A Aproximação Facial do Crânio de Nazlet Khater 2¶
O presente trabalho tem por objetivo apresentar os detalhes acerca da aproximação facial do crânio de Nazlet Khater 2, um fóssil de aproximadamente 35.000 anos descoberto em 1980 no Vale do Nilo, Egito.
Atenção
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Introdução¶
No ano de 1980 um esqueleto quase completo, com exceção das partes distais dos pés e das mãos, foi encontrado no sítio Nazlet Khater 2 (NK2), localizado no Vale do Nilo (Egito), durante os trabalhos do Projeto Pré-histórico do Médio Egito Belga [B1] [B2] [B3]. Junto aos restos mortais foi encontrado também um machado de pedra muito semelhante a outros escavados no sítio Nazlet Khater 4 (NK4), cuja datação de C14 em nove amostras posicionou os achados entre 35.000 e 30.000 AP. Ainda na década de 1980, os pesquisadores tentaram efetuar a datação diretamente no esqueleto, o que não foi possível face à fragmentação óssea [B1], logo, utilizaram os dados das datações do sítio NK4 e estabeleceram a idade do esqueleto em ≈33.000 AP [B4]. Atualmente, baseado em um estudo de datação por ressonância de spin do elétron (ESR) realizado em fragmentos dos dentes, estima-se que o esqueleto tenha aproximadamente 38±6ka AP (Grün 2005, comunicação pessoal) [B2] [B3] [B5].
Análises antropológicas efetuadas no esqueleto, aferiram que se tratava de um indivíduo do sexo masculino, entre 17-20 anos (ou 20-29), entre 161-165 cm de altura, sugestiva ancestralidade africana (negroide) e capacidade craniana de 1400 cm³ [B2] [B6] [B4]. Em linhas gerais o crânio foi considerado moderno, mas conta com alguns elementos documentados como arcaicos, a saber o grande ramo respiratório da mandíbula, retidão da sutura escamosa e prognatismo alveolar. A estrutura óssea apresenta perfuração da fossa olecraniana, o que indicaria trabalho pesado em vida, inclusive, pela curvatura da diáfise femoral, aventou-se a possibilidade dos esforços físicos como carregamento de peso terem sido uma constante desde a infância de NK2 [B6]. Tais características, unidas a lesões vertebrais presentes nos ossos, poderiam indicar uma intensa atividade de mineração durante a vida, o que corroboraria com as evidências do sítio NK4 ser um local de mineração de cherte e a ferramenta para tal atividade o machado bifacial, presente tanto no sítio NK4, quanto próximo à cabeça do esqueleto, encontrado no sítio NK2 [B1] [B2] [B4].
Materiais e Métodos¶
A reconstrução facial forense (RFF) ou aproximação facial forense (AFF) [B13] é uma técnica auxiliar de reconhecimento, que reconstrói/aproxima a face de um indivíduo a partir do seu crânio e é utilizada quando há escassa informação para a identificação de um indivíduo [B14]. Nota-se que a técnica não se trata de identificação, como aquelas oferecidas por DNA ou análise comparativa de arcos dentários, mas sim de reconhecimento que pode levar à posterior identificação.
O presente trabalho utiliza o mesmo passo-a-passo abordado em Abdullah et al. (2022) [B15], iniciado com a complementação das regiões faltantes do crânio, seguindo com a projeção do perfil e estruturas da face a partir de dados estatísticos, gerando o volume do rosto com o auxílio da técnica de deformação anatômica e o acabamento com o detalhamento da face, configuração dos cabelos e geração das imagens finais.
Inicialmente buscou-se levantar os dados volumétricos do crânio de Nazlet Khater 2, posto que tal peça é fundamental para o processo de aproximação facial. Durante uma visita ao Egito e ao Museu Nacional da Civilização Egípcia, em Fustad (https://nmec.gov.eg/), um dos autores (M.E.S.), capturou duas sequências de vídeo em fullhd da porção lateral mais completa do crânio NK2. Os vídeos foram processador no add-on OrtogOnBlender (http://www.ciceromoraes.com.br/doc/pt_br/OrtogOnBlender/index.html), onde foram convertidos em uma sequência de imagens, das quais 72 foram selecionadas para o processo de fotogrametria [B7].
Fig. 9 Etapas da fotogrametria do crânio e deformação anatômica inicial, resultando na recuperação estrutural do crânio, parte da aproximação facial e a segmentação do endocast.¶
No entanto, a qualidade não foi suficiente para evidenciar as estruturas, de modo que as imagens resultantes do processo foram utilizadas para a fotogrametria efetuada no software Metashape (https://www.agisoft.com/), gerando resultados mais precisos [B8] e informações de superfície 3D mais detalhadas. A malha resultante da fotogrametria foi exportada como um arquivo .OBJ e importada no software Blender 3D (https://www.blender.org/), que abriga o add-on OrtogOnBlender, supracitado (Fig. 9, A). O crânio foi então alinhado ao plano horizontal de Frankfurt e como a porção direita da estrutura apresentava uma grande região faltante, foi copiado e espelhado no eixo X (lados), de modo a fornecer parte da estrutura necessária para a recuperação total do crânio (Fig. 9, B). A fotogrametria sem referências de escala não informa o tamanho do objeto, sendo assim as medidas devem ser efetuadas no crânio para posterior redimensionamento. Para colocar o crânio na escala, recorreu-se às medidas disponíveis no trabalho de Thoma (1984) [B6]. Ao observar o modelo 3D resultante da fotogrametria, percebeu-se uma aparente redução da estrutura superior do crânio em relação a fotografias apresentadas em outros trabalhos [B2] [B5] [B6]. O trabalho de Bruner & Manzi (2002) [B9] forneceu dados estruturais do crânio em vista lateral sem a deformação de perspectiva (vista ortogonal), graças à análise do volume a partir de uma tomografia computadorizada efetuada na peça (Fig. 9, C). Ao se comparar as estruturas atestou-se que, de fato, o crânio advindo da fotogrametria apresentava uma região superior menor do que a vista ortogonal da peça tomografada, além disso o encaixe da mandíbula do modelo 3D parecia um pouco mais retraído, avançando a região do pório, o que ocultava um quadro de prognatismo mandibular (classe III), mais claramente visível na projeção 2D da visão ortográfica da tomografia (Fig. 9, D). Os erros estruturais podem ser resultantes de alguma alteração estrutural da peça ou colagem que tenha alterado a sua configuração anterior. Tal situação é evidenciada pela compatibilidade em relação à maioria das estruturas do crânio ao se comparar a fotogrametria com a vista lateral ortográfica da tomografia, exceto na parte superior onde há perda de volume, bem como a posição da mandíbula, as linhas tendem a se sobrepor quase perfeitamente. Uma vez que o crânio estava corrigido e ajustado à escala real, além de conter informações da região faltante graças ao espelhamento estrutural, foi possível informar alguns pontos anatômicos que fornecem projeções de média e proporcionalidade, resultantes de estudos efetuados em tomografias de indivíduos vivos [B10] [B11]. Ainda que tal projeção fosse suficiente para mostrar uma série de linhas de estruturas a serem colocadas futuramente, como os globos oculares, estrutura frontal o nariz etc., e tenha mostrado um crânio dentro das dimensões esperadas no eixo Z nas regiões da maxila e mandíbula (Fig. 9, E), as mesmas não foram completas, uma vez que faltavam alguns dados como os forames infra orbitais, forames mentais, ponto nasoespinal etc. Para encontrar a posição das estruturas faltantes e corrigir o volume da região superior do crânio, foi necessário proceder com uma técnica intitulada deformação anatômica, abordada em Moraes et al. (2023) [B12]. Para efetuar tal técnica, inicialmente importa-se a malha de um doador virtual composta pelo tecido ósseo (crânio), tecido mole (face) e endocast segmentado (Fig. 9, F). Tal estrutura é alinhada ao crânio a ser recuperado/aproximado (Fig. 9, G). Uma série de deformações estruturais são efetuadas, grosso modo, como se se tratasse de uma estrutura com flexibilidade de uma borracha, mas que mantém os estados de esticamentos. Sendo assim, ao se deformar o crânio do doador e ajustá-lo a estrutura do NK 2, além de recuperar as regiões faltantes deste e corrigir as regiões que sofreram alterações após o estudo tomográfico, também ajustam o tecido mole, funcionando com uma forma de aproximação facial forense, gerando um crânio e um perfil facial do indivíduo NK 2 (Fig. 9, H). Com a estrutura completa do crânio recuperada, graças à deformação anatômica (Fig. 9, I), foi possível identificar as regiões faltantes para a colocação de todos os pontos necessários para a projeção estrutural, gerando dados mais robustos sobre o tamanho dos lábios e do nariz (Fig. 9, J). Além do crânio recuperado e de um perfil prévio da face, foi possível segmentar a estrutura do endocast do NK 2 (Fig. 9, K).
Fig. 10 Etapas finais da aproximação facial.¶
A etapa final da aproximação facial seguiu com a distribuição de marcadores de tecido mole em pontos pré-definidos do crânio (Fig. 10, A), tais marcadores advém do trabalho de El Mehallawi (2000) [B16] e tratam-se de medidas efetuadas em uma amostra composta por egípcios atuais. Além dos marcadores, o nariz foi projetado seguindo outro estudo, efetuado em tomografias computadorizadas de indivíduos vivos [B17], que fornece os dados necessários para a direção e posição do ponto pronasale a partir de algumas dimensões do crânio a ser aproximado, permitindo o traçado do perfil da face (Fig. 10, B). Ao se sobrepor o modelo proveniente da deformação anatômica e o perfil da face, projetado por outra técnica, percebe-se a compatibilidade das duas abordagens (Fig. 10, C). Uma leve interpolação é feita, buscando compatibilizar as duas projeções (Fig. 10, D). Seguindo a abordagem descrita em Abdullah et al. (2022) [B15], uma malha proveniente de uma outra aproximação facial é importada e ajustada ao rosto de NK 2, inicialmente com uma face simplificada, sem muitos detalhes (Fig. 10, E). Posteriormente, detalhes faciais são adicionados a partir da escultura digital (Fig. 10, F). A pigmentação da textura facial é ajustada, bem como o material que define elementos visuais como brilho, translucidez e outras características (Fig. 10, G). Os cabelos e demais pelos são configurados (Fig. 10, H) e deste modo, as imagens finais poderão ser geradas.
Resultados e Discussão¶
Fig. 11 Aproximação facial com elementos mais objetivos.¶
Foram trabalhadas duas abordagens relacionadas a aproximação facial, uma mais objetiva e científica e outra mais subjetiva e artística. A abordagem científica consistiu em um busto dotado dos elementos intimamente ligados aos aspectos estatísticos da aproximação e uma vez que a etapa inicial do processo foi composta apenas por dados colhidos de tomografias e mensurações de indivíduos vivos e de população compatível, foi possível gerar uma face anatomicamente coerente e, para reduzir a incompatibilidade na região da órbita, foram renderizadas imagens com os olhos fechados, assim como para evitar especulações acerca da tonalidade da pele, sem pelos e cabelos, pois não há informações acerca da configuração destas estruturas e a coloração escolhida foi a escala de cinza, evitando a informação da tonalidade da pele, para a qual também não há informações disponíveis (Fig. 11).
Fig. 12 Aproximação facial com elementos a adição de elementos subjetivos.¶
A abordagem mais artística consiste em uma imagem colorida, com os olhos abertos, com barba e cabelos (Fig. 12). Ainda que contenha elementos especulativos acerca da aparência do indivíduo, por se tratar de um trabalho que será apresentado ao público geral, fornece os elementos necessários para uma humanização completa, muito difícil de se viabilizar apenas com a exposição do crânio e deficiente na imagem objetiva em escala de cinza e com os olhos fechados. Além disso, a configuração é consistente com a as análises antropológicas efetuadas no crânio, sugestivas para a ancestralidade africana (negroide) [B4] [B6].
Fig. 13 Distribuição de mensurações volumétricas e lineares efetuadas em endocasts e circunferências da cabeça.¶
Além do levantamento do endocast também foi efetuada a medida da circunferência da cabeça. Tais dados foram plotados em um gráfico (Fig. 13) com 30 samples, divididos em dois grupos principais, composto por 34 H. sapiens e 4 indivíduos dos gêneros especies H. neanderthalensis, H. heidelbergensis e H. rhodesiensis. O grupo H. sapiens foi ainda dividido em dois subgrupos compostos por homens e mulheres. O volume do endocast do NK2 levantado foi de 1323 cm³, um resultado relativamente próximo, com 5,5% menos volume que estudo efetuado na década de 1980, cujo resultado foi de 1400 cm³ [B4]. Além disso, está dentro da média global de endocasts de humanos modernos, segundo Neubauer et al. (2018) [B18]. Quando a média é ajustada para o sexo masculino, segundo os dados disponibilizados por Hofman (1984) [B19] e Ritchie et al. (2018) [B20], o endocast de NK2 ainda se posiciona dentro de um desvio padrão do esperado para o grupo. A título de comparação com outro crânio pertencente ao Paleolítico Superior foi destacado, trata-se do fóssil Mladeč 1 (31.000 AP), encontrado na República Tcheca, no século 19 [B21]. No entanto, mesmo se tratando de um indivíduo do sexo feminino, há uma significativa diferença entre os dois destacados, posto que Mladeč 1 tem mais afinidades com a amostra do sexo masculino e se aproxima mais da média dos H. sapiens e outros hominídeos do que o subgrupo feminino.
Fig. 14 Cluster populacional.¶
Ao se observar o cluster populacional [B22], baseado em medidas do meio da face (fmo-fmo, ec, G e N), percebe-se que o fóssil NK2 tem mais afinidades com populações asiáticas (Fig. 14), o que pode ser explicado pela estrutura menos protuberante da região dos olhos e do nariz. Já o fóssil Mladeč 1, se encontra em uma posição mais afastada do outro e ainda que tenha afinidade com populações asiáticas, também o tem com o subgrupo de brasileiros com ancestralidade africana e está mais pŕoxima do grupo dos demais hominídeos (NEAND_HEI_RHO) do que o fóssil NK2. Ainda que se trate de fósseis que possam ter existido em um mesmo período, tais diferenças podem ser explicadas pelo fato já estudado de que as amostras européias e norte-africanas do Paleolítico Superior parecem exibir maior variabilidade craniométrica do que amostras humanas recentes [B5].
Conclusão¶
O presente trabalho foi bem sucedido na aproximação facial do fóssil NK2, tendo como base duas pequenas capturas de vídeo, que forneceram material suficiente para reconstruir a volumetria básica do crânio, complementada posteriormente por dados extraídos de artigos publicados em journals revisados por pares.
Agradecimentos¶
Ao Dr. Richard Gravalos por ceder a tomografia do doador virtual utilizada neste estudo.
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