Le variazioni della morfologia e del grado di flessione del basicranio nell’uomo, sono state spesso messe in relazione allo sviluppo ontogenetico ed evolutivo di altri distretti cranici, ad esempio lo splancnocranio (e.g. Bastir et al., 2010, Bastir et al., 2011; Lieberman, 2011) e/o al fenomeno dell’encefalizzazione (e.g. Lieberman, 2011). Meno indagata risulta invece la possibile correlazione tra modalità di sviluppo ontogenetico della base del cranio e origine evolutiva del bipedismo. Viene qui presentato uno studio di morfometria geometrica volto alla caratterizzazione dei pattern differenziali di crescita e sviluppo della base del cranio in diverse Hominoidea attuali rispetto a esemplari fossili della traiettoria evolutiva umana: Australopithecus, Paranthropus e Homo. E’ stata allo scopo utilizzata una configurazione tridimensionale di 18 landmarks distribuiti sulle porzioni occipitali, temporali e sfenoidee della base del cranio di 123 reperti riprodotti in formato digitale a partire da dati TC e distinti in classi di età (infanti, giovanili, adulti) in base a parametri specie-specifici di eruzione dentaria. Le coordinate tridimensionali della configurazione sono state poi trasformate in nuove coordinate di forma utilizzate per le analisi di statistica multivariata. L’analisi della Componenti Principali (PCA) individua chiaramente l’esistenza di due vettori di cambiamento tra loro divergenti, differenziando le traiettorie di accrescimento e sviluppo della base del cranio delle specie non-bipedi (antropomorfe attuali) tra loro ampiamente complanari e sovrapposte, dalle specie dotate di bipedismo obbligato (H. ergaster, H. erectus, H. heidelbergensis e H. neanderthalensis) oltre a H. sapiens. A questa seconda traiettoria si avvicinano, ma senza sovrapporsi o allinearsi ad essa, le morfologie scheletriche della base cranica dei bipedi cosiddetti "facoltativi" del Plio-Pleistocene (Australopithecus, Paranthropus e H. habilis). Queste ultime forme, pur essendo perlopiù caratterizzati da volumi encefalici modesti e comparabili a quelli delle scimmie antropomorfe, occupano un morfo-spazio nettamente distinto da quello di queste ultime. Di particolare interesse il fatto che la distribuzione dei dati nella PCA risulta correlare in modo statisticamente significativo (p < 0.001) con le variabili di postura e locomozione utilizzate nell’analisi della varianza (ANOVA), sostenendo l'ipotesi che fattori posturali e locomotori anziché l’encefalizzazione o la filogenesi, siano buoni predittori della morfologia della base del cranio nelle specie fossili considerate. I predetti della regressione dei PC scores sui valori della taglia centroide, calcolati indipendentemente per ciascun OTU, sono state quindi utilizzati per la definizione di traiettorie a polarità ontogenetica, che sono risultate statisticamente significative per le specie viventi di Hominoidea. Rispetto ad esse, i bipedi facoltativi (australopitecine) si avvicinano nuovamente alla direttrice di sviluppo e crescita dei bipedi obbligati (Homo). Le traiettorie delle attuali antropomorfe, invece, nonostante le differenze filogenetiche tra i rispettivi taxa, condividono il medesimo pattern di sviluppo e crescita della basicranio, con traiettorie quasi del tutto coincidenti. L’analisi dei cluster (UPGMA) in base alle distanze euclidee tra coordinate di Procruste degli individui adulti di ciascun taxa, evidenzia nuovamente l’indipendenza della pattern osservato da ogni fattore legato alla filogenesi e alla tassonomia delle specie considerate. Riferimenti bibliografici Bastir, M.; Rosas, A.; Stringer, C.; Cuétara, J.M.; Kruszynski, R.; Weber, G.W.; Ross, C.F. & Ravosa, M. J., 2010. Effects of brain and facial size on basicranial form in human and primate evolution. Journal of Human Evolution, 58(5): 424-431. Bastir, M.; Rosas, A.; Gunz, P.; Pena-Melian, A.; Manzi, G.; Harvati, K.; Kruszynski, R.; Stringer, C. & Hublin, J-J., 2011. Evolution of the base of the brain in highly encephalized human species. Nature Communications 2, 588. Lieberman, D.E., 2011. The Evolution of the Human Head. Cambridge, MA: Harvard University Press.
Morfologia della base del cranio: un confronto fra scimmie antropomorfe e ominini fossili
PROFICO A;
2013-01-01
Abstract
Le variazioni della morfologia e del grado di flessione del basicranio nell’uomo, sono state spesso messe in relazione allo sviluppo ontogenetico ed evolutivo di altri distretti cranici, ad esempio lo splancnocranio (e.g. Bastir et al., 2010, Bastir et al., 2011; Lieberman, 2011) e/o al fenomeno dell’encefalizzazione (e.g. Lieberman, 2011). Meno indagata risulta invece la possibile correlazione tra modalità di sviluppo ontogenetico della base del cranio e origine evolutiva del bipedismo. Viene qui presentato uno studio di morfometria geometrica volto alla caratterizzazione dei pattern differenziali di crescita e sviluppo della base del cranio in diverse Hominoidea attuali rispetto a esemplari fossili della traiettoria evolutiva umana: Australopithecus, Paranthropus e Homo. E’ stata allo scopo utilizzata una configurazione tridimensionale di 18 landmarks distribuiti sulle porzioni occipitali, temporali e sfenoidee della base del cranio di 123 reperti riprodotti in formato digitale a partire da dati TC e distinti in classi di età (infanti, giovanili, adulti) in base a parametri specie-specifici di eruzione dentaria. Le coordinate tridimensionali della configurazione sono state poi trasformate in nuove coordinate di forma utilizzate per le analisi di statistica multivariata. L’analisi della Componenti Principali (PCA) individua chiaramente l’esistenza di due vettori di cambiamento tra loro divergenti, differenziando le traiettorie di accrescimento e sviluppo della base del cranio delle specie non-bipedi (antropomorfe attuali) tra loro ampiamente complanari e sovrapposte, dalle specie dotate di bipedismo obbligato (H. ergaster, H. erectus, H. heidelbergensis e H. neanderthalensis) oltre a H. sapiens. A questa seconda traiettoria si avvicinano, ma senza sovrapporsi o allinearsi ad essa, le morfologie scheletriche della base cranica dei bipedi cosiddetti "facoltativi" del Plio-Pleistocene (Australopithecus, Paranthropus e H. habilis). Queste ultime forme, pur essendo perlopiù caratterizzati da volumi encefalici modesti e comparabili a quelli delle scimmie antropomorfe, occupano un morfo-spazio nettamente distinto da quello di queste ultime. Di particolare interesse il fatto che la distribuzione dei dati nella PCA risulta correlare in modo statisticamente significativo (p < 0.001) con le variabili di postura e locomozione utilizzate nell’analisi della varianza (ANOVA), sostenendo l'ipotesi che fattori posturali e locomotori anziché l’encefalizzazione o la filogenesi, siano buoni predittori della morfologia della base del cranio nelle specie fossili considerate. I predetti della regressione dei PC scores sui valori della taglia centroide, calcolati indipendentemente per ciascun OTU, sono state quindi utilizzati per la definizione di traiettorie a polarità ontogenetica, che sono risultate statisticamente significative per le specie viventi di Hominoidea. Rispetto ad esse, i bipedi facoltativi (australopitecine) si avvicinano nuovamente alla direttrice di sviluppo e crescita dei bipedi obbligati (Homo). Le traiettorie delle attuali antropomorfe, invece, nonostante le differenze filogenetiche tra i rispettivi taxa, condividono il medesimo pattern di sviluppo e crescita della basicranio, con traiettorie quasi del tutto coincidenti. L’analisi dei cluster (UPGMA) in base alle distanze euclidee tra coordinate di Procruste degli individui adulti di ciascun taxa, evidenzia nuovamente l’indipendenza della pattern osservato da ogni fattore legato alla filogenesi e alla tassonomia delle specie considerate. Riferimenti bibliografici Bastir, M.; Rosas, A.; Stringer, C.; Cuétara, J.M.; Kruszynski, R.; Weber, G.W.; Ross, C.F. & Ravosa, M. J., 2010. Effects of brain and facial size on basicranial form in human and primate evolution. Journal of Human Evolution, 58(5): 424-431. Bastir, M.; Rosas, A.; Gunz, P.; Pena-Melian, A.; Manzi, G.; Harvati, K.; Kruszynski, R.; Stringer, C. & Hublin, J-J., 2011. Evolution of the base of the brain in highly encephalized human species. Nature Communications 2, 588. Lieberman, D.E., 2011. The Evolution of the Human Head. Cambridge, MA: Harvard University Press.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
