RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

SULLE TRACCE DI HOMO ERECTUS LUNGO LA COSTA OCCIDENTALE DEL MAR ROSSO DALL'ERITREA AL SUDAN: AMBIENTI E POPOLAMENTO UMANO DURANTE IL PLEISTOCENE

Università di riferimento

Università degli Studi di ROMA "La Sapienza" - BIOLOGIA ANIMALE E DELL'UOMO - ROMA(RM)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Alfredo COPPA

Descrizione

Sulla base dalle evidenze paleoantropologiche oggi disponibili per la Dancalia eritrea (in Abbate et al. eds. 2004), i principali obiettivi del Progetto di ricerca sugli ambienti e sul popolamento umano dell'Africa centro-settentrionale orientale attraverso la costa occidentale del Mar Rosso, tra Eritrea e Sudan, sono: a) la caratterizzazione dei reperti umani fossili craniali e dentari scoperti nell'area di Buia (Abbate et al. 1998; Rook et al. 1998, 1999; Macchiarelli et al. 2002, 2004a, b); b) il loro confronto diretto con la documentazione paleoantropologica disponibile per il Pleistocene antico e medio africano (Wood 1991; Leakey & Walker 1993; Rightmire 1993, 1996, 1998; Asfaw et al. 2002; Anton 2003; Potts et al. 2004); c) il loro inquadramento nel contesto del record di H. erectus s.s. asiatico (Rightmire 1998; Baba et al. 2000, 2003; Arif et al. 2001; Anton 2002, 2003); d) la stima della taglia corporea e delle caratteristiche morfologiche legate al sesso a partire dagli elementi pelvici rinvenuti a Uadi Aalad (Macchiarelli et al. 2002, 2004b; Bondioli et al. 2005; e) l'estensione dell'esplorazione sistematica dei depositi fossiliferi verso il Sudan meridionale, finalizzata all'identificazione di ulteriori reperti umani fossili ed alla comprensione delle dinamiche di formazione dei siti antropizzati.
UA 31 rappresenta un cranio adulto quasi completo, privo di mandibola. Il reperto include la porzione neurocraniale ben preservata e, fatto di grande eccezionalità nel contesto umano fossile africano e asiatico, gran parte dello scheletro facciale (cf. Rightmire 1998; Anton 2002, 2003); manca invece di parte della base e, nonostante la persistenza in situ di alcune radici mascellari, di tutte le corone dentarie (dallo stesso sito provengono però già due reperti integri relativi alla dentizione secondaria: UA 222 e 369). Dopo una lunga e delicata fase di preparazione e restauro, la cavità endocranica del reperto, vera miniera di informazioni sulla morfo-architettura encefalica, è oggi completamente libera da sedimento ed integra in gran parte della sua anatomia (in Macchiarelli et al. 2004b). La stima corretta del volume endocranico dell'individuo è di 950 cc (per confronti, vedi Conroy et al. 2000; Asfaw et al. 2002).
E' fondamentale sottolineare che nel 2003, a pochi metri dal punto di giacitura originaria di UA 31 e dei due resti associati di osso dell'anca (UA 173 e UA 405), é stata rinvenuta una porzione di osso pubico umano includente la sinfisi in ottimo stato di conservazione (UA 466). Per valutare l'eccezionalità della scoperta, basti considerare che UA 466 rappresenta la più antica sinfisi pubica disponibile nel record fossile umano, la sola datata al Pleistocene inferiore. Nonostante le relazioni tra UA 173, UA 405 e UA 466 non siano state ancora chiarite, l'analisi morfologica e dimensionale preliminare di UA 466 indica il sesso maschile (Bondioli et al. 2005), mentre il segnale morfologico dell'ileo (UA 173, UA 405) suggerisce piuttosto quello sesso femminile (Macchiarelli et al. 2004b). Questa contraddizione, che potrebbe rivelarsi soltanto apparente ad uno studio analitico e comparativo approfondito, é comunque di fondamentale importanza come segnale per la stima del grado di dimorfismo morfo-dimensionale caratteristico di Homo erectus/ergaster (per una descrizione sintetica comparativa delle ossa dell'anca fossili ER 3228 e OH 28, vedi Rightmire 1993).

Nell'ambito del Progetto, presso il Laboratory of Palaeontology allestito dalla Missione Italiana all'ERITREA NATIONAL MUSEUM di Asmara, in collaborazione con altre strutture tecnico-scientifiche (e.g., di tipo ospedaliero) attualmente disponibili in Eritrea, si prevedono i seguenti interventi sui fossili umani di Buia:
1. realizzazione di un nuovo record radiografico ad alta risoluzione dell'insieme dei reperti postcraniali (incluso UA 466) mediante l'utilizzo di speciali films di tipo industriale ed applicazione di tecniche avanzate di analisi digitale di immagine per l'estrazione del segnale funzionale trabecolare (cfr. Macchiarelli et al. 2001);
2. realizzazione di una nuova serie di rilievi tomografici (di 1 mm di spessore, al massimo) per ricostruzione digitale tridimensionale dell'insieme dei reperti e, soprattutto, per ricostruzione integrativa e modellizzazione virtuale dell'osso dell'anca. (A riguardo, va sottolineata la qualità purtroppo solo molto modesta del record tomografico disponibile fino ad oggi per UA 31, che non consente ancora rilievi comparativi soddisfacenti con reperti umani fossili come ER 3733, OH 9, Bodo, per i quali la documentazione digitale disponibile é di qualità senz'altro superiore);
3. sulla base di 2., realizzazione del modello eso- ed endocranico digitale di UA 31 tramite tecniche di sogliatura e segmentazione dell'immagine tomografica originale (cfr. Recheis et al. 1999; Conroy et al. 2000);
4. estensione dei rilievi della superficie esterna, delle rime di frattura e delle cavità interne di UA 31 e dei reperti postcraniali a mezzo di telecamera interfacciata a sistema microscopico per valutazioni integrative di natura tafonomica sulle dinamiche post-deposizionali dei reperti (cf. Fiore et al. 2003, 2004a, b);
5. completamento del record di repliche in resina ad alta risoluzione della superficie esterna della totalità dei reperti per realizzazione di un atlante topografico in scala 1:1 basato su immagini SEM;
6. integrazione delle analisi morfologiche di cui al punto 3. con quelle basate sull'impronta endocranica diretta dei rami dell'arteria meningea per valutazioni paleoneurologiche;
7. realizzazione dei modelli stereolitografici endo- ed esocranio di UA 31 in scala 1:1 in resina trasparente, generati a partire dal nuovo database tomografico per analisi e confronti e per esposizione museale;
8. micro-tomografia (scansioni di 30 micrometri) dei reperti dentari e di porzioni selezionate di UA 31 (variazione topografica dello spessore dello smalto dentario e volumetria camera pulpare; morfologia orecchio interno; volumi cavità paranasali) (cf. Rook et al. 2004; Macchiarelli & Bondioli 2005) da realizzarsi attraverso l'impiego di un apparecchio µCT tempoaneamente trasportato ad Asmara;
9. integrazione del record stereofotogrammetrico dei reperti;
10. elaborazione dei rilievi di "morfometria geometrica" tramite landmarks già realizzati nel corso del 2004 sull'esocranio UA 31 (cfr. O'Higgins 2000) ed estensione del medesimo tipo di analisi alle tre porzioni di ossa dell'anca.

Con specifiche finalità di i) validazione dell'inquadramento tassonomico di UA 31 (Homo aff. H. erectus) attraverso analisi comparativa dei reperti fossili africani del Pleistocene inferiore e inferiore-medio descritti (o ri-descritti) più recentemente (Asfaw et al. 2002; Anton 2003, 2004; Potts et al. 2004), e di ii) comparazione del record di Buia con le evidenze attualmente disponibili per il taxon H. erectus s.s. nel suo complesso, il corpus dei dati dei reperti eritrei sarà posto a confronto con la documentazione paleoantropologica originale disponibile presso diversi musei africani (Addis Ababa, Nairobi, Johannesburg) e con i fossili umani indonesiani suscettibili di confronto.
Un'azione fondamentale consisterà nel confronto diretto di UA 31 con la coeva calotta cranica di Daka, in Etiopia, reperto chiave per la comprensione delle dinamiche evolutive di H. erectus s.l. in Africa (Asfaw et al., 2002; Gilbert et al. 2003). Accanto ad una similarità morfologica di dettaglio evidenziata dall'analisi cladistica, le nostre analisi morfometriche preliminari indicano infatti anche importanti differenze dimensionali tra i due reperti (Macchiarelli et al. 2004).
Come già per il passato, sono ovviamente previsti specifici stages di formazione del personale tecnico-scientifico dell'ERITREA NATIONAL MUSEUM di Asmara alle procedure e tecniche di restauro, trattamento, documentazione, analisi e conservazione dei reperti umani fossili.
Per quel che riguarda lo studio delle biodinamiche evolutive a livello macro-regionale, il Progetto prevede: i) l'estensione quantitativa e qualitativa della raccolta di dati su reperti umani pleistocenici (tra gli altri, quello sudanese di Singa) e su collezioni oloceniche di confronto disponibili in diversi musei europei provenienti dall'area sudanese; ii) l'elaborazione di modelli interpretativi testabili sul divenire biologico e sulle fasi di adattamento e differenziazione dei gruppi nel complesso unitario dell'areale in relazione alle variabili ambientali nel corso del Pleistocene; iii) la definizione di un quadro conoscitivo di riferimento sulla diversità biologica delle popolazioni attraverso il tempo. Proprio a tale fine il presente progetto intende in oltre ampliare le strategie di documentazione e ricostruzione in una prospettiva diacronica, iniziando una sistematica osservazione delle parti superiore delle sequenze sedimentarie perilacustri, corrispondenti alle fasi terminali del Pleistocene, rappresentate dalle sequenze alluvionali fluviali incluse nella serie detta Wara Sand and Gravel e, nella sequenza lacustre immediatamente successiva, detta Goreia Formation. Tali orizzonti stratigrafici, sinora praticamente ignorati dalle attività di ricognizione (che comprensibilmente, nelle fasi iniziali del progetto, si concentrarono sul sito del cranio e sui depositi sincronizzabili) rappresentano ovvi candidati per l'identificazione di contesti deposizionali e assemblaggi litici riconducibili al fasi più tarde del Paleolitico Inferiore e forse a quello Medio. In passato, la presenza di tali industrie nel bacino di Buya è stata ipotizzata a più riprese, ma al momento senza identificazioni definitive e campionature pertinenti. Il rinvenimento e la documentazione di simili siti, osservati nei propri contesti geomorfologici e deposizionali, rappresenterà una fondamentale integrazione all'archivio locazionale GIS e il presupposto per una nuova fase di ricerca e definizione archeologica. Inoltre, osservazioni sporadiche di superficie effettuate su vari e vasti lembi della formazione geologica nota come Boulders beds (databili a non oltre 300,000 anni fa) da tempo avevano portato all'identificazione di vasti complessi edilizi comprendenti basi di capanne in pietra e vaste necropoli con una tipologia diversificata di sepolture monumentali. Alcuni degli abitati a capanne rotonde risultano sub-attuali o tutt'ora frequentati dalle etnie semi-nomadiche locali. Altri presentano invece ceramica presumibilmente databile alla tarda età del Bronzo o all'età del Ferro, vasi e strumenti in pietra levigata. Attualmente non sappiamo in che misura, o su che archi cronologici, i complessi tombali monumentali che spesso sorgono nei pressi degli abitati ne riflettano i tempi di occupazione. Poiché le forti dinamiche di erosione stanno aggredendo numerosi monumenti funebri, si procederà, in accordo ai colleghi Eritrei, a osservazioni di dettaglio dei contesti monumentali in crollo, con il duplice scopo di ottenere dei resti ossei umani da avviare alla datazione mediante 14C e di accertare la presenza di elementi di corredo potenzialmente diagnostici in senso culturale e/o cronologico.
In questo caso, le foto satellitari ad altissima risoluzione Quickbird (0,8 m di risoluzione) si sono rivelate uno strumento essenziale di indagine topografica e documentazione archeologica. Dalle immagini, infatti, sono ben riconoscibili non solamente gli impianti tombali di grandi dimensioni, ma la localizzazione e la forma delle stesse basi di capanne in ciottoli fluviali. Le immagini, alla prova dei fatti, permettono non solamente di effettuare delle vere e proprie "ricognizioni virtuali" di vaste porzioni di territorio, ma anche di procedere alla realizzazione in ambiente GIS di una base cartografica di massima di ciascuno dei siti maggiori, sommaria ma tale da poter essere dettagliata a terra con procedure di registrazione topografica e analisi e restituzione archeologica estremamente semplificate.
In questa prospettiva, l'archivio topografico-geomorfologico-archeologico del progetto potrà estendersi in un'unica porzione di territorio Dancalo – pur se variamente articolato dal punto di vista geografico ed ecologico – dalle fasi antiche del Pleistocene alla soglia dell'età storica. Le esperienze in corso di maturazione, e le ipotesi normative di operatività sul campo dovranno essere messe a buon frutto, in un immediato futuro, esportando il tutto in un secondo territorio ed elaborando un parallelo progetto di indagini archeologiche. La regione marginale costiera delle alteterre Sudanesi, da questo punto di vista, rappresenterà lo sbocco più appropriato e promettente.
Come ultima attività prevista, ma non certo di minore importanza, vi è la continuazione dello strudio di dettaglio del sito che ha restituito i resti fossili di Homo. La recente scoperta di un nuovo frammento, probabilmente pertinente ad un altro individuo, suggerisce infatti che al di sotto dei sedimenti sciolti giacenti sul fianco della collina e nello strato di accumulo esosionale presente ai suoi piedi sia possibile recuperare ulteriori frammenti di ossa e denti fossili di Homo. A tal fine si intende provvedere, in accordo con le Autorità Eritree, alla rimozione e setacciatura a maglia fine di detti sedimenti e al recupero degli artefatti e dei fossili così recuperati che potranno essere studiata presso il Laboratorio di Asmara.

Il sito di Homo
Questa importante località sarà documentata mediante fotografia digitale verticale. Una macchina digitale sarà sospesa da un punto para-zenitale, ottenendo immagini che verranno corrette per via fotogrammetrica. La documentazione spaziale di strati, ossa e strumenti litici sarà ulteriormente dettagliata numerando ciascun oggetto al suolo e nelle immagini. In tal modo si limiterà il disturbo causato dal calpestio richiesto dalle più convenzionali tecniche di documentazione. La superficie del rilievo sarà quindi osservata in dettaglio, studiando in particolare gli addensamenti di ossa e strumenti litici già messi in carta nel 2001. Verranno ricercati nuovi reperti ominini ossei e dentari e strumenti. Tutto sarà fotografato, in caso disegnato e rimesso al suo posto. L'analisi paleotecnologica degli strumenti, dei nuclei, delle schegge e delle ossa (inclusa una ricerca sul possibile ricongiungimento di manufatti litici e ossa) integrerà lo studio tipologico dell'industria e la comprensione delle relazioni di associazione tra i manufatti e gli ecofatti di superficie. Le ossa con tracce di taglio/macellazione saranno fotografate in dettaglio e, solo in caso di reale necessità, alcuni esemplari verranno rimossi e trasportati in laboratorio per ulteriori approfondimenti. Limitati asporti di sedimenti di superficie (sia verticali, sia orizzontali) aiuteranno la ricerca e l'interpretazione di indicatori di specifici processi sedimentologici (per esempio lingue sabbiose o ghiaiose per il trasporto idrico, interfacce erosive). Tutti i sedimenti rimossi saranno setacciati con maglie di <1 mm.