Bassin de Denizli, Turquie

Article original
La calotte crânienne de l’Homo erectus de Kocabas¸
(Bassin
de Denizli, Turquie)
The Homo erectus skullcap from Kocabas¸ (Denizli Bassin, Turkey)
Amélie
Vialet
a,
*,
Gaspard Guipert
b
, Mehmet Cihat Alçiçek
c
,
Marie-Antoinette
de Lumley
d
a
Département de préhistoire du Muséum national d’Histoire naturelle, UMR 7194,
Institut
de paléontologie humaine, 1, rue René-Panhard, 75013 Paris, France
b
Antenne de l’Institut de paléontologie humaine, CEREGE, Technopôle de l’Arbois,
bâtiment
Villemin, BP 80, 13545 Aix-en-Provence, France
c
Department of Geology, Pamukkale University, 20070 Denizli, Turquie
d
Institut de paléontologie humaine, Fondation Albert 1
er
, Prince de Monaco,
1,
rue René-Panhard, 75013 Paris, France
Disponible
sur Internet le 26 fe
´vrier
2014
Résumé
En
2002, une calotte crânienne fragmentaire a été découverte dans le bassin de Denizli, localité de
Kocabas¸,
dans le sud-ouest de la Turquie (Kappelman et al., 2008). Elle a été attribuée à un Homo erectus sur
la
base de la parenté morphologique et métrique observée avec les fossiles chinois de Zhoukoudian L-C
(Vialet
et al., 2012). Sur la base d’une nouvelle reconstitution 3D de ce fossile, dont seul l’os frontal et des
fragments
d’os pariétaux sont conservés, une analyse morphologique et morphométrique (2D et 3D) plus
approfondie
a été menée à bien. Les résultats confirment que le spécimen de Kocabas¸, par la morphologie de
son
os frontal, sa conformation et ses dimensions, se distingue nettement des Homo habilis-Homo georgicus
d’une
part et des Homo heidelbergensis-Néandertaliens d’autre part. En revanche, il partage avec les Homo
erectus,
tant africains (KNM-ER3733, OH9, Daka-Bouri) qu’asiatiques (crânes de Zhoukoudian L-C,
Nankin
1, Sangiran 17), des caractères métriques, une constriction post-orbitaire marquée, un torus supra-
orbitaire
bordé postérieurement par un sulcus supra-toral et présentant inférieurement, une incisure et un
tubercule
supra-orbitaires, des lignes temporales en position moyennement hautes délimitant une zone
infra-temporale
au bombement net. Cependant, Kocabas¸ se différencie par les proportions de son os frontal
(considéré
hors torus supra-orbitaire), qui est court et large, des Homo erectus asiatiques, chez qui l’écaille
frontale
est plus longue. Il partage cette disposition avec les Homo erectus africains. De ce fait, le fossile turc
se
positionne comme un intermédiaire entre les Homo erectus d’Afrique et d’Asie, tant d’un point de vue
www.em-consulte.com
Disponible en ligne sur www.sciencedirect.com
ScienceDirect
L’anthropologie 118 (2014) 74–107
* Auteur correspondant.
Adresse
e-mail : [email protected] (A. Vialet).
0003-5521/$
– see front matter # 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
http://dx.doi.org/10.1016/j.anthro.2014.01.003

anatomique que géographique. Étant donné les nouvelles datations proposées, au-delà de 1,1 Ma, pour ce
fossile
(Lebatard et al., 2014a, b ; Khatib et al., 2014 ; Boulbes et al., 2014), il contribue, avec OH9 (1,4–
1,5
Ma) et Daka-Bouri (1 Ma), à combler une lacune paléoanthropologique, se situant entre KNM-ER3733
(1,78
Ma) et les fossiles chinois de Zhoukoudian L-C, Sangiran 17 (plus récents que 0,78 Ma) et Nankin 1
(environ
0,63 Ma). Cette étude, portant essentiellement sur l’os frontal, incite à considérer Homo erectus
comme
une espèce à vaste répartition géochronologique et forte variabilité morphométrique.
#
2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Mots clés : Os frontal ; Reconstitution 3D ; Morphométrie 2D et 3D ; Homo habilis ; Homo georgicus ; Homo
heidelbergensis
; Néandertal
Abstract
In
2002, a fragmentary skullcap was discovered in Denizli basin, in the locality of Kocabas¸, in the
southwest
of Turkey (Kappelman et al., 2008). The skullcap was ascribed to Homo erectus on the basis of
morphological
and metric similarities with the Chinese fossils from Zhoukoudian L-C (Vialet et al., 2012).
An
in-depth morphological and metric analysis (2D and 3D) was carried out on a new 3D reconstruction of
the
fossil, made up of the frontal bone and parietal fragments. The results confirm that the morphology of the
frontal
bone, the conformation and the dimensions of the Kocabas¸ specimen, clearly differentiate it from
Homo
habilis-Homo georgicus, on one hand, and Homo heidelbergensis-Neanderthal, on the other. It
displays
similar metric characteristics to African (KNM-ER3733, OH9, Daka-Bouri) and Asian (skulls from
Zhoukoudian
L-C, Nankin 1, Sangiran 17) Homo erectus, a marked post-orbital constriction, a supraorbital
torus
bordered posteriorly by a supratoral sulcus and showing, on its inferior border, a supraorbital notch and
tuber,
temporal lines in a medium high position delimiting an infratemporal frontal zone with a clear bulge.
However,
the proportions of the short and large Kocabas¸ frontal bone (without the supraorbital torus)
differentiate
it from Asian Homo erectus, which present a longer squama frontalis. This feature is also
present
on African Homo erectus. Consequently, the Turkish fossil appears to be intermediary between the
Homo
erectus from Africa and Asia, both from an anatomic and geographic point of view. In the light of the
new
dates advanced for this fossil, at least 1.1 Ma (Lebatard et al., 2014a, b; Khatib et al., 2014; Boulbes
et
al., 2014), it contributes, along with OH9, to bridging a palaeoanthropological gap between KNM-
ER3733
(1.78 Ma) and the Chinese fossils from Zhoukoudian L-C, Sangiran 17 (earlier than 0.78 Ma) and
Nankin
1 (approximately 0.63 Ma). This study, which mainly concerns the frontal bone, implies that Homo
erectus
is a species with a vast geochronological distribution and marked morphometric variability.
#
2014 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
Keywords: Frontal bone; 3D reconstruction; 3D morphometric geometry; Homo habilis; Homo georgicus; Homo
heidelbergensis;
Neandertal
1. Introduction
Le
fossile fragmentaire découvert, en 2002, par l’un d’entre nous (M.C.A.) dans le bassin de
Denizli,
localité de Kocabas¸, dans le sud-ouest de la Turquie, a fait l’objet de plusieurs
descriptions
(Alçiçek et al., 2006 ; Kappelman et al., 2008 ; Vialet et al., 2012) et de plusieurs
reconstructions
(Guipert et al., 2011 ; Nachman et al., 2010 ; Vialet et al., 2011, 2012).
L’étude
préliminaire du fossile a conduit à son attribution à un Homo erectus (Alçiçek et al.,
2006
; Guipert et al., 2011 ; Kappelman et al., 2008 ; Vialet et al., 2011, 2012). Il partage en effet
de
nombreux caractères avec les crânes chinois de la grotte de Zhoukoudian Lower-Cave à partir
desquels
cette espèce a été définie. Provenant de Turquie, il constitue le représentant le plus
occidental
des Homo erectus asiatiques.
A. Vialet et al. / L’anthropologie 118 (2014) 74–107 75

Jusqu’alors considéré comme relevant du Pléistocène moyen selon l’âge estimé des dépôts
dont
il provient, le fossile de Kocabas¸ pourrait être plus ancien comme le suggèrent les résultats
des
datations obtenues récemment par la méthode des nucléides cosmogéniques Al/Be, le
paléomagnétisme
et la bio-stratigraphie (Lebatard et al., 2014a, b; Khatib et al., 2014; Boulbes
et
al., 2014).
Une
analyse plus approfondie, utilisant la morphométrie 2D et 3D, a été réalisée afin de mieux
situer
le fossile turc dans la variabilité humaine, à travers l’ancien monde, depuis le Pléistocène
inférieur.
Étant donné l’état de conservation du spécimen, une reconstitution préalable a été
nécessaire
et l’analyse comparative a été limitée à l’os frontal.
2.
Description
Le
fossile provient des carrières du Bassin de Denizli où il est apparu au cours du débitage du
travertin
en dalles de carrelage de 3,5 cm d’épaisseur. Les lames de la scie ont tranché la calotte
selon
deux plans parallèles (Fig. 1) :
le plan supérieur a sectionné la partie sommitale de l’écaille frontale, a amputé la partie gauche
du
torus supra-orbitaire et en a abrasé, à droite, la face supéro-médiale ;
le plan inférieur passe, parallèlement, 3,5 cm au-dessous, à la base de l’os frontal, au travers de
la
voûte bipariétale.
De
ce fait, il ne subsiste du crâne que la zone antérieure constituée de 3 fragments : un os
pariétal
droit fragmentaire, une partie droite de l’os frontal et, à gauche, les restes du frontal et du
pariétal
encore en connexion (Fig. 2).
Le
pariétal droit est conservé sur une plus grande surface que le gauche (60 mm de long et
82
mm de large), correspondant probablement au tiers antérieur de l’os original. La suture
coronale
n’est conservée qu’entre le bregma et le coronion. Le fragment gauche est plus court,
mesurant
52 mm sur 64 mm.
La
portion droite de l’os frontal inclue la face infra-temporale (sur 19 mm de long) et une
portion
du torus supra-orbitaire droit jusqu’à l’incisure supra-orbitaire. Le plafond orbitaire est
préservé
dans sa moitié antérieure.
A. Vialet et al. / L’anthropologie 118 (2014) 74–10776
Fig. 1. Plans de coupe de la calotte crânienne de Kocabas¸ par les lames des machines de débitage du travertin.
Cutting
planes left on the Kocabas¸ skull by the blades of the machine in the travertine quarry.

Le fragment gauche de l’os frontal, encore en connexion avec le pariétal gauche, correspond
principalement
à la partie supérieure de la face infra-temporale, la région ptérique n’étant pas
conservée
(comme à droite), et à une portion latérale de l’écaille frontale allant de la dépression
supra-torale
à la suture coronale (70 mm de long sur 26 mm de large au maximum). Une portion
(18
mm) du plafond orbitaire gauche est préservée. De ce côté, le torus supra-orbitaire n’est pas
conservé.
La
région glabellaire a été altérée. Ne subsiste que la partie supra-glabellaire. La zone centrale
de
l’écaille frontale a été « tranchée » par les lames des machines de débitage de la pierre, laissant
apparaître
le diploé.
3.
Reconstitution
Pour
préserver le fossile original et en limiter les manipulations, la remise en connexion
anatomique
des 3 éléments osseux a été effectuée par imagerie 3D après acquisition numérique
réalisée
au moyen du scanner (Philips helical) de l’Hôpital Universitaire Pamukkale à Denizli
selon
les paramètres suivants : épaisseur des coupes : 0,8 mm ; espace entre les coupes de
0,4
mm ; FOV : 20 cm ; matrice de 512 512 ; 175 mA ; 120 kV.
La
modélisation de chaque fragment a été réalisée au moyen du logiciel Mimics 13.1
(Materialise
1
), les fragments étant articulés via les logiciels Avizo 7 et Geomagic Studio 2012.
Les
3 fragments ont été articulés en tenant compte des sutures sagittales et coronales
conservées,
des empreintes endocrâniennes, ainsi que du plan dans lequel le fossile a été découpé
mécaniquement.
La partie gauche du torus supra-orbitaire a été reconstituée par image miroir de
la
partie droite selon un axe de symétrie sagittale. Les points de repères sagittaux servant à définir
le
plan de symétrie ont été sélectionnés de manière à être les plus distants possibles (Guipert et
Mafart,
2008). La connexion avec la partie gauche préservée de l’os frontal a été réalisée en
A. Vialet et al. / L’anthropologie 118 (2014) 74–107 77
Fig. 2. Les trois fragments crâniens constituant le fossile de Kocabas¸ – vue supérieure.
The
Kocabas¸ skull is composed by three fragments – superior view.

ajustant la ligne temporale présente sur les deux fragments pour assurer un tracé continu. La
région
glabellaire, intégralement détruite, n’a pas pu être reconstituée.
Un
nouvel examen du fossile a conduit à modifier légèrement la première reconstruction
(Vialet
et al., 2012) en avançant le fragment de frontal droit, créant ainsi un hiatus de 5 mm au
niveau
de la suture coronale. En effet, tant sur le frontal que sur le pariétal, la partie droite de la
suture
coronale est érodée. Cet ajustement permet de réduire la légère dissymétrie que présentait
la
première reconstruction. C’est cette deuxième reconstitution qui est utilisée dans cette étude
(Fig.
3).
4.
Âge individuel
Pour
appréhender l’âge individuel du crâne fragmentaire de Kocabas¸, nous avons observé le
degré
de développement des sinus frontaux. Les cavités sinusales de l’os frontal ont été
modélisées
à partir des données numériques, coupe par coupe, en vue d’obtenir leur disposition
ainsi
qu’un volume minimal.
Nettement
présentes, elles sont asymétriques. Le sinus droit est presque complètement
conservé
tandis que le gauche est altéré dans sa partie latérale, ouverte vers l’extérieur. La cavité
sinusale
droite est oblique et s’étend dans le tiers du torus supra-orbitaire jusqu’au niveau de
l’incisure
supra-orbitaire. La cavité sinusale gauche dépasse légèrement l’axe sagittal matérialisé
par
la crête frontale (Fig. 4). Sa hauteur maximale est supérieure à celle de la cavité de droite. Elle
est
aussi plus profonde selon l’axe antéro-postérieur. Le septum inter-sinusien est étroit. Le
volume
cumulé des deux cavités est de 2220 mm
3
.
Le
développement des sinus frontaux s’étend de l’âge de 3 ans et demi (Lang, 1989 ; Wolf
et
al., 1993) à la puberté (Caffey, 1993). Son extension est nette sur le crâne de Kocabas¸ dont le
A. Vialet et al. / L’anthropologie 118 (2014) 74–10778
Fig. 3. Deuxième reconstitution du fossile de Kocabas¸ utilisée dans cette étude – vue supérieure.
Second
reconstruction of the Kocabas¸ fossil used in this study – superior view.