique. Une partie des spécimens européens dont les plus anciens, découverts à Atapuerca Gran Dolina, présente un complexe zygomatico-maxillaire en extension qu'ils partagent avec les Néandertaliens tandis que d'autres fossiles d'Europe, d'Asie et d'Afrique montrent une contraction faciale de type homme actuel. Il faut donc envisager qu'il n'y ait pas en Europe uniquement des hominidés engagés dans le processus de la néandertalisation et que les fossiles des trois continents aient contribué à l'émergence de l'homme moderne.Our study focused on the upper and middle parts of the hominids' face. The majority of the fossil hominids from the last million years were analyzed. We used standard anthropological methods as well as 3-D morphometric geometry. The results show that the relative development of the maxillar and zygomatic bones, as well as their topographical relationships, split our sample into two different groups. An extension of the zygomaxillary complex appears in the first group (including the oldest European specimens from Atapuerca Gran Dolina and Neanderthals), whereas a noticeable trend towards modern anatomical features emerges within the second group (including fossils from Africa, Asia and Europe). We can conclude that there were no European hominids that uniquely evolved towards Neanderthals, and that in addition to Africa, Asian and Europeans hominids contributed towards the emergence of modern humans.PARIS-Museum Hist.Naturelle (751052304) / SudocSudocFranceF

Weight-Bearing Mechanisms of Infant Carrying in Quadrupedal Primates: The Case Study of Olive Baboons

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How to explain Polynesian Outliers’ heterogeneity?

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