Artículo de revista
Femoral Functional Adaptation: A Comparison Between Hunter Gatherers and Farmers Using Geometric Morphometrics
Adaptación Funcional del Fémur: Una Comparación entre Cazadores-Recolectores y Agricultores usando Morfometría Geométrica
Registro en:
0717-9502
0717-9367
10.4067/S0717-95022014000200041
AL6KP
WOS:000339241600041
Autor
Pueschel, Thomas A.
Benitez, Hugo A.
Institución
Resumen
The transition from hunting and gathering to agriculture has been associated with a gracilization in human form, especially in long bones. This has been interpreted as result of an increasingly sedentary lifestyle and reduced workload in the farming populations. However the majority of these evidences have been based on the application of different biomechanical techniques or the qualitative assessment of distinct morphological traits on attachment sites. Hence, this study tried to address whether is possible to distinguish between two different populations (hunter-gatherers and farmers) by quantifying their femoral morphology applying geometric morphometrics. We compared 16 male left femora belonging to two populations of Native Americans from the same geographic region, yet temporally and behaviorally distinct, in order to test if geometric morphometrics were able to differentiate these based solely on the quantitative analysis of shape. The femora were scanned and then small portions of them were segmented in order to generate comparable 3D models. Hundred twelve equidistant landmarks were collected over the whole femoral sections and a Procrustes analysis was performed in order to obtain shape variables. Several PCAs were carried out to elucidate morphometric associations and cross-validated DAs were applied to distinguish between hunter-gatherers and farmers. These procedures were sequentially repeated using different landmarks subsets in order to try to establish the anatomical locations where bone functional adaptation mostly occurs: a) femoral cortex; b) medullary cavity; c) complete femoral section. The results here presented, showed that geometric morphometrics were able to distinguish between the two distinct lifestyles. Moreover, the contrasting results obtained from the analysis of the femoral cortex and the medullary cavity, suggest that long bone remodelling caused by lifestyle differences, mostly occurs on the outer surface of the femoral shaft. This study also showed a relative gracilization of the farmer as compared to the hunter-gatherers. La transición de la caza y la recolección a la agricultura se ha asociado con una gracilización en la forma humana, especialmente en los huesos largos. Esto se ha interpretado como resultado de un estilo de vida cada vez más sedentario y una carga de trabajo reducida en las poblaciones agrícolas. Sin embargo, la mayoría de estas evidencias se han basado en la aplicación de diferentes técnicas biomecánicas o la evaluación cualitativa de distintos rasgos morfológicos en los sitios de unión. Por lo tanto, este estudio trató de abordar si es posible distinguir entre dos poblaciones diferentes (cazadores-recolectores y agricultores) cuantificando su morfología femoral aplicando morfometría geométrica. Comparamos 16 fémures izquierdos masculinos pertenecientes a dos poblaciones de nativos americanos de la misma región geográfica, aunque distintas temporal y conductualmente, para probar si la morfometría geométrica podía diferenciarlos basándose únicamente en el análisis cuantitativo de la forma. Se escanearon los fémures y luego se segmentaron pequeñas porciones de ellos para generar modelos 3D comparables. Se recogieron ciento doce puntos de referencia equidistantes en todas las secciones femorales y se realizó un análisis de Procrustes para obtener variables de forma. Se llevaron a cabo varios PCA para dilucidar las asociaciones morfométricas y se aplicaron DA con validación cruzada para distinguir entre cazadores-recolectores y agricultores. Estos procedimientos se repitieron secuencialmente utilizando diferentes subconjuntos de puntos de referencia para tratar de establecer las ubicaciones anatómicas donde ocurre principalmente la adaptación funcional del hueso: a) corteza femoral; b) cavidad medular; c) sección femoral completa. Los resultados aquí presentados mostraron que la morfometría geométrica pudo distinguir entre los dos estilos de vida distintos. Además, los resultados contrastantes obtenidos del análisis de la corteza femoral y la cavidad medular sugieren que la remodelación de los huesos largos causada por diferencias en el estilo de vida ocurre principalmente en la superficie externa de la diáfisis femoral. Este estudio también mostró una relativa gracilización del agricultor en comparación con los cazadores-recolectores.