Exploration de la diversité crânienne récente et passée en Afrique centrale : analyses via la morphométrie géométrique tridimensionnelle

La diversité biologique du continent africain incite à explorer les sources multiples de la variation qui façonnent la morphologie humaine. La morphométrie, outil complémentaire à la génétique explore la diversité actuelle et passée. Cette recherche a donc pour objectif de réexaminer, en lien avec divers facteurs (phylogénie, géographie, climat, histoire), la variation morphologique en Afrique centrale, région clé pour comprendre l’histoire du continent. Jusqu’à présent, des études craniométriques ont été réalisées avec des méthodes bidimensionnelles sur des crânes complets en incluant rarement les collections archéologiques fragmentaires. L’objectif est aussi de palier à ce problème, en analysant le crâne dans son ensemble versus l’os temporal, qui a l’avantage de bien se conserver et contenir des informations surtout d’ordre phylogénétique.   Un échantillon de 147 restes crâniens d’Afrique centrale a donc été sélectionné. Les individus récents (137 crânes complets) sont originaires de diverses localités réparties sur une zone géographique de 760 000 km2. Les individus archéologiques (11 os temporaux) proviennent de deux sites: Shum Laka, Cameroun (7 000 – 3 000 BP) (n=2); et Dépression de l’Upemba, D.R.C. (1 300 BP) (n=9). Après avoir créé une banque de modèles virtuels via la photogrammétrie, la morphométrie géométrique 3D a permis d’analyser séparément le crâne et l’os temporal. Après avoir vérifié la faible influence du dimorphisme sexuel, les résultats ont relevé quatre points : I) La morphologie crânienne actuelle, analysée dans sa globalité, reflète bien divers aspects phylogénétiques (appartenance ethnique) et environnementaux (géographie, climat) et possiblement d’ordre historique (mouvement de populations). II) La morphologie de l’os temporal, pris isolément, reflète aussi une variation inter-populationnelle élevée. Cependant, comme les distances entre groupes sont relativement courtes, cela pourrait être expliqué par le fait que l’os temporal reflète surtout la phylogénie. III) Une continuité de certains traits morphologiques de l’os temporal à travers le temps a été détectée, particulièrement au sein du groupe datant de l’âge du fer (Dépression de l’Upemba). IV) Finalement, une possible adaptation anatomique à des pressions environnementales (alimentation, économie) a été observée, notamment au niveau de la forme de la fosse mandibulaire de l’os temporal, passant d’une forme circulaire à une forme ellipsoïde depuis l’âge de pierre tardif à la période récente. The biological diversity of the African continent impels us to explore the multiple sources of variation that shape human morphology. Morphometry, a complementary tool to genetics, explores current and past diversity. Therefore, by exploring various factors (phylogeny, geography, climate, history) this research aims to re-examine the morphological variation in Central Africa, a key geographical region for understanding the history of the continent. Thus far, craniometric studies have been carried out with two-dimensional methods on complete crania, and rarely included fragmentary archaeological collections. The aim of this research is also to overcome this problem, by analyzing the whole cranium versus the temporal bone. The latter has the advantage of an exceptional state of preservation and provides information of phylogenetic nature.  Therefore, a sample of 147 crania from Central Africa was selected. Recent individuals (137 complete crania) originating from various localities spread over a geographical area of 760,000 km2. The archaeological sample (11 temporal bones) originates from two sites: Shum Laka, Cameroon (7,000 – 3,000 BP) (n=2); and Upemba Depression, R.D.C (1,3000 BP) (n=9). After creating a 3D models database using photogrammetry, 3D geometrics morphometrics was performed to analyze separately crania and temporal bones. Results demonstrate a weak influence of sexual dimorphism on morphology and raise four points: I) The analysis of current cranial morphology reflects various phylogenetic (ethnicity), environmental (geography, climate), and possibly histological (movement of populations) aspects. II) The morphology of the temporal bone also reflects a high inter-population variation. However, because distances between groups are relatively short, this could be explained by the fact that the temporal bone reflects mostly phylogeny. III) A continuity of some morphological traits of the temporal bone through time has been detected, particularly in the Iron Age group (Upemba Depression). IV) Finally, a possible anatomical adaptation to environmental pressures (diet, economy) was observed, especially in the shape of the mandibular fossa of the temporal bone, changing from a circular form during the LSA to an ellipsoid form in recent times.

Keyphrases: Variation, Afrique centrale, Os temporal, Crâne, Morphométrie géométrique 3D, Environnement, Variation, 3D geometric morphometrics, Central Africa, Phylogeny, Temporal bone, Cranium