How was your mother? Inferring human fetal growth patterns and maternal health from the prenatal enamel microstructure

The reconstruction of the biological association between the mother and the fetus is a challenging  task in paleoanthropology. However, its knowledge can be crucial in understanding biological and  biocultural adaption dynamics of past populations and could represent a key factor in differentiating  the ontogenetic trajectories among hominins. The timing and modality of the prenatal dental enamel  formation  can  shed  light  on  the  maternal‐fetal  life  course;  indeed,  some  of  the  fetal  growth  parameters, the possible stresses suffered in utero ‐ mirroring the mother's health status ‐ and the  length of the pregnancy can be estimated from the dental enamel microstructures in the primary  dentition. Conversely, most of the available comparative data on the prenatal enamel derive from  modern reference collections and are almost exclusively analyzed together with the postnatal portion  of the crowns. Here we report data on crown formation time, daily secretion rate, enamel extension  rate, and prevalence of Accentuated Lines in the prenatal enamel of 30 individuals from the Italian  Imperial Roman necropolises of Velia (I‐II century CE, Salerno) and Isola Sacra (I‐IV century CE, Rome).  Moreover, the topographic variation of the daily secretion rate across the prenatal enamel has been  rendered. A subsample from Velia has been measured by high‐resolution, phase‐contrast synchrotron  X‐ray microtomography at the SYRMEP beamline of the Elettra ‐ Sincrotrone Trieste laboratory (Italy)  showing the suitability of this facility in the virtual histomorphometrical analysis of the prenatal  enamel. Results illustrate a significant difference between the modern reference series and the  archaeo‐logical populations analyzed, highlighting the needs to create new standards of prenatal  enamel formation patterns for pre‐industrial populations. Moreover, the parameters derived from the  archaeological series have been applied to the Ostuni 1b Upper Paleolithic fetus, re‐assessing its  gestational age‐at‐death and evaluating the maternal‐fetal health history through a non destructive  approach.