[en] Evolutionary endostructural patterns of the cortical and cancellous tissues of the postcranial skeleton are commonly investigated for inferring functional behaviours in extinct hominin taxa and past human populations. Information on the endostructural arrangement of the patellar bone has the potential of revealing individual- and/or taxon-specific aspects of the knee biomechanics. However, evidence on its inner conformation extracted from human fossil specimens is nearly non-existent. The present pilot study aims at characterising the endostructural pattern of two Neandertal (from Krapina, Croatia, and Regourdou, France) and one anatomically modern fossil human (from Chancelade, France) adult patellae and to compare their signal with the recent human condition. In the context of the gracilisation trend of the human skeleton occurred from the late Pleistocene, we expect (i) the two Neandertal patellae showing a higher amount of cortical bone compared to the fossil modern and the recent human conditions, (ii) the fossil modern patella showing a higher amount of cortical bone compared to the comparative sample, (iii) the cancellous network being relatively homogeneous between the two Neandertal individuals but distinguishable from that of the fossil modern human representative and of the comparative sample, and that (iv) the structural organisation revealed by the fossil modern patella is distinguishable from the recent human condition. For assessing the endostructural organisation of the selected patellae, we used non-invasive techniques of high resolution virtual imaging. The results do not support the first hypothesis, as marked differences have been found between the two Neandertal specimens. The second hypothesis is supported for the anterior surface, but not for the posterior surface. The third hypothesis is supported for the superior and the lateral regions of the patellar bone but for the inferior and medial portions. Finally, the fourth hypothesis is supported, but the cancellous organisation of the two Neandertal representatives is closer to the extant human pattern than to the Magdalenian specimen. Despite the generalised lack of comparable information from the human fossil record, we consider the present results of potential interest for future research of paleobiomechanical, paleobiological, and perhaps taxonomic interest, on the evolutionary structure of the human knee joint.

[fr] Les patrons d'évolution de l'endostructure des tissus cortical et trabéculaire du squelette postcrânien sont communément analysés pour reconstruire les activités fonctionnelles des homininés fossiles et des populations humaines anciennes. Les informations sur l'arrangement endostructural de la patella ont le potentiel de déceler des aspects de la biomécanique du genou spécifiques à l'individu ou caractéristiques d'une espèce. Cependant, les témoins de la conformation interne extraits de spécimens humains fossiles sont quasi-inexistants. Cette étude pilote a pour objectif de caractériser le patron de l'endostructure de deux patellae néandertaliennes (de Krapina, Croatie, et Regourdou, France) et d'une patella d'un humain moderne fossile (Chancelade, France) et de le comparer à la condition humaine récente. Dans le contexte d'un processus de gracilisation du squelette humain de la fin du Pléistocène, nous formulons les hypothèses suivantes: (i) les deux patellae néandertaliennes présentent un cortex plus épais par rapport aux conditions moderne fossile et récente, (ii) la patella moderne fossile présente un cortex plus épais que mesuré dans l'échantillon comparatif, (iii) le réseau trabéculaire est relativement homogène entre les Néandertaliens mais distinct de celui du fossile moderne et de l'échantillon comparatif et (iv) l'organisation structurale de la patella moderne fossile est distincte de la condition humaine récente. Pour analyser l'endostructure des patellae sélectionnées nous avons utilisé des techniques non-invasives d'imagerie virtuelle à haute résolution. Les résultats ne soutiennent pas la première hypothèse car des différences importantes ont été montrées entre les deux spécimens néandertaliens. La seconde hypothèse est vérifiée pour la surface antérieure mais pas pour celle postérieure. La troisième hypothèse est vérifiée pour les régions supérieure et latérale de la patella mais pas pour celles inférieure et médiale. Finalement, la quatrième hypothèse est vérifiée mais l'organisation trabéculaire des deux Néandertaliens est plus proche de la condition humaine récente que celle du spécimen magdalénien. Malgré le manque généralisé d'informations comparatives issues du registre humain fossile, nous estimons que les résultats de cette étude pilote ont un intérêt potentiel pour des recherches futures d'intérêt paléobiomécanique, paléobiologique et, peut-être, taxinomique sur l'évolution de la structure de l'articulation du genou humain.