Важливим напрямком роботи групи стало дослідження скелетних матеріалів з давніх поховань на території України. До наукового обігу були введені матеріали широкого хронологічного діапазону від неоліту до середньовіччя. За результатами досліджень з’явилася низка публікацій, в тому числі чотири монографії (Зиневич 1967; Зіневич, Круц1968, Круц 1972; Зіневич 1973).
У вересні 1974 р. група антропології була переведена до Інституту археології АН УРСР, де сконцентрувалася переважно на вивченні давнього населення України. Однак певний час там продовжували проводитися одонтологічні, дерматогліфічні та гематологічні дослідження сучасного населення. С.П. Сегеда у 1972-1975 рр. обстежив 23 етнотериторіальні групи в Україні і на суміжних територіях та дійшов висновку про приналежність українців до середньоєвропейського одонтологічного типу. Гематологічні дослідження, які проводила Р.О. Старовойтова, узагальнені в її монографії «Етнічна геногеографія Української РСР» (1979). Згодом ці програми були згорнуті, і на сьогодні сучасне населення України антропологами не досліджується, що призводить до значних інформаційних втрат.
Значне розширення Інститутом у 1975 р. археологічних робіт на чисельних курганних могильниках вимагало оперативного і якісного збору, консервації, реставрації і аналізу скелетних решток із поховальних пам’яток. З метою інтенсифікації цих робіт була створена постійно діюча Палеоантропологічна експедиція під керівництвом С.І. Круц. За результатами вивчення зібраних тоді матеріалів антропологами були підготовлені дві колективні збірки, які вийшли друком у 1979 та 1984 рр.
У 1982 р. неструктурна група антропології була трансформована в сектор антропології у складі відділу археології енеоліту-бронзи. Співробітники очолюваного кан. іст. наук С.І. Круц сектору сконцентрували зусилля на дослідженні населення України за скелетними залишками з поховальних пам’яток різних епох.
Палеодемографічні дослідження первісної людності України, започатковані І.Д. Потєхіною, дозволили визначити статевовікову структуру племен та середню тривалість життя, яка виявилася дуже низькою як у мезолітичного (23 роки), так і у неолітичного (28 років) населення Дніпровського Надпоріжжя (Потєхіна 1976, 1981).
Вивчення антропологічного складу пізньомезолітичного та неолітичного населення України проводилося за матеріалами могильників маріупольського типу. За спостереженнями І.Д. Потєхіної, носії дніпро-донецької культурно-історичної спільноти сформувалися на місцевій протоєвропеоїдній основі під впливом давнього гіперморфного типу північно-европеоїдної раси, поширеного в колі культур з гребінцево-накольчастою керамікою. І.Д. Потєхіна дослідила також населення Подніпров’я та Північно-Західного Причорномор’я в епоху міді за матеріалами середньостогівської, новоданилівської, постмаріупольської, усатівської та ін. культур. У більшості з них виявлено антропологічну гетерогенність, зумовлену участю місцевого протоєвропеоїдного та прийшлого середземноморського компонентів. Походження та місце неолітичного та ранньоенеолітичного населення України в антропологічному контексті синхронних культур Євразії висвітлено у монографічному дослідженні (Потєхіна 1999).
С.І. Круц після опрацювання значного масиву антропологічних даних довела зв’язок населення ямної та зрубної культур, визначила особливості ранньо- та пізньокатакомбних груп, носіїв культури багатоваликової кераміки та білозерської культури, простежила динаміку окремих демографічних показників і певних захворювань у людності цих культур (Круц 1984). Антропологічній характеристиці населення доби енеоліту-бронзи басейну Сіверського Дінця присвячені роботи К.О. Шепель.
Іншим вагомим внеском С.І. Круц є висвітлення складних етногенетичних процесів на території Степової Скіфії (Круц 2005). На думку дослідниці, скіфське населення цього регіону сформувалося на основі нащадків місцевих племен катакомбної та бабинської культур, еллінів, фракійців і вихідців зі східніших територій, зокрема саків, савроматів і ранніх сарматів. Дослідниця також подала антропологічні дані по кімерійській проблематиці та антропологічну характеристику ногайців 16-18 ст. (Круц 2002, 2003).
Л.В. Литвинова ввела до наукового обігу та проаналізувала значний і цікавий антропологічний матеріал доби пізньої бронзи, раннього залізного віку та середньовіччя.
Об’єктом наукових досліджень Т.О. Рудич стали значні за обсягом антропологічні матеріали з поховань черняхівської культури різних регіонів України, могильників доби Київської Русі (Галич, Переяслав, Київ, Возвягль) та вперше введені у науковий обіг матеріали з кладовищ козацької доби (Чигирин, Суботів, Вишгород, Київ).
Вивчення фізичного типу населення Північного Причорномор’я античного часу (Ольвія, Березань, Керкинітіда, Боспорське царство) та середньовіччя (Мангуп, Ескі-Кермен, Малий Маяк) проводила Т.О. Назарова. Нею опубліковані антропологічні матеріали з могильників Південно-Західного Криму, склепів некрополів Херсонесу. Дослідниця надала антропологічну характеристику таврів. Згадуючи дослідження давнього населення Криму, слід відзначити також опрацьовані І.Д. Потєхіною антропологічні серії некрополів Бітак, Солхат, Алустон, Чембало, Аю-Даг та ін.
Питання походження та етнічної історії східних слов’ян розглядалися в роботах В.Д. Дяченка та П.М. Покаса, які досліджували скелети з давньоруських могильників Яблунівка, Кам’яне, Київ, Монастирьок, Юр’єв.
О.Д. Козак вивчала антропологічний склад давньоруського населення за матеріалами могильників Григорівка, Бучак, провадила дослідження похованих у давньоруських могильниках Києва, досліджувала питання людських жертвоприношень і ритуальних поховань у скіфів.
На питаннях етнічної одонтології давнього та сучасного населення України були сконцентровані дослідження С.П. Сегеди, який очолював сектор антропології в 1987-2000 рр. Результати його роботи були інтегровані в комплексне дослідження, присвячене формуванню антропологічного складу українського народу, чому присвячена монографія та низка публікацій (Сегеда 2001).
З реформуванням у 2005 р. сектору антропології у відділ біоархеології, який очолила І.Д. Потєхіна, тематику досліджень було значно розширено. Поряд з традиційними проблемами — походження, антропологічного складу і генетичних зв’язків давнього населення України — більше уваги стали приділяти можливостям біоархеологічних реконструкцій, зокрема питанням фізичного розвитку, статусу здоров’я, встановленню демографічних показників різних епох, з’ясуванню особливостей господарювання та харчування, виявленню домінуючих видів діяльності за ознаками фізичних навантажень, а також вивченню культурних традицій, обрядів і ритуалів, до комплексу яких входять кремації, штучні деформації черепа, трепанації тощо. Розпочато археогенетичні дослідження.
Біоархеологічний напрямок досліджень відділу включав також роботи з палеоетноботаніки (Г.П. Пашкевич) та археозоології (О.П. Журавльов), необхідні для висвітлення історії розвитку землеробства, мисливства та тваринництва. Наразі з остеологічними фауністичними колекціями працює О.В. Маркова.
Комплексний підхід до вивчення давнього населення, який застосовує І.Д. Потєхіна, зумовлений інтеграцією її досліджень у широкомасштабні міжнародні проекти, зокрема «Глобальна історія здоров’я населення Європи від доби пізнього палеоліту до сучасності» та ін. Важливі результати отримані нею при вивчення палеодієти, резервуарного ефекту, демографічних показників, травм та захворювань первісних людей. Одержані також нові дані щодо антропологічного складу мезолітичного та неолітичного населення України. Вивчення датованого радіокарбонним методом склепіння черепа особи ранньомезолітичного часу з Вишгорода показало, що ареал розповсюдження дуже вузькоголового середземноморського типу європеоїдів не був обмежений Дніпровським Надпоріжжям і лісовою смугою Північно-Східної Європи, як це вважалося раніше. Представники цього типу населяли за раннього мезоліту і Середнє Подніпров’я (Потєхіна 2012). Проводиться аналіз антропологічних матеріалів з відкритого нещодавно могильника маріупольського типу Гард у Побужжі.
Розумінню харчових стратегій населення Середнього та Нижнього Подніпров’я, Подонців’я та Криму в часи епіпалеоліту — енеоліту сприяє вивчення палеодієти за рівнем стабільних ізотопів у кісткових зразках людей і тварин. Дослідження проводить І.Д. Потєхіна спільно з лабораторією археології та історії мистецтв Оксфордського університету та університету м. Халл (Велика Британія). Вперше для поховальних комплексів України створено базу даних за ізотопними рівнями людських, тваринних і риб’ячих кісток, що дозволяє отримати досить надійну картину дієтних ланцюгів в екосистемах, які були основою життєдіяльності давнього населення. Аналіз стабільних ізотопів і зубних патологій у людей, які лишили могильники маріупольського типу, свідчить, що до їх раціону входили продукти прісноводних ресурсів, рибальства та збиральництва та водночас не дають підстав для висновків про перехід цього населення до рільництва (Потєхіна, Ліллі, Бад 2014). Ізотопний аналіз дозволив також виявити існування резервуарного ефекту в мезоліті-енеоліті середнього Подніпров’я, що уточнює результати радіокарбонного датування та хронологію поховальних пам’ятників цих епох (Lillie, Budd, Potekhina, Hedges 2009).
Перспективним для сучасних антропологічних досліджень є залучення даних археогенетики. І.Д. Потєхіною у співпраці з провідними палеогенетичними лабораторіями США та Європи проводиться вивчення поліморфізму мітохондріальної та ядерної ДНК від доби неоліту до ранньої бронзи. З кісткових решток похованих у могильниках Ясинуватка та Нікольський у Дніпровському Надпоріжжі виділено кілька мітохондріальних ліній, які простежуються на території Європи від палеоліту, а також гаплогрупу, яка може вказувати на генетичні зв’язки з давнім населенням Східної Євразії (Nikitin, Newton, Potekhina 2012). Палеогенетичні дослідження неолітичної людності України наразі розширено завдяки співробітництву з палеогенетиками університетів Упсала та Копенгагену.
Спільно з Гарвардським університетом І.Д. Потєхіною розпочато роботи по дослідженню геному населення ямної культури території України, що дозволить інтегрувати наші антропологічні матеріали до широкомасштабного проекту по вивченню індоєвропейської проблеми.
Вивчення матеріалів з поховань ямної культури могильника Сугоклея, які супроводжувалися транспортними засобами, показало змішаний антропологічний склад та значний рівень захворюваності. Дослідження проводили І.Д. Потєхіна, Д.О.Козак та Ю.В.Ушкова в рамках німецько-українського проекту “Spatial effects of technological innovations and changing ways of life”.
Нинішній стан проблеми походження та антропологічного складу населення трипільської культури потребує узагальнюючого аналізу всіх доступних антропологічних джерел, які все ще залишаються обмеженими. Останнім часом досліджено нові матеріали пізніх етапів Трипілля — черепи з поселення Більшівці (Круц 2011), жіноче поховання під фундаментом Успенського собору в Києві та краніологічну серію з печери Вертеба (Потєхіна 2011, 2016). Визначено їх антропологічний тип, що дозволяє уточнити співвідношенння протоєвропеоїдного та середземноморського компонентів у складі трипільців. На черепах з Вертеби виявлено серйозні травми та випадки трепанацій, що може свідчити про міжгрупові конфлікти, значний рівень насильства у популяції, а також на достатній рівень розвитку медичних знань та хірургічних навичок для надання медичної допомоги у пізньотрипільського населення.
Нові матеріали епохи бронзи з поховального комплексу культури кулястих амфор (Іллятка) дозволили виявити антропологічні відмінності між населенням подільської та волинської груп культури, фіксувати їх близькі біологічні зв’язки з людьми цієї культури Польщі та Німеччини, які є більш ранніми, а також розглядати ці комплекси як родинні усипальниці (Т.О. Рудич). Крім того, вивчення морфологічних та патологічних ознак на кістках цих людей дало можливість припустити шляхи поширення певних інфекційних захворювань. Дослідження з даної тематики проводиться у співпраці з Інститутом Макса Планка у Йені та Відні, де ведеться пошук генетичного матеріалу збудників таких захворювань як проказа, чума, туберкульоз у представників населення культури кулястих амфор.
Продовжується вивчення антропологічного складу та демографічних характеристик скіфського населення Північного Причорномор’я. За даними Л.В.Литвинової, антропологічні матеріали з могильника Сари-Кая свідчать про наявність таврського, скіфського та грецького компонентів у складі населення Кримського півострова скіфського часу. Демографічні показники похованих у могильнику Мамай Гора вказують на недостатню адаптацію населення скіфської культури Степу до умов проживання.
Продовжується антропологічне та палеопатологічне вивчення культових комплексів Більського та Книшовського городища, започаткавані дослідження соціальних груп населення скіфського часу, зокрема, в співробітництві з німецькими колегами вивчається феномен Амазонок. Крім того, досліджуються адаптаційні особливості населення степу та лісостепу скіфського часу.
Узагальнююче дослідження осілого населення Нижнього Подніпров’я 12–початку 15 ст. проведено Л.В.Литвиновою. Аналіз демографічних показників свідчить про несприятливі умови, що позначилися на тривалості життя дітей та дорослих. Розглянуто питання етнічної історії цього населення напередодні монгольської експансії та у період Золотої Орди. Аналіз серій Мамай Сурка, Благовіщенка, Кам’янка та Каїри показав, що формування осілого населення цього регіону відбувалось на підгрунті аланського, слов’янського, болгарського, сарматського та кочового компонентів. Міграції осілого та кочового населення простежуються як напередодні монгольської експансії, так і в період Золотої Орди з різних територій — Середнього Подніпров’я, Криму, Подоння, Поволжя та Північного Кавказу. Зроблено висновок про те, що середньовічні групи населення Нижнього Подніпров’я стали тим підґрунтям, на якому формувалися фізичні риси українців. Результати цих досліджень висвітлені у монографії Л.В.Литвинової «Населення Нижнього Подніпров’я XII — початку XV ст.» (Литвинова 2012).
Етапи формування антропологічного типу населення Північного Причорномор’я в історичні епохи античність - раннє середньовіччя - пізнє середньовіччя простежені Т.О. Назаровою. Мешканці Ольвії, Березані, Херсонесу та Керкінітиди античного періоду належали переважно до середземноморського антропологічного типу, характерного для еллінів, які складали ядро населення вказаних міст. За матеріалами із склепів Херсонесу періоду раннього середньовіччя простежується певна спадкоємність цього антропологічного типу з часів античності, але в окремих поселеннях (могильник Лучисте) відчувається краніологічна домішка с середовища “варварського” оточення. Починаючи з VIII ст. у Південно-Західній Тавриці з’являється і починає домінувати європеоїдний брахікранний широколиций тип, представлений у середньовічних серіях Херсону, Мангупа та Ескі-Кермен. Тривалість життя мало змінюється протягом цих епох, залишаючись досить низькою як для чоловіків (40-44 р.), так і для жінок (32-35 р.). Т.О. Назаровою підготовлено монографію «Населення Херсонеса в I –XIV ст. за антропологічними даними», присвячену вивченню антропологічного складу, аналізу демографічної та палеопатологічної ситуації одного з провідних античних, а потім — візантійських центрів у Північному Причорномор'ї.
Значних успіхів у вивченні антропологічного складу населення черняхівської культури України досягнуто завдяки роботам Т.О. Рудич. За результатами досліджень великого за обсягом антропологічного матеріалу вона обгрунтувала висновок про неоднорідність населення черняхівської культури та прослідкувала основні напрямки його антропологічних зв’язків. Дослідниця виявила генетичні лінії, які пов’язують черняхівські групи з пізньоскіфським населенням, людьми з балтських могильників I-V ст., популяціями вельбарської культури Польщі. Було досліджено роль нащадків носіїв черняхівської культури у формуванні населення давньоруського часу. За результатами досліджень була захищена дисертація по темі «Населення черняхівської культури України за матеріалами антропології».
Важливе місце у роботі відділу біоархеології відводиться вивченню людності Середнього Подніпров’я давньоруської доби, чому присвячені дослідження Т.О. Рудич. Краніологічний аналіз показав значну неоднорідність цього населення в межах слов’янського світу. Сільські мешканці колишніх полянських земель виявили морфологічну подібність з групами Словакії, частиною груп Польщі, окремими групами Чехії та Болгарії, а населення лівобережних (сіверянських) територій більш генетично пов’язане з вихідцями із зони проживання дреговичів, радимичів та смоленських кривичів. Населення міст Середнього Подніпров’я давньоруської доби було неоднорідним і істотно поповнювалося за рахунок мігрантів з більш північних (з території Білорусії) або більш східних (сіверянських) територій.
Кочові впливи на могильниках давньоруської доби антропологічно фіксуються слабо, головним чином, як домішка вихідців з іраномовного середовища, пов’язаного з аланськими групами Північного Кавказу. На Лівобережжі аланська домішка виявлена на могильниках Камінне, певною мірою, Липове, а на Правобережжі істотний аланський компонент визначається у складі населення Юр’єва.
Т.О. Рудич започатковано вивчення масового матеріалу козацької доби, що дозволило зробити низку попередніх висновків. Серед населення Середнього Подніпров’я доби пізнього середньовіччя широколиці морфотипи, які мали витоки у давньоруських популяціях древлянських, волинських, тиверських та галицьких земель є домінуючими. Скоріше за все населення колишніх полянських територій зазнало значних демографічних втрат після монгольської навали, тому у відродженні слов’янської популяції регіону відіграли вихідці з територій побутування масивних типів. На краніологічних матеріалах козацької доби також відзначається збільшення впливу степового населення на формування антропологічного складу населення Середнього Подніпров’я. В ході досліджень вдалося з’ясувати, що брахікранний, широколиций європеоїдний центральноукраїнський антропологічний тип, який є домінуючим серед сучасного населення, сформувався у післямонгольську добу та у 16-17 ст. був вже розповсюджений у Центральній Україні. За результатами цих досліджень Т.О. Рудич видано монографію «Антропологічний склад населення Середнього Подніпров’я I-II тис. н.е.» (2014).
Тематику відділу збагачують палеопатологічні дослідження, які на сучасному методичному рівні проводяться О.Д. Козак. Нею проаналізовано причини і частоту інфекційних хвороб та демографічну ситуацію у екологічному контексті Давньої Русі. Поширення неспецифічних інфекцій та паразитарних захворювань у певній мірі залежить від екологічних умов, харчування, а також від соціальних чинників. Поширення специфічних інфекцій (сифіліс, проказа, туберкульоз) обумовлене у значній мірі такими соціальними факторами, як щільність населення, міграції, розвитком гігієнічних навичок та культурно-побутовими традиціями. Надзвичайно високі для середньовічних, особливо міських, популяцій показники середнього віку смерті виділяють Київ з-поміж інших урбанізованих центрів Європи, а значний відсоток людей літнього віку, можливо, зумовлений високою тривалістю життя в місті. Результати цих досліджень викладені О.Д. Козак у монографії «Кияни княжої доби. Біоархеологічні студії» (2009).
Населення давньоруського Чернігова вивчається Ю.В.Долженком, який проводить дослідження антропологічних серій з середньовічних могильників міста за епігенетичними ознаками та краніологічними методиками. За результатами підготовлено дисертаційне дослідження та опубліковано низку статей (Долженко 2009, 2014).
Вивчення захворювань, способу життя, та морфологічних характеристик представників різних соціальних прошарків населення пізнього середньовіччя та ранньомодерного часу є суттєвою складовою історичної антропології України. Широкомасштабні розкопки, які провадяться останнім часом у великих містах (Київ, Львів, Луцьк), а також на іншій території, в першу чергу — Західної України, поставили багато питань щодо антропологічного складу насельників середньовічних та ранньомодерних монастирів (Вознесенський у Києві, Лаврів), окремих посадів та населених пунктів (Київ — Поділ, Усилуг), окремих полків (поховання на території Арсеналу) тощо. Ці питання знаходяться лише на початку свого вивчення й вимагають принципово нових підходів та залучення молодих фахівців.
Новий напрямок вітчизняного історичного дослідження — військову антропологію або антропологію полів битв започатковано О.Д. Козак та О.В.Мінейко. Ними розробляються методики вивчення масових поховань, які апробуються на прикладі дослідження жертв монголо-татарської навали 1240 р. у м. Києві, каральних походів Короля Данила, зокрема — знищення м. Возвягіль у середині ХІІІ ст, дослідження Берестецької битви. Крім того, вимогою часу стало переведення вивчення поховань періоду 1 та 2 Світових війн з області суто модерної історії у область археології та антропології. Роботи з ексгумації масових жертв війн та репресій відбуваються за участю співробітників відділу, що дозволило виявити не лише кількісні показники цих трагедій, але й визначити статевовіковий склад загиблих, деякі їх морфологічні особливості, співвіднести їх з певними соціальними групами, виявити причини їх загибелі.
Робочою групою у складі О.Д. Козак, Ю.В.Ушкової, О.В Мінейко, П.Вікторової на основі західноєвропейських антропологічних методик та методик сучасної спортивної та окупаційної медицини розробляються критерії визначення широкого спектру професійних комплексів ознак на кістках, які дозволять в майбутньому визначати основні військові та побутові фізичні навантаження людей. Зокрема, в роботі знаходиться “комплекс вершника”, “комплекс колісничого або візничого”, “комплекси” рибалок, лісорубів, ткачів, прях, землеробів тощо.
Перспективним напрямком історичних реконструкцій є ідентифікація решток історичних особистостей. Фахівці відділу біоархеології Потєхіна І.Д., Козак О.Д. та Мінейко О.В. брали участь у ідентифікації скелету Інгігерди з саркофагу Ярослава Мудрого, князів Юрія Долгорукого, першодрукаря Івана Федоровича, представників родини Ольгердовичів, короля Данила Романовича, його синів та почту; інших відомих особистостей, зокрема, губернатора Києва середини ХVIІI ст. С.І. Сукіна. Результати опубліковані.
Останнім часом у відділі розпочато експертизу матеріалів давніх поховань, здійснених за обрядом кремації. Ці дослідження відновлюють стерту вогнем важливу історичну інформацію, дають можливість реконструювати деталі поховального ритуалу та певні антропологічні характеристики. Зокрема, ідентифіковано скелети двох кремованих жінок різної етнічної приналежності з поховання рубежу н.е. у с. Мутин на р. Сейм (Potekhina 2012). Активну роботу з кремаціями проводить Т.І.Слободян, яка вивчає численні матеріали тілоспалень могильника Шестовиця. Результати вивчення обпалених решток з поховань давньоруського часу на Шестовиці суттєво доповнюють дані, отримані при вивченні інгумацій цього могильника (Потєхіна, Слободян 2012, 2013).
У 2014 р. відділом започатковано колективне видання «Історична антропологія та біоархеологія України» (під ред. І.Д. Потєхіної), яке відображає сучасний стан вітчизняної антропологічної науки. Ця публікація у певному сенсі відновлює перервану 40 років тому традицію українських антропологів, але й водночас значно розширює традиційну тематику і репрезентує новітні напрямки, методи і підходи у вивченні історії населення території України.
Крім наукових досліджень, відділ біоархеології проводить велику роботу по систематизації антропологічних колекцій та упорядкуванню фондів, які є одними з найбагатших у Європі за унікальністю антропологічних матеріалів та їх обсягом, що наразі перевищує 20 000 одиниць зберігання.
Наукову роботу співробітники відділу поєднують з викладацькою діяльністю. І.Д. Потєхіна та О.Д. Козак викладають авторські курси «Історична антропологія України» та «Методика антропологічних досліджень» студентам Магістерської програми «Археологія та давня історія України» на кафедрі археології Національного університету «Києво-Могилянська Академія», а також здійснюють керівництво магістерськими та кандидатськими роботами.