La patelle hominine SKX 1084 du membre 2 de Swartkrans en Afrique du Sud : analyse intégrée de sa morphologie externe et de sa structure interne

SKX 1084 is an isolated partial patella from Swartkrans Member 2, South Africa, attributed to a small-bodied Paranthropus robustus. This study provides complementary information on its outer conformation and, for the first time for a fossil hominin patella, documents its inner structure in the perspective of adding biomechanically-related evidence to clarify its identity. We used X-ray micro-tomography to investigate SKX 1084 and to extract homologous information from a sample of 12 recent human, one Neanderthal, and two adult Pan, patellae. We used geometric morphometrics to compare the outer equatorial contours. In SKX 1084, we identified two cancellous bony spots suitable for textural assessment (trabecular bone volume fraction, trabecular thickness, degree of anisotropy), and two related virtual slices for measuring the maximum cortico-trabecular thickness (CTT) of the articular surface. SKX 1084 shows a more complex articular shape than that for Pan, but still simpler than typical in Homo sapiens. At all sites, its CTT is thinner compared to Pan and approaches the condition in humans. This is also true for the expanded volume of the cancellous network. However, at both investigated spots, SKX 1084 is systematically intermediate between Homo and Pan for trabecular bone volume fraction and trabecular thickness, a pattern already shown in previous analyses on other Paranthropus postcranial remains. In the absence of any structural signal from patellae unambiguously sampling Paranthropus, as well as of comparable evidence extracted from specimens representing early Homo, our results do not allow rejection of the original taxonomic attribution of SKX 1084.SKX 1084 est une patelle isolée incomplète du membre 2 de Swartkrans, en Afrique du Sud, attribuée à un individu Paranthropus robustus de petite taille. La présente étude apporte des informations complémentaires sur sa conformation externe. Elle dévoile également, pour la première fois chez un hominine fossile, des caractéristiques de sa structure interne permettant d’extraire des informations biomécaniques pour clarifier son identité. Nous avons utilisé la microtomographie à rayons X pour étudier SKX 1084 et extraire des informations homologues à partir d’un échantillon composé de 12 patelles humaines récentes, un Néandertalien et deux chimpanzés, et appliqué la morphométrie géométrique pour comparer leurs contours externes. Nous avons identifié deux régions dans le tissu trabéculaire de SKX 1084, qui sont adaptées à l’évaluation texturale (densité osseuse, épaisseur trabéculaire, degré d’anisotropie), et nous avons extrait deux coupes virtuelles pour mesurer l’épaisseur cortico-trabéculaire maximale (CTT) de la surface articulaire. SKX 1084 présente une forme articulaire plus complexe que celle des chimpanzés, mais plus simple que celle d’Homo sapiens. Son CTT est partout moins épais par rapport à Pan et se rapproche de la condition humaine. Ceci est également vrai pour le volume global du réseau trabéculaire. Cependant, pour les deux régions étudiées, SKX 1084 montre une densité osseuse et une épaisseur trabéculaire intermédiaire entre Homo et Pan, une tendance déjà observée dans de précédentes analyses d’autres restes postcrâniens de Paranthropus. En l’absence de toute information quant au signal structural d’autres patelles de Paranthropus ainsi que d’éléments comparables issus des premiers représentants du genre Homo, nos résultats ne permettent pas de rejeter l’attribution taxonomique originale de SKX 1084.The DST-NRF, the European Commission (EACEA), Erasmus Mundus programme, AESOP and AESOP+ consortia.http://www.journals.elsevier.com/comptes-rendus-palevolAnatom