Characterisation of the biodiversity and biological affinities in the first farmers and last hunter-gatherers from northeast iberia by dental morphology analysis

Abstract

Aquesta tesi es centra a l'estudi de les relacions biològiques entre els grups humans durant la transició del Mesolític (9.500 cal BCE - 5.500 cal BCE) al Neolític (5.600 cal BCE - 2.200 cal BCE) en el Nord-est de la Península Ibérica. El procés de Neolitització al Oest d'Europa, i en concret a la Península Ibérica, ha estat un tema de intens debat entre arqueòlegs i entre antropòlegs. En aquest treball es pretén analitzar aquesta qüestió mitjançant l'estudi dels caràcters dentals no-mètrics. La mostra analitzada per al treball inclou restes de jaciments Mesolítics de tota la geogràfia Peninsular; Neolítics i Calcolítics principalment del Nord i Nord-est de la Península, i Sud de França; i jaciments de l'Edat del Bronze del Nord i Nord-est de la Península. En total, aquestes mostres provenen de 100 jaciments, i contemplen un número mínim de 1.391 individus i 17.262 dents. Els resultats indiquen que les poblacions humanes de la Península Ibérica presenten morfologies dentals compatibles amb el complex Eurodont des de abans del Neolític. A més a més, encara que certs factors ambientals poden afectar la formació de les dents i de la morfologia en els individus, a nivell poblacional no ho hem identificat. Per tant, la morfologia dental resulta un indicador fiable sobre les relacions entre els grups humans d'aquest context concret. S'observa als resultats que les mostres del Paleolític Superior i Mesolític de diverses zones de la Península (costa Atlàntica Portuguesa, zona Cantàbrica i la costa Mediterrània) no eren biològicament diferents entre elles. No obstant, totes eren diferents de les poblacions Italianes dels mateixos períodes. En quant a les mostres del Neolític Inicial i Mig, els resultats indiquen que n'hi havia diferencies biològiques entre algunes d'elles. Per exemple, les mostres de les zones litorals i pre-litorals de Catalunya que són incloses a la cultura del Sepulcres de Fossa, es diferenciaven significativament d'aquelles de la zona del Solsonès i Andorra. A més a més, tots dos grups mostren valors d'afinitat semblants respecte a grups del Neolític de Navarra. Tanmateix, quan aquestes mostres van ser comparades amb mostres del Sud de França, es va observa que les mostres Franceses properes a la costa Mediterrània (Provença), no mostraven diferencies amb cap de les Ibèriques, mentre que les de l'interior si que es diferenciaven dels grups Navarrès i del litoral Catalan. Durant el Calcolític i l'Edat del Bronze les diferències entre els grups de la Península van disminuir, i de fet, en aquest últim període no s'observen diferències biològiques entre les mostres analitzades. Finalment, els resultats sobre la relació entre els grups Caçadors-Recolectors i Agricultors de la Península Ibèrica són heterogenis. Les mostres Neolítiques de Navarra són més semblants a les dels Caçadors-Recolectors, mentre que les de la zona dels Pirineus i litoral Mediterrània difereixen d'aquestes en sentits diferents. Durant el Calcolític, les mostres són més semblants als Caçadors-Recolectors que al període anterior, i la mostra de l'Edat del Bronze presenta grans afinitats amb respecte aquests. Per tant, el procés de Neolitització sembla que va ser complex, amb un impacte diferent de les poblacions immigrants a les varies zones del Nord-est Peninsular. A més a més, els resultats indiquen que aquesta entrada de poblacions agricultores va poder tenir dos orígens diferents: la Mediterrània i els Pirineus.

El tema principal de esta tesis son las relaciones biológicas entre los grupos humanos durante transición del Mesolítico (9.500 cal BCE - 5.500 cal BCE) al Neolítico (5.600 cal BCE - 2.200 cal BCE) en el Nordeste de la Península Ibérica. Asimismo, las relaciones entre las diferentes poblaciones Neolíticas de dicha área geográfica. El proceso de Neolitización de la Península y el Oeste de Europa en general, y su modo de desarrollo ha generado un intenso debate entre arqueólogos y entre antropólogos durante décadas. En este trabajo se pretende analizar esta cuestión mediante el estudio de los caracteres dentales no-métricos. La muestra analizada para el trabajo incluye restos de yacimientos Mesolíticos de toda la Península; Neolíticos y Calcolíticos principalmente del Norte y Nordeste Peninsular, y Sur de Francia; y yacimientos de la Edad del Bronce del Norte y Nordeste de la Península. En total, estos suman 100 yacimientos, de los cuales se han estudiado un mínimo de 1.391 individuos y 17.262 dientes. Los resultados indican que las poblaciones humanas de la Península presentan morfologías dentales compatibles con el complejo dental Eurodonte desde el Mesolítico. Además, aunque diversos factores ambientales pueden afectar la formación dental y la morfología a nivel individual, esto no ocurrió a una escala poblacional. Por tanto, la morfología dental resulta un indicador fiable sobre las relaciones entre grupos humanos en este contexto concreto. Se observa en los resultados que las muestras del Paleolítico Superior y Mesolítico de diversas zonas de la Península (costa Atlántica Portuguesa, zona Cantábrica y costa Mediterránea) no eran diferentes biológicamente entre ellas. Sin embargo, todas eran diferentes de poblaciones Italianas coetáneas. En cuanto a las muestras del Neolítico Temprano y Medio, los resultados indican que algunas eran biológicamente diferentes entre ellas. Por ejemplo, las muestras incluidas en la cultura de los Sepulcros de Fosa de zonas costeras y pre-litorales de Cataluña difieren significativamente del las muestras del mismo periodo halladas en la región del Solones y Andorra. Además, los dos grupos presentan valores de afinidad parecidos respecto a los grupos del mismo periodo de Navarra. Asimismo, cuando estas muestras fueron comparadas con aquellas del Sur de Francia, se observó que las muestras Francesas cercanas a la costa Mediterránea, no presentaban diferencias con ninguna de las Ibéricas, las del interior sí que se diferenciaban del grupo Navarro y el litoral Catalán. Durante el Calcolítico y la Edad del Bronce las diferencias entre los grupos de la Península disminuyeron, y de hecho en este último periodo no se observa diferencia biológica alguna entre las muestras analizadas. Finalmente, los resultados sobre la relación entre los grupos Cazadores-Recolectores y Agricultores de la Península Ibérica son heterogéneos. Aquellas muestras Neolíticas de Navarra son las más parecidas a los Cazadores-Recolectores, mientras que las de la zona de los Pirineos y litoral Mediterráneo difieren en distintos sentidos de ellos. Durante el Calcolítico, las muestras son más parecidas a los Cazadores-Recolectores que en los periodos anteriores, y la muestra del Bronce muestra fuertes afinidades con respecto a los mismos. Por lo tanto, el proceso de Neolitización fue heterogéneo, con diferentes niveles de impacto de poblaciones inmigrantes en las varias zonas del Nordeste Peninsular. Además, los resultados indican que esta entrada de poblaciones pudo tener dos orígenes diferentes: la costa Mediterránea y los Pirineos.

The main subject of this dissertation is the biological aspect of the human transition from Mesolithic (9,500 cal BCE – 5,500 cal BCE) to Neolithic (5,600 cal BCE – 2,200 cal BCE) in the Northeast of the Iberian Peninsula, and the biological relationships among the Neolithic populations of the same area. How this process, called Neolithisation, occurred in Western Europe, and concretely in the Iberian Peninsula, has produced a major debate within archaeologists and anthropologists during many decades. The methodology used to address this question has been the study of non-metric dental traits.

The analysed sample comprises Mesolithic sites from along the Iberian Peninsula; Neolithic and Chalcolithic samples from the North and Northeast of the Peninsula, and Southern France; and Bronze Age samples from the North and Northeast of the Iberian Peninsula. In total, 100 sites have been analysed, where a minimum number of 1,391 individuals were recovered and 17,262 teeth analysed for this work.

The results indicate that prehistoric populations from the Iberian Peninsula since the Mesolithic presented a dental morphological pattern that is compatible, for most traits, to the Eurodont dental pattern described for current Western European populations. Additionally, although it has been recorded that environmental factors might affect tooth formation and morphology in individual levels, this did not happen in a population scale. Thus, dental morphology proved to be stable enough to provide reliable information on the relationships between human populations in this concrete case.

Moreover, it is observable that the Pre-Neolithic samples from the Upper-Palaeolithic and Mesolithic periods from the different areas of the Peninsula (Portuguese Atlantic coast, Cantabrian Fringe, and Eastern Mediterranean coast) were not biologically different between each other. In contrast, all of them were different from Italian samples from the same period.

Regarding the Early- and Middle-Neolithic samples, the results show that there were significant differences between some of them. For example, the sample related to the Sepulcres de Fossa culture in the coastal and pre-coastal valleys from Catalonia, significantly diverged from the same period’s sample from the Solsonian region and Andorra (in the Catalan Pyrenees). These two groups diverged both in the geographical dispersion and the funerary practices. Moreover, both of them presented similar affinity values in relation to Early- and Middle-Neolithic samples from Navarre, in the Upper Ebro Valley. In addition, when the samples were compared to Farmer groups from Southern France, the results showed that while those samples from the Provence and Rhône Valley did not present differences with any of the Iberian samples, those from inland areas near the Pyreneans differed from the Navarrean and Sepulcres de Fossa groups.

On the other hand, during the Chalcolithic and Bronze Age the differences between samples from the different areas of the Peninsula decreased, and in the Bronze Age there were no observable biological differences between the groups.

Finally, in regards to the relationship between Hunter-Gatherer and Farmer populations in the Iberian Peninsula, the current results show that this was heterogeneous. The Neolithic samples that biologically were closer to the Hunter-Gatherers were those from the Upper Ebro valley, while the samples from the Pyrenean and Mediterranean areas diverge in different directions from them. During the Chalcolithic the samples resembled more to the Hunter-Gatherers than in previous periods, and the Bronze Age population showed strong affinities to the Upper-Palaeolithic and Mesolithic sample. Hence, the process of Neolithisation was heterogeneous, with different impacts of incoming populations in the various areas of the Peninsula. Furthermore, the results indicate that the influx migh have two different origins, the Mediterranean coast and through the Pyreneans.