Comparative anatomical characteristics of the distal parts of bear and human limbs

Cover Page

Cite item

Abstract

BACKGROUND: The comparative morphology of the human and animal skeletons has been incompletely described in the forensic medical and anthropological literature. Moreover, bones of the distal parts of bear limbs are anatomically similar to those of humans. Together with some features of the bear’s skeleton, poor preservation, absence of claws, and incomplete remains, difficulties and errors may occur during identification.

AIM: To create an illustrative material describing morphological features important for the identification of each element of the distal parts of bear limbs in comparison with humans.

MATERIALS AND METHODS: Preparations of the distal parts of the right thoracic and right pelvic extremities of the bear were made using osteological materials. The missing talon phalanges of a bear and bones of a human hand and foot were taken from the institute collections. The International Veterinary Anatomical Nomenclature was used to describe the anatomical features of bear bones, and the latest recommendations of International Anatomical Terminology were considered for human bones.

RESULTS: Each bone of the bear’s hand and foot was described in comparison with a similar human bone. For greater versatility, descriptions were made in terms of the international zoological nomenclature. For all bones, except for distal sesamoid bones, high-quality photos are provided for aspects that are important for identification. Comparative anatomical analysis showed that the bones of the wrist differ to a greater extent, whereas all tarsal bones, which are part of the human foot, had analogs in the bear foot and had closer measurements. The articular surfaces of the heads of the metacarpals and metatarsals showed specific ridges articulating with the cutouts at the bases of the proximal phalanges of the fingers. In addition, the bear’s hand and foot contained numerous inset sesamoid bones and claw-like processes on the distal phalanges of the fingers.

CONCLUSION: Comparative anatomical analysis showed similarities in the structures of the bones of the hand and foot of a brown bear and a human caused by foot walking. Owing to the morphological similarity, bone identification can be difficult. The set of features described in the article, which are specific to bear bones, in combination with illustrative material will help in identifying bones more accurately, even for individual bones.

About the authors

Anastasiia M. Iudina

Institute of Archaeology Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: iudinaanmi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2456-0948
SPIN-code: 4604-6844
Russian Federation, Moscow

Daria V. Veselkova

Institute of Archaeology Russian Academy of Sciences

Email: daria.veselkova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-5311-6582
SPIN-code: 1635-2548
Russian Federation, Moscow

References

  1. Avdeev AI, Potereykin KS. Differential diagnostics of species affiliation of distal parts of the lower (hind) limb of man and bear. In: Selected issues of forensic expertise: materials of scientific research of forensic physicians of the Far East. Issue 9. Habarovsk, 2008. Р. 114–116. (In Russ). EDN: USXCZY
  2. Dogăroiu C, Dermengiu D, Viore V. Forensic comparison between bear hind paw and human feet. Case report and illustrated anatomical and radiological guide. Rom J Legal Med. 2012;20(2):131–134. doi: 10.4323/rjlm.2012.131
  3. Pashkova VI, Reznikov BD. Forensic medical identification of personality on bone remains. Saratov: Izdatel'stvo Saratovskogo universiteta; 1978. 320 p (In Russ).
  4. Zvyagin VN, Anushkina ES. Establishing the species affiliation of bone remains. Politseiskaya i sledstvennaya deyatel'nost'. 2014;(1):178–193. (In Russ). doi: 10.7256/2306-4218.2014.1.9949
  5. Puchkovsky SV. Brown bear in Russia: Population management. Izhevs: Izdatel'stvo Udmurtskogo universiteta; 2021. 320 p. (In Russ).
  6. France DL. Human and nonhuman bone identification. A concise field guide. London, New York: CRC Press; 2011. 268 p.
  7. France DL. Human and nonhuman bone identification: A color atlas. London, New York: CRC Press; 2009. 734 p.
  8. Pashkova VI. To the question of comparative-anatomical diagnostics of species affiliation of bones in forensic medicine. Forensic Med Exp (Moscow). 1962;(4):27–30. (In Russ).
  9. Kulichkova DV. On identification of species affiliation of fragments of skeletonised remains, separated individual bones of distal limbs of man and bear. In: Selected issues of forensic expertise. Issue 15. Habarovsk, 2016. Р. 111–125. EDN: ZKJZNR
  10. Brothwell DR. Digging up bones: The excavation, treatment, and study of human skeletal remains. 3th ed. Ithaca, New York: Cornell University Press; 1981. 208 p.
  11. Pickering RB, Bachman D. The use of forensic anthropology. London, New York: CRC Press; 2009. 74 p.
  12. Sims ME. Comparison of black bear paws to human hands and feet. Identification Guides for Wildlife Law Enforcement. 2007;11:1–5.
  13. Zelenevsky NV. International veterinary anatomical nomenclature in Latin and Russian. Nomina Anatomica Veterinaria. Saint Petersburg: Lan'; 2013. 400 p. (In Russ).
  14. Abramov AV. Methodical recommendations on preparation of osteological preparations for educational and scientific collections. In: Functional morphology, ecology and life cycles of animals. Scientific Proceedings of the Department of Zoology. Vol. 7. Saint Petersburg, 2007. Р. 115–123. (In Russ).
  15. Shevchenko BP. Anatomy of the brown bear. Orenburg: Orenburgskii gosudarstvennyi agrarnyi universitet; 2003. 454 p. (In Russ).
  16. Gremyatsky MA. Anatomy of man. Moscow: Sovetskaya nauka; 1950. 630 p. (In Russ).
  17. Kruskop SV. Atlas-detector of mammals. Beasts of the middle strip of Russia. Moscow: Fiton+; 2015. 264 p. (In Russ).
  18. Oshmarin PG, Pikunov DG. Traces in nature. Moscow: Nauka; 1990. 294 p. (In Russ).
  19. France DL. Comparative bone identification. Human subadult to nonhuman. London, New York: CRC Press; 2017. 840 p.
  20. Klepinger LL. Fundamentals of forensic anthropology. New Jersey (USA): Wiley; 2006. 200 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Bear scapholunate and human scaphoid and lunate: 1 ― proximal view; 2 ― distal view.

Download (103KB)
3. Fig. 2. Bear carpal ulna bone and human triquetral: 1 ― proximal view; 2 ― distal view.

Download (104KB)
4. Fig. 3. Bear pisiform and human pisiform: 1 ― dorsal view; 2 ― palmar view.

Download (134KB)
5. Fig. 4. Articulation of bear ulna and pisiform carpal bones and articulation of human triquetral and pisiform bones: 1 ― lateral view; 2 ― medial view.

Download (119KB)
6. Fig. 5. The first row of bear carpals and the first row of human carpals in articulation: proximal view is above, distal view is below.

Download (108KB)
7. Fig. 6. Bear first carpal and human trapezium: 1 ― view from I metacarpal; 2 ― view from second carpal (human trapezoid); 3 ― view from scapholunate (human scaphoid).

Download (98KB)
8. Fig. 7. Bear second carpal and human trapezoid: 1 ― view from II metacarpal; 2 ― view from third carpal and scapholunate (human capitate and scaphoid); 3 ― view from first carpal and scapholunate (human trapezium and scaphoid).

Download (96KB)
9. Fig. 8. Bear third carpal and human hamate: 1 ― view from III metacarpal; 2 ― dorsal view; 3 ― view from scapholunate (human scaphoid); 4 ― view from second carpal (human trapezoid); 5 ― view from fourthcarpal (human hamate).

Download (183KB)
10. Fig. 9. Bear fourth carpal and human hamate: 1 ― dorsal view; 2 ― view from IV and V metacarpals; 3 ― view from the third carpal (human hamate); 4 ― view from scapholunate and carpal ulna (human scaphoid and triquetral).

Download (72KB)
11. Fig. 10. Bear metacarpals in comparison with human metacarpals. Scale ruler segment ― 1 cm. From top to bottom: dorsal view, palmar view, medial view (lateral for human), lateral view (medial for human), proximal view (bases).

Download (556KB)
12. Fig. 11. Bear proximal and intermediate hand phalanges and human proximal and intermediate hand phalanges. Scale ruler segment ― 1 cm. From top to bottom: dorsal view, palmar view.

Download (253KB)
13. Fig. 12. Distal phalanges of bear hand and bear foot. From top to bottom: dorsal view, palmar view, lateral view.

Download (207KB)
14. Fig. 13. Proximal sesamoids from bear hand and foot. The rightmost bone is the sesamoid from the anterior tibial muscle ligament.

Download (122KB)
15. Fig. 14. Bear talus and human talus: 1 ― dorsal view; 2 ― plantar view; 3 ― medial view; 4 ― lateral view; 5 ― distal view.

Download (222KB)
16. Fig. 15. Bear calcaneus and human calcaneus: 1 ― distal view; 2 ― medial view; 3 ― dorsal view; 4 ― lateral view.

Download (168KB)
17. Fig. 16. Bear navicular and human navicular: 1 ― distal view; 2 ― proximal view; 3 ― lateral view.

Download (80KB)
18. Fig. 17. Bear cuneiforms (left in each pair) and human cuneiforms (right in each pair): M ― medial cuneiforms; I ― intermediate cuneiforms; L ― lateral cuneiforms; 1 ― proximal view; 2 ― lateral view; 3 ― distal view; 4 ― medial view.

Download (188KB)
19. Fig. 18. Bear cuboid and human cuboid: 1 ― dorsal view; 2 ― medial view; 3 ― distal view; 4 ― lateral view; 5 ― proximal view.

Download (163KB)
20. Fig. 19. Bear metatarsals and human metatarsals. From top to bottom: dorsal view, plantar view, medial view, lateral view. Scale ruler segment ― 1 cm.

Download (390KB)
21. Fig. 20. Bear proximal and intermediate foot phalanges and human proximal and intermediate foot phalanges. Scale ruler segment ― 1 cm. From top to bottom: dorsal view, plantar view.

Download (234KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».