Analysis of the sexual dimorphism of metric variables of the cranial base: Archaeo-anthropological and forensic implications

Résumé Fr En

Estimer le sexe biologique est une étape fondamentale dans la caractérisation du profil d’un individu, que ce soit en contexte archéo-anthropologique ou forensique. Les méthodes établies sur l’os coxal n’étant pas systématiquement applicables, il convient de créer des outils alternatifs de diagnose sexuelle. Cette étude morphométrique s’est ainsi attachée à examiner le dimorphisme sexuel de la base du crâne (i.e., os occipital, os temporaux et labyrinthe osseux) à partir de 611 crânes et 121 labyrinthes provenant de sujets identifiés – immatures et adultes – d’Europe de l’Ouest. Elle a permis de révéler comment ce dimorphisme s’exprime de manière plus marquée sur l’os temporal, et ce, dès le pic pubertaire. Treize modèles prédictifs, permettant d’obtenir 77 à 87 % de classification correcte, avec un seuil de 0,70, ont été développés sur la base du crâne adulte. Ils ont également été appliqués avec succès sur des modèles surfaciques crâniens. Ce travail a par ailleurs montré qu’une méthode de diagnose sexuelle indépendante de l’âge ne peut être établie à partir du labyrinthe osseux. En considérant les particularités du dimorphisme chez le sujet immature et adulte, il a été possible de construire des modèles prédictifs atteignant respectivement 76 à 83 % et 73 à 86 % de fiabilité. Cette recherche a ainsi contribué à l’élaboration d’une nouvelle méthode de diagnose sexuelle, mieux adaptée aux restes adultes fragmentaires, et a nourri la discussion concernant la nécessité de fixer un cadre analytique standardisé au développement de futures méthodes.

Estimating biological sex is a fundamental step in assessing the biological profile of human remains, whether recovered from archaeo-anthropological or forensic contexts. As the methods based on the os coxae are not systematically applicable, alternative means of sexual diagnosis are needed. This morphometric study examines the sexual dimorphism of the cranial base (i.e., occipital, temporal bones and bony labyrinth) using a corpus of 611 skulls and 121 bony labyrinths from identified individuals – both immature and adult – from Western Europe. The study shows how the expression of this sexual dimorphism becomes more marked on the temporal bone as from the pubertal growth peak. Thirteen predictive models, with a classification accuracy ranging from 77 to 87% with a 0.70 decision threshold, were developed based on the adult cranial base. The models were also applied, successfully, to 3D cranial surfaces. Our study demonstrates that an age-independent sex estimation method cannot be designed on the bony labyrinth. Taking into account the specific features of immature and adult sexual dimorphism, predictive models were built up that yielded, respectively, up to 76-83% and 73-86% accuracy. This research thus offers a new method of sexual diagnosis which is better suited to fragmentary adult remains, and thereby contributes to the discussion about the need to set up a standardized analytical framework for future developments in sexing methods.