Elucidating human prehistory from the South African fossil and osteology record

• Project/Area Number: 20KK0162
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 諏訪 元 東京大学, 総合研究博物館, 特任教授 (50206596)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 修 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (40244347) ; 佐々木 智彦 京都大学, 総合博物館, 准教授 (40826244)
• Project Period (FY): 2020-10-27 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 人類進化 / 古人口学 / 南アフリカ

Outline of Research at the Start

本研究では、南アフリカの初期人類化石等を主要対象とし、直立二足歩行の出現様式と人類の生活史戦略の時代的変遷について新たに論ずる。特に、南アフリカと東アフリカの初期人類の足骨化石の機能形態学的比較解析により、両地域の初期人類系統において直立２足歩行適応に差異があったかどうか検証を進める。また、研究分担者らが日本で構築してきた古人口学的手法を南アフリカの資料を用いて検証すると共に、南アフリカの先史時代と初期人類化石資料について応用し、長寿傾向等の人口学的特性の進化的深さとその変遷について検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、海外共同研究者との研究協力体制のもとに南アフリカの研究資料を加え、１）足骨の機能形態解析により直立２足歩行適応の進化過程について明らかにし、２）歯牙の経年変化解析により現代人的な人口学特性の進化的深さについて検証することを目的としている。2023年度には、Witwatersrand大で前年度に開始した、海外共同研究者のZipfel博士、解剖学講座のBillings教授らとの共同研究をさらに進めた。足骨の研究は、前年度のZipfel博士との共同調査を発展させ、アウストラロピテクス・セディバ、アウストロピテクス・アフリカヌス（研究者によってはアウストラロピテクス・プロメテウスに分類される全身骨格化石の「Little Foot」標本を含む）の距骨と踵骨の比較解析を進めた。セディバの距骨については、3次元形状復元を4通りの参照標本を用いて行い、踵骨の3次元復元と共に関節面領域の破損を考慮した距骨下関節と踵立方関節の形態解析を進めた。また、これら南アフリカの化石とエチオピア出土のアウストラロピテクス・アファレンシス等の化石資料の実物を用いた比較観察と3次元デジタルモデルを用いた数量解析を進めた。犬歯を用いた古人口学的研究としては、Witwatersrand大が所蔵している年齢既知現代人の犬歯標本のCT撮影を昨年度から継続して進め、遊離犬歯標本のＣＴデータ取得を終了した。臼歯咬耗に関する研究としては前年度に引き続き、縄文人の臼歯咬耗について特に第一・第二大臼歯の間の咬耗程度差について研究を進めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

国内における研究進展は引き続き順調に進んでいるが、予定していたWitwatersrand大学訪問が2022年度まで実施できず、その影響で同大におけるCT調査等が遅れている。足骨研究では、諏訪が再度Witwatersrand大を訪問し、Zipfel博士とClarke博士（リトルフット化石の責任者）との研究打ち合わせと今後の成果発表にむけた意見交換を行った。人口学研究では、Witwatersrand大学解剖学講座が所蔵する年齢既知の現代人標本群から、古人骨年齢解析の参照となる犬歯標本約100点についてCT撮影を実施、終了した。臼歯の咬耗度を用いた研究では、歯種間（M1, M2）の咬耗程度の差が、M1-M2の萌出時期の差（およそ6年）の間の咬耗量にあたることを利用し、縄文人の咬耗速度（咬耗率）を算出し、複数の先史時代から現代にいたる狩猟採集集団と比較した。縄文人の臼歯の咬耗は、決して速くなく、歯の摩耗を促進すると考えられる植物食に依存する集団より遅かった。植物に依存しない寒冷地集団と比べても、同程度あるいはやや遅い程度の咬耗速度であった。

Strategy for Future Research Activity

足骨研究については、Zipfel博士とClarke博士との打ち合わせを受け、今までの解析結果の最終化と論文発表に進む。また、現代人、現生類人猿、ニホンザルの骨・解剖資料のCTデータを用いた距骨下関節等の機能解析を進め、化石評価に役立たせる。犬歯歯髄空の経年変化による年齢評価とその古人口学的応用に関する研究については、現代人参照標本のCTデータの取得を引き続き進め、南アフリカ人データと現代日本人データとの比較を行い、経年変化における集団差について検討する。臼歯の咬耗度を用いる研究では、縄文人の咬耗速度についての研究成果をまとめると共に、化石人類への応用、評価につなげるべく、歯冠サイズを加味した咬耗量（エナメル質消費量、エナメル質残存量）の推定をすすめる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Witwatersrand大学(南アフリカ)
• [Int'l Joint Research] エチオピア国立博物館(エチオピア)
• [Int'l Joint Research] Witswatersrand大学(南アフリカ)
• [Journal Article] Estimating sexual size dimorphism in fossil species from posterior probability densities. (2021)
  • Author(s): Sasaki T, Semaw S, Rogers M, Simpson S, Beyene Y, Asfaw B, White T, Suwa G
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 118 Issue: 44
  • DOI: 10.1073/pnas.2113943118
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Canine sexual dimorphism in Ardipithecus ramidus was nearly human-like. (2021)
  • Author(s): Suwa G, Sasaki T, Semaw S, Rogers M, Simpson S, Kunimatsu Y, Nakatsukasa M, Kono RT, Zhang Y, Beyene Y, Asfaw B, White T
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Volume: 118 Issue: 49
  • DOI: 10.1073/pnas.2116630118
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Adulthood longevity of males and females during a Japanese prehistoric period, Jomon, estimated from reduction of dental pulp cavity, with additional information from clavicles. (2024)
  • Author(s): Tomohiko Sasaki
  • Organizer: American Association of Biological Anthropologists
• [Presentation] 歯髄腔から推定した縄文時代の平均余命ー男女別推定の試み (2023)
  • Author(s): 佐々木智彦
  • Organizer: 日本人類学会大会
• [Presentation] 縄文時代における歯の咬耗と死亡年齢の関係 (2023)
  • Author(s): 中村凱
  • Organizer: 日本人類学会
• [Presentation] ラミダスの犬歯小臼歯複合体とヒト系統における犬歯サイズと性差の進化的変遷 (2022)
  • Author(s): 諏訪 元、佐々木智彦
  • Organizer: 日本人類学会・日本霊長類学会連合大会
• [Presentation] 廃屋墓事例における出土人骨の年齢構成 (2022)
  • Author(s): 佐々木智彦、中村凱
  • Organizer: 日本人類学会・日本霊長類学会連合大会
• [Presentation] 縄文時代人の大臼歯咬耗速度と年齢推定 (2022)
  • Author(s): 中村凱、近藤修
  • Organizer: 日本人類学会・日本霊長類学会連合大会
• [Presentation] The rate of dental wear for the prehistoric hunter-gatherers in Japan (2022)
  • Author(s): Nakamura K, Kondo O
  • Organizer: 18th International Symposium on Dental Morphology
• [Presentation] 大臼歯形態復元による咬耗量の計量 (2021)
  • Author(s): 中村凱・近藤修
  • Organizer: 日本人類学会
• [Remarks] pdPeak (MATLAB set pf scripts)
  • URL: https://github.com/sxdm/pdPeak