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Riassunto
Le impronte fossili di ominini sono reperti di interesse paleoicnologico e paleoantropologico . Queste tracce sono oggetto di ricerca al fine di acquisire prove sull'andatura, la forma e le dimensioni del piede di chi le ha lasciate, consentendo così ai paleoantropologi di fare inferenze sugli adattamenti alla locomozione bipede e sull'antropometria degli ominini autori delle orme.
Lo studio delle impronte fossili viene affrontato principalmente attraverso la loro analisi morfometrica. Questa operazione è coadiuvata dal confronto con analoghi moderni, grazie ad esperimenti volti alla creazione di impronte in condizioni controllate, per supportare l'interpretazione dei siti ad orme di ominini.
In questo lavoro di Tesi ci si è dedicati alla revisione delle metodologie applicate alla ricostruzione delle dimensioni corporee di ominini sulla base delle orme fossili. In particolare ci si è interessati agli studi effettuati sulle impronte di Laetoli. Queste tracce si trovano in Tanzania, sono antiche di 3,66 milioni di anni e sono attribuite ad Australopithecus afarensis. Si tratta delle orme di un totale di cinque individui, ritrovate in due siti coevi e vicini tra loro.
A partire dalla ricerca bibliografica è stato impostato uno studio attualistico dedicato ad approfondire le relazioni esistenti tra la morfologia delle impronte umane e le caratteristiche antropometriche dei loro autori, specificamente l’altezza, il peso e le dimensioni dei piedi. È stata ipotizzata l’esistenza di una correlazione tra il volume delle impronte e ed il peso corporeo dei partecipanti.
L'esperimento ha visto la partecipazione di un campione misto. Alcuni dei soggetti sono individui di etnia Masaai, altri di nazionalità tanzaniana non appartenenti all’etnia Maasai, infine un gruppo di partecipanti è di nazionalità italiana. Tra i partecipanti si riconoscono abitudini diverse circa l’uso delle scarpe.
Nel corso dell’esperimento ogni partecipante è stato invitato a camminare a piedi nudi, alla propria velocità naturale, su un medesimo substrato di sabbia fine non compattata, in modo da lasciare una pista composta da diverse orme. La lunghezza dei passi è stata misurata direttamente sulla successione delle impronte. Per ogni serie sono state acquisite tramite fotogrammetria due tracce di sinistra e due tracce di destra, elaborate in forma di modelli tridimensionali. Inoltre, sono stati misurati la statura, il peso corporeo e la larghezza dei fianchi di ogni partecipante. E’ stata registrata anche la lunghezza e la larghezza di ciascun piede.
I modelli tridimensionali delle impronte sono stati misurati per raccogliere un insieme di variabili morfometriche. Queste variabili includono misurazioni di lunghezza e larghezza tra vari punti di riferimento sull'impronta e quantificazione di area, volume e profondità in punti stabiliti. L'ulteriore elaborazione dei dati così ottenuti ha previsto modelli di correlazione, regressione lineare semplice e multipla e regressione quadratica. Il risultato dello studio sperimentale è un insieme di equazioni per la previsione della statura e del peso corporeo a partire dalle dimensioni dell'impronta.
Tra queste sono state scelte le formule da applicare alle impronte di Laetoli. Le stime così ottenute per la statura e massa corporea degli antichi ominini sono state confrontate con i risultati di precedenti studi sperimentali, e con le ricostruzioni delle dimensioni corporee di Australopithecus afarensis basate sui resti fossili. I paragoni sono stati discussi per evidenziare le problematiche che sorgono nel confrontare orme sperimentali moderne con le tracce di ominini che precedono la comparsa del genere Homo. Si è voluto verificare infine se in questo campione la forma, le dimensioni e la profondità delle impronte siano legate al diverso comportamento dei partecipanti rispetto all’uso delle calzature.




Abstract in English

Fossil hominin footprints are paleoichnological finds. Such trails are object of research in order to acquire evidence on gait, foot shape and size in ancient hominins, thus allowing paleoanthropologists to make inferences on the locomotor behaviour and anthropometrics of the trackmaker. The study of ancient footprints is carried out mainly through the morphometric analysis of fossilised tracks, but experiments relying on modern subjects can be conducted to support the interpretation of hominin tracksites.
In this Master’s thesis an actualistic study is performed with the aim of investigating the relationship between footprint morphology and body size in modern humans.
The experiment sees the participation of a mixed sample. Some of the subjects are minimally shod individuals of Maasai ethnicity, some are variably shod individuals of unknown Tanzanian ancestry, some are shod Italian volunteers. Every participant is requested to walk barefoot, at their natural walking speed, on the same substrate of loose fine sand to leave a complete trail. Additionally, their stature, weight, and hip width are measured. The length and width of each foot is also recorded, and the length of the steps is measured directly on the succession of prints. For each series, two left tracks and two right tracks are acquired via photogrammetry.
The experimenter is interested in addressing whether footprint shape, size and depth are linked to the trackmaker’s behaviour (shod/unshod), body size and body shape, and to the existence of a relationship between footprint volume to the trackmaker body size. For this reason, a set of morphometric variables is recovered from the 3D models to be analysed.
These variables include measurements of length, width and areas between various landmarks on the footprint, and quantification of volume and depth at established points. Further elaboration of the data thus obtained contemplates models of correlation, simple and multiple linear regression, quadratic regression and multivariate analysis.
The outcome of the experimental study is a set of equations for the prediction of stature and body mass from footprint dimensions.
These formulas are applied to the morphometric variables that describe the 3.66 million year old Laetoli footprints attributed to Australopithecus afarensis. The obtained stature and body mass estimates are compared to previous stature and body mass reconstructions based on paleoichnological and experimental studies, and on Australopithecus afarensis fossil remains.
The relevance of this knowledge for the field of hominin ichnology is evaluated, in particular to discuss whether it is feasible to apply such estimates to hominin footprints that predate the appearance of the genus Homo.