The premaxilla in Neandertal and early modern children: ontogeny and morphology

Abstract

This comparative study of maxillae in Neandertals, Qafzeh, and extant children examines two specific traits: the premaxillary suture (sutura incisiva) and the interincisive sinuses, proposing a new hypothesis about some features of the Neandertal mid-face.Morphologic study of the premaxillary suture at its different borders (i.e. the nasal aspect of the frontal process, nasal and palatal aspects of the palatal process of the maxilla) indicates a persistence of the suture among very young Neandertal children in comparison to the condition in extant ones. This suggests a longer independence of some parts of the premaxilla in Neandertals. To further examine this possibility, CT scans of two Neandertal children were analyzed: Roc de Marsal, estimated to be about 3 years, and Engis 2, estimated to be about 5–6 years. The results are quite different between the fossils. In the older, the premaxillary suture is represented only by a deep groove. In the younger it extends deep to the surface of the nasal process reaching the Parinaud's canal.Synostosis of the premaxillary suture was found to occur later in Neandertal children than in modern ones. Moreover, we observed the existence of two interincisive sinuses in the fossil children, whereas this is rare in modern children (present on only 2% of our sample of 0–6 year-old infants,n=247).Persistence of an open premaxillary suture represents the potential for an extended period of growth of the Neandertal mid-face. Although no trace of the premaxillary suture remains in adult Neandertals, Neandertals present many features classically considered as consequences of this persistence. The two interincisive sinuses could be a consequence of the labio-lingual diameter of the incisors.The results presented here can be further investigated by additional studies on the cranial sutural system and by precise morphologic observations and CT scans of the mid-face of a larger sample of fossil children.L'étude morphoscopique de la suture incisive selon ses différents sites d'expression (c'est-à-dire la face nasale du processus frontal, les faces nasale et palatine du processus palatin du maxillaire) montre la persistance de la suture chez les très jeunes enfants néandertaliens par rapport aux enfants modernes. Ce résultat permet de supposer que certaines parties du prémaxillaire avaient conservé une individualité plus importante chez les Néandertaliens. Pour approfondir cette étude, nous avons examiné des coupes scanners des maxillaires de deux enfants néandertaliens: Roc-de-Marsal (âgé de 3 ans) et Engis 2 (âgé de 5–6 ans). Les résultats de ces scanners diffèrent entre les deux fossiles. Chez le premier, la suture incisive est ouverte sur toute la hauteur de la voûte palatine et atteind le canal de Parinaud sur le processus frontal alors que chez le second elle est représentée uniquement par un profond sillon.Néanmoins, la synostose de la suture incisive a lieu plus tard chez les enfants néandertaliens que chez les enfants modernes. De plus, nous avons observé l'existence de deux sinus interincisifs sur les maxillaires immatures néandertaliens, l'existence de deux sinus est extrêmement rare sur les maxillaires modernes non pathologiques (seulement 2% des sujets entre 0 et 6 ans).Par conséquent, les potentialités de croissance de la région médiale de la face néandertalienne semblent être favorisées par le premier caractère. Bien qu'il ne reste aucune trace de la suture incisive chez les adultes néandertaliens, ceux-ci présentent un ensemble de caractères classiquement associés à une longue individualité du prémaxillaire pendant l'enfance. La seconde caractéristique pourrait être une conséquence du diamètre vestibulo-lingual des incisives.Cependant, cette hypothèse et les résultats obtenus devront être confirmés par des études complémentaires portant sur le système sutural du crâne, et par l'examen morphologique et scanographique de la partie médiale de la face d'un échantillon plus large de fossiles.