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Dissertação de mestrado em Evolução e Biologia Humanas, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. O Sambaqui Zé Espinho é um sítio arqueológico localizado no litoral do Estado do Rio de Janeiro, na região denominada Planície Maré de Guaratiba, situada em uma área de intersecção ambiental entre o mar aberto e o continente, considerada por muitos como um local rico em recursos naturais, com datações entre 2.260 ± 160 A.P. à 1.180 ± 170 A.P., sendo constituído por uma série esquelética de 24 indivíduos, aos quais 15 esqueletos adultos apresentavam-se em condições apropriadas para a realização do presente trabalho. Através de uma análise paleobiológica, propomo-nos a conhecer a vida e saúde dos habitantes, munindo-nos de uma abordagem macroscópica, nas quais foram coletadas informações sobre sexo, idade, estatura, índices de robustez e achatamento, assim como variações morfológicas que manifestavam-se na constituição esquelética dos indivíduos. No que concerne a patologia oral, foram registrados dados sobre a prevalência de cáries, desgaste dentário, perda dentária ante mortem, abcessos e doença periodontal, limitando-nos a não registrar a presença de cálculos, uma vez que a influência de concreções orgânicas impossibilitava qualquer registro. Pareceu-nos oportuno conhecer melhor a saúde dos indivíduos também acedendo à informações sobre patologias degenerativas, a título de exemplo, os marcadores de comprometimento articular e estresses músculo-esquelético, incluídos neste ultimo, robusticidade, lesões de estresse e ossificações, assim como aos dados sobre patologias infecciosas, pelo que foi bastante comum encontrar vários sinais de periostite dispersos nos ossos, vinculadas ou não a traumas agudos, e também patologias traumáticas que apresentaram freqüências pouco representativas entre os habitantes. Identificamos sinais de estresse fisiológico, eminentemente cribra orbitalia, que manifestou-se através de lesões ativas e remodeladas, merecendo atenção à estas ultimas que apresentaram-se mais freqüentes. Na medida em que a compilação desses dados, associadas a outras variáveis, como por exemplo, o meio ambiente e o contexto arqueológico do sítio, acreditamos que o presente estudo possa contribuir para entender o paradigma do estilo de vida costeiro dos habitantes do Sambaqui Zé Espinho. Sambaqui Zé Espinho is an archeological site located on the coastal area of Rio de Janeiro State, in a region called Planície Maré de Guaratiba, located in an area of environmental intersection between open sea and the continent, well known as a place rich in natural resources, dating from 2.260 ± 160 B.P. to 1.180 ± 170 B.P., being constituted by a skeletal series of 24 individuals, from which 15 adult skeletons met the criteria to take part in this study. Through a paleobiological analysis, we propose to know about the life and health of the inhabitants, by using macroscopic approach, collecting information about gender, age, height, robustness indexes, as well as morphological variations which manifested in the individuals skeletal constitution. Regarding oral pathology, caries prevalence, dental wear, dental loss, alveolar abcesses and periodontal diseases, attaining, though, not to record the presence of calculus, since the influence of organic concretions made any record impossible. It seemed timely for us to know better about individuals health also increasing information on degenerative pathologies, for instance, the markers of articular degeneration and musculoskeletal stress, including the latter, robusticity, stress lesion and ossifications, just as data about infections pathologies, which was so common to find several signs of periostitis disperse in the bones, related of not to acute trauma, and also traumatic pathologies showing frequency little representative among the inhabitants. We identified signs of physiological stress, eminently cribra orbitalia, manifesting through remodeled and active lesions, deserving attention the latter which were more frequent. As data was compiled, in association with other variables, as for instance, the site environment and the archeological context, it is believed that this study can contribute to understanding the paradigm of coastal lifestyle of Sambaqui Zé Espinho inhabitants.

Dissertação de mestrado em Evolução e Biologia Humanas, apresentada ao Departamento Ciências da Vida da faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra A análise do microdesgaste consiste no estudo das micromarcas encontradas nas superfícies dentárias. Apesar de já ter sido provado que esta técnica facilita a determinação da dieta de muitas espécies antigas, ainda nenhum estudo aplicou esta técnica em fósseis de incisivos de suídeos fosseis (=Suidae), apesar do micro desgaste dos incisivos ser fortemente relacionado com o seu habitat e seus “rooting styles”, a adaptação mais importante deste grupo. Além disso, os suídeos são um dos grupos mais abundantes de grandes mamíferos encontrados nos sítios com fósseis de hominíneos. Como ainda não foi publicado nenhum estudo de referencia, o objectivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para estudar o microdesgaste em incisivos de espécies suídeos existentes de modo a encontrar um sinal de microdesgaste que possa ser relacionado com diferentes “rooting styles” e permitir a comparação com fósseis suínos em trabalhos futuros. Foram analisados trinta e oito indivíduos representando seis espécies existentes que pertencem à superfamília Suoidea, provenientes de diferentes colecções osteológicas de Espanha. Quatro espécies pertencem à família Suidae (Sus scrofa, Potamochoerus porcus, Phacochoerus africanus e Babyroussa babyrussa) e duas à família Tayassuidae (Tayassu pecari e Pecari tajacu). Registou-se o estado do desgaste no incisivo usando uma nova metodologia proposta nesta dissertação. Comparou-se, depois, com desgaste em molares para testar possíveis diferenças no grau de desgaste. Os dentes selecionados foram então analisados no “Scanning Electron Microscopy” (SEM) no lado lingual (500x) e no lado labial (200x) do incisivo. Quando os espécimes originais não pudessem ser analisados no SEM, faziam-se réplicas dentais de alta resolução para o seu estudo. Foi analisado um total de 198 microfotografias seleccionando uma área de 0,16 mm2 em cada microfotografia, muitas delas pertencendo a incisivos inferiores centrais e laterais. Registou-se o comprimento, a largura e a orientação de todas as micromarcas encontradas. As micromarcas foram então divididas em pits ou arranhões e depois categorizados em relação ao tamanho e orientação. Uma série de graus e outras variáveis, derivadas destas categorias, foram analisadas estatisticamente de modo a identificar diferenças significativas entre os lados labial e lingual, facetas oclusal e não oclusal, superfícies do esmalte e da dentina, cristas e fissuras e incisivos centrais e laterais. Foi testada a variabilidade inter taxonómica no xiv lado labial e na faceta não oclusal do lado lingual dos incisivos inferiores centrais e laterais. Além da variabilidade muito interessante observada entre os lados, facetas, regiões morfológicas e tipos de superfície, observaram-se igualmente diferenças significativas entre as diferentes espécies. Hipotetiza-se nesta dissertação que um sinal diferente de microdesgaste nos incisivos reflete diferentes “rooting styles” entre as espécies. Este estudo avança três principais “rooting styles”: 1) Baixa intensidade, como nos Tayassu pecari, caracterizada por uma superfície dental com uma grande proporção de arranhões muito pequenos (

Tese de doutoramento em Antropologia, na especialidade de Antropologia Biológica, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra The analysis of burned bone stumbles on the problems raised by the heatinduced changes that seriously interfere with the methods adopted by biological anthropologists. These changes especially affect the structure of bone leading to fragmentation, dimensional modification, warping and fracturing. As a result, quantitative analysis based on measurements and weighing are usually overlooked due to uncertainties regarding their ability to correctly process burned skeletal remains. Although some pioneering research on this issue has been carried out in the Past, this remained sporadic and with little application from bioanthropologists. In addition, a significant part of that research was either developed on rather small samples of human bones or on samples of faunal bones. Also, some other investigation was carried out by extrapolating from the results obtained on unburned skeletons, which is an inadequate indirect approach. The present research tackled these problems by analysing present-day cremations on a modern crematorium in order to investigate three distinct issues. The first one regarded the relevance of heat-induced warping and thumbnail fracturing for the determination of the pre-cremation condition of the human remains. Secondly, the implication of heat-related dimensional change on sexual dimorphism and consequent sex determination from calcined bones was addressed. Finally, the value of postcremation skeletal weights for bioarchaeological interpretation of funerary contexts was also investigated. This was done by examining human skeletons both prior and after cremation on two different cremation samples: one composed of recently dead cadavers submitted to cremation; and another one composed of dry skeletons recently exhumed. The research demonstrated that, although heat-induced warping and thumbnail fracturing is much more typical of cremations on fleshed cadavers, these features are also present on the burned remains of defleshed skeletons. Therefore, the occurrence of these features is probably related to the preservation of collagen-apatite bonds which play an important role on the mechanical strength of bone. As for sexual dimorphism, the results revealed that it is not significantly affected by heat and that such differences between females and males can be useful to classify unknown individuals according to sex based on the univariate metric analysis of calcined bones. Therefore, sex determination of this kind of material needs not to rely exclusively on the examination of morphological traits which requires a multivariate approach. At last, logistic regression coefficients that are able to estimate the expected proportion of the specific skeletal regions present on funerary assemblages were developed. This was carried out in order to assist on the interpretation of the course of action adopted during the recovery of the skeletal remains from the pyre and their consequent deposition in the grave. Such method was proven to be more dependable than previous ones based on weight references from unburned skeletons. This research demonstrated that, although heat-induced bone changes can indeed be very extensive, their analytical potential is not completely wiped out. Nonetheless, such analysis needs to be based on references that are specific to burned bone to allow for reliable insights. As a result, additional research is needed to better equip bioanthropologists with new analytical techniques more suitable for the investigation of burned human skeletal remains. A análise de ossos queimados é seriamente dificultada pelas alterações térmicoinduzidas que interferem com a fiabilidade das metodologias adoptadas pelos antropólogos biológicos. Essas alterações afectam particularmente a estrutura do osso resultando em fragmentação, modificações ao nível das suas dimensões, deformação e fractura. Por essa razão, a sua análise quantitativa baseada em medições métricas e pesagens não é prática corrente porque subsistem dúvidas relacionadas com a fiabilidade desta abordagem. Apesar de alguns trabalhos pioneiros, a investigação nesta área permaneceu esporádica e com reduzida expressão ao nível da sua aplicação por parte dos bioantropólogos. Além disso, uma parte significativa dessa investigação foi desenvolvida a partir de amostras pequenas de ossos humanos ou a partir de restos faunísticos. Outro tipo de abordagem baseou-se na extrapolação dos resultados obtidos a partir de ossos não queimados para ossos queimados. Este é um procedimento indirecto e inadequado. Esta investigação procurou fazer face a estes problemas a partir da análise de cremações contemporâneas com o objectivo de estudar três questões distintas. A primeira delas estava relacionada com a utilidade da deformação e das fracturas thumbnail térmico-induzidas para a determinação da condição pré-cremação de restos humanos. A segunda questão dizia respeito às implicações das alterações térmico-induzidas relativas à dimensão do osso no dimorfismo sexual e subsequente determinação do sexo em restos humanos calcinados. Finalmente, foi também abordado o valor do peso do esqueleto após a cremação para a interpretação bioarqueológica de contextos funerários. O estudo baseou-se na análise pré- e pós-cremação de duas amostras de esqueletos distintas: uma composta por cremações de cadáveres recentemente falecidos e outra composta por cremações de esqueletos previamente inumados. Apesar da ocorrência da deformação e das fracturas thumbnail térmico-induzidas serem consideravelmente mais frequentes em cremações de cadáveres com tecidos moles, este evento está também presente nos restos cremados de esqueletos sem tecidos moles. Assim sendo, a sua ocorrência está provavelmente relacionada com a preservação das ligações entre o colagénio e a apatite que assumem um importante papel na força e resistência mecânicas do osso. Em relação ao dimorfismo sexual, os resultados revelaram que este não é significativamente afectado por elevadas temperaturas e que as diferenças métricas entre mulheres e homens podem ser úteis para a classificação sexual de indivíduos desconhecidos a partir da análise univariada dos seus restos ósseos calcinados. Com efeito, a determinação do sexo deste tipo de material não precisa de basear-se exclusivamente no exame multivariado de traços morfológicos. Finalmente, coeficientes de regressão logística foram desenvolvidos de forma a estimarem as proporções esperadas das regiões anatómicas do esqueleto em conjuntos funerários. Estas ferramentas permitem ajudar o bioantropólogo a reconstituir o gesto funerário relacionado com a recolha dos ossos da pira e sua subsequente deposição na sepultura. Foi demonstrada a maior fiabilidade desta técnica em relação a outras previamente adoptadas em estudos bioarqueológicos e baseadas em referências de peso desenvolvidas a partir de esqueletos não queimados. A investigação demonstrou que, embora as alterações térmico-induzidas no osso possam ser vastas, o potencial de análise associado a este material não é completamente eliminado. No entanto, tal análise deve ter como suporte referências que sejam específicas a ossos queimados de forma a permitir inferências fiáveis. Assim sendo, é necessária investigação adicional de forma a dotar os bioantropólogos de novas técnicas de análise mais adaptadas ao estudo de restos ósseos humanos queimados.

Dissertação de Mestrado em Evolução e Biologia Humana, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.

Dissertação de Mestrado em Evolução e Biologia Humanas apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. A estimativa de idade-à-morte é um parâmetro fundamental do perfil biológico, tanto na Antropologia Forense como Biológica. Os dentes são dos componentes mais resistentes do esqueleto humano tornando-se assim uma ferramenta de eleição para estimativa de idade, especialmente em cenários extremos como com restos humanos queimados que necessitam de uma abordagem alternativa. Cimentocronologia é uma técnica histológica para estimativa de idade-à-morte baseada na análise do cimento dentário e das suas linhas de incremento. Devido às alterações dimensionais e às dificuldades de visualização das linhas foram tentadas formas alternativas de estimar a idade, para além da contagem clássica, através da medição da espessura do cimento e da dentina e com extrapolação do número de linhas de incremento através da espessura total do cimento. Os objetivos deste trabalho foram (1) avaliar a viabilidade da contagem de linhas de incremento em dentes queimados a duas temperaturas diferentes, 400ºC e 900ºC, numa amostra de 60 dentes monoradiculares; (2) avaliar se as idades estimadas para esses dentes através de cimentocronologia, depois de alterações térmicas, corresponde positivamente com a idade conhecida; (3) idealizar uma abordagem alternativa à análise das linhas de incremento que permita também estimar a idade em dentes queimados a essas duas temperaturas; (4) e verificar se a espessura dos tecidos constituintes das raízes dentárias, cimento e dentina, após o processo de queima, têm uma relação positiva com a idade conhecida; havendo como objetivo principal validar a eficácia da cimentocronologia como método para estimar a idade-à-morte em dentes queimados. Para isso, uma amostra de 60 dentes monoradiculares (44 incisivos laterais e centrais, e 16 caninos; superiores e inferiores) recolhidos em clinicas dentárias e identificados com idade e sexo, foram submetidos a tratamento térmico a 400ºC e 900ºC. Estes foram queimados num ambiente laboratorial controlado, durante 1h e 2h, respetivamente. Posteriormente foram seccionados e observados em microscópio ótico, através do qual foram captadas micrografias de onde se procedeu à análise, realizando as contagens e medições nas mesmas. Ao número de linhas de incremento obtido foi somada a idade de erupção específica para cada sexo e obtida uma estimativa de idade para cada dente. Não se obteve uma relaçãoestatisticamente significativa entre a idade conhecida e a idade estimada nem a 400ºC nem a 900ºC através da contagem do número de linhas, tendo um erro médio para a estimava a 400ºC de 21,6 anos e a 900ºC de 24,2 anos. Já através da extrapolação do número de bandas presentes na camada de cimento, foi possível relacionar a idade cronológica com a idade estimada nos dois grupos, já com um erro para a estimativa a 400ºC de 10,3 anos e a 900ºC de 11,4 anos. Não se verificou uma relação entre as percentagens de cimento e dentina assim como a percentagem dentina/cimento com a idade em nenhum dos grupos, no entanto o número reduzido de elementos avaliados pode condicionar os resultados. Esta investigação vem contudo fornecer informações adicionais para a busca de uma metodologia adequada na avaliação da idade-à-morte em restos humanos queimados, assim como acrescentar dados valiosos acerca dos efeitos de temperaturas elevadas em dentes humanos. Age-at-death estimation is a fundamental parameter of biological profile, both in Forensic and Biological Anthropology. Teeth are one of the most resilient parts of the human skeleton thus becoming an elected tool for age estimation, particularly in extreme scenarios as with burned human remains that require alternative approaches. Cementochronology refers to a histological technique for age-at-death estimation based on the analyses of tooth cement and its incremental lines. Due to dimensional modifications and difficulty in observation of the lines, alternative approaches to estimate age, beyond classic counting of incremental lines, as measurements of cement and dentin thickness and number of incremental lines extrapolation from total cement thickness, were applied. The aims of this research were to (1) evaluate the viability of counting incremental lines in burned teeth at two different temperatures, 400º and 900ºC in a sample of 60 single-rooted teeth; (2) assess if the estimated ages for those teeth by cementochronology, after thermic alteration, corresponds positively with known age; (3) idealize an alternative approach to the analyses of incremental lines that also allows to estimate age at those two temperatures; (4) and verify if root tissue, cement and dentin thickness has a positive relation with known age, after the burning process; having as the main research objective to validate the efficacy of cementochronology as a method to estimate age-at-death in burned teeth. For that, a sample of 60 single-rooted teeth (upper and low: 44 centrals and lateral incisors, and 16 canines) collected in dental clinics and identified with age and sex were submitted to a thermic treatment of 400ºC and 900ºC. Those were burned in a controlled laboratorial environment for 1h and 2h, respectively. Later they were cross sectioned and observed through an optical microscope, of which micrographs were taken and on which the line counting and measurements were undertaken. The sex specific age of eruption was added to the number of incremental lines and an estimated age for each teeth was attained. No statistically significant relation between chronological age and estimated age was found at 400ºC nor at 900ºC by counting the number of lines, with a mean error for the estimate at 400ºC of 21.6 years and at 900ºC of 24.2 years. By extrapolatingthe number of bands it was possible to correlate the chronological age with the estimated age on the two groups, with a mean error for the estimate at 400ºC of 10.3 years and at 900ºC of 11.4 years. No significant correlations between the percentage of cement and dentin with chronological age and between the percentages of dentine/cement with chronological age was observed, however the low number of elements observed in the sample may be limiting the results. This research provides more knowledge to the search of an appropriate methodology in the assessment of age-at-death in burned human remains as it also presents additional and valuable data about the effects of high temperatures in human teeth.

Dissertação de Mestrado em Evolução e Biologia Humanas, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. A estimativa do sexo, em conjunto com a idade são essenciais para o estudo populações ancestrais, quer sejam de natureza biológica, demográfica ou paleopatológica. Contudo, grande parte das investigações de integram não adultos de contextos arqueológicos, não contempla a determinação sexual. A sua falta é fundamentada pela ausência do desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários mas também pela fraca representatividade óssea, pela fraca preservação dos esqueletos juvenis ou pela pouca consistência metodológica. Esta lacuna no diagnóstico, para além de limitar o potencial informativo da amostra, poderá deturpar os resultados obtidos em outros parâmetros biológicos, como a idade à morte. O trabalho que se apresenta de seguida tem como objectivos perceber até que ponto o conhecimento do sexo influencia os resultados de outros parâmetros biológicos e perceber como a sua ausência pode restringir a reconstituição de aspectos da vida de populações passadas. Como em qualquer análise bioarqueológica, pretende-se igualmente que este trabalho contribua para traçar o perfil biológico de um conjunto de crianças de habitaram Serpa Medieval. Para dar cumprimento aos objectivos, focámos a nossa análise em 25 crianças recolhidas em contexto arqueológico, na sequência de uma intervenção de emergência. Esta amostra corresponde a uma população que terá vivido na região da actual Serpa durante os séculos XIII e XVI. Através da uma metodologia métrica aplicada à dentição foi possível determinar o sexo em 23 esqueletos que se distribuem quase equitativamente (10 rapazes e 13 raparigas). Conseguimos igualmente perceber que a ausência do conhecimento do sexo pode realmente perturbar os resultados de outros parâmetros, nomeadamente na estimativa da idade esquelética, e por conseguinte, a reconstrução de padrões de crescimento. A nível do perfil biológico não foram registadas grandes diferenças entre rapazes e raparigas, no entanto em alguns parâmetros analisados, como o desgaste dentário e marcadores de stresse fisiológico, notaram-se algumas distinções que, no seu conjunto, sugerem algum tipo diferenciação entre sexos. The sexual and age estimation, are essential in the reconstruction of profiles of ancient lives, whether they are biological, demographic or paleopathological. However, a large portion of juveniles studies, from archaeological samples, don’t analyze this specific biological parameter, usually arguing the absence of the absence of secondary sexual characteristics, the poor representation of non-adults, the weak skeletal preservation or weak methodological consistency. This gap on diagnosis restricts, not only the informative potential of the samples, but also can pervert the results obtained in other biological parameters, like the estimation of age at dead. The present work aims to understand how the knowledge of sex influences other biological indicators and understand how its absence restrains the reconstitution of lives of ancient populations. Like in any bioarchaeological analysis, we also want to contribute to reconstitute the biological and cultural features of the children that lived in Medieval Serpa. To accomplish these tasks we focus on 25 children collected in an archaeological context, during an emergency intervention. This sample belongs to a population that lived in the region of actual Serpa during the thirteenth and sixteenth centuries. Through a metrical methodology, applied to the dentition, we were able to determine the sex in 23 skeletons (10 boys and 13 girls). We were also able to understand that the absence of sexual knowledge can really disturb the results of others indicators, namely the skeletal age and consequently, the reconstruction of growing patterns. Within the biological profile weren’t recorded substantial differences between boys and girls, however in few parameters we notice some differences, which together, suggest a kind of differentiation among sexes.

Dissertação de mestrado em Evolução e Biologia Humanas, apresentada ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. A evolução humana é uma área do conhecimento que conjuga evidências de várias disciplinas para abordar questões essenciais acerca de quem somos e de como nos tornámos o que somos. O tema é um excelente estudo de caso para o ensino da evolução no sentido lato, para além de desenvolver nos alunos uma nova apreciação do real parentesco entre toda a humanidade e promover um olhar crítico acerca de algumas representações sociais do significado da variação física. Porém, a temática é frequentemente negligenciada nos currículos escolares, resultando na persistência de várias conceções erróneas entre a população. Este trabalho pretendeu dar um contributo para o ensino e a aprendizagem da evolução humana em Portugal, investigando a possibilidade de aplicar uma metodologia de ensino centrada no aluno que utiliza situações-­‐problema como ponto de partida para a aquisição de novos conhecimentos -­‐ a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (ABRP) -­‐, à temática da evolução humana. Para tal, foram concebidos e elaborados recursos educativos referentes a 3 casos problemáticos direcionados a alunos do ensino secundário do curso de ciências e tecnologias. Pretendeu-­‐se também que estes recursos integrassem a perspetiva de ensino por investigação e promovessem uma visão adequada acerca da natureza da ciência. O caso 1 ("Em busca de fósseis de hominíneos no grande vale do Rift!") centra-­‐se na relação filogenética entre humanos e chimpanzés e no bipedismo como marca distintiva dos hominíneos. O caso 2 ("Outros humanos diferentes de nós") aborda a dispersão geográfico-­‐temporal das várias espécies de hominíneos, evidenciando a contemporaneidade dos humanos modernos com outros grupos humanos. O caso 3 ("Porque temos diferentes cores de pele?") centra-­‐se na diversidade e na evolução das cores da pele humana. Para aferir a qualidade científica e educacional dos recursos contruídos, realizou-­‐se um estudo de avaliação formativa que contou com 5 painéis de avaliadores, designadamente: doze estudantes de mestrado em "Ensino da Biologia e da Geologia no 3º ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário"; duas alunas do 11º ano de escolaridade; duas professoras de Biologia e Geologia; uma professora universitária especialista em ensino das ciências e na ABRP; e duas professoras universitárias especialistas em evolução humana. Para aferir a aplicabilidade prática dos recursos, estes foram testados com os dois primeiros painéis de juízes. Os 5 painéis de avaliadores foram unânimes em considerar que os recursos construídos apresentam elevada qualidade científica e educacional. Ainda assim, formularam críticas e sugestões que foram utilizadas para a posterior revisão dos materiais. A análise dos resultados mostrou que os recursos abordam temas relevantes para a literacia científica da evolução humana, promovem a realização eficaz de aprendizagens e permitem a correção de conceções erróneas. Também foi mencionado que apresentam rigor e correção científicos e que são motivadores e adequados ao público-­‐alvo. Em termos educacionais, estão em conformidade com os princípios da ABRP e com a perspetiva de ensino por investigação, promovendo também uma visão adequada acerca da natureza da ciência, apesar ter sido sugerido o reforço deste aspeto. Realizadas todas as retificações, considera-­‐se que os recursos estão validados formativamente e aptos a serem utilizados em práticas educativas. Espera-­‐se que depois de devidamente divulgados, se tornem instrumentos úteis, passíveis de serem mobilizados quer em contextos não formais de ensino, quer em sala de aula, nomeadamente nas disciplinas de Biologia e Geologia do 11º ano e de Geologia do 12º ano de escolaridade. Human evolution is a field of knowledge that combines evidence from several disciplines to address key questions about who we are and how we came to be. Indeed, it is an excellent case study for the teaching of biological evolution and students exposed to this theme develop a deeper understanding of the actual kinship between every human as well as a critical perspective of the social representations about the meaning of physical variation. However, this study area is often overlooked in school curricula, resulting in the persistence of several misconceptions among our population. This work aimed to contribute for the teaching and learning of human evolution in Portugal, by researching the possibility of applying a student-­‐centered instructional methodology that uses problems as departure points for the acquisition of new knowledge -­‐ Problem-­‐Based Learning (PBL) -­‐, to the theme of human evolution. To this end, educational resources of three problem-­‐cases were designed and developed, directed to a target audience composed of high school science students. These resources were also designed on the basis of an inquiry-­‐based perspective and intended to promote an adequate view of the nature of science. Case 1 ("In search of fossil hominins in the Great Rift Valley!") focuses on the phylogenetic relationship between humans and chimpanzees and, in particular, on bipedalism as one of the defining features of hominins. Case 2 ("Other groups of humans different from us") addresses the geographical and temporal distribution of hominin species, highlighting the coexistence of modern humans and other human groups. Case 3 ("Why do we have different skin colors?") focuses on the diversity and evolution of human skin colors. To assess the scientific and educational quality of these resources, they were subjected to a formative evaluation process which included five panels of evaluators, namely: twelve pre-­‐service teachers; two 11th grade high school students; two Biology and Geology high-­‐school teachers; an university professor expert in science education and PBL; and two university professors experts in human evolution. The pratical application of the educational resources was also tested with the first two panels of juries. The five panels of juries considered that the resources have high scientific and educational quality. Nevertheless, they also made comments and suggestions, which were used for their further revision and improvement. The results showed that the resources address topics that are relevant for the scientific literacy on human evolution, and promote the effective acquisition of knowledge and the correction of common misconceptions. They pointed out as well that they are scientific accurate, motivating and appropriate to the target audience. Educacionally, they follow the principles of PBL and inquiry-­‐based teaching and they promote an adequate view of the nature of science, although a suggestion was made to stenghten this aspect. After being revised, the educational resources are thus validated by formative evaluation and are now apt to be used for educational purposes. It is expected that after proper dissemination, they can become useful tools to be applied in both non-­‐formal educational contexts as well as in classrooms, particularly within 11th grade Biology-­‐Geology course and 12th grade Geology course.

Tese de doutoramento em Antropologia, na especialidade de Antropologia Biológica, apresentada à Faculdade de Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Biological, sociocultural, demographic, and environmental factors are key determinants to the contemporary burden of malignant oncological diseases. Albeit a currently well-known epidemiological landscape, the historical and paleopathological sources deem these dreadful conditions as rare in past human societies. The present research aimed to cogitate into the significance of malignant neoplastic conditions in the past, through the integrated analysis of historical, documentary, and skeletal sources. The main goals were to provide a quantification of the paleopathological diagnosis limits (sensitivity) and contribute to diagnostic improvements in the paleopathological context. These analytical approaches can bring new insights into the debate of cancer antiquity. These goals were accomplished by analyzing the cause of death records in 2951 individuals from the Portuguese reference collections: Museu Bocage Identified Skeletal Collection (n=769), Coimbra Identified Skeletal Collection (n=505), Medical School Collection (n=534), and International Exchange Collection (n=1143). The temporal frame of the pooled collections ranges from 1880 to 1974 for the year of death. Were surveyed records of 1524 males and 1427 females, with age at death ranging from zero to 109 years. The skeletal remains of 131 individuals, from the Museu Bocage Identified Skeletal Collection and Coimbra Identified Skeletal Collection, corresponding to 40.5% (n=53) of males and 59.5% (n=78) of females, with age at death ranging from 15 to 93 years, were evaluated macroscopically and in some cases with radiography. The neoplasms ranked among the principal causes of death in the reference collections; recorded in 260 individuals (8.8%), and by excluding benign neoplasms this value shifts to 240 cases (8.1%). Most of the malignant/unidentified neoplasm cohort had gastric (24.6% [59/240]), uterine/ovarian (23.9% of the females [34/142]), and intestinal/colorectal (10.8% [26/240]) cancers recorded in the cause of death. A pattern that largely reflects the coeval Portuguese mortality trends. The paleopathological survey showed that through the application of standard diagnostic protocols, merely 17.6% (n=23) of the skeletons had unequivocal osseous signs of a metastatic and/or neoplastic condition. Forty-five percent (n=59) had osseous changes, nevertheless the lesion typology and anatomic distribution were not clearly indicative of a neoplastic process. The remaining 37.4% (n=49) did not exhibit osseous abnormalities. Overall, osseous changes predominated in the os coxae (40.0%, 52 of the 130 individuals), ribs (29.8% [37/124]), scapulas (22.6% [28/124]), and vertebral column (21.9% [28/128]). Nonetheless, if we take into account only the individuals with at least one lesion indicative of a neoplastic process (n=42; 32.1%), the anatomical allocation shifted. Albeit a predilection for the os coxae (71.4% [30/42]), the following anatomical areas affected included the vertebral column (48.8% [20/41]), ribs (43.9% [18/41]), sacrum (36.8% [14/38]), skull (33.3% [14/42]), scapulas (30.0% [12/40]), and femur (28.6% [12/42]). Osteolytic processes consisted predominantly of osseous changes with geographic (36.6% [48/131]) and moth-eaten/permeative (19.8%, n=26) margins. Coalescent porosity (16.8%, n=22) and other forms of bone destruction were rare. Highest coefficients of proliferative lesions occurred in the form of woven/mix new bone formation (48.9%, n=64) and less frequently with other proliferative typology (“coral”, “sunburst”, and parallel spicules combined represented 16.8% [n=22] of the sample). This study presents a quantitative estimate of the paleopathological diagnosis sensitivity; as well as novel contributions to diagnostic improvements. A theoretical reflection on the burden of cancer in the past emphasized the idea that we need a paradigm shift while thinking about paleo-oncology’s future. Os fatores biológicos, socioculturais, demográficos e ambientais contribuem de forma decisiva para o flagelo contemporâneo relacionado com as doenças oncológicas malignas. A atual paisagem epidemiológica destas condições perniciosas é bem conhecida; porém, as fontes históricas e paleopatológicas sugerem que as condições neoplásicas malignas eram raras em populações do passado. Esta investigação ambicionou compreender e assimilar a importância das condições neoplásicas malignas no passado, através da quantificação dos limites do diagnóstico (sensibilidade), do aperfeiçoamento da capacidade diagnóstica, e do desvelamento de novos dados relevantes para o debate da antiguidade do cancro, através de uma análise histórica, documental e osteológica integrada. Este propósito foi cumprido analisando os registos de causa de morte de 2951 indivíduos que constituem quatro coleções Portuguesas: a Coleção de Esqueletos Identificados do Museu Bocage (n=769), a Coleção de Esqueletos Identificados de Coimbra (n=505), a Coleção das Escolas Médicas (n=534), e a Coleção de Trocas Internacionais (n=1143). O período cronológico abarcado pelas coleções varia, para o ano da morte, entre 1880 e 1974. Os registos de 1524 homens e 1427 mulheres, com idade à morte compreendida entre zero e 109 anos, foram observados. Os restos esqueléticos de 131 indivíduos da Coleção de Esqueletos Identificados do Museu Bocage e da Coleção de Esqueletos Identificados de Coimbra, correspondendo 40,5% (n=53) homens e 59,5% (n=78) mulheres, com idade à morte compreendida entre 15 e 93 anos, foram observados macroscopicamente. Os neoplasmas figuravam entre as principais causes de morte nas coleções, tendo sido registados em 260 (8,8%) indivíduos; este valor decresce para 240 (8.1%) se excluirmos os neoplasmas benignos. A maioria dos casos de neoplasmas malignos / não identificados foi causada por cancros gástricos (24,6% [59/240]), uterinos / ováricos (23,9% das mulheres [34/142]), e intestinais / colorretais (10,8% [26/240]). Este padrão reflete, em larga medida, os padrões Portugueses de mortalidade coevos. A análise paleopatológica mostrou que, através da aplicação de protocolos estandardizados de diagnóstico, apenas 17,6% (n=23) dos esqueletos exibiam sinais ósseos inequívocos de condição metastática e/ou neoplásica, enquanto 45,0% (n=59) apresentavam lesões ósseas inespecíficas. Os restantes 37,4% não exibiam qualquer anomalia óssea. As modificações ósseas predominavam nos ossos coxais (40,0% [52/130]), nas costelas (29,8% [37/124]), nas escápulas (22,6% [28/124]) e na coluna vertebral (21,9% [28/128]). Não obstante, entre os 42 indivíduos que que apresentavam pelo menos uma lesão indicativa de um processo neoplásico (32,1% [42/131]) a localização das lesões na topografia esquelética segue um padrão diferente, com 71,4% (30/42) nos ossos coxais, 48,8% (20/41) na coluna vertebral, 43,9% (18/41) nas costelas, 36,8% (14/38) no sacro, 33,3% (14/42) no crânio, 30,0% (12/40) nas omoplatas, e 28,6% (12/42) no fémur. Os processos osteolíticos constituíam sobretudo modificações ósseas com margens geográficas (36.6% [48/131]) e “moth-eaten”/permeativas (19.8% [26/131]). A porosidade coalescente (16.8% [22/131]) e outras formas de destruição óssea eram mais raras. Os coeficientes mais elevados de neoformação óssea ocorreram na forma de osso fibroso/misto (48.9% [64/131]) e menos frequentemente com outra tipologia (combinados, os tipos “coral”, “sunburst” e espículas paralelas, representavam 16.8% [22/131] da amostra). Este estudo apresenta uma avaliação quantitativa da fiabilidade do diagnóstico paleopatológico das neoplasias; sugerindo ainda novas perspetivas para melhor orientar esse diagnóstico. Por fim, a reflexão teórica sobre o flagelo do cancro no passado contribuiu para a sugestão da necessidade de uma mudança paradigmática enquanto se pensa sobre o futuro da paleo-oncologia.

Dissertação de mestrado em Medicina (Medicina Legal e Ciências Forenses) apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra A estimativa da idade à morte em indivíduos adultos é um dos parâmetros mais problemáticos na determinação do perfil biológico, particularmente em contextos forenses, não obstante um vasto número de metodologias que podem ser aplicadas às diferentes partes do esqueleto. No que respeita à determinação da idade à morte em adultos através do crânio, o método que se destaca pela sua imensa popularidade é sem dúvida o método de obliteração das suturas cranianas. Directamente associada a esta popularidade encontra-se a controvérsia, os resultados obtidos a partir desta metodologia estão longe de ser consensuais e apontam mais para o seu descrédito do que para o seu sucesso. O objectivo deste estudo foi precisamente testar a sua eficácia e tentar perceber que informações podem ser retiradas do encerramento das suturas da abóbada craniana e das suturas palatinas, e de que modo o seu estudo nos pode permitir estimar intervalos etários mais precisos para adultos de meia-idade e idosos. Para isso analisou-se uma amostra total de 200 indivíduos com idades iguais ou superiores a 50 anos, provenientes de duas colecções identificadas: a colecção das Trocas Internacionais datada de finais do século XIX e inícios do século XX e a nova colecção de Esqueletos Identificados do Século XXI, ambas pertencentes ao Departamento de Ciências da Vida da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Os resultados obtidos permitiram-nos concluir que existe um aumento gradual no grau de encerramento das suturas aproximadamente até aos 70 anos e, posteriormente uma ligeira diminuição. Verificámos que o encerramento das suturas segue a seguinte ordem: primeiro as endocranianas, depois as exocranianas e por último as palatinas. A nível individual, entre as suturas exocranianas a primeira a obliterar é a sagital, depois a coronal e por fim a lambdóide e nas palatinas encerra primeiro a mediana e depois a transversa. A comparação entre as duas colecções apenas revelou resultados distintos para as suturas palatinas, estas assumem graus de sinostose mais elevados na colecção mais recente. Constatámos ainda que existem diferenças na obliteração das suturas entre o sexo feminino e masculino, demonstrando o sexo masculino um tempo de encerramento mais rápido do que o feminino. A eficácia entre a idade real e a idade estimada a partir dos graus de sinostose observados revelou valores muito baixos, a percentagem de diagnósticos correctos foi muito inferior à percentagem de diagnósticos incorrectos, devido à grande variabilidade individual que se encontra nos graus de sinostose das suturas cranianas. Estes resultados levam-nos a não aconselhar o uso isolado desta metodologia, contudo não descuramos o seu valor quando inserido num contexto global. Age at death in adults it´s one of the most problematic parameters in determination of biological profile, particularly in forensic contexts, despite a large number of methodologies which can be apply to the different parts of the skeleton. Regarding the determination of age at death in adults through the skull, the method which stands out for its immense popularity is undoubtedly the method of cranial sutures obliteration. Directly associated with this popularity, is the controversy, the results obtained from this methodology are far to be the most consensus and point more to his discredit than to his success. The aim of this study was precisely to test its effectiveness and try to understand what information can be gained from the closure of the vault and palatines sutures, and how its study can help us to more accurate estimate age ranges for adults, specifically middle-aged and elderly. For this, we analyzed a sample of 200 identified subjects aged larger than or equal to 50 years from two identified collections: the collection of International Exchanges dated from the late XIX and early XX century, and a new collection of Identified Skeletons of the XXI century, both belonging to the Department of Life Sciences of Faculty of Sciences and Technology at the University of Coimbra. The results allowed us to conclude that there is a gradual increase in the degree of sutures closure until about age 70 and thereafter a slight decrease. We found that the closure of the sutures followed the following order: first the intracranial, after the ectocranial and lastly the palatines. At the individual level, among the sutures, the first ectocranial to obliterate, is the sagittal, then coronal and finally the lambdóid, and the palatines, median ends first and then the transverse. The comparison between the two collections only revealed different results for the palatine sutures, they assume higher degrees of synostosis in the latest collection. We also noted that there are differences in the obliteration of the sutures between female and male, the males showing an earlier closure time than females. The effectiveness of the chronological age and the age estimated from the observed degree of synostosis revealed very low values, the percentage of correct diagnoses was much lower than the rate of incorrect diagnosis, due to large individual variability that lies on the cranial sutures obliteration. These results lead us not advise the use of this method alone, yet not neglect its value when inserted in a global context.

Dissertação de mestrado em Evolução Humana apresentada à Fac. Ciências e Tecnologia da Univ. Coimbra