Le calcanéus « Regourdou 2 » : étude morphométrique comparative et discussion autour de sa place dans la variabilité des Néandertaliens

1 - Introduction En 2008, lors du récolement des collections au Musée National de Préhistoire aux Eyzies-de-Tayac, des restes humains sont retrouvés dans les caisses de faune du site de Regourdou parmi lesquels des fragments de la ceinture pelvienne, un important fragment de fémur, une patella, des fragments du tibia et de la fibula gauche. Ces restes appartiennent au squelette Regourdou 1 (Madelaine et al. 2008) et ils complètent parfaitement l’inventaire des pièces découvertes en septembre ..

Paléoimagerie appliquée aux Homo sapiens de Qafzeh (Paléolithique moyen, Levant sud). Variabilité normale et pathologique

In the Levant, the Middle Paleolithic (about 200-50 Ka B.P.) corresponds to a period of time that is crucial for understanding evolutionary mechanisms and the spread of Homo sapiens out of Africa. The Qafzeh site (Lower Galilee) located at the crossroads of the three major geographical areas of the Old World is rich of archaeological deposits dated to the middle of this time period (92 ± 5 ka BP). The site is exceptional both for its important anthropological documentation of all age groups (from perinatal to adults) and for unique funeral practices (double burial, funeral repository). While many studies have already been published on the human remains, recent technological advances in Paleoimaging permit new investigation and data improvement. Using 2D (radiographs, CT sections) and 3D (virtual reconstructions from photogrammetric data or [micro]CT-scan) tools, two types of analyses are conducted on the skull and mandible of three individuals (Qafzeh 6, 9 and 25): a morphometric study of internal structures (i.e. bony labyrinth) and a palaeopathological investigation. Examination of the inner ear of these Mousterian individuals brings evidence of an unexpected diversity within the overall Qafzeh sample; furthermore, among hominins of the comparative sample, similarities between few individuals classically considered as archaic and modern specimens are recognized. Bone and dental growth disorders are described on Qafzeh 9 that are consistent with developmental abnormalities previously identified on immature individuals from this site. The data collected illustrate the normal and pathological variability documented by the nomadic hunter-gatherers from Qafzeh, and in addition, to compare them with local and Eurasian groups associated with a Mousterian archaeological context.Au Levant, le Paléolithique moyen (environ 200-50 Ka B.P.) correspond à une période cruciale pour la compréhension des mécanismes évolutifs et la dispersion des Homo sapiens hors d’Afrique. Le site de Qafzeh (Basse Galilée), au croisement des trois grandes aires géographiques de l’ancien monde, comprend des niveaux archéologiques chronologiquement situés au cœur de cette période (92 ± 5 ka BP). Il est exceptionnel en raison à la fois d’une riche documentation anthropologique comprenant des individus de toutes les classes d’âges (du périnatal à l’adulte) et de la présence de pratiques funéraires uniques (sépulture double, dépôt funéraire). Si de nombreuses études ont déjà été publiées sur cette documentation fossile, les progrès technologiques récents de la Paléoimagerie permettent d’extraire des données inédites. Ainsi grâce à des outils 2D (radiographies, coupes CT) et 3D (reconstructions virtuelles à partir de données photogrammétriques ou de [micro]CT-scan) des analyses sont réalisées sur la tête osseuse de trois individus (Qafzeh 6, 9 et 25). Deux types d’analyses sont menés : une étude morphométrique de structures internes (i.e. labyrinthe osseux) et une étude paléopathologique. L’examen de l’oreille interne dévoile ainsi une diversité inattendue pour la population présente à Qafzeh ; par ailleurs des rapprochements au sein des échantillons de comparaison, entre quelques individus classiquement considérés comme archaïques et d’autres modernes, se dégagent. L’étude paléopathologique quant à elle révèle sur Qafzeh 9 la présence de troubles de la croissance osseuse et dentaire, qui font écho aux anomalies du développement précédemment décrites sur des fossiles immatures du site. Ces données nous permettent de mieux appréhender la variabilité individuelle normale et pathologique documentée à Qafzeh et de replacer ces chasseurs-cueilleurs nomades dans le contexte plus large des groupes locaux et eurasiatiques associés au contexte archéologique Moustérien

Paleoimaging applied to Homo sapiens from Qafzeh (Middle Palaeolithic, Southern Levant). Normal and pathological conditions

Au Levant, le Paléolithique moyen (environ 200-50 Ka B.P.) correspond à une période cruciale pour la compréhension des mécanismes évolutifs et la dispersion des Homo sapiens hors d’Afrique. Le site de Qafzeh (Basse Galilée), au croisement des trois grandes aires géographiques de l’ancien monde, comprend des niveaux archéologiques chronologiquement situés au cœur de cette période (92 ± 5 ka BP). Il est exceptionnel en raison à la fois d’une riche documentation anthropologique comprenant des individus de toutes les classes d’âges (du périnatal à l’adulte) et de la présence de pratiques funéraires uniques (sépulture double, dépôt funéraire). Si de nombreuses études ont déjà été publiées sur cette documentation fossile, les progrès technologiques récents de la Paléoimagerie permettent d’extraire des données inédites. Ainsi grâce à des outils 2D (radiographies, coupes CT) et 3D (reconstructions virtuelles à partir de données photogrammétriques ou de [micro]CT-scan) des analyses sont réalisées sur la tête osseuse de trois individus (Qafzeh 6, 9 et 25). Deux types d’analyses sont menés : une étude morphométrique de structures internes (i.e. labyrinthe osseux) et une étude paléopathologique. L’examen de l’oreille interne dévoile ainsi une diversité inattendue pour la population présente à Qafzeh ; par ailleurs des rapprochements au sein des échantillons de comparaison, entre quelques individus classiquement considérés comme archaïques et d’autres modernes, se dégagent. L’étude paléopathologique quant à elle révèle sur Qafzeh 9 la présence de troubles de la croissance osseuse et dentaire, qui font écho aux anomalies du développement précédemment décrites sur des fossiles immatures du site. Ces données nous permettent de mieux appréhender la variabilité individuelle normale et pathologique documentée à Qafzeh et de replacer ces chasseurs-cueilleurs nomades dans le contexte plus large des groupes locaux et eurasiatiques associés au contexte archéologique Moustérien.In the Levant, the Middle Paleolithic (about 200-50 Ka B.P.) corresponds to a period of time that is crucial for understanding evolutionary mechanisms and the spread of Homo sapiens out of Africa. The Qafzeh site (Lower Galilee) located at the crossroads of the three major geographical areas of the Old World is rich of archaeological deposits dated to the middle of this time period (92 ± 5 ka BP). The site is exceptional both for its important anthropological documentation of all age groups (from perinatal to adults) and for unique funeral practices (double burial, funeral repository). While many studies have already been published on the human remains, recent technological advances in Paleoimaging permit new investigation and data improvement. Using 2D (radiographs, CT sections) and 3D (virtual reconstructions from photogrammetric data or [micro]CT-scan) tools, two types of analyses are conducted on the skull and mandible of three individuals (Qafzeh 6, 9 and 25): a morphometric study of internal structures (i.e. bony labyrinth) and a palaeopathological investigation. Examination of the inner ear of these Mousterian individuals brings evidence of an unexpected diversity within the overall Qafzeh sample; furthermore, among hominins of the comparative sample, similarities between few individuals classically considered as archaic and modern specimens are recognized. Bone and dental growth disorders are described on Qafzeh 9 that are consistent with developmental abnormalities previously identified on immature individuals from this site. The data collected illustrate the normal and pathological variability documented by the nomadic hunter-gatherers from Qafzeh, and in addition, to compare them with local and Eurasian groups associated with a Mousterian archaeological context

A propos des premiers Homo sapiens du Proche-Orient, un nouveau regard sur de vieux fossiles

C’est au début du XXe siècle que le préhistorien anglais F. Turville Petre découvre une portion de crâne à Mugharet-el-Zuttiyeh dans le wadi-el-Amud en Palestine qui sera par la suite interprétée comme le plus ancien Homo sapiens au Proche-Orient, au-delà de 200 000 ans. Trois autres sites ont par la suite joué un rôle essentiel dans les scénarios de peuplement du Levant au Paléolithique, à savoir ceux de Tabun et Skhul sur le Mont Carmel au Sud de la ville actuelle de Haïfa et celui de Qafze..

Le calcanéus « Regourdou 2 » : étude morphométrique comparative et discussion autour de sa place dans la variabilité des Néandertaliens Dany COUTINHO NOGUEIRA

International audienceAbstract: The calcaneus "Regourdou 2": comparative morphometric study and discussion about its position in the neanderthalian variability. Among the numerous bones uncovered in the site of Regourdou, lied a right calcaneus, Regourdou 2, found out any funeral context. This remain discovered in 1963 is regularly cited in the literature regarding the Neanderthals foot bones, but it never has been precisely studied. In this paper, we propose a taphonomic, morphologic as well as a metric and multivariate analysis of this bone remain to discuss its inclusion in the Neanderthal variability. If the morphometric results confirmed this piece belongs to a Neanderthal individual, they highlight new characters for this group (general dimensions, proportions, morphology of the articular surfaces and robusticity). This study contributes to extend the morphological variability actually known for this fossil bones and this group. The taphonomic description also helps to bring unknown data and assumptions about its history and its discovery. Moreover, according to its affiliation to the right side, as the calcaneus Regourdou 1, this foot bone demonstrates the presence of a second adult individual in this site.Parmi les ossements découverts à Regourdou figurait un calcanéus droit, Regourdou 2, trouvé hors contexte sépulcral. Cet ossement exhumé en 1963 est régulièrement cité dans la littérature concernant les os du pied des Néandertaliens, sans avoir fait l'objet d'une étude approfondie. Dans cette contribution, nous proposons une analyse complète de cette pièce incluant une étude taphonomique, morphologique et une étude métrique et multivariée. L'ensemble de ces données permettra de discuter de son insertion dans la variabilité néandertalienne. Si les résultats des analyses morphométriques confirment le caractère néandertalien de ce vestige, ils mettent aussi en évidence des particularités anatomiques inédites pour ce groupe (dimensions générales, proportions, morphologie des surfaces articulaires et robustesse). Cette étude apporte donc de nouvelles données sur la variabilité morphologique connue jusqu'alors pour cet ossement et ce groupe fossile. De plus, la description taphonomique apporte des informations inédites quant à son histoire et sa découverte. Enfin, du fait de son appartenance au côté droit, comme le calcanéus Regourdou 1, cet os démontre la présence d'un deuxième individu adulte dans ce site

3D Imaging and Phylogenetic Analysis: the Inner Ear of Tabun C1 and Kebara 1,Southwestern Asia

De nombreux fossiles humains datant du Paléolithique moyen (entre environ 250 et 50 ka avant le présent) ont été retrouvés au Levant. Illustrant une diversité unique de groupes humains, le peuplement préhistorique du Levant apparaît plus complexe que celui de l’Europe, connue à cette époque comme le territoire des Néandertaliens. Des discussions se poursuivent sur l’attribution phylogénétique de plusieurs fossiles, en particulier ceux mis au jour dans les sites de Tabun et de Kebara (Israël). Deux d’entre eux, un adulte (Tabun C1) et un jeune enfant (Kebara 1) présentent une bonne conservation d’une structure anatomique permettant de discuter de l’attribution de ces fossiles à la lignée néandertalienne : le labyrinthe osseux (oreille interne). Cette étude utilisant l’imagerie 3D révèle la position particulière de ces deux fossiles levantins par rapport au groupe des néandertaliens européens, mais également dans le cas de Tabun C1, par rapport aux autres fossiles moustériens du Proche-Orient.Numerous human fossils dating from the Middle Paleolithic (between about 250 and 50 ka BP)have been discovered in the Levant. Illustrating a unique diversity of human groups, theprehistoric peopling of the Levant appears more complex than that of Europe, known at thattime as the territory of the Neanderthals. Discussions continue on the phylogenetic attribution of several fossils, in particular those discovered at the Tabun and Kebara sites (Israel). Two of them, an adult (Tabun C1) and a young child (Kebara 1) present a good preservation of an anatomical structure allowing to discuss an attribution of these fossils to the Neanderthal lineage: the bony labyrinth (inner ear). This study using 3D imaging reveals the particular position of these two Levantine fossils in relation to the European Neanderthal group, but also in the case of Tabun C1, in relation to other Near Eastern Mousterian fossils

Le calcanéus « Regourdou 2 » : étude morphométrique comparative et discussion autour de sa place dans la variabilité des Néandertaliens Dany COUTINHO NOGUEIRA

International audienceAbstract: The calcaneus "Regourdou 2": comparative morphometric study and discussion about its position in the neanderthalian variability. Among the numerous bones uncovered in the site of Regourdou, lied a right calcaneus, Regourdou 2, found out any funeral context. This remain discovered in 1963 is regularly cited in the literature regarding the Neanderthals foot bones, but it never has been precisely studied. In this paper, we propose a taphonomic, morphologic as well as a metric and multivariate analysis of this bone remain to discuss its inclusion in the Neanderthal variability. If the morphometric results confirmed this piece belongs to a Neanderthal individual, they highlight new characters for this group (general dimensions, proportions, morphology of the articular surfaces and robusticity). This study contributes to extend the morphological variability actually known for this fossil bones and this group. The taphonomic description also helps to bring unknown data and assumptions about its history and its discovery. Moreover, according to its affiliation to the right side, as the calcaneus Regourdou 1, this foot bone demonstrates the presence of a second adult individual in this site.Parmi les ossements découverts à Regourdou figurait un calcanéus droit, Regourdou 2, trouvé hors contexte sépulcral. Cet ossement exhumé en 1963 est régulièrement cité dans la littérature concernant les os du pied des Néandertaliens, sans avoir fait l'objet d'une étude approfondie. Dans cette contribution, nous proposons une analyse complète de cette pièce incluant une étude taphonomique, morphologique et une étude métrique et multivariée. L'ensemble de ces données permettra de discuter de son insertion dans la variabilité néandertalienne. Si les résultats des analyses morphométriques confirment le caractère néandertalien de ce vestige, ils mettent aussi en évidence des particularités anatomiques inédites pour ce groupe (dimensions générales, proportions, morphologie des surfaces articulaires et robustesse). Cette étude apporte donc de nouvelles données sur la variabilité morphologique connue jusqu'alors pour cet ossement et ce groupe fossile. De plus, la description taphonomique apporte des informations inédites quant à son histoire et sa découverte. Enfin, du fait de son appartenance au côté droit, comme le calcanéus Regourdou 1, cet os démontre la présence d'un deuxième individu adulte dans ce site

Qafzeh 9 mandible (ca 90–100 kyrs BP, Israel) revisited: µ-CT and 3D revealed new pathological conditions

International audienceObjective: The aim of this paper is to provide new insights into growth patterns and health of Mousterian hunter-gatherers dated to ca. 90–100 kyrs B.P. from the Qafzeh site.Materials: An almost complete skeleton, including the mandible from the Qafzeh site (Qafzeh 9).Methods : Micro-CT and medical imaging techniques are used to explore inaccessible inner structures and to assess the etiology of identified lesion.Results : Mandibular and dental conditions appear to be growth-related skeletal disorders.Conclusion: To our knowledge, Qafzeh 9 offers the earliest evidence of associated mandibular and dental pathological conditions (i.e. non-ossifying fibroma of the mandible, pre-eruptive intracoronal resorption and osteochondritis dissecans of the temporomandibular joint) among early anatomically modern humans, and more generally among Middle Palaeolithic hominins in Southwestern Asia. The diagnoses can be added to other growth-related disorders of skulls previously documented from the Qafzeh site (Tillier, 1999; Tillier et al., 2001), suggesting a quite high and exceptional incidence of these conditions compared to those of Palaeolithic populations.Significance: Identification of pathological conditions in subadults from Eurasia dated to the Middle Palaeolithic is documented less often than in adult skeletons. Hence, new results from immature fossil remains are particularly important to our understanding of the past.Suggestions for further research: This research will be extended to the rest of the skeleton, then to all Qafzeh specimens in order to broaden our understanding of this anatomically modern group

Qafzeh 9 mandible (ca 90–100 kyrs BP, Israel) revisited: µ-CT and 3D revealed new pathological conditions

International audienceObjective: The aim of this paper is to provide new insights into growth patterns and health of Mousterian hunter-gatherers dated to ca. 90–100 kyrs B.P. from the Qafzeh site.Materials: An almost complete skeleton, including the mandible from the Qafzeh site (Qafzeh 9).Methods : Micro-CT and medical imaging techniques are used to explore inaccessible inner structures and to assess the etiology of identified lesion.Results : Mandibular and dental conditions appear to be growth-related skeletal disorders.Conclusion: To our knowledge, Qafzeh 9 offers the earliest evidence of associated mandibular and dental pathological conditions (i.e. non-ossifying fibroma of the mandible, pre-eruptive intracoronal resorption and osteochondritis dissecans of the temporomandibular joint) among early anatomically modern humans, and more generally among Middle Palaeolithic hominins in Southwestern Asia. The diagnoses can be added to other growth-related disorders of skulls previously documented from the Qafzeh site (Tillier, 1999; Tillier et al., 2001), suggesting a quite high and exceptional incidence of these conditions compared to those of Palaeolithic populations.Significance: Identification of pathological conditions in subadults from Eurasia dated to the Middle Palaeolithic is documented less often than in adult skeletons. Hence, new results from immature fossil remains are particularly important to our understanding of the past.Suggestions for further research: This research will be extended to the rest of the skeleton, then to all Qafzeh specimens in order to broaden our understanding of this anatomically modern group

Inner ear modifications in Dar-es-Soltane II H5 (Morocco): A case of labyrinthitis ossificans

Objective: This paper presents the inner ear modifications in Dar-es-Soltane II H5, an Aterian fossil possibly dated to 100 ka. Material: The remains consist of a large portion of the cranium including the face, the left frontal and temporal bones, part of the left parietal bone and greater wing of the sphenoid. Methods: The bony labyrinth anatomy was investigated on existing micro-CT data acquired by the MPI-EVA. Results: The observation of micro-CT sections revealed a partial filling of the semi-circular canals that raises question about its origin. A careful examination of the micro-CT sections shows that the elements present in the semicircular canals were denser than the sediments observed in other regions and cavities of the temporal bone. Conclusions: The current evidence suggests a pathological origin of this condition with partial ossification of the membranous labyrinth. The differential diagnosis indicates a case of labyrinthitis ossificans in its early stages. Significance: This pathological condition can be responsible for permanent hearing loss and is associated with dizziness and vertigo. Along with the Singa skull, Dar-es-Soltane II H5 represents one of the oldest known cases of labyrinthitis ossificans. Limitations: The early stage of disease and the absence of the right temporal bone limit conclusions about the degree of disability of the individual and their dependence on the rest of the group. Suggestions for further research: To carry out a paleopathological study of all the fossils from Dar-es-Soltane II.The first author has been supported by a research and travel grant from the Irene Levi Sala Care Archaeological Foundation, Switzerland. Additional support was provided by the LaScArBx (ANR-10-LABX-52), Franc