La formation géologique Mursi est datée à plus de 4 millions d’années, ce qui correspond à la période de l’émergence présumée des australopithèques, premiers hominines présentant une bipédie incontestable. La collection faunique Mursi (N=201) est comparée à celle du membre A de la Formation Shungura (N=300) sur une base taphonomique. La taphonomie est la science dédiée aux modes de formation des fossiles ainsi qu’aux traces laissées par ceux-ci. L’objectif principal de ce mémoire est de vérifier quelles sont les différences et ressemblances entre ces deux assemblages fossiles et d’en tirer des interprétations paléoenvironnementales. Pour chacun des agents taphonomiques (météorisation, piétinement, etc.), les fossiles sont gradés en fonction de stades prédéfinis tirés des écrits scientifiques. Finalement, malgré quelques différences (action des carnivores, intempérisation) on constate que les assemblages sont assez semblables et que, comme prédit par les reconstructions paléoenvironnementales préexistantes, leur lien à l’eau est assez bien démontré (groupes de Voorhies, abrasion). / The Mursi Formation has an age estimated at more than 4 million years, which corresponds to the emergence of the australopithecines, the first indisputably bipedal hominins. The Mursi faunal collection (N=201) is compared taphonomically to that of the Member A of the Shungura Formation (N=300). Taphonomy is the study of the processes that intervene between the death of an animal and its discovery as a fossil. This thesis aims to describe the main differences and similarities of these two collections and to make paleoenvironmental inferences. For each taphonomical agent (weathering, trampling, etc.), fossils are graded using stages established by other researchers. In spite of a few significant differences (carnivore action, weathering), it seems that the two collections are taphonomically similar and their link with water, as predicted by paleoenvironmental reconstructions, is supported (Voorhies groups, abrasion).

La dystocie représente une des causes principales de la mortalité maternelle et fœtale lors de l’accouchement. Une relation trop étroite entre les dimensions maternelles et fœtales résultent souvent en une césarienne d’urgence. Les manuels obstétricaux actuels proposent qu’une forme gynoïde de la cavité obstétricale est normale car elle favorise une descente fœtale sans difficulté lors de la parturition parce qu’elle est arrondie. Ce mémoire de maîtrise porte sur l’étude de la variation inter-populationnelle de la forme du canal obstétrique chez trois populations génétiquement différentes pour tester si ces populations ont toutes une forme gynoïde ou si elles sont variables morphologiquement. Les cavités pelviennes analysées sont constituées de 59 bassins d’Américaines d’origine européenne, 74 bassins d’Américaines d’origine africaine et 19 bassins de Sadlermiuts. Vingt points anatomiques sur la cavité pelvienne ont été digitalisés à partir du bassin articulé pour permettre une visualisation tridimensionnelle de la forme du canal obstétrique. Une analyse Procrustes suivie d’une analyse en composantes principales ont été faites pour faire ressortir les composantes qui permettent de faire des distinctions entre les trois populations. L’existence d’une relation d’une part entre la taille et/ou la masse et d’autre part la morphologie du canal obstétrique a aussi été explorée. Résultats : La morphologie qui décrit les Sadlermiuts est la forme platypelloïde, soit un diamètre médio-latéral plus grand que le diamètre antéro-postérieur, et ce à tous les détroits. Les Américaines africaines présentent une morphologie qui tend vers une forme gynoïde aux détroits supérieur et moyen, et les Américaines européennes démontrent une morphologie intermédiaire entre les formes gynoïde et androïde au détroit supérieur. Seule la taille du bassin (taille centroïde) est corrélée à des changements de la forme du canal obstétrique pour les détroits supérieur et moyen. Discussion: La forme gynoïde n’est pas représentative de la cavité obstétricale chez les trois populations. Il est possible que la forme platypelloïde des Sadlermiuts soit une conséquence de comportements induisant des changements morphologiques lors du développement squelettique. D’autres études sont requises pour évaluer cette hypothèse. / Dystocia, the tightness of fit between the maternal and fetal dimensions within the birth canal, is one of the main causes of mortality during birthing. A majority of obstetrical manuals postulate that a gynecoid (round) form of the pelvic inlet is generally associated with birthing ease and that it is the normal form of the obstetrical canal. This memoir focuses on the analysis of the variation of the obstetrical canal within three genetically different populations and their possible relationship with size. The skeletal sample consists of the pelves of 74 African Americans, 59 Americans of European descent, and 19 Sadlermiuts. Twenty anatomical points have been digitized in three dimensions on the articulated pelvis defining the birth canal. A Generalized Procrustes Analysis followed by a Principal Component Analysis allowed the visualization of the morphological variations of the birth canal among the three populations. The possible relationship between size and canal form have been explored. Results: The Sadlermiuts have a birth canal that is platypelloid, i.e. wide mediolateraly and contracted anteroposteriorly, at all pelvic planes. The African Americans demonstrate a tendency for a gynecoid (round) pelvic inlet and the European Americans seem to possess an intermediate form between a gynecoid and an android morphology of the pelvic inlet. Only pelvic size (centroid size) was correlated with changes in the pelvic morphology of the pelvic inlet and midplane. Discussion: The gynecoid morphology is not the most common shape in the populations included in this study. One possible explanation for the platypelloid shape of the Sadlermiut population may be a result of behavioral activities that induce morphological changes during growth. Further studies are needed to confirm this hypothesis.

Comprendre l'évolution de la bipédie est un élément essentiel à la recherche en paléoanthropologie, car ce comportement est le trait le plus important utilisé pour identifier les fossiles comme appartenant à la lignée des hominines. La topographie de la surface infradiaphysaire du fémur et du tibia pourrait donner un aperçu du comportement locomoteur des espèces fossiles, mais n'a pas été étudiée de façon approfondie. Ce trait reflète directement les différences dans la locomotion, puisque la surface change de topographie pour mieux résister aux charges encourues par les mouvements réguliers. Le plan infradiaphysaire du fémur chez les humain est relativement plat, tandis que la surface est plus irrégulière chez les grands singes. Dans ce projet, les métaphyses du genou ont été étudiées d’une manière quantifiée afin de percevoir les différences entre espèces et mieux comprendre le développement ontogénique de ces traits. Les angles formés par les protrusions et les creux de ces surfaces ont été mesurés à partir de points de repère enregistrés en trois-dimensions sur les métaphyses du genou chez les humains, chimpanzés, gorilles, et orangs-outans, et chez trois fossiles Australopithecus afarensis, afin d’observer de l’effet de facteurs tel le stade de croissance et l’appartenance à une espèce sur la topographie des plaques de croissance du genou. Les angles d’obliquité du fémur et du tibia ont aussi été mesurés et analysés. Les résultats ont révélé que le stade développemental et l’appartenance à une espèce et, par association, le mode de locomotion, ont un effet significatif sur les métaphyses du genou. Il a également été constaté que les mesures d'Australopithecus afarensis chevauchent les valeurs trouvées chez les humains et chez les grands singes, ce qui suggère que cette espèce avait possiblement conservé une composante arboricole dans son comportement locomoteur habituel. / Understanding the evolution of bipedality is a critical part of research in paleoanthropology, as it is the single-most important trait used to identify fossils as belonging to the hominin lineage. The topography of the infradiaphyseal plane could provide insight into the locomotor behaviour of fossil species, but has not been studied extensively. This trait directly reflects differences in locomotion, as the surface changes to resist loads incurred by regular movement. Humans have an infradiaphyseal plane that is relatively flat, while this feature is very convoluted in great apes. This project studied this feature in the femur and tibia quantifiably to allow for statistical comparisons between species and to provide a better understanding of its ontogenic development. Three-dimensional landmarks were recorded from the metaphyses of the knee in humans, chimpanzees, gorillas, orang-utans, and three Australopithecus afarensis fossils. Using these landmarks, angles formed by the salient points of these planes were analyzed to confirm observations that development and species have a significant effect on the topography of growth plates of the knee. Carrying angles of the femur and tibia were also measured and analyzed. Results revealed that development and species, and by extension, mode of locomotion, have a significant effect on the overall metaphyses of the knee, especially on the sagittal plane. It was also found that A. afarensis have values that overlap human and great ape ranges, suggesting this species had probably retained an arboreal component in its regular locomotion.

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La région du Cap, en Afrique du Sud, reflète une diversité biologique incontestée, tant actuelle que passée. Ce phénomène trouve son origine durant la période coloniale, alors que la main-d’oeuvre était puisée sur trois continents : Afrique, Asie et Europe. La population capétonienne s’est ainsi formée à travers la rencontre et le métissage de communautés diverses (esclaves, colons, groupes locaux). Le cimetière historique de Cobern Street (1750-1827), à Cape Town, représente une rare opportunité bioarchéologique d’étudier une population marquée par l’esclavage en contexte africain. La question des origines diverses des individus inhumés sur ce site a déjà été explorée avec l’archéologie funéraire, les analyses isotopiques, la morphologie dentaire ainsi que la craniométrie dite traditionnelle. Comme la morphométrie géométrique, jugée plus précise, n’a pas encore été utilisée pour approfondir cette question, ce projet propose de réévaluer les affinités biologiques de 21 individus issus de la collection de Cobern Street à l’aide de cette approche 3D et de points de repère cranio-faciaux. Cet échantillon a été comparé à un corpus de 479 individus provenant de divers groupes régionaux et/ou ethniques d’Afrique (Ouest, centre et Est; Coloured et Khoisan), de Madagascar, d’Asie (Est, Sud-Est et sous-continent indien) et d’Europe. Trois types d’analyse multivariée ont été effectués à l’échelle intra- et inter-populationnelle : l’analyse en composantes principales (PCA), l’analyse discriminante multiple (MDA) et l’analyse des variables canoniques (CVA). Tous les résultats confirment la grande hétérogénéité phénotypique présente au sein de la collection de Cobern Street. Conformément aux sources historiques, on retrouve des affinités avec des groupes d’Afrique (n = 8), d’Asie (n = 4), de Madagascar (n = 2) et du sous-continent indien (n = 2). Les influences africaines semblent prédominantes, ce qui concorde avec les résultats de la craniométrie traditionnelle (Ribot et al. 2017), mais pas avec ceux de la morphologie dentaire ayant décelé une présence asiatique plus élevée (Manyaapelo 2007). De plus, grâce à la morphométrie géométrique, combinée aux données isotopiques antérieures (Cox 1999), au moins cinq individus ont pu être identifiés comme étant possiblement métissés en raison de leurs affinités très diverses. Ce fait supporte ainsi la présence à Cape Town, dès le XVIIIe siècle, d’une mosaïque ethnique déjà complexe. / The Cape region in South Africa shows unique and high levels of biological diversity, through past and present times. This phenomenon dates back to the colonial period when labour forces came, willingly or not, from three continents: Africa, Asia and Europe. The capetonian population was hence shaped by the encounter and admixture of various groups (slaves, settlers, locals). The Cobern Street historic burial ground (1750-1827) in Cape Town provides a rare bioarchaeological opportunity to study a population affected by slavery in an African context. The diverse origins of the individuals buried there were already explored through funerary archaeology, isotopic analyses, dental morphology and "traditional" craniometry. However, geometric morphometrics, considered as a more precise approach, has not been applied to this population. This project thereby aims to reevaluate the biological affinities of 21 individuals from Cobern Street using a 3D method based on a series of craniofacial landmarks. They were compared to a sample of 479 individuals originating from numerous regions and/or ethnic groups from Africa (West, Central and East Africa; Coloured and Khoisan), Madagascar, Asia (East, Southeast and the Indian subcontinent) and Europe. Three types of multivariate analyses were performed on an intra- and interpopulational scale: Principal Component Analysis (PCA), Multivariate Discriminant Analysis (MDA) and Canonical Variate Analysis (CVA). All the results confirm the high levels of phenotypic diversity present in the Cobern Street sample. In agreement with historical sources, affinities were observed with groups from Africa (n = 8), Asia (n = 4), Madagascar (n = 2) and the Indian subcontinent (n = 2). The African component was predominant. This fact agrees with traditional craniometry (Ribot et al. 2017), but not with dental morphology which indicated more Asian input (Manyaapelo 2007). Furthermore, by comparing the various data from both geometric morphometrics and isotopic analyses (Cox 1999), at least five individuals were possibly identified as of mixed ancestry because of their very diverse affinities. This study supports the presence in Cape Town, since the 18th century, of an ethnic mosaic already rather complex.

La morphologie des os longs est affectée par les charges mécaniques qu'ils subissent, telles celles générées par les comportements locomoteurs. Dans ce mémoire, des images de coupes transversales de fémurs, tibias et humérus obtenues par CT-scan ont été analysées pour déterminer la locomotion de l'enfant de Dikika, un Au. afarensis juvénile, en se basant sur des comparaisons d'humains et de grands singes africains. Les résultats indiquent que le fémur de l'enfant de Dikika montre des signes de bipédie, mais ce n'est pas le cas du tibia. Malgré le fait que la forme de l'humérus est très similaire aux grands singes africains, la résistance de celui-ci aux tensions et torsions laissent supposer que l'enfant de Dikika ne pratiquait pas les locomotions typiques des grands singes comme l'arboricolisme ou encore la quadrupédie terrestre. Malgré tout, certains résultats montrent que la morphologie osseuse dépend aussi des processus ontogéniques et de la génétique de chaque taxon. / The morphology of long bones is affected by the mechanical loads they incur, such as those generated by locomotor behaviors. In this thesis, the images of cross sections of femora, tibiae and humeri obtained by CT-scan were analyzed to determine the locomotion of the Dikika child, a juvenile Au. afarensis, based on comparisons of humans and African apes. The results indicate that the Dikika child's femur shows signs of bipedalism, although the tibia does not. Despite the fact that the shape of the humerus is very similar to that of great African apes, its bending and torsional strength suggest that the Dikika's child did not practice locomotion typical of great apes such as arboricolism or terrestrial quadrupedism. Nevertheless, some results show that bone morphology also depends on the ontogenetic processes and the genetics of each taxon.

Cette étude examine l'effet de l'âge, du sexe des immatures et de la parité maternelle sur le toilettage social des chimpanzés sauvages (Pan troglodytes schweinfurthii), une société à philopatrie mâle. De janvier à avril 2018, j'ai recueilli des données comportementales sur les immatures en utilisant des observations centrées sur le sujet d’une heure. J'ai mesuré les taux moyens de toilettage (épisodes/heure), les probabilités (présence/absence) et les durées (secondes par épisodes) ; et j'ai utilisé des équations d'estimation généralisées (EEG) pour déterminer les effets potentiels de l'âge, du sexe des immatures et de la parité maternelle sur chacune des variables de toilettage. J'ai inclus entre 17 et 23 progénitures, dont l'âge variait de la naissance à 7 ans. Lors des séances de toilettage avec leur mère et d'autres membres du groupe, les immatures plus âgés ont donné et reçu des séances de toilettage plus longues. Ces résultats soulignent que le toilettage des chimpanzés est un comportement social qui commence tôt dans la vie lors des interactions avec la mère, mais aussi avec d'autres membres; et qu'il devient plus important dans la vie des immatures à mesure qu'ils vieillissent. Le fait que l’immature soit un mâle ou une femelle n'a pas d'impact sur les dimensions du toilettage. Le toilettage peut être utilisé par les mâles ou femelles pour répondre aux différents besoins de leurs stratégies d'adaptation. Pour les femelles, cela inclut l'intégration dans un nouveau groupe social pendant la dispersion qui se produit à l'adolescence, et pour les mâles, cela inclut l'intégration dans la hiérarchie sociale, qui commence au début de l'âge adulte. Les mères primipares ont été toilettées par leur progéniture plus longtemps que les mères multipares. Les immatures issus de mères multipares ont reçu plus de toilettage (c'est-à-dire des taux plus élevés et une plus grande probabilité de présence de toilettage) par d'autres membres du groupe que les immatures issus de mères primipares. Contrairement aux primipares, les immatures de mères multipares bénéficient d'une plus grande expérience de toilettage de la part de divers congénères, car ces immatures ont accès à des frères et sœurs maternels élargis. / This study examines the effect of age, sex of immatures, and maternal parity on social grooming in wild chimpanzees (Pan troglodytes schweinfurthii), a male philopatric society. From January to April 2018 I collected behavioral data of infants using one-hour focal animal sampling. I measured mean grooming rates (bouts/hour), probabilities (presence/absence), and durations (seconds per bout), and used Generalized Estimating Equations (GEE) to determine the potential effects of infant age, sex and maternal parity on each of the grooming variables. I included between 17 and 23 offspring, who ranged in age from birth to 7 years old. In grooming sessions with their mothers and others, older offspring gave and received longer grooming bouts. These results emphasize that grooming for chimpanzees is a social behavior that begins early in life during interactions mostly with mothers, but also with others, and that it becomes more prominent in infants’ lives as they age. Whether the infant was male, or female had no impact on grooming dimensions. Grooming may be used by both males and females to respond to the different needs of their adaptive strategies; for females this includes integrating into a new social group during dispersal, which happens in adolescence, and for males it includes integrating into the male social hierarchy, which begins in early adulthood. Primiparous mothers were groomed by their offspring longer than multiparous mothers. Infants from multiparous mothers received more grooming (i.e., higher rates and greater likelihood of grooming presence) by other group members than did infants from primiparous mothers. In contrast to primiparous females, infants of multiparous females benefit from having more grooming experiences from a variety of conspecifics, as these infants have access to extended maternal siblings.

Le statut social humain dépend beaucoup du prestige, une forme de respect accordée de façon consentie aux individus jugés les plus compétents (les experts). Mais comment expliquer ce phénomène, inédit chez les primates ? J’aborde cette question en explorant les fondements émotionnels du lien entre la compétence et le statut social par le biais d’une approche évolutionnaire. Plus particulièrement, je teste l’hypothèse que l’envie et l’admiration sont deux émotions qui sous-tendent l’octroi de prestige et que leur expression est régulée par des programmes neurobiologiques mis en place par la sélection naturelle pour répondre à des enjeux compétitifs et coopératifs inhérents aux experts. Cette hypothèse est issue d’un modèle développé par Henrich et Gil-White (2001), selon lequel l’avènement de la culture humaine aurait créé un environnement où les experts représentent à la fois des rivaux pour le statut et des partenaires de coopération. Bien que ce modèle soit cohérent avec bon nombre de caractéristiques propres à l’envie et à l’admiration, il demeure limité quand il s’agit de prédire leurs patrons d’expression. À l’aide des données issues de la psychologie classique, j’en propose une version ajustée qui en conserve les principes de base, mais dans laquelle l’expression des deux émotions dépend de ce que j’appelle la valeur sociale de l’expert, à savoir ses qualités globales en tant que partenaire social (valeur coopérative) ou en tant que rival (valeur compétitive). Après avoir identifié une douzaine de facteurs affectant la valeur sociale, je mets à l’épreuve le modèle ajusté en testant l’hypothèse que les experts sont soit enviés ou admirés lorsque leurs valeurs compétitives ou coopératives sont respectivement élevées. Pour cela, j’utilise des données récoltées par l’entremise d’un questionnaire en ligne, dans lequel les participants étaient invités à décrire une situation impliquant un expert et ayant suscité chez eux de l’envie ou de l’admiration. D’une façon générale, les résultats de la présente étude ne permettent pas de tirer des conclusions fermes quant à la validité du modèle ajusté. Ils permettent néanmoins d’affirmer que ce modèle est approprié pour rendre compte des patrons d’expression de l’envie et de l’admiration et qu’il mérite d’être davantage exploré pour expliquer le lien entre la compétence et le prestige. Par exemple, les participants admiratifs figuraient parmi ceux qui attribuaient le plus de confiance en la disposition de coopérer des experts. Les participants envieux figuraient quant à eux parmi ceux ayant le plus décrit d’experts dont l’âge et le sexe les rendent plus à même d’être en compétition pour le statut. En étant en adéquation avec des prédictions issues d’un modèle construit à partir de la théorie de l’évolution, les résultats de cette étude appuient l’idée que les comportements humains répondent à des contraintes biologiques, et illustrent l’importance pour l’anthropologie d’intégrer l’approche évolutionnaire pour étudier les phénomènes sociaux complexes. / Human social status depends largely on prestige, a form of deference freely conferred to individuals that are deemed to be highly competent (i.e. experts). I attempt to explain this peculiar phenomenon, absent in other primates, by exploring the emotional and evolutionary underpinnings of the relationship between competence and status. More specifically, I test the hypothesis that prestige relies on envy and admiration and that these emotions are regulated by neurobiological adaptations selected to solve competitive and cooperative problems regarding experts. This hypothesis is based on a model developed by Henrich and Gil-White (2001), according to which, the evolution of human culture created an environment where experts represent both rivals for status and cooperation partners. Although consistent with many characteristics of envy and admiration, Henrich and Gil-White’s model does not provide the necessary framework to predict their manifestation. I propose an adjusted version to address the issue by using data from psychology research. This adjusted model follows the same fundamental principles as its original version, but adds the idea that the expression of envy and admiration depends on an expert’s social value. This value reflects the expert’s overall qualities as an ally (i.e. cooperative value) or as a threat to one’s status (i.e. competitive value). After identifying a dozen factors affecting an individual’s social value, I examine the adjusted model’s validity by challenging the idea that experts are either envied or admired when their competitive or cooperative values are respectively high. To that end, I use original data collected via an online questionnaire, in which participants were asked to describe a past event involving an expert who triggered envy or admiration. Overall, firm conclusions on the model’s validity cannot be drawn from this study alone. The provided results are nevertheless reliable enough to confirm its relevance as an explanation of the expression patterns of envy and admiration, and that the model deserves to be investigated further. For instance, admiring participants trusted significantly more the experts’ willingness to cooperate. Conversely, envious participants were more inclined to report experts whose age and sex made them more likely to be status threatening. By being congruent with evolutionary-based predictions, the results of this study demonstrate that human behaviour responds to biological constraints, and then, underscores the importance for anthropology of incorporating the evolutionary framework to study complex social phenomena.

Early anthropological examination of Neandertal skeletal material by Marcellin Boule gave rise to popular images of Neandertals as brutish, ape-like creatures who walked hunched over with bent knees and a shuffling gait. Today, it is generally thought that Neandertals moved in a similar manner to humans with locomotive patterns within human ranges of variation and a bipedal gait likely to be indistinguishable from that of modern humans However, this hypothesis has not been tested by using the Neandertal skeleton as a whole. There is no complete Neandertal skeleton in the fossil record. The aim of this thesis was to reconstruct a complete virtual skeleton of a Neandertal based on the Spy II remains for educational museology purposes and for biomechanical analysis. Comparative analyses of Neandertal and modern human bones (pelvis, femur, rib) using different reference populations from Belgium were also undertaken. These studies were performed with a view to further understanding Neandertal bone morphology in comparison to modern humans, to assist in the reconstruction of the Neandertal Spy II skeleton and to aid in biomechanical analysis. A study on the sex determination of the pelves showed that there was no difference between physical linear measurements and virtual measurements, which was an important validation. The lhpFusionBox musculoskeletal software, which was developed at ULB, was used to scale available Neandertal and modern human bones to reconstruct the skeleton. Previous methods in the literature have only scaled bones of the same nature. A novel and validated scaling method was used to scale the Kebara 2 pelvis to the dimensions of the Spy II femur (as Spy II only has a small piece of sacrum) via the Neandertal 1 femur and pelvis. The reconstruction of a complete Neandertal skeleton based on the Spy II remains enabled the validation of individual reconstructions of bones, reconstructed long bones to be compared together with other limb proportions of Neandertals, stature estimation to be performed, and questions to be asked on previous attributions of bones to Spy II. The thoracic shape of Neandertals has previously been subject to much debate with many authors stating that it would have been markedly different from modern humans. This thesis created a Neandertal thorax with assistance from rib and thoracic experts from different domains using the Kebara 2 remains. One reconstruction was found to have a similar shape to modern humans and the other a markedly different shape, highlighting difficulties in thoracic reconstruction of fossil hominids.The full scale Neandertal skeleton has been printed in 3D and used in RBINS and other Museums in Europe as a reference for the Neandertal Skeleton in permanent gallery exhibitions. This skeleton is also used as the base for Neandertal hyper-realistic artistic reconstructions based on scientific evidence by the artists, the Kennis brothers which are in the Centre d'Interprétation de l'Homme de Spy, the National History Museum, London and other museums around the world. The reconstruction of a complete lower limb also allowed biomechanical studies. The various biomechanical studies have looked at what happens when you fuse the motion of a living modern human to Neandertal bones. We cannot say that the Neandertal would have walked or squatted similar to the volunteers in the studies but we can say that the morphology of their bones would have enabled them to walk or squat in this way. All the moment arms of the major muscles of the hip and knee were analysed and it was demonstrated that the Neandertal models largely had greater muscle moment arms than the AMH models meaning Neandertals could have had a significant mechanical advantage over modern humans. These studies demonstrate Neandertal postcranial morphology can be different to modern humans although certain aspects may be more similar than previously thought. / Historiquement, le travaux de Marcellin Boule ont donné lieu à des représentations populaires de Néandertaliens vus comme des créatures simiesques bestiales qui se déplaçaient courbés avec des genoux pliés en traînant les pieds. Aujourd'hui, il est généralement admis que les Néandertaliens se déplaçaient d'une manière similaire à l'homme moderne avec une locomotion bipède. Toutefois, cette hypothèse n'a pas été encore testée sur un squelette néandertalien dans son ensemble. Comme il n’existe aucun squelette de Néandertalien entier, le but de cette thèse était de reconstituer un squelette virtuel complet sur la base des restes de Spy II à des fins éducatives de muséologie et pour l'analyse biomécanique.Des analyses comparatives d’os de Néandertalien et d’humains modernes (bassin, fémur, côtes) en utilisant diverses populations de référence de Belgique ont également été menées. Ces études ont été réalisées en vue de comprendre la morphologie néandertalienne, pour aider à la reconstruction du squelette Spy II et à l'analyse biomécanique. Une étude sur la détermination du sexe à partir des pelvis a montré qu'il n'y avait pas de différence entre les mesures linéaires physiques et les mesures virtuelles, ce qui était une validation importante.Le logiciel musculosquelettique lhpFusionBox, développé à l'ULB, a été utilisé pour reconstruire le squelette. Un nouveau procédé de mise à l'échelle validé a été utilisé pour mettre à l'échelle le bassin de Kebara 2 aux dimensions du fémur de Spy II (comme Spy II ne possède qu’un petit fragment de sacrum) via le fémur et le bassin de Neandertal 1. La reconstruction d'un squelette complet de Néandertalien a apporté de nouvelles connaissances sur cette espèce dans différents domaines. Elle a permis la validation des reconstructions individuelles des os, de comparer les os longs reconstruits avec d'autres proportions des membres de Néandertaliens, de faire une estimation de stature, et de reconsidérer les attributions antérieures d'os à Spy II. La forme thoracique des Néandertaliens a déjà fait l'objet de nombreux débats. Cette reconstruction de Spy II, creé avec l'aide des experts utilisant les restes de Kebara 2, montre deux formes de reconstruction differentes, et indique les difficultés de la reconstruction thoracique des fossiles. Le squelette virtuel complet a été imprimé en 3D et utilisé par l’IRSNB et d'autres musées en Europe comme une référence de squelette néandertalien. Ce squelette a également été utilisé comme base pour les reconstructions artistiques hyper-réalistes de Néandertaliens, basées sur des données scientifiques, par les artistes Kennis et sont présentés dans les musées du monde entier. La reconstruction d'un membre inférieur complet a également permis des études biomécaniques. Ces dernières ont étudié la fusion du mouvement d'un homme moderne actuel avec des os néandertaliens. On ne peut pas se prononcer si le Néandertalien marchait ou s’accroupissait de manière similaire aux hommes modernes, mais on peut affirmer que leur morphologie osseuse leur permettait de marcher ou de s’accroupir de cette façon. Tous les bras de levier des principaux muscles de la hanche et du genou ont été analysés et il a été démontré que les Néandertaliens avaient les bras de levier plus grand que le modèle homme moderne signifiant Néandertaliens auraient eu un avantage mécanique important. Cette études démontre que des aspects de la morphologie postcrânienne néandertalienne soient différents, bien que certains d’entre eux soient plus semblables aux humains modernes qu'on ne le pensait. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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.