Biocultural Evidence of Precise Manual Activities in an Early Holocene Individual of the High-Altitude Peruvian Andes

OBJECTIVES: Cuncaicha, a rockshelter site in the southern Peruvian Andes, has yielded archaeological evidence for human occupation at high elevation (4,480 masl) during the Terminal Pleistocene (12,500–11,200 cal BP), Early Holocene (9,500–9,000 cal BP), and later periods. One of the excavated human burials (Feature 15‐06), corresponding to a middle‐aged female dated to ~8,500 cal BP, exhibits skeletal osteoarthritic lesions previously proposed to reflect habitual loading and specialized crafting labor. Three small tools found in association with this burial are hypothesized to be associated with precise manual dexterity. MATERIALS AND METHODS: Here, we tested this functional hypothesis through the application of a novel multivariate methodology for the three‐dimensional analysis of muscle attachment surfaces (entheses). This original approach has been recently validated on both lifelong‐documented anthropological samples as well as experimental studies in nonhuman laboratory samples. Additionally, we analyzed the three‐dimensional entheseal shape and resulting moment arms for muscle opponens pollicis. RESULTS: Results show that Cuncaicha individual 15‐06 shows a distinctive entheseal pattern associated with habitual precision grasping via thumb‐index finger coordination, which is shared exclusively with documented long‐term precision workers from recent historical collections. The separate geometric morphometric analysis revealed that the individual\u27s opponens pollicis enthesis presents a highly projecting morphology, which was found to strongly correlate with long joint moment arms (a fundamental component of force‐producing capacity), closely resembling the form of Paleolithic hunter‐gatherers from diverse geo‐chronological contexts of Eurasia and North Africa. DISCUSSION: Overall, our findings provide the first biocultural evidence to confirm that the lifestyle of some of the earliest Andean inhabitants relied on habitual and forceful precision grasping tasks

New insights into the manual activities of individuals from the Phaleron cemetery (Archaic Athens, Greece)

Until the early 5th century BC, Phaleron Bay was the main port of ancient Athens (Greece). On its shore, archaeologists have discovered one of the largest known cemeteries in ancient Greece, including a range of burial forms, simple pits, cremations, larnaces (clay tubs), and series of burials of male individuals who appear to have died violent deaths, referred to here as “atypical burials”. Reconstructing the osteobiographies of these individuals will help create a deeper understanding of the socio-political conditions preceding the rise of Classical Athens. Here, we assess the habitual manual behavior of the people of Archaic Phaleron (ca. 7th – 6th cent. BC), relying on a new and precise three-dimensional method for reconstructing physical activity based on hand muscle attachment sites. This approach has been recently validated on laboratory animal samples as well as on recent human skeletons with a detailed level of long-term occupational documentation (i.e., the mid-19th century Basel Spitalfriedhof sample). Our Phaleron sample consists of 48 adequately preserved hand skeletons, of which 14 correspond to atypical burials. Our results identified consistent differences in habitual manual behaviors between atypical burials and the rest. The former present a distinctive power-grasping tendency in most skeletons, which was significantly less represented in the latter (p-values of <0.01 and 0.03). Based on a comparison with the uniquely documented Basel sample (45 individuals), this entheseal pattern of the atypical burials was exclusively found in long-term heavy manual laborers. These findings reveal an important activity difference between burials typical for the Phaleron cemetery and atypical burials, suggesting that the latter were likely involved in distinctive, strenuous manual activities. The results of this pilot study comprise an important first step towards reconstructing the identity of these human skeletal remains. Future research can further elucidate the occupational profiles of these individuals through the discovery of additional well-preserved hand skeletons and by extending our analyses to other anatomical regions

Engineered hybrid spider silk particles as delivery system for peptide vaccines

The generation of strong T-cell immunity is one of the main challenges for the development of successful vaccines against cancer and major infectious diseases. Here we have engineered spider silk particles as delivery system for a peptide-based vaccination that leads to effective priming of cytotoxic T-cells. The recombinant spider silk protein eADF4(C16) was fused to the antigenic peptide from ovalbumin, either without linker or with a cathepsin cleavable peptide linker. Particles prepared from the hybrid proteins were taken up by dendritic cells, which are essential for T-cell priming, and successfully activated cytotoxic T-cells, without signs of immunotoxicity or unspecific immunostimulatory activity. Upon subcutaneous injection in mice, the particles were taken up by dendritic cells and accumulated in the lymph nodes, where immune responses are generated. Particles from hybrid proteins containing a cathepsin-cleavable linker induced a strong antigen-specific proliferation of cytotoxic T-cells in vivo, even in the absence of a vaccine adjuvant. We thus demonstrate the efficacy of a new vaccine strategy using a protein-based all-in-one vaccination system, where spider silk particles serve as carriers with an incorporated peptide antigen. Our study further suggests that engineered spider silk-based vaccines are extremely stable, easy to manufacture, and readily customizable

Determination of nutrient salts by automatic methods both in seawater and brackish water: the phosphate blank

9 páginas, 2 tablas, 2 figurasThe main inconvenience in determining nutrients in seawater by automatic methods is simply solved: the preparation of a suitable blank which corrects the effect of the refractive index change on the recorded signal. Two procedures are proposed, one physical (a simple equation to estimate the effect) and the other chemical (removal of the dissolved phosphorus with ferric hydroxide).Support for this work came from CICYT (MAR88-0245 project) and Conselleria de Pesca de la Xunta de GaliciaPeer reviewe

Die Bestattungsplätze des Klosters St. Johann : anthropologische Auswertung einer frühmittelalterlichen bis neuzeitlichen Skelettserie unter spezieller Berücksichtigung spurenelementanalytischer Fragestellungen

Von einer umfangreichen Skelettserie der archäologischen Grabung Kloster St. Johann (Müstair) wurden von insgesamt 1'133 Skeletten die Individualdaten erhoben und diese in einen archäologischen Gesamtzusammenhang gebracht. Zeitlich liess sich die Serie in sieben Horizonte einteilen: karolingisch, romanisch, spätmittelalterlich, frühneuzeitlich, neuzeitlich, 19. und 20. Jh. In den Klostergebäuden, den Innenhöfen und im Friedhof liessen sich in ihrer Bedeutung und Entwicklung unterschiedliche Bestattungslokalitäten erfassen. Die unterschiedliche soziokulturelle und diachrone Zuordnung der 16 Bestattungsorte prädestinierten diese Skelettserie zu sozialspezifischen Fragestellungen. Im Vordergrund stand vor allem ein allfälliger gesundheitsspezifischer Unterschied zwischen den Innen- und Aussenbestattungen. Erste Analysen seitens der Paläopathologie und der Paläoepidemiologie ergaben vielsprechende Resultate. Um die vermuteten sozialspezifischen Unterschiede qualitativ und quantitativ zu erfassen, wurden Spurenelementuntersuchungen (Energiedispersive-Röntgenfluoreszenz) als Analysemethode gewählt. Diese Methode lässt aufgrund z.B. des Elementes Strontium, welches sich bei einer getreidereichen (resp. mineralreichen) Ernährung im Knochen anreichert, zu ernährungsrelevanten Fragestellungen heranziehen. Systemimmante Kritiken von Burton und Wright (1995) wurden berücksichtigt. Für die Spurenelementanalytik musste die spezielle Lebensumwelt einer subalpinen Bevölkerung und die daraus resultierende Ernährung berücksichtigt werden. Neben dem Getreideanbau, spielte die Viehzucht und die damit verbundene Milchverarbeitung eine wichtige Rolle. Von entscheidender Bedeutung für die Spurenelementanalyse war die Frage, ob die untersuchte Bevölkerung selbstversorgend war, denn durch Getreideimporte wären die Ernährungsdaten verfälscht worden. Da in Müstair für den Ackerbau nur eine begrenzte Fläche zur Verfügung stand, waren Recherchen betreffs Getreideertragszahlen eminent. Die Frage der Selbstversorgung wurde aufgrund von Ertragszahlen und Statistiken von Müstair des 18. und des 19. Jh.‘s positiv beantwortet. In einem zweiten Schritt wurde in Erfahrung gebracht, inwiefern sich der soziale Status einer Bevölkerungsgruppe auf ihre Essgewohnheiten ausgewirkt haben könnte und inwieweit sich ein solcher Unterschied letztendlich im Spurenelementgehalt der Skelette manifestiert hätte. Zu diesem Zweck wurde die Literatur nach Beschreibungen möglichst authentischer und sozialtypischer Speisepläne aus dem subalpinen Raum durchgegangen. Methodologisch weist die Verwendung solcher Speisepläne Schwachstellen auf, da die in der Literatur zitierten Essgewohnheiten meistens beschreibender und selten quantitativer Natur waren. Es konnten drei sozialspezifische Pläne eruiert werden. Aufgrund der Speisepläne konnte die tägliche Kalzium- und Strontiumaufnahme sowie die daraus folgenden Sr-Gehalte, resp. die Sr/Ca-Quotienten im Knochen abgeschätzt werden. Einschränkend musste erwähnt sein, dass keine lokalen Strontium- und Kalziumdaten von Nahrungsmittel der Münstertaler Umgebung verwendeten wurden. Die erfassten Resultate konnten insofern nur als hypothetisch anerkannt werden. Die berechneten „sozialtypischen“ Strontiumwerte lagen in einem Bereich zwischen 100 und 600 ppm. Eine sozialspezifische Unterscheidung der zu erwartenden Strontiumkonzentrationen im Knochen aufgrund der recherchierten Ernährungsgewohnheiten hätte rein theoretisch kein Problem darstellen sollen. Resultate der Spurenelementanalyse Von total 861 Proben wurden 389 Individualproben zur Rekonstruktion der Ernährungsgewohnheiten herangezogen. Markant fiel die klare Trennung zwischen den Bestattungsgruppen des Süd- und des Ostflügels des Nordkreuzganges und den Bestattungsgruppen aus dem Gang {28} und dem Friedhof auf. Erstere wiesen durchschnittliche Sr-Werte von ca. 240 ppm und ca. 280 ppm auf. Hingegen zeigten Letztere Sr-Gehalt von ca. 450 ppm und ca. 500 ppm. Die klare Trennung der Gruppen des Süd-, sowie des Ostflügels und des Friedhofs entsprach dem zu erwartenden sozialspezifischen Muster. Innenbestattungen werden im allgemeinen mit sozial privilegierten Schichten in Zusammenhang gebracht, welche üblicherweise einen leichteren Zugang zu tierischen Nahrungmitteln gehabt hatten und daher tiefere Sr-Konzentrationen hätten aufweisen sollen. Die beachtlichen Sr-Differenzen zwischen den Bestattungsgruppen wurden durch die Resultate der eruierten historischen Speisepläne bestätigt. Weshalb die Innenbestattungen des Ganges {28} erhöhte Sr-Werte aufwiesen, musste vorerst dahingestellt bleiben. Alle Einflüsse, die eine Einwirkung auf die Sr-Konzentrationen der Knochen haben könnten, mussten kritisch geprüft werden: -ernährungsbedingte Unterschiede -intra-ossäre, intra-individuelle, resp. inter-individuelle Variabilität -unterschiedliche Liegebedingungen (Innen- und Aussenbestattungen) -Bestattungstiefe -zeitliche Kummulation von Strontium -unterschiedliche Verteilung der Sr-Konzentrationen im Boden mit einer entsprechenden Kontamination des Knochens Intra-ossäre und intra-individuelle Variabilität: Aufgrund unterschiedlicher anthropologischer Bearbeiter der Müstairer Skelettserie wurden in den frühen Grabungsetappen vor allem vom anterioren Femurschaft Proben entnommen, was hauptsächlich die Bestattungen des Nordkreuzganges betraf. In den folgenden Etappen wurde hingegen vorwiegend der posteriore Femur beprobt. Hier waren vor allem die Individuen des Ganges {28} und die des Friedhofs betroffen. Die beiden anatomisch unterschiedlichen Probeentnahmeregionen und die durchschnittlichen Sr-Konzentrationen korrelierten miteinander. Möglicherweise widerspiegelte sich in den Sr-Werten nur die unterschiedlichen Probeentnahmeregionen, d.h., die intra-ossäre Variabilität des Knochens müsste als Ursache in Betracht gezogen werden. Die intra-ossäre, resp. intra-individiduelle Variabilität der Sr-Konzentrationen im Knochen stellt eine allgemeine Problematik dar. Die Fragestellung zum quantitativen Einfluss der intra-ossären Variabilität wurde bisher in der Forschung nicht oder ungenügend berücksichtigt. Vergleichbare Resultate lagen daher nur in geringem Umfang vor. Um den Einfluss der Probeentnahmeregion abschätzen zu können, wurden zusätzliche 217 Proben erstellt, wobei allein 46 Proben auf einen in seiner Längs- und Querrichtung zersägten Femur entfielen. In besagtem Femur konnte eine beidseitig zur Schaftmitte abnehmende Sr-Konzentrationstendenz festgestellt werden. Zudem war die intra-ossäre Variabilität an den Epiphysen wesentlich höher, als im Bereich der Schaftmitte. Der anteriore Schaft wies die geringere Variabilität auf, als der posteriore Schaft. Interessanterweise veränderte sich die Sr-Konzentration entlang der Längsächse geringfügiger als von anterior nach posterior. Die Variationskoeffizienten lagen entlang der Längsachse bei 5-6%, hingegen für die Longitudinalachse bei 11%. Die Problematik der Seitigkeit wurde aufgrund zweier voneinander abhängiger Stichproben des linken und des rechten Femurs abgeklärt. Der bilaterale Varationskoeffizient lag bei 19.1%. Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Stichproben nachgewiesen werden. Die Probeentnahmeregion, ob vom linken oder vom rechten Femur spielte also keine Rolle. Ebenso war es unwesentlich, ob die Probenentnahme vom anterioren oder vom posterioren Schaft geschah. Bestattungstiefe und zeitliche Kummulation von Strontium: Bei den Bestattungen des Friedofbereichs liess sich eine geringe Korrelation zwischen der Bestattungstiefe und der Sr-Konzentration nachweisen, denn die Sr-Werte steigen mit zunehmender Grabtiefe geringfügig an. Karolingische Bestattungen zeigten leicht höhere Sr-Konzentrationen als die spätmittelalterlichen oder neuzeitlichen Individuen des Friedhofs. Unterschiedliche Liegebedingungen (Innen- und Aussenbestattungen): Bei den Bestattungen des Süd-, resp. Ostflügels und des Ganges {28} handelte es sich um Innenbestattungen. Die Räumlichkeiten der drei Gruppen stiessen T-förmig aufeinander. D.h., es dürften bei allen drei Gruppen ähnliche, vorwiegend trockene Liegebedingungen geherrscht haben. Für die Bestattungen des Ganges {28} musste einschränkend erwähnt werden, dass diese möglicherweise während einer bestimmten Zeitspanne ohne Überdachung der Witterung preisgegeben waren. Sollte dies der Fall gewesen sein, so könnte dies durchaus Einfluss auf den Erhaltungszustand des Knochens gehabt haben. Für die Bestattungen des Friedhofes herrschten Liegebedingungen des Aussenmilieus. Eindeutig war die klare Trennung der Bestattungsgruppen bezüglich der Sr-Konzentrationen, die mit der Raumeinteilung übereinstimmte. Der Einfluss der Erhaltungsbedingungen von Innen- und Aussenbestattungen wurde aufgrund einer kleinen Stichprobe von Rinderknochen aus dem Nordkreuzgang und aus dem Friedhof getestet. Die beiden Stichproben unterschieden sich mit 782 ppm (Nordkreuzgang) und 905 ppm (Friedhof) nur geringfügig. Die unterschiedlichen Erhaltungsbedingungen konnten also nicht für die klaren Gruppierungen aufgrund der Sr-Konzentrationen verantwortlich gemacht werden. Räumliche Verteilung von Sr-Konzentrationsgruppen: Eine Kartierung von Sr-Konzentrationsgruppen erwachsener und subadulter Individuen brachte ein weiteres auffälliges Verteilungsmuster zum Vorschein. Besonders klar trat das Muster bei den Subadulten hervor. In den beiden Flügeln des Nordkreuganges kamen fast nur Bestattungen mit Konzentrationen unterhalb 600 ppm vor. Im Gegensatz dazu waren im Gang {28} alle fünf Kategorien vertreten. Die am weitesten nördlich liegenden Bestattungen des Ganges {28} wiesen vor allem Konzentrationen der ersten beiden Kategorien auf. Diese Gräber setzten sich zudem als geschlossene Gruppe vom mittleren Bereich des Ganges {28} ab, dessen Bestattungen fast nur Konzentrationen der höheren drei Kategorien zeigten. Die Bestattungen des südlichen Bereichs, welche wiederum Indidividuen mit tieferen Konzentrationen zeigten, bildeten den Abschluss dieser auffälligen Gruppierung. Eine ähnliche, wenn auch nicht so klar ausgeprägte räumliche Sr-Konzentrationsgruppierung zeigte sich bei den Bestattungen des Friedhofs. Die auffälligen Verteilungsmuster der Sr-Konzentrationen im Gang {28} und im Friedhof mussten mit grosser Wahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit einer Einflussnahme des Liegemilieus gesetzt werden. Unklar ist deren Kausalität. Bauliche- oder archäologische Strukturen kamen als Ursache nicht in Betracht, da die Archäologen keine auffälligen Konzentration von z.B. von Mörtel- oder Brandhorizonten feststellen konnten. Als Ursache muss wohl ein sedimentologischer Einfluss in Betracht gezogen werden. Da nur eine geringe Anzahl von Bodenproben erstellt wurde, konnte keine Auswertung dieser komplexen Problematik in Angriff genommen werden. Schlussfolgerung Die Spurenelementanalyse weist gravierende methodologische Lücken auf: intra-ossäre, intra-individuelle, inter-individuelle Variabilität, Dekompensationseinfluss des Liegemilieus, Inkorporation der Spurenelemente usw. Solange diese Wissenslücken nicht geschlossen werden können, sollte von Anwendungen im Gebiet der Spurenelementanalyse abgesehen werden

Künstliche Schädeldeformierungen – ein uraltes und weltweites Phänomen

Zusammenfassung Künstliche Schädeldeformationen stellen eines der faszinierenden Phänomene der Kulturgeschichte des Menschen dar. Es ist eine der vielen Varianten des Körperschmucks und kann zum Beispiel mit Tätowierungen oder Zahnfeilung verglichen werden. Künstliche Schädeldeformierung ist ein weltweites Phänomen und wird auch heute noch in mehr oder weniger starker Form ausgeführt. Früheste Spuren von intentionellen Schädelverformungen finden sich in Nordostafrika, in Äthiopien, und weisen ein Alter von schätzungsweise 8000 bis 10’000 Jahren auf. Vermutlich hat sich dieser Brauch über den Mittleren Osten und Asien ausgebreitet, um schliesslich seinen Weg nach Westen über den Kaukasus nach Mitteleuropa zu finden. Summary Artificial cranial deformation is one of the fascinating phenomenons of human cultural history. It is one of many varieties of body embellishment comparable to tattoos or tooth filing. Artificial skull molding is a worldwide phenomenon still practised nowadays in its different forms. Earliest traces of intentional skull molding are found in Northeastern Africa und Asia dating back up to approximately 8’000 to 10’000 years. This custom probably spread out over the Middle East und Asia over the Caucasus to finally find its way westwards to Central Europe