Investigating El Argar through forensic facial

Abstract

La recerca plantejada en aquesta tesi és una aproximació multidisciplinar a l’estudi de El Argar: una societat de l’edat del bronze del sud-est d’Ibèria. Aquesta tesi aplega 40 cares representades a partir dels cranis de persones enterrades als jaciments argàrics de La Bastida (Totana, Murcia) i La Almoloya (Pliego/Mula, Murcia) mitjançant els mètodes emprats per la pràctica forense. És el corpus més gran de representacions facials d’un únic jaciment prehistòric publicat fins el moment. Aquest esforç aspira a avaluar el potencial de la representació facial com a mètode independent per estimar la informació genètica i formalitzar hipòtesis dins l’àmbit de l’arqueologia del parentiu. Aquesta recerca es fonamenta en dues premisses: (1) que és possible retratar la morfologia facial emprant la morfologia craniana com a punt de referència i aconseguir un nivell d’exactitud significatiu seleccionant directrius validades; i (2) que a les nostres cares hi ha un percentatge de petjada genètica, com així ho demostren les semblances fisiològiques observables entre parents propers i, sobre tot, nombrosos estudis sobre associació genòmica (GWAS) i patrons d’herència.

Per assolir el nostre objectiu hem elaborat un estudi cec sobre la hipotètica manifestació de parentiu genètic en la variació de la morfologia facial en una mostra argàrica. Les anàlisis estadístiques de morfologia facial han estat realitzades mitjançant les eines del programari de morfometria geomètrica tridimensional (3DGM) i emprant una configuració de punts de referència anatòmics superposats damunt d’aquelles àrees que s’hi troben sota un marcat control genètic. Els resultats ens han permès hipotetitzar dues possibles relacions genètiques molt properes entre individus de La Almoloya. La primera estableix una relació de parentiu entre els homes de les tombes AY42 y AY80; la segona vincula l’home de la tomba AY38 amb l’individu infantil més gran de l’AY30. Els resultats d’ADN antic es publicaran properament i determinaran si aquestes relacions van existir i, en cas positiu, quin grau de parentiu expressen. Si les relacions que proposem són validades, llavors aquesta recerca contribuirà a cimentar l’aproximació facial com a mètode valuós per formular hipòtesi d’afinitat biològica, especialment en aquell casos on no és possible extreure informació genètica de les restes esquelètiques.

La investigación desarrollada en esta tesis es una aproximación multidisciplinar al estudio de El Argar, una sociedad de la Edad del Bronce que se estableció en el sureste de la península ibérica (ca. 2200-1550 cal ANE). Esta tesis presenta la representación de 40 rostros que toman como referencia los cráneos de individuos de los yacimientos argáricos de La Bastida (Totana, Murcia) y La Almoloya (Pliego/Mula, Murcia) recurriendo a los mismos métodos empleados en casos forenses. Es el corpus más amplio de representaciones faciales para un único asentamiento prehistórico realizado hasta la fecha. La tesis tiene como objetivo evaluar el potencial de la representación facial como un método independiente para acceder a la información genética y formalizar hipótesis en la investigación arqueológica del parentesco. Nuestro punto de partida se basa en dos premisas: (1) que es posible representar la morfología facial utilizando el cráneo como referencia y lograr un nivel significativo de exactitud a través de una selección de pautas validadas; y (2), que nuestros rostros manifiestan parte de nuestra huella genética, como demuestran las similitudes fisiológicas observables entre familiares cercanos y numerosos estudios sobre asociación genómica (GWAS) y los patrones de herencia.

Para ello, se realizó un estudio ciego con el fin de evaluar la manifestación hipotética de la relación genética en la variación de las formas faciales en una muestra argárica. Los análisis estadísticos de la forma facial se procesaron con el conjunto de herramientas de morfometría geométrica tridimensional (3DGM), utilizando una configuración de puntos de referencia sobre áreas del rostro que están bajo un fuerte control genético. Los resultados nos permitieron formular hipótesis acerca de dos posibles relaciones genéticas cercanas entre individuos de La Almoloya. La primera hipótesis propone una relación de parentesco entre los hombres de las tumbas AY42 y AY80; la segunda vincula el hombre de la tumba AY38 al infantil de AY30. Los resultados de ADN antiguo de estos individuos se publicarán en un futuro próximo y revelarán si los mismos tienen lazos de parentesco y en qué grado. En el caso en que estas relaciones se vean validadas por datos externos, la presente investigación ayudará a cimentar la aproximación facial como un método ventajoso para formular hipótesis de parentesco, sobre todo en aquellos casos en los que no es posible recuperar información genética de restos óseos.

The research in this dissertation is a multidisciplinary approach to the study of El Argar, a Bronze Age society established in southeastern Iberia (ca. 2200-1550 cal BCE). This dissertation gathers 40 faces represented from the skulls of individuals buried at the Argaric sites of La Bastida (Totana, Murcia) and La Almoloya (Pliego/Mula, Murcia), using the same methods employed by forensic practitioners. It is the most extensive corpus of facial representations from a single prehistoric settlement published to date. This effort aims to evaluate the potential of facial representation as an independent method to assess genetic information and formalize hypotheses in the archaeology of kinship. Our research question is founded on two premises: (1) that it is possible to depict facial morphology using cranial shape as a reference and achieve a significant level of accuracy by selecting validated guidelines; and (2) that our faces carry a percentage of our genetic imprint, as demonstrated by observable physiological similarities between close relatives and, most importantly, numerous studies on genome association (GWAS) and heritability patterns.

To address this question, a blind study was performed on the hypothetical manifestation of genetic relatedness in the variation of facial shapes in an Argaric sample. The statistical analyses of facial shape were processed with the three-dimensional geometric morphometrics (3DGM) toolset, using a sparse landmark configuration that overlaps areas under strong genetic control. The results led us to formulate hypotheses for two possible close genetic relationships between individuals from La Almoloya. The first hypothesis proposes a kinship relation between the men from tombs AY42 and AY80; the second links the man from tomb AY38 to the eldest child from AY30. The aDNA results are to be published soon and will disclose whether they shared a connection and, if it exists, to what level. Should these relationships be externally validated, then this research will help cement facial approximation as a valuable method to formulate hypotheses of relatedness, especially in those cases where it is not possible to retrieve genetic information from skeletal remains.