Détermination de la stature et de la capacité crânienne - article ; n°1 ; vol.2, pg 1-11

De
Bulletins et Mémoires de la Société d'anthropologie de Paris - Année 1975 - Volume 2 - Numéro 1 - Pages 1-11
Summary 1. Estimations through regression lines should sometimes by replaced by determinations through reversible lines. 2. Cranial capacity estimation might be done on a complete or damaged skull, without consideration of sex or race. New tables are given in this aim. 3. The estimation of stature should care about sex and is valid for any race of medium stature. Two new tables are given, one for common use. the other one for small-sized fossils.
Conclusions et résumé 1. — Les estimations par les droites de régressions doivent parfois céder le pas à des déterminations par les droites inversibles. 2. — L'estimation de la capacité crânienne peut se faire sur un crâne complet ou endommagé, sans trop se préoccuper du sexe ni de la race. De nouvelles tables sont données à cet effet. 3. — L'estimation de la stature doit tenir compte du sexe et n'est valable pour toutes les races que si elles sont de taille moyenne. Deux nouvelles tables sont données, l'une pour l'usage courant, l'autre pour le cas de fossiles de petite taille.
11 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : mercredi 1 janvier 1975
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Georges Olivier
Henri Tissier
Détermination de la stature et de la capacité crânienne
In: Bulletins et Mémoires de la Société d'anthropologie de Paris, XIII° Série, tome 2 fascicule 1, 1975. pp. 1-11.
Abstract
Summary 1.Estimations through regression lines should sometimes by replaced by determinations through reversible lines. 2.
Cranial capacity estimation might be done on a complete or damaged skull, without consideration of sex or race. New tables are
given in this aim. 3. The estimation of stature should care about sex and is valid for any race of medium stature. Two new tables
are given, one for common use. the other one for small-sized fossils.
Résumé
Conclusions et résumé 1.— Les estimations par les droites de régressions doivent parfois céder le pas à des déterminations par
les droites inversibles. 2.— L'estimation de la capacité crânienne peut se faire sur un crâne complet ou endommagé, sans trop
se préoccuper du sexe ni de la race. De nouvelles tables sont données à cet effet. 3.— L'estimation de la stature doit tenir
compte du sexe et n'est valable pour toutes les races que si elles sont de taille moyenne. Deux nouvelles tables sont données,
l'une pour l'usage courant, l'autre pour le cas de fossiles de petite taille.
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Olivier Georges, Tissier Henri. Détermination de la stature et de la capacité crânienne. In: Bulletins et Mémoires de la Société
d'anthropologie de Paris, XIII° Série, tome 2 fascicule 1, 1975. pp. 1-11.
doi : 10.3406/bmsap.1975.1794
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/bmsap_0037-8984_1975_num_2_1_1794et Mém. de la Soc. d'Anlhrop. de Paris, t. 2, série XIII, 1975, pp. 1-11 Bull,
DÉTERMINATION DE LA STATURE
ET DE LA CAPACITE CRANIENNE
par Georges Olivier et Henri Tissier
(Laboratoire d'Anthropologie biologique de l'Université Paris VII)
En présence de restes osseux, le préhistorien ou l'anthropologiste désire
identifier le groupe d'origine. Auparavant il doit faire la détermination de
l'âge, du sexe, de la stature et de la capacité crânienne des divers sujets. Dans
cet article à visée essentiellement pratique le lecteur trouvera des indications
concernant les deux derniers points. Les techniques anthropologiques sont
celles des ouvrages classiques. En préambule à ces deux parties, on trouvera
le rappel de règles élémentaires.
I. RÈGLES STATISTIQUES COMMUNES
a) Pour effectuer une estimation, il faut disposer d'une population de
référence, pour laquelle toutes les données sont connues, en particulier celles
que l'on cherchera ensuite. On calcule alors l'équation de la droite de régres
sion d'une variable par rapport à une autre. Cette droite fournit les valeurs
les plus probables de la variable à déterminer par rapport à celle qui est
connue. Mais il ne faut pas omettre l'écart-type de cette droite de régression.
L'écart-type lié de la régression (<jy y/1 — r2) indique la sécurité de l'est
imation ; il est d'autant plus faible que la corrélation est plus forte ; il
englobe les 2/3 des cas. Si nous le multiplions par к = 2 (plus exactement
par 1.96), 95 % des sujets sont compris dans l'intervalle. Il ne faut donc pas
oublier d'indiquer cette marge d'erreur, car des estimations de stature à
± 7.5 cm ou de capacité à ± 150 ce fournissent des informations meilleures
que les chiffres bruts.
b) La droite de régression ne doit cependant pas être utilisée de façon
aveugle ; elle suppose en effet que le sujet à déterminer provient de la popul
ation qui a servi à établir l'équation de la droite de régression, ou d'une
population semblable. Il faut alors faire preuve de jugement. Presque tous
les barèmes d'estimation ont été établi sur du matériel européen, servant
de référence. Est-il loisible de les appliquer à des Africains ? à des Asiati- 2 société d'anthropologie de paris
ques ? à des fossiles ? La réponse varie suivant le cas, surtout aussi selon
qu'il s'agit de la capacité crânienne ou de la stature.
D'autre part, du point de vue statistique, les deux variables sont inte
rchangeables, on peut estimer l'une par rapport à l'autre. Or Teissier (1948)
a souligné que les variables ont une signification biologique, elles peuvent
être dépendantes, indépendantes, interdépendantes. Grémy et Salmon (1969,
p. 147) donnent l'exemple d'un emploi absurde de la droite de régression ;
ils indiquent que, dans certains cas, au prix d'une perte de précision, il vaut
mieux utiliser la droite inversible. Ce n'est pas autre chose que le grand axe
de l'ellipse de corrélation, à peu près la ligne D de Teissier. Cette droite ne
peut être employée cependant que si la corrélation est forte (ce qui est tou
jours le cas dans les estimations) et que les variables jouent un rôle symét
rique, se correspondent mutuellement : elle permet alors d'établir des équi
valences, par exemple entre deux techniques de mesures avec un appareil
différent. L'écart-type de cette droite est très légèrement plus élevé que celui
de la régression, mais pour simplifier nous proposons l'emploi éventuel du
même écart-type lié. Dans le cas de la capacité crânienne, il existe des cas où
Ton peut démontrer que les fossiles se placent le long de la droite inversible
et non de la droite de régression : car ces fossiles ne sont pas extraits de
l'ellipse de la corrélation de référence (fig. 1).
En résumé, en présence de crânes assez complets ou d'os longs d'origine
connue, la situation est simple : il suffit de calculer les valeurs les plus pro
bables fournies par les droites de régressions. Mais si l'on ne dispose que
d'une pièce incomplète, d'origine inconnue, de faibles dimensions, il faut
faire preuve de prudence et de jugement et ne pas appliquer brutalement
une formule sans savoir si elle est adéquate.
IL — Estimation de la capacité crânienne
Le cubage d'un crâne n'est pas toujours possible, il est d'ailleurs souvent
mal fait. Peu d'auteurs disposent du crâne-étalon qui sert à contrôler la
validité des techniques. (Pearson mettait en doute les cubages de Broca !)
Aussi l'estimation par le produit des grands diamètres est tout aussi valable.
Certes j'ai montré (Olivier et Dricot, 1974) que la capacité crânienne pré
sente une relation d'allométrie avec ces produits, relation qui va du Chim
panzé à l'Homme. Mais les segments de courbe peuvent être assimilés à des
droites, plus commodes à étudier. Enfin les équations linéaires proposées
négligent trop les crânes endommagés. Je vais m'efforcer d'y remédier, éga
lement de prévoir le cas de fossiles anciens.
La question de cette estimation a été embrouillée par les nombreux
facteurs de variation mis en évidence : la race, le sexe, l'épaisseur des parois,
l'indice crânien horizontal. Les auteurs ont omis d'en indiquer l'importance.
J'affirme que ces facteurs sont négligeables, compte tenu de l'imprécision
finale. Il existe certes des différences raciales : en présence d'un crâne d'Aust
ralien, mieux vaut utiliser une formule établie avec des crânes de cette
population. Mais il est possible de trouver des populations « moyennes »,
dont les dimensions crâniennes présentent avec la capacité des relations
biométriques intermédiaires à celles de toutes les races. Il se trouve que les CAPACITE
CRÂNIENNE
2000-
1800-
1600
1400
1200
1000
8J0
Archanthropiens
A Palaeoanthropiens
600
COROJE LAMBDA- OPISTHION
60 70 90 100 110
Fig. 1. — Ellipse équiprobable à 95 % de la corrélation entre capacité et corde occipitale chez
les Hommes actuels. Les Archantropiens {Homo erectus) se placent le long de l'axe de
l'ellipse (droite inversible) et non de la régression. Leur capacité crânienne est également
trop faible pour pouvoir être estimée par la droite de régression de la corrélation. Il faut
donc utiliser soit la droite inversible, soit un correctif. 4 SOCIÉTÉ D'ANTHROPOLOGIE DE PARIS
crânes de notre collection (Olivier, 1970) présentent cette propriété (prouvée
dans Olivier et Dricot, 1974). Je les ai donc utilisés pour établir de nouvelles
formules, valables aussi pour des crânes incomplets (tableau 1). Auparavant
je tiens à indiquer la valeur des formules des anciens auteurs, par rapport
aux crânes de ma collection :
A. Emploi de la hauteur basion-bregma.
1. — J'ai vérifié (et ne suis pas le seul) que les tables empiriques de
Welcker (1885) sont très bonnes. Mais cet auteur distingue inutilement selon
la forme du crâne. Le mieux consiste à négliger ses dolichocrânes et à pren
dre la moyenne des déterminations des mésocrânes et des brachycécrânes
(elles diffèrent de 30 ce !). Welcker mesurait la longueur du crâne au méto-
pion : sur des Français actuels cela ne diffère guère de la longueur à la
glabelle. Comme cet auteur emploie la somme des diamètres, et non leur
produit, une différence de longueur de 1 mm se traduit par une variation
négligeable de la capacité (+ 10 ce).
2. — La formule de Manouvrier (1898) serait acceptable si l'on négli
geait la différence selon le sexe et qu'on modifiait ses paramètres. Le coeffi
cient moyen d'épaisseur doit passer de 1,11 à 1,175 et l'on pourrait écrire :
Capacité crânienne = 0,425 (Longueur max. X largeur max. X hauteur
basion-bregma).
Comme pour les tables de Welcker, aucune précision n'est indiquée.
Je propose ± 130 ce pour 95 % des cas, ou ± 65 ce pour 68 % des cas.
3. — La formule de Lee et Pearson (1901) est à rejeter, surtout l'équa
tion 13 (établie pour les crânes féminins). Les auteurs préféraient d'ailleurs
la hauteur auriculaire.
4. — J'ai essayé d'associer la hauteur basion-bregma et l'indispensable
largeur maximum à d'autres longueurs sagittales. La longueur glabelle-inion
donne de moins bons résultats que la longueur maximum (glabelle-
opisthocranion). La longueur nasion-opisthocranion fournit des coefficients
de corrélation égaux à ceux de la longueur maximum : tout se passe comme
si la saillie glabellaire n'intervenait guère (!) ou plutôt que les formules en
faisaient abstraction, ceci aussi bien sur l'Homme actuel que sur les fossiles
à torus. J'indiquerai les corrections à apporter pour les Néandertaliens et
les Pithécanthropiens dans le tableau 2.
B. Emploi d'une hauteur auriculaire.
Il existe une source de confusion, car il y a plusieurs hauteurs auricul
aires. Il faut écarter celles qui se réfèrent au plan horizontal de Francfort,
qui ne peut pas toujours être déterminé, et toujours partir du porion.
La hauteur porion-vertex fournit les meilleures estimations, mais elle
nécessite le dessin d'un profil sagittal du crâne. La hauteur porion-bregma
évite toute erreur et donne une précision presqu'aussi grande que porion-
vertex. La formule interraciale de Lee et Pearson (1901) s'applique à mes
crânes, ce qui confirme leur caractère intermédiaire (interracial) et l'excel
lence de la formule de Lee et Pearson. t
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La formule de Hooke semble donner des résultats trop élevés de 80 ce ;
de même celle d'Isserlis (établie pour des Africains), de 40 ce.
C. Crâne limité à une calotte.
Lorsque le porion et le basion manquent, mais que l'on peut mesurer
la largeur et la longueur du crâne, ainsi qu'une hauteur de la calotte (au-des
sus de glabelle-inion ou de nasion-opisthocranion, donc en passant par un
dessin de profil), on obtient une estimation presqu'aussi bonne de la capacité,
par les formules du tableau 1.
Nous avons essayé d'utiliser la hauteur au-dessus de lambda-glabelle ou
de lambda-nasion ; outre qu'il faut pouvoir apprécier aussi la largeur max
imum du crâne, on trouve une imprécision bien plus grande (± 170 ce). De
plus cette largeur maximum est située d'autant plus bas que le fossile est ancien (et la capacité plus utile à connaître !) ; elle se confond avec la
largeur Ы-auriculare chez Homo erectus. Or cette dernière largeur présente
avec la capacité des corrélations plus faibles, donc une imprécision plus
grande. Il est plus simple, en présence d'une calotte crânienne, de mesurer
le périmètre horizontal maximum, qui donne une corrélation surprenante
(0.90) avec la capacité (sur les crânes étudiés) d'où la formule du tableau 1.
La précision de l'estimation est alors grande, bien qu'on ne tienne pas compte
de la hauteur du crâne : il est possible qu'il s'agisse du hasard heureux d'une
série ; cependant, dans un échantillon de crânes portugais, la corrélation
entre capacité et périmètre crânien horizontal est de 0,89 et l'erreur probable
toujours de ± 135 ce.
La détermination de la capacité crânienne au moyen de la droite inver
sible n'est donc pas indispensable. Il ne faut y recourir qu'en présence d'un
crâne d'origine inconnue et de petite taille (sinon, droite et régression et
droite inversible donnent les mêmes résultats). Il faudrait aussi l'utiliser
pour les fossiles très anciens. Mais pour ces derniers on peut à la rigueur se
contenter des correctifs suivants, qui font perdre la notion de précision de
l'estimation (elle est peut-être la même ?) :
Tableau 2. — Correctifs à utiliser pour les Hommes fossiles
Paléoanthropiens Archanthropiens
(Néandertaliens) (Pithécanthropiens)
(Longueur X largeur X basion-bregma)
— 100 90 ce X X porion-bregma)
— 345 155 390 340 130 ce X largeur X porion-vertex)
(Long. X larg. X haut, calotte sur gl.-inion) . . . 0 cc(!)
(Long. X larg. X haut, calotte au lambda) .... + 105 ce
Ces correctifs ont été établis en comparant la capacité connue des fossi
les à la capacité calculée pour l'Homme actuel. OLIVIER ET H. TISSIER. STATURE ET CAPACITE CRANIENNE G.
III. — Estimation de la stature
Le problème est simple, sauf que les corrélations sont plus faibles, donc
la précision moins grande ; de plus certaines précautions sont à prendre. En
théorie la question est compliquée par l'asymétrie des os longs et par les
différences de proportions corporelles selon la race et le sexe : les Africains
ont les membres inférieurs relativement longs, les Européens ont l'avant-
bras court, les femmes ont la jambe plus courte que les hommes. De plus
les proportions varient avec la stature à l'intérieur d'une même population.
Pour les puristes, il n'y a aucun moyen d'estimer la stature des Hommes
fossiles, puisqu'on ne peut pas partir d'un échantillon de référence et établir
des formules convenables (pour la capacité, on peut vérifier en cubant les
crânes fossiles, pour la stature aucun contrôle n'est possible). J'ajoute qu'on
a contesté tous les travaux effectués sur des squelettes dont la stature avait
été relevée sur le cadavre ; le seul matériel humain correct proviendrait donc
de squelettes de soldats rapatriés d'outre-mer (Trotter et Gleser, 1952) ou
des déportés mesurés par Fully (Olivier, 1963). Pourtant les tables de Trotter
et Gleser ne sont pas très bonnes, car elles donnent aux Européens des proport
ions « mongoliques » et j'ai montré qu'elles surestiment leur taille de 4 cm
dans certains cas (Olivier, 1963). La raison est d'ordre technique : les mensur
ations doivent être les longueurs maximum pour l'humérus, le radius, l'ulna
et la fibula, la longueur maximum sans les épines pour le tibia, la longueur
« en position » (oblique) pour le fémur. Les tables de Manouvrier, établies
sur du matériel cadavérique imparfait, sont approximativement valables, à
condition de ne pas opérer la correction de 1 cm proposée par l'auteur et de
se limiter aux tailles moyennes. Mes tables de 1963 comportent une erreur
pour le fémur droit (toutes les valeurs de cet os sont à augmenter de 13 mm) ;
de plus je n'avais pas pris la précaution d'écarter les sujets de moins de
21 ans (très nombreux dans les séries de Trotter et Gleser), dont la croissance
n'est pas terminée.
Comment faire pour écarter ces multiples sources d'erreurs ? Exami
nons tour à tour les causes de variations.
1. — L'asymétrie des os longs est négligeable. Elle existe certes, mais
elle est surtout marquée au membre supérieur : si l'on prend la moyenne
des estimations droite et gauche on commet une erreur de 1.4 cm avec un
ulna, de 0.3 cm avec un humérus. Or personne ne se fie à une stature déter
minée par un seul ulna.
2. — La différence sexuelle est réelle, difficile à éluder. La femme a un
tronc relativement plus long que celui de l'homme, sauf les grandes femmes.
Une même longueur d'os long correspond à une stature plus haute chez
l'homme, plus basse chez la femme. Les auteurs sont en désaccord sur l'im
portance de la différence. Comme il faut trouver une solution, nous avons
confronté les résultats (souvent contradictoires) des auteurs et nous pro
posons la cote mal taillée suivante : chez la femme, une stature estimée sera
réduite de 2 cm pour un os du membre supérieur, de 3 cm pour un os du SOCIÉTÉ D'ANTHROPOLOGIE DE PARIS 8
membre inférieur, par rapport au résultat obtenu pour le sexe masculin.
Si l'os appartient à un squelette de sexe indéterminé, la stature estimée sera
réduite de la moitié des valeurs ci-dessus et l'intervalle de confiance sera
augmenté d'autant.
3. — La différence raciale n'est pas plus forte que la différence sexuelle
et n'introduit pas une erreur considérable pour les segments proximaux.
C'est pourquoi Pearson (1899) estimait que l'on pouvait déterminer
la stature d'un homme fossile à partir de données fournies par les hommes
actuels. L'un de nous a montré (1963, fig. 4) que les différences raciales de
proportions sont faibles pour les statures moyennes (autour de 170 cm). Il
semble évident qu'il en est de même pour les proportions des Hommes du
Néolithique. Il est probable que l'on peut généraliser à tous les fossiles de
taille moyenne et de sexe connu.
4. — La précision de l'estimation est améliorée en associant les os longs
d'un même sujet : la corrélation avec la stature est alors plus forte et la
marge d'erreur plus faible. Il ne faut donc pas déterminer la stature pour
chaque os séparément et faire ensuite la moyenne. D'autre part il faut indi
quer l'écart-type lié de chaque estimation et nous conseillons d'indiquer la
moyenne des intervalles de confiance obtenus lors de chaque détermination.
Tableau 3. — Estimation de la stature
Coefficient de Ecart-type lié Stature =
corrélation r X 1.96 (95 %)
3.200 Longueur de l'humérus + 63 cm .806 8.05 cm
4.460 du radius * + 63 cm .801 8.2 cm
4.162 de l'ulna * + 62 cm .763 8.8 cm
2.134 Longueur du fémur + 72 cm .861 6.9 cm
2.581 du tibia * + 73 cm .859 7.0 cm
2.694 de la fibula * + 71 cm .871 6.8 cm
2.005 (Humérus + radius) + 54 cm .837 7.4 cm
1.977 + ulna) + 52 cm .828 7.6 cm
1.469 + fémur) + 53 cm .865 6.8 cm
1.560 (Humérus + tibia) + 58 cm .873 6.65 cm
1.593 + fibula) + 57 cm .882 6.5 cm
1.586 (Radius + fémur) + 59 cm .872 6.6 cm
1.724 + tibia *) + 64 cm .864 6.9 cm
1.762 (Radius + fibula *) + 61 cm .870 6.8 cm
1.576 (Ulna + fémur) + 57 cm .867 6.75 cm
1.705 + tibia *) + 62 cm .853 7.1 cm
1.735 (Ulna + fibula *) + 60 cm .860 7.1 cm
1.328 (Fémur + tibia) + 59 cm .885 6.3 cm
1.343 + fibula) + 57 cm .894 6.2 cm
1.000 (Humérus + fémur + tibia) + 53 cm. .890 6.3 cm
1.0105 + fémur + fibula) + 51 cm. .894 6.2 cm
* Os long à déconseiller pour les non-européens et les fossiles anciens, sinon à utiliser
avec les corrections indiquées dans le texte.
(Toutes dimensions en centimètres). OLIVIER ET H. TISSIER. — STATURE ET CAPACITÉ CRANIENNE 9 G.
Notre tableau 3 tient compte d'associations osseuses omises en 1963.
Les formules sont également plus précises, car il ne s'agit que d'hommes
de 21 à 32 ans (il s'agit toujours de squelettes de déportés). Il permet de
calculer la stature masculine des Européens et assimilés. On a vu comment
faire pour le sexe masculin. Le lecteur pourra vérifier que beaucoup de nos
formules correspondent curieusement à la moyenne de celles de Trotter et
Gleser pour les deux sexes et les différentes races (et non à des hommes
blancs de ces auteurs).
5. — Les fossiles d'origine inconnue posent un problème presque inso
luble, surtout s'ils sont de petite taille. Ces derniers ne proviennent pas de
la population de référence. Il faut se résigner à utiliser les équations des
droites inversibles du tableau 4. Il ne s'agit plus d'équivalence entre varia
bles symétriques, mais d'une extrapolation (dangereuse ?) basée sur deux
hypothèses : d'abord que la corrélation des fossiles est la même que celle
des Hommes actuels ; ensuite que la corrélation se fait au niveau. Le
premier point est acceptable, car le travail de J.-L. Arnaud montre que les
ellipses de corrélations de différentes populations s'emboîtent les unes dans
les autres comme des poupées russes ; mais les droites de régression de la
stature en fonction d'un segment de membre sont superposées selon que la
population est de petite ou de grande taille. Le même travail figure bien le
décalage latéral entre les axes des ellipses, si bien qu'il faut doubler l'écart-
type (X 1.96) pour encadrer toutes les races actuelles, ce qui donne des
déterminations très lâches. De plus les proportions de la population utilisée
pour confectionner les équations du tableau 3 sont-elles représentatives
de toute l'Humanité ? Assurément non. Cependant les figures d'Arnaud per
mettent de vérifier visuellement que les proportions des Européens sont
moyennes pour l'humérus et le fémur ; par contre, en présence des os d'un
segment distal, la position des Européens est excentrée (1) et il faut : soit
renoncer, soit diminuer la stature estimée (les corrections sont effectuées
d'emblée dans le tableau 4, sauf pour les associations osseuses). Tout cela
devient très imprécis, il ne s'agit plus d'une estimation statique, mais d'une
détermination approchée.
Qu'est-ce que cela vaut ? Mettons ces formules à l'épreuve à l'aide des
18 longueurs osseuses d'Australopithèques publiées par MacHenry (1974) ;
l'auteur emploie les moyennes des résultats des formules de Trotter et Gleser
(1952) pour les Blancs et les Noirs des deux sexes ; il obtient finalement une
stature moyenne de 156 cm ; avec nos droites de régression du tableau 3,
nous trouvons la même valeur (156,9 cm) ; cela semble beaucoup trop pour
des Australopithèques, mais on les a supposés à tort comme faisant partie
de l'ellipse de corrélation des Noirs et des Blancs. L'emploi des équations
du tableau 4 donne des moyennes plus faibles et plus vraisemblables : 150 cm
pour l'ensemble des os, 152,3 cm si nous nous limitons prudemment aux
12 humérus et fémurs (segments proximaux) ; et la marge d'incertitude est
de ± 15 cm !
(1) D'où la restriction au bas du tableau 3.

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