Resumen de Contribuciones al estudio de la variabilidad morfológica, funcional y evolutiva del esqueleto torácico humano
Esta es una tesis sobre Antropología Física, con interés especial en el área de la Paleoantropología. En ella, se estudia la variabilidad morfológica torácica en diferentes vertientes de la biología humana, como la ontogenia, el dimorfismo sexual, la anatomía funcional, la anatomía comparada y la anatomía evolutiva. Aunque diferentes trabajos habían explorado previamente estos aspectos desde un punto de vista bidimensional, gran parte de los aspectos detallados de la morfología tridimensional aún no se conocían. Parte de esta limitación, se debía a que la metodología empleada para la cuantificación de la morfología torácica y costal (básicamente compuesta de curvas) no recogía la realidad tridimensional asociada a la biología de los organismos. Por lo tanto, al no cuantificar las tres dimensiones del tórax, las conclusiones obtenidas eran parcialmente sesgadas. Aunque este hecho es evidente observando la variabilidad humana reciente, se hace más evidente cuando se trata del estudio del registro fósil, ya que, en el caso del esqueleto torácico, este suele aparecer muy fragmentado. Para resolver el problema de la cuantificación metodológica, en esta tesis se ha desarrollado todo un protocolo que va desde la obtención de modelos tridimensionales hasta su medición detallada en un entorno virtual a través de la morfometría geométrica (MG) 3D de sliding semilandmarks. Para la obtención de datos, se han usado técnicas de imagen médica para la obtención de muestra de cajas torácicas de Homo sapiens y de otros primates hominoideos no humanos, así como técnicas de escaneo de superficie a fin de obtener modelos 3D de elementos torácicos aislados (costillas y vértebras) tanto de especies actuales como de especies extintas. Para su cuantificación, se han desarrollado protocolos de landmarks y semilandmarks, tanto para la caja torácica en su conjunto, como para sus elementos (costillas y vértebras) y se ha utilizado el método de sliding semilandmarks a través de la bending energy para convertir los semilandmarks en puntos matemáticamente homólogos, ya que, sin este proceso, los semilandmarks no cumplirían el principio de homología.
Los resultados obtenidos han mostrado que la variabilidad torácica (tanto actual como fósil) es bastante más complicada de lo propuesto hasta la fecha. De este modo, las diferencias observadas en la ontogenia y el dimorfismo sexual, podrían estar relacionadas con los patrones de respiración, la postura corporal o incluso con el tamaño del aparato digestivo y reproductivo. En cuanto a la anatomía comparada, se observa que la realidad morfológica 3D torácica de Hominoidea, no responde a las clasificaciones de tórax en forma de barril (Homo e Hylobates) y tórax en forma de embudo (Pongo, Pan, Gorilla) propuestas clásicamente en la literatura, sino que Pongo está morfológicamente más próximo a Homo e Hylobates que al resto de grandes simios. Respecto a la anatomía evolutiva de la caja torácica, los resultados aquí presentados apuntan a que la morfología del tórax superior expandido (característica de Homo sapiens) probablemente apareció antes que la morfología moderna del tórax inferior (proporcionalmente más estrecha). De este modo, la caja torácica de Australopithecus y de los primeros Homo, podría estar caracterizada por una parte inferior amplia (hipotéticamente arcaica), posiblemente heredada de homínidos del Mioceno como Pierolapithecus, y por una parte superior expandida (hipotéticamente derivada), similar a Homo sapiens. Este patrón de cajas torácicas inferiormente amplias podría estar presente incluso en Neandertales, aunque debido al mayor tamaño torácico de estos con respecto a especies previas, algunas ligeras diferencias debidas a factores alométricos o isométricos también serían esperables. Futuros trabajos deberían de ir encaminados a la cuantificación detallada no solo de los elementos aislados de la caja torácica de especies fósiles, sino también al estudio de como la interacción entre las partes (costillas y vértebras), tienen relevancia para entender los cambios del todo al que pertenecen (tórax). Adicionalmente, otros campos que no son recogidos en la presente tesis, como la ontogenia torácica de especie fósiles, la variabilidad o la anatomía comparada de primates con la inclusión de fósiles de primeros Hominoideos (como Pierolapithecus) también deberán ser estudiados en el futuro.
