Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Útgáfan af vafranum sem þú notar hefur takmarkaðan CSS stuðning. Til að ná sem bestum árangri mælum við með að nota nýrri útgáfu af vafranum þínum (eða slökkva á eindrægni í Internet Explorer). Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, erum við að sýna vefinn án þess að stíl eða JavaScript.
Þessi rannsókn lagði mat á svæðisbundna fjölbreytni í formgerð í kraníum manna með því að nota rúmfræðilegt samheitalíkan sem byggðist á skannagögnum frá 148 þjóðernishópum um allan heim. Þessi aðferð notar sniðmátsbúnaðartækni til að búa til einsleitt möskva með því að framkvæma umbreytingar sem ekki eru stífnar með endurteknum næsta punkta reikniritum. Með því að beita aðalþáttagreiningu á 342 valin einsleitt líkön fannst mesta breytingin á heildarstærð og greinilega staðfest fyrir litla höfuðkúpu frá Suður -Asíu. Næst stærsti munurinn er lengd og breidd hlutfall taugalansins, sem sýnir fram á andstæðuna milli langvarandi höfuðkúpa Afríkubúa og kúptra höfuðkúpa í Norðaustur -Asíubúum. Þess má geta að þetta innihaldsefni hefur lítið með andlitsútlit að gera. Þekkt andlitseinkenni eins og útstæðar kinnar í Norðaustur-Asíubúum og samningur maxillary bein hjá Evrópubúum voru staðfestar. Þessar andlitsbreytingar eru nátengdar útlínur höfuðkúpunnar, einkum hversu hneigð framan og offitu bein. Almetrísk mynstur fannst í andlitshlutföllum miðað við heildar höfuðkúpu; Í stærri hauskúpum hafa andlitsútlínurnar tilhneigingu til að vera lengri og þrengri, eins og sýnt hefur verið fram á hjá mörgum innfæddum Bandaríkjamönnum og Norðaustur -Asíubúum. Þrátt fyrir að rannsókn okkar hafi ekki innihaldið gögn um umhverfisbreytur sem geta haft áhrif á formgerð í kraníum, svo sem loftslagi eða mataræði, mun stórt gagnasett af einsleitt kraníumynstri nýtast við að leita mismunandi skýringa á svipbrigði í beinagrind.
Landfræðilegur munur á lögun höfuðkúpu mannsins hefur verið rannsakaður í langan tíma. Margir vísindamenn hafa lagt mat á fjölbreytileika umhverfisaðlögunar og/eða náttúrulegs vals, einkum veðurfarsþátta1,2,3,4,5,6,7 eða masticatory virkni eftir næringarskilyrðum 5,8,9,10, 11,12. 13.. Að auki hafa sumar rannsóknir beinst að flöskuhálsáhrifum, erfðafræðilegum svífum, genaflæði eða stókastískum þróunarferlum sem orsakast af hlutlausum genastökkum14,15,16,17,18,19,20,21,22,23. Sem dæmi má nefna að kúlulaga lögun breiðari og styttri gröfur í kraníum hefur verið útskýrt sem aðlögun að sértækum þrýstingi samkvæmt Rule24 Allen, sem fullyrðir að spendýr lágmarki hitatap með því að draga úr líkamsyfirborði miðað við bindi 2,4,16,17,25 . Að auki hafa sumar rannsóknir sem nota Rule26 Bergmann skýrt sambandið á milli höfuðkúpu og hitastigs3,5,16,25,27, sem bendir til þess að heildarstærð hafi tilhneigingu til að vera stærri á kaldari svæðum til að koma í veg fyrir hitatap. Vélræn áhrif masticatory streitu á vaxtarmynstur kranísku hvelfingarinnar og andlitsbeina hafa verið til umræðu í tengslum við mataræði sem stafar af matreiðslumenningu eða lífsviðurværismun á bændum og veiðimannasöfnun 8,9,11,12,28. Almenna skýringin er sú að minnkaður tyggjóþrýstingur dregur úr hörku andlitsbeina og vöðva. Nokkrar alþjóðlegar rannsóknir hafa tengt fjölbreytileika höfuðkúpu fyrst og fremst við svipgerð afleiðingar hlutlausrar erfðafjarlægðar frekar en aðlögun umhverfis21,29,30,31,32. Önnur skýring á breytingum á höfuðkúpu lögun byggist á hugmyndinni um ísómetrískan eða vexti 6,33,34,35. Sem dæmi má nefna að stærri gáfur hafa tilhneigingu til að hafa tiltölulega breiðari framan lobes á svokölluðu „Broca's Cap“ svæðinu og breidd framan lobes eykst, þróunarferli sem er talið byggt á allometric vexti. Að auki fann rannsókn sem skoðaði langtímabreytingar á höfuðkúpu lögun tilhneigingu til brachycephaly (tilhneiging höfuðkúpunnar til að verða kúlulaga) með vaxandi hæð33.
Löng saga um rannsóknir á formgerð í kraníum felur í sér tilraunir til að bera kennsl á undirliggjandi þætti sem bera ábyrgð á ýmsum þáttum fjölbreytileika kranískra laga. Hefðbundnar aðferðir sem notaðar voru í mörgum fyrstu rannsóknum voru byggðar á tvískiptum línulegum mælingagögnum, oft með því að nota Martin eða Howell skilgreiningar36,37. Á sama tíma notuðu margar af ofangreindum rannsóknum lengra komnar aðferðir byggðar á staðbundinni 3D rúmfræðilegri formgerð (GM) tækni5,7,10,11,12,13,17,20,27,34,35,38. 39. Til dæmis hefur rennibrautaraðferðin, byggð á lágmörkun beygjuorku, verið mest notaða aðferðin í erfðabreyttri líffræði. Það varpar hálflöndum sniðmátsins á hvert sýni með því að renna meðfram ferli eða yfirborði38,40,41,42,43,44,45,46. Að meðtöldum slíkum ofurstillingaraðferðum nota flestar 3D erfðabreyttar rannsóknir almennar greiningar á Procrustes, endurtekning næsta punkta (ICP) reiknirit 47 til að leyfa beinan samanburð á formum og handtaka breytinga. Að öðrum kosti er þunnt plata spline (TPS) 48,49 aðferðin einnig mikið notuð sem umbreytingaraðferð sem ekki er stífnar til að kortleggja Semilandmark samstillingar við möskva byggð form.
Með þróun hagnýtra 3D líkamsskannara frá því seint á 20. öld hafa margar rannsóknir notað 3D líkamsskannara fyrir stærð mælinga50,51. Skannagögn voru notuð til að vinna úr líkamsstærð, sem krefst þess að lýsa yfirborðsformum sem fleti frekar en punkta skýjum. Mynstur mátun er tækni sem þróuð er í þessu skyni á sviði tölvugrafíkar, þar sem lögun yfirborðs er lýst með marghyrndum möskvamódeli. Fyrsta skrefið í mynstri mátun er að undirbúa möskvamódel til að nota sem sniðmát. Sumt af hornpunktunum sem mynda mynstrið eru kennileiti. Sniðmátið er síðan afmyndað og samræmt við yfirborðið til að lágmarka fjarlægðina milli sniðmátsins og punktskýsins en varðveita staðbundna lögun sniðmátsins. Kennimerki í sniðmátinu samsvara kennileitum í punktskýinu. Með því að nota sniðmát mátun er hægt að lýsa öllum skannagögnum sem möskvamódeli með sama fjölda gagnapunkta og sömu grannfræði. Þrátt fyrir að nákvæm homology sé aðeins til í kennileitastöðum er hægt að gera ráð fyrir að það sé almenn samheiti milli myndaðra gerða þar sem breytingar á rúmfræði sniðmátanna eru litlar. Þess vegna eru ristlíkön búin til af sniðmátsfestingu stundum kölluð homology módel52. Kosturinn við sniðmát mátun er að hægt er að aflagast sniðmátið og stilla að mismunandi hlutum markhlutarins sem eru staðbundið nálægt yfirborðinu en langt frá því (til dæmis Zygomatic boginn og tímabundið svæði höfuðkúpunnar) án þess að hafa áhrif á hvern og einn Annað. aflögun. Á þennan hátt er hægt að tryggja sniðmátið til að greina hluti eins og búkinn eða handlegginn, með öxlina í standandi stöðu. Ókosturinn við sniðmát sem má nefna er hærri reikniskostnaður við endurteknar endurtekningar, en þökk sé verulegum endurbótum á afköstum tölvunnar er þetta ekki lengur mál. Með því að greina hnitgildi hornpunkta sem samanstanda af möskvamódelinu með því að nota fjölbreytileg greiningartækni eins og aðalþáttagreining (PCA) er mögulegt að greina breytingar á öllu yfirborðsformið og sýndarform á hvaða stöðu sem er í dreifingu. er hægt að taka á móti. Reiknið út og sjón53. Nú á dögum eru möskvamódel sem myndaðar eru af sniðmátsfestingu mikið notuð í lögunagreiningu á ýmsum sviðum52,54,55,56,57,58,59,60.
Framfarir í sveigjanlegri möskvatækni, ásamt örri þróun á færanlegum 3D skönnun tækjum sem geta skannað við hærri upplausn, hraða og hreyfanleika en CT, gera það auðveldara að skrá 3D yfirborðsgögn óháð staðsetningu. Þannig, á sviði líffræðilegrar mannfræði, eykur slík ný tækni getu til að mæla og tölfræðilega greina sýni manna, þar með talið höfuðkúpu, sem er tilgangur þessarar rannsóknar.
Í stuttu máli, þessi rannsókn notar háþróaða 3D homology líkanatækni byggða á samsvörun sniðmáts (mynd 1) til að meta 342 höfuðkúpu sýni sem valin voru úr 148 íbúum um allan heim með landfræðilegum samanburði um allan heim. Fjölbreytni formgerð í kraníum (tafla 1). Til að gera grein fyrir breytingum á formgerð höfuðkúpu notuðum við PCA og móttakara einkennandi (ROC) greiningar á gagnasett samheitalyfsins sem við bjuggum til. Niðurstöðurnar munu stuðla að betri skilningi á alþjóðlegum breytingum á formgerð í kraníum, þar með talið svæðisbundnum mynstrum og minnkandi röð breytinga, samsvarandi breytinga milli kraníumanna og nærveru allometric þróun. Þrátt fyrir að þessi rannsókn taki ekki á gögnum um ytri breytur sem táknaðar eru með loftslagi eða mataræði sem geta haft áhrif á formgerð í kraníum, mun landfræðilegt mynstur kranískrar formgerð sem er skráð í rannsókn okkar hjálpa til við að kanna umhverfis-, lífefnafræðilega og erfðaþætti breytileika í kraníum.
Tafla 2 sýnir eigingildin og PCA framlagsstuðla sem beitt er á óstaðlaðan gagnapakka 17.709 hornpunkta (53.127 XYZ hnit) af 342 einsleitt höfuðkúpulíkönum. Fyrir vikið voru 14 meginþættir greindir, framlagið til heildar dreifninnar var meira en 1%og heildarhlutinn í dreifni var 83,68%. Hleðsluvektar 14 meginhluta eru skráðir í viðbótartöflu S1 og stig íhluta reiknað fyrir 342 höfuðkúpusýnin eru sýnd í viðbótartöflu S2.
Þessi rannsókn lagði mat á níu meginþætti með framlög sem voru meira en 2%, sem sumir sýna verulegan og verulegan landfræðilegan breytileika í formgerð í kraníum. Mynd 2 Litur línur sem eru búnir til úr ROC greiningu til að sýna fram á árangursríkustu PCA íhluti til að einkenna eða aðgreina hverja samsetningu sýna í helstu landfræðilegum einingum (td á milli Afríku og Afríku-landa). Pólýnesíska samsetningin var ekki prófuð vegna lítillar sýnisstærðar sem notuð var í þessu prófi. Gögn varðandi mikilvægi mismunur á AUC og annarri grunntölfræði reiknuð með ROC greiningu eru sýnd í viðbótartöflu S3.
ROC ferlum var beitt á níu meginhluta mats á grundvelli hornpunkts gagnapakka sem samanstóð af 342 karlkyns einsleitt höfuðkúpulíkönum. AUC: Svæði undir ferlinum við 0,01% marktækni sem notað er til að greina hverja landfræðilegan samsetningu frá öðrum heildarsamsetningum. TPF er satt jákvætt (áhrifarík mismunun), FPF er rangt jákvætt (ógild mismunun).
Túlkun ROC ferilsins er tekin saman hér að neðan, með áherslu aðeins á íhlutina sem geta aðgreint samanburðarhópa með því að hafa stóran eða tiltölulega stóra AUC og mikla þýðingu með líkur undir 0,001. Suður -asíska fléttan (mynd 2A), sem samanstendur aðallega af sýnum frá Indlandi, er mjög frábrugðin öðrum landfræðilega blönduðum sýnum að því leyti að fyrsti hluti (PC1) hefur verulega stærri AUC (0,856) samanborið við aðra íhlutina. Einkenni Afríkufléttunnar (mynd 2B) er tiltölulega stór AUC PC2 (0,834). Austro-Melanesians (mynd 2C) sýndu svipaða þróun og Afríkubúa sunnan Sahara í gegnum PC2 með tiltölulega stærri AUC (0,759). Evrópubúar (mynd 2D) eru greinilega mismunandi í samsetningu PC2 (AUC = 0,801), PC4 (AUC = 0,719) og PC6 (AUC = 0,671), norðaustur -asíska úrtakið (mynd 2E) er verulega frá PC4, með tiltölulega tiltölulega A tiltölulega A tiltölulega A tiltölulega A tiltölulega A tiltölulega. meiri 0,714, og munurinn frá PC3 er veikur (AUC = 0,688). Eftirfarandi hópar voru einnig greindir með lægra AUC gildi og hærra marktækni: Niðurstöður fyrir PC7 (AUC = 0,679), PC4 (AUC = 0,654) og PC1 (AUC = 0,649) sýndu að innfæddir Bandaríkjamenn (mynd 2F) með sértækum Einkenni sem tengjast þessum íhlutum, Suðaustur -Asíubúar (mynd 2G) aðgreindir yfir PC3 (AUC = 0,660) og PC9 (AUC = 0,663), en mynstrið fyrir sýni frá Miðausturlöndum (mynd 2H) (þar með talið Norður -Afríku) samsvaraði. Í samanburði við aðra er ekki mikill munur.
Í næsta skrefi, til að túlka sjónrænt mjög fylgni hornpunkta, eru svæði yfirborðsins með hátt álagsgildi sem eru meira en 0,45 lituð með x, y og z hnitsupplýsingum, eins og sýnt er á mynd 3. Rauða svæðið sýnir mikla fylgni með X-ás hnit, sem samsvarar láréttri þverstefnu. Græna svæðið er mjög í samræmi við lóðrétta hnit y -ássins og dökkbláa svæðið er mjög í tengslum við sagittal hnit Z -ássins. Ljósbláa svæðið er tengt Y hnitöxunum og z hnitöxunum; bleikt - blandað svæði tengt x og z hnitöxunum; gult svæði tengt x og y hnitöxunum; Hvíta svæðið samanstendur af x, y og z hnitásinni endurspeglast. Þess vegna, á þessum álagsgildismörkum, er PC 1 aðallega tengt öllu yfirborði höfuðkúpunnar. 3 SD sýndar höfuðkúpu lögun á gagnstæða hlið þessa íhluta ás er einnig sýnd á þessari mynd og undið myndir eru settar fram í viðbótarmyndbandi S1 til að staðfesta sjónrænt að PC1 inniheldur þætti í heildar höfuðkúpu.
Tíðnidreifing PC1 stiga (venjuleg passa ferill), litakort af yfirborð höfuðkúpunnar er mjög í samræmi við PC1 hornpunkta (skýring á litum miðað við umfang gagnstæðra hliða þessa ás er 3 Sd. Kvarðinn er grænn kúla með þvermál af 50 mm.
Mynd 3 sýnir tíðnisdreifingarlóð (venjuleg passa ferill) af einstökum PC1 stigum reiknað sérstaklega fyrir 9 landfræðilegar einingar. Til viðbótar við áætlanir ROC ferilsins (mynd 2) eru áætlanir Suður -Asíubúa að einhverju leyti verulega skekktar til vinstri vegna þess að höfuðkúpur þeirra eru minni en í öðrum svæðisbundnum hópum. Eins og fram kemur í töflu 1 eru þessir Suður -Asíubúar fulltrúar þjóðernishópa á Indlandi, þar á meðal Andaman og Nicobar -eyjum, Sri Lanka og Bangladess.
Vísindastuðullinn fannst á PC1. Uppgötvun mjög fylgdra svæða og sýndarforma leiddi til þess að þeir voru skýrir formþættir fyrir aðra íhluti en PC1; Stærðarþættir eru þó ekki alltaf útrýmt. Eins og sést með því að bera saman ROC ferla (mynd 2) voru PC2 og PC4 mest mismunun, fylgt eftir með PC6 og PC7. PC3 og PC9 eru mjög árangursrík við að deila sýnishorninu í landfræðilegar einingar. Þannig sýna þessi pör af íhlutum áreynslu á mynd af PC stigum og litflötum mjög í tengslum við hvern íhlut, svo og aflögun sýndarforms með stærð gagnstæðra hliða 3 SD (mynd 4, 5, 6). Kúpt skrokkfestingin um sýni úr hverri landfræðilegri einingu sem er fulltrúi í þessum lóðum er um það bil 90%, þó að það sé nokkur skörun innan klasanna. Tafla 3 veitir skýringu á hverjum PCA hluti.
Dreifingarlot af PC2 og PC4 stigum fyrir einstaklinga í kraníum frá níu landfræðilegum einingum (efst) og fjórum landfræðilegum einingum (neðst), lóðir af yfirborðs litar á hornpunktum sem eru mjög í tengslum við hverja tölvu (miðað við x, y, z). Litaskýring á ásunum: sjá texta), og aflögun sýndarformsins á gagnstæðum hliðum þessara ásanna er 3 SD. Mælikvarðinn er græn kúlu með 50 mm þvermál.
Dreifingarlot af PC6 og PC7 stigum fyrir einstaklinga í kraníum úr níu landfræðilegum einingum (efst) og tveimur landfræðilegum einingum (neðst), lóðarlóðir í kraníum fyrir hornpunkta sem eru mjög í tengslum við hverja tölvu (miðað við x, y, z). Litaskýring á ásunum: sjá texta), og aflögun sýndarformsins á gagnstæðum hliðum þessara ásanna er 3 SD. Mælikvarðinn er græn kúlu með 50 mm þvermál.
Dreifingarps PC3 og PC9 stiga fyrir einstaklinga í kraníum frá níu landfræðilegum einingum (efst) og þremur landfræðilegum einingum (neðst), og litlóðir höfuðkúpunnar (miðað við x, y, z ás) af hornpunktum sem eru mjög í samræmi við hverja tölvu túlkun tölvu túlkunar : cm. Texti), sem og aflögun sýndarforms á gagnstæðum hliðum þessara ása með 3 SD. Mælikvarðinn er græn kúlu með 50 mm þvermál.
Í línuritinu sem sýnir stig PC2 og PC4 (mynd 4, viðbótarmyndbönd S2, S3 sem sýnir aflögaðar myndir) birtist yfirborðslitakortið einnig þegar álagsgildismörkin eru stillt hærra en 0,4, sem er lægra en í PC1 vegna þess að PC2 gildi Heildarálagið er minna en í PC1.
Lenging á framhliðinni og occipital lobes í sagittal átt meðfram z-ásnum (dökkblá) og parietal lob í kransæða áttina (rautt) á bleiku), y-ásnum af occiput (grænu) og z-ásnum enni (dökkblár). Þetta línurit sýnir stig fyrir alla um allan heim; Hins vegar, þegar öll sýni sem samanstendur af miklum fjölda hópa eru sýnd saman samtímis, er túlkun dreifingarmynstra nokkuð erfið vegna mikils skörunar; Þess vegna, frá aðeins fjórum helstu landfræðilegum einingum (þ.e. Afríku, Ástralasíu-Melanesia, Evrópu og Norðaustur-Asíu), eru sýni dreifð fyrir neðan línuritið með 3 SD sýndarkraníu aflögun innan þessa sviðs PC stigs. Á myndinni eru PC2 og PC4 pör af stigum. Afríkubúar og Austur-Melanesians skarast meira og dreifast í átt að hægri hlið, meðan Evrópubúar eru dreifðir í átt að efri vinstri og norðaustur Asíubúar hafa tilhneigingu til að þyrpast í átt að neðri vinstri. Láréttur ás PC2 sýnir að Afríku/Ástralski Melanesíumenn eru með tiltölulega lengri taugakraníum en aðrir. PC4, þar sem evrópskir og norðaustur -asískir samsetningar eru lauslega aðskildar, tengjast hlutfallslegri stærð og vörpun zygomatic beinanna og hliðar útlínur kalvariums. Stigakerfið sýnir að Evrópubúar eru með tiltölulega þröngt háls- og zygomatic bein, minni tímabundið fossa -rými sem takmarkast af zygomatic boganum, lóðrétt upphækkað framan bein og flatt, lágt occipital bein, en Norðaustur -Asíubúar hafa tilhneigingu . Framhliðin er hneigð, grunnurinn á occipital beininu er hækkaður.
Þegar þú einbeitir sér að PC6 og PC7 (mynd 5) (viðbótarmyndbönd S4, S5 sem sýnir afmyndaðar myndir), sýnir litlínan álagsgildismörk sem eru hærri en 0,3, sem gefur til kynna að PC6 tengist háls- eða alveolar formgerð (rauður: x ás og grænt). Y ás), tímabundin bein lögun (blátt: y og z ás) og occipital bein lögun (bleikur: x og z ás). Til viðbótar við enni breidd (rautt: x-ás), samsvarar PC7 einnig við hæð fremri maxillary lungnablöðrur (grænt: y-ás) og z-ás höfuð lögun umhverfis parietotemporal svæðið (dökkblátt). Í efsta spjaldinu á mynd 5 er öllum landfræðilegum sýnum dreift í samræmi við PC6 og PC7 íhluta. Vegna þess að ROC gefur til kynna að PC6 innihaldi eiginleika sem eru sérstæðir fyrir Evrópu og PC7 táknar innfæddan eiginleika í þessari greiningu, voru þessi tvö svæðisbundin sýni valin á þessu par af íhlutum. Innfæddir Bandaríkjamenn, þrátt fyrir að vera víða með í sýninu, eru dreifðir í efra vinstra horninu; Hins vegar hafa mörg evrópsk sýni tilhneigingu til að vera staðsett í neðra hægra horninu. Par PC6 og PC7 tákna þröngt alveolar ferli og tiltölulega breitt taugakerfi Evrópubúa, en Bandaríkjamenn einkennast af þröngum enni, stærri maxilla og breiðara og hærra alveolar ferli.
ROC greining sýndi að PC3 og/eða PC9 voru algengar í Suðaustur- og Norðaustur -Asíu. Til samræmis við það, pörun PC3 (grænt efri andlit á y-ásnum) og PC9 (grænt neðri andlit á y-ásnum) (mynd 6; viðbótarmyndbönd S6, S7 veita myndaðar myndir) endurspegla fjölbreytileika Austur-Asíubúa. , sem er andstætt skarpt við hátt andlitshlutföll Norðaustur -Asíubúa og lítið andlitsform Suðaustur -Asíubúa. Fyrir utan þessa andlitseinkenni er annað einkenni sumra norðausturs Asíubúa lambda halla á occipital beininu, á meðan sumir suðaustur Asíubúar eru með þröngan höfuðkúpu.
Ofangreindri lýsingu á helstu íhlutum og lýsingu á PC5 og PC8 hefur verið sleppt vegna þess að engin sérstök svæðiseinkenni fundust meðal níu helstu landfræðilegra eininga. PC5 vísar til stærðar mastoid ferils tímabundins beins og PC8 endurspeglar ósamhverfu heildar höfuðkúpuforms, sem bæði sýna samsíða breytileika á milli níu landfræðilegra sýnishorna.
Til viðbótar við að dreifa PCA stigum einstaklinga, veitum við einnig dreifingu af hópum til samanburðar. Í þessu skyni var meðaltal líkan í kraníum í kraníum úr hornpunkti gagnasett einstakra samheitalyfja frá 148 þjóðernishópum. Tvíhliða lóðir stigasettanna fyrir PC2 og PC4, PC6 og PC7 og PC3 og PC9 eru sýndar á viðbótar mynd S1, allt reiknað sem meðalhöfuðlíkan fyrir sýnishornið af 148 einstaklingum. Með þessum hætti fela dreifingarpróf á einstökum mismun innan hvers hóps, sem gerir kleift að hafa skýrari túlkun á svipuðum höfuðkúpu vegna undirliggjandi svæðisbundinna dreifinga, þar sem mynstur passa við þau sem sýnd eru í einstökum lóðum með minni skörun. Viðbótarmynd S2 sýnir meðaltal líkansins fyrir hverja landfræðilegan einingu.
Til viðbótar við PC1, sem tengdist heildarstærð (viðbótartafla S2), voru allómetrísk tengsl milli heildarstærðar og höfuðkúpu lögun skoðuð með því að nota miðlæga vídd og mengi PCA mats frá óeðlilegum gögnum. Almetrísk stuðlar, stöðug gildi, t gildi og p gildi í marktækniprófinu eru sýnd í töflu 4. Engir marktækir þættir í myndum sem tengjast heildar höfuðkúpu fundust í neinni kranísku formgerð á P <0,05 stigi.
Vegna þess að sumir þættir geta verið með í PC-áætlunum sem byggjast á gögnum sem ekki eru normalised, skoðuðum við frekar á samsætu milli miðlæga stærð og PC stigs reiknuð með því að nota gagnasett sem normaliseruð með miðlæga stærð (PCA niðurstöður og stigasett eru kynnt í viðbótartöflum S6 ). , C7). Tafla 4 sýnir niðurstöður allometric greiningar. Þannig fundust verulegar stefnur í 1% stigi í PC6 og á 5% stigi í PC10. Á mynd 7 má sjá aðhvarfshlíð þessara log-línulegra tengsla milli PC stigs og miðlæga stærð með dummies (± 3 SD) við hvora enda miðlæga stærðarinnar. PC6 stigið er hlutfall hlutfallslegrar hæðar og breiddar höfuðkúpunnar. Þegar stærð höfuðkúpunnar eykst verða höfuðkúpan og andlitið hærra og enni, augnf fals og nasir hafa tilhneigingu til að vera nær saman hliðar. Mynstur dreifingarúrtaks bendir til þess að þetta hlutfall sé venjulega að finna í Norðaustur -Asíubúum og innfæddum Bandaríkjamönnum. Ennfremur sýnir PC10 tilhneigingu til hlutfallslegrar minnkunar á miðju breidd óháð landfræðilegu svæði.
Fyrir umtalsverð samsöfnun sem talin eru upp í töflunni, halla log-línulegu aðhvarfsins milli PC hlutfalls lögunarhlutans (fengin úr normaliseruðu gögnum) og miðlæga stærð, hefur sýndarform aflögunin stærðin 3 SD á gagnstæða hlið línunnar 4.
Sýnt hefur verið fram á eftirfarandi mynstur breytinga á formgerð í kraníum með greiningu á gagnapökkum einsleitt 3D yfirborðslíkana. Fyrsti hluti PCA snýr að heildar höfuðkúpu. Lengst hefur verið talið að minni höfuðkúpur Suður -Asíubúa, þar á meðal eintök frá Indlandi, Srí Lanka og Andaman -eyjum, Bangladess, séu vegna minni líkamsstærðar þeirra, í samræmi við vistfræðilega reglu Bergmann eða Island Rule613,5,16,25, 27,62. Sú fyrsta tengist hitastigi og önnur fer eftir fyrirliggjandi rými og matvælum vistfræðinnar. Meðal lögunarþátta er mesta breytingin hlutfall lengdar og breiddar kraníuhvelfingar. Þessi eiginleiki, tilnefndur PC2, lýsir nánum tengslum milli hlutfallslega langvarandi höfuðkúpa Austur-Melanesians og Afríkubúa, sem og mun á kúlulaga höfuðkúpum sumra Evrópubúa og Norðaustur-Asíubúa. Greint hefur verið frá þessum einkennum í mörgum fyrri rannsóknum byggðum á einföldum línulegum mælingum37,63,64. Ennfremur er þessi eiginleiki tengdur brachycephaly í utan Afríku, sem lengi hefur verið rætt í mannfræðilegum og beinþynningarrannsóknum. Helsta tilgáta að baki þessari skýringu er sú að minnkuð mastication, svo sem þynning á tímabundnum vöðvum, dregur úr þrýstingi á ytri hársvörð 5,9,10,11,12,13. Önnur tilgáta felur í sér aðlögun að köldu loftslagi með því að draga úr yfirborði höfuðsins, sem bendir til þess að kúlulaga höfuðkúpa lágmarki yfirborðssvæði betur en kúlulaga lögun, samkvæmt reglum Allen16,17,25. Byggt á niðurstöðum núverandi rannsóknar er aðeins hægt að meta þessar tilgátur út frá kross-fylgni kraníumhluta. Í stuttu máli, PCA niðurstöður okkar styðja ekki að fullu þá tilgátu um að hlutfall breiddar í kraníum sé verulega undir áhrifum af tyggingarskilyrðum, þar sem PC2 (löng/brachycephalic hluti) var ekki marktækt tengd andlitshlutföllum (þ.mt hlutfallslegum hálsmálum). og hlutfallslegt rými tímabundna fossa (endurspeglar rúmmál temporalis vöðva). Núverandi rannsókn okkar greindi ekki sambandið á milli höfuðkúpu og jarðfræðilegra umhverfisaðstæðna eins og hitastigs; Hins vegar getur skýring byggð á reglu Allen verið þess virði að líta á sem tilgátu frambjóðenda til að skýra brachycephalon á köldum loftslagssvæðum.
Verulegur breytileiki fannst síðan í PC4, sem benti til þess að Norðaustur -Asíubúar hafi stór, áberandi zygomatic bein á maxilla og zygomatic beinum. Þessi niðurstaða er í samræmi við þekkt sérstakt einkenni Síberíumanna, sem talið er að hafi aðlagast mjög köldu loftslagi með framvirkri hreyfingu zygomatic beinanna, sem leiðir til aukins rúmmáls skúta og flatari andlits 65. Ný niðurstaða úr einsleitt líkaninu okkar er að kinn sem er að halla hjá Evrópubúum tengist minni framanbrekku, svo og fletjuðum og þröngum beinum beinum og nuchal concavity. Aftur á móti hafa norðaustur -Asíubúar tilhneigingu til að hafa hallandi enni og uppalinn svæði. Rannsóknir á occipital beininu með því að nota rúmfræðilegar formfræðilegar aðferðir35 hafa sýnt að asískir og evrópskir höfuðkúpur eru með flatari nuchal feril og lægri stöðu occiput samanborið við Afríkubúa. Samt sem áður sýndu dreifingar okkar af PC2 og PC4 og PC3 og PC9 pörum meiri breytileika hjá Asíubúum, en Evrópubúar einkenndust af flatri grunn af occiput og neðri occiput. Ósamræmi í einkennum asískra milli rannsókna getur stafað af mismun á þjóðernissýnum sem notuð voru, þar sem við tókum sýni úr fjölda þjóðernishópa frá breiðu litrófi Norðaustur- og Suðaustur -Asíu. Breytingar á lögun occipital beinanna eru oft tengdar þroska vöðva. Hins vegar er þessi aðlögunarskýring ekki skýrt frá fylgni milli enni og occiput lögunar, sem sýnt var fram á í þessari rannsókn en ólíklegt er að hafi verið sýnt fram á að fullu. Í þessu sambandi er vert að huga að tengslum milli jafnvægis á líkamsþyngd og þungamiðju eða legháls mótum (foramen magnum) eða annarra þátta.
Annar mikilvægur þáttur með miklum breytileika tengist þróun masticatory tækisins, táknað með hálsi og tímabundnum fossae, sem er lýst með samblandi af stigum PC6, PC7 og PC4. Þessar verulegu fækkun á kraníum einkennum evrópska einstaklinga meira en nokkur annar landfræðilegur hópur. Þessi eiginleiki hefur verið túlkaður vegna minnkaðs stöðugleika í andlitsgerð vegna snemma þróunar á landbúnaðar- og matvælaaðferðum, sem aftur minnkaði vélrænni álag á masticatory tækjabúnaðinn án öflugs masticatory tæki9,12,28,66. Samkvæmt tilgátu um masticatory aðgerðina fylgir þetta breytingu á sveigju höfuðkúpunnar í bráðari kraníhorn og kúlulaga kranalþak. Frá þessu sjónarhorni hafa landbúnaðarstofnar tilhneigingu til að hafa samsniðin andlit, minna útbreiðslu á mandible og meira kúlu. Þess vegna er hægt að skýra þessa aflögun með almennri yfirliti á hliðarformi höfuðkúpu Evrópubúa með minnkað masticatory líffæri. Samkvæmt þessari rannsókn er þessi túlkun þó flókin vegna þess að virkni mikilvægis formfræðilegs tengsla milli taugakerfisins og þróun masticatory tækisins er minna ásættanleg, eins og talið er í fyrri túlkun á PC2.
Mismunurinn á Norðaustur -Asíubúum og Suðaustur -Asíubúum er sýndur með andstæða háu andlits með hallandi beinbeini og stutt andlit með þröngum höfuðkúpu, eins og sýnt er í PC3 og PC9. Vegna skorts á jarðfræðilegum gögnum veitir rannsókn okkar aðeins takmarkaða skýringu á þessari niðurstöðu. Hugsanleg skýring er aðlögun að mismunandi loftslagi eða næringarskilyrðum. Til viðbótar við vistfræðilega aðlögun var einnig tekið tillit til staðbundins munar á sögu íbúa í Norðaustur- og Suðaustur -Asíu. Til dæmis, í austurhluta Evrasíu, hefur tveggja lag líkan verið tilgáta til að skilja dreifingu líffærafræðilega nútíma manna (AMH) byggð á morfómetrískum gögnum 67,68. Samkvæmt þessu líkani höfðu „fyrsta flokkurinn“, það er upphaflegir hópar seint Pleistocene AMH nýlenduherranna, meira eða minna beina uppruna frá frumbyggjum svæðisins, eins og nútíma Austur-Melanesians (bls. First Stratum). , og upplifði síðar stórfellda blöndu af landbúnaðarþjóðum í norðri með einkenni Norðaustur-Asíu (annað lag) inn á svæðið (fyrir um það bil 4.000 árum). Genaflæði kortlagt með „tveggja laga“ líkani verður þörf til að skilja Suðaustur-Asíu kraníulögun í ljósi þess að suðaustur-asískt kraníulaga getur að hluta reitt sig á staðbundna erfðafræðilegan erfða.
Með því að meta líkt í kraníum með því að nota landfræðilegar einingar kortlagðar með einsleitum gerðum getum við ályktað um undirliggjandi íbúasögu AMF í atburðarásum utan Afríku. Mörg mismunandi „Afríku“ líkön hafa verið lagt til að skýra dreifingu AMF út frá beinagrind og erfðafræðilegum gögnum. Af þeim benda nýlegar rannsóknir til þess að AMH -landnám svæða utan Afríku hafi byrjað um það bil 177.000 árum síðan69,70. Hins vegar er enn óvíst um langdreifingu AMF í Evrasíu á þessu tímabili þar sem búsvæði þessara fyrstu steingervinga eru takmörkuð við Miðausturlönd og Miðjarðarhafið nálægt Afríku. Einfaldasta málið er ein byggð meðfram fólksflutningum frá Afríku til Evrasíu og framhjá landfræðilegum hindrunum eins og Himalaya. Önnur líkan bendir til margra bylgjna fólksflutninga, en sú fyrsta dreifist frá Afríku meðfram Indlandshafsströnd til Suðaustur -Asíu og Ástralíu og dreifðist síðan í Norður -Evrasíu. Flestar þessar rannsóknir staðfesta að AMF dreifðist langt út fyrir Afríku fyrir um 60.000 árum. Að þessu leyti sýna sýni Ástralíu-Melanesian (þ.m. Þessi niðurstaða styður þá tilgátu að fyrstu AMF dreifingarhóparnir meðfram suðurbrún Evrasíu hafi beint uppi í Afríku22,68 án verulegra formfræðilegra breytinga til að bregðast við sérstökum loftslagi eða öðrum verulegum aðstæðum.
Varðandi vexti í allómetrískum, sýndi greining með lögun íhlutum sem fengnir voru úr mismunandi gögnum sem normaliserað með miðlæga stærð sýndi verulega allometric þróun í PC6 og PC10. Báðir íhlutirnir tengjast lögun enni og andlitshluta, sem verða þrengri eftir því sem stærð höfuðkúpunnar eykst. Norðaustur -Asíubúar og Bandaríkjamenn hafa tilhneigingu til að hafa þennan eiginleika og hafa tiltölulega stóra höfuðkúpu. Þessi niðurstaða stangast á við áður greiningarmynstur þar sem stærri gáfur eru með tiltölulega breiðari framhlið á svokölluðu „Broca's Cap“ svæðinu, sem leiðir til aukinnar framhliðar breiddar34. Þessi munur er útskýrður með mismun á sýnishornum; Rannsókn okkar greindi allometric mynstur af heildar kraníastærð með nútíma stofnum og samanburðarrannsóknir fjalla um langtímaþróun í þróun manna sem tengjast heilastærð.
Varðandi andlitsmeðferð í andliti kom í ljós ein rannsókn sem notaði líffræðileg tölfræðileg gögn78 að andlitsform og stærð gæti verið aðeins í tengslum við, en rannsókn okkar kom í ljós að stærri höfuðkúpur hafa tilhneigingu til að tengjast hærri, þrengri andlitum. Samt sem áður er samkvæmni líffræðileg tölfræðilegra gagna óljós; Aðhvarfsprófun þar sem borið er saman ontogenetic altometry og truflanir á myndun sýna mismunandi niðurstöður. Einnig hefur verið greint frá því að nometrísk tilhneiging til kúlulaga höfuðkúpu vegna aukinnar hæðar; Hins vegar greindum við ekki hæðargögn. Rannsókn okkar sýnir að það eru engin gögnum um samsöfnun sem sýna fram á fylgni milli kúluhlutfalls í kraníum og heildarstærð kraní í sjálfu sér.
Þrátt fyrir að núverandi rannsókn okkar taki ekki við gögnum um ytri breytur sem táknaðar eru með loftslagi eða mataræði sem eru líkleg til að hafa áhrif á formgerð í kraníum, mun stóru gagnasettið af samsvarandi 3D yfirborðslíkönum sem notuð eru í þessari rannsókn hjálpa til við að meta samsvarandi svipgerð formfræðilegan breytileika. Umhverfisþættir eins og mataræði, loftslag og næringarskilyrði, svo og hlutlausir kraftar eins og fólksflutninga, genaflæði og erfðafræðilegt svíf.
Þessi rannsókn innihélt 342 sýni af karlkyns hauskúpum sem safnað var frá 148 stofnum í 9 landfræðilegum einingum (tafla 1). Flestir hópar eru landfræðilega innfædd sýnishorn en sumir hópar í Afríku, Norðaustur/Suðaustur -Asíu og Ameríku (skráðir í skáletri) eru skilgreindir þjóðernislega. Mörg kraníusýni voru valin úr gagnagrunninum í kraníum í samræmi við skilgreiningu Martin Cranial mælinga sem Tsunehiko Hanihara veitti. Við völdum fulltrúa karlkyns höfuðkúpa úr öllum þjóðernishópum í heiminum. Til að bera kennsl á meðlimi hvers hóps reiknuðum við út evrópskum vegalengdum byggðum á 37 kranískum mælingum frá hópnum meðaltal fyrir alla einstaklinga sem tilheyra þeim hópi. Í flestum tilvikum völdum við 1-4 sýnin með minnstu fjarlægð frá meðaltali (viðbótartafla S4). Fyrir þessa hópa voru nokkur sýni valin af handahófi ef þau voru ekki skráð í Hahara mælingagagnagrunninum.
Í tölfræðilegum samanburði voru 148 íbúasýni flokkuð í helstu landfræðilegar einingar, eins og sýnt er í töflu 1. „Afríku“ hópurinn samanstendur aðeins af sýnum frá svæðinu sunnan Sahara. Sýnishorn frá Norður -Afríku voru með í „Miðausturlöndum“ ásamt sýnum frá Vestur -Asíu með svipuðum aðstæðum. Í norðaustur-asíska hópnum eru aðeins fólk með uppruna sem ekki er Evrópu og bandaríski hópurinn nær aðeins til innfæddra Bandaríkjamanna. Sérstaklega er þessum hópi dreift yfir mikið svæði í heimsálfum Norður- og Suður -Ameríku, í fjölmörgum umhverfi. Hins vegar lítum við á bandaríska sýnishornið innan þessarar einu landfræðilegu einingar miðað við lýðfræðilega sögu innfæddra Bandaríkjamanna sem talin eru af norðaustur -asískum uppruna, óháð mörgum fólksflutningum 80.
Við skráðum 3D yfirborðsgögn af þessum andstæða höfuðkúpusýnum með því að nota háupplausnar 3D skanni (Eincan Pro með því að skína 3D Co Ltd, lágmarksupplausn: 0,5 mm, https://www.shining3d.com/) og mynduðum síðan möskva. Mesh líkanið samanstendur af um það bil 200.000–400.000 hornpunktum og hugbúnaðurinn sem fylgir er notaður til að fylla göt og sléttar brúnir.
Í fyrsta skrefi notuðum við skannagögn úr hvaða höfuðkúpu sem er til að búa til eins-template möskva höfuðkúpu líkan sem samanstendur af 4485 hornpunktum (8728 marghyrnd andlit). Grunn höfuðkúpu svæðisins, sem samanstendur af kúlulaga beininu, petrous tímabundnu beini, góm, maxillary lungnablöðrur og tennur, var fjarlægð úr sniðmát möskvamódelinu. Ástæðan er sú að þessi mannvirki eru stundum ófullnægjandi eða erfitt að ljúka vegna þunna eða þunnra skarpa hluta eins og pterygoid yfirborðs og styloid ferla, tannslita og/eða ósamræmi tanna. Höfuðkúpan umhverfis Foramen Magnum, þar með talið grunninn, var ekki endurskostur vegna þess að þetta er líffærafræðilega mikilvæg staðsetning fyrir staðsetningu legháls liðanna og meta verður hæð höfuðkúpunnar. Notaðu spegilhringi til að mynda sniðmát sem er samhverft á báðum hliðum. Framkvæma samsætu meshing til að umbreyta marghyrndum formum til að vera eins jafnhliða og mögulegt er.
Næst var 56 kennileitum úthlutað í samsvarandi hornpunkta sniðmáts líkansins með HBM-Rugle hugbúnaði. Landmark stillingar tryggja nákvæmni og stöðugleika staðsetningu kennileiti og tryggja samheiti þessara staða í mynduðu samheitalíkaninu. Hægt er að bera kennsl á þau út frá sérstökum einkennum þeirra, eins og sýnt er í viðbótartöflu S5 og viðbótar mynd S3. Samkvæmt skilgreiningu Booksteins81 eru flest þessara kennileita kennileiti af gerð I sem staðsett eru á gatnamótum þriggja mannvirkja og sum eru kennileiti af gerð II með hámarks sveigju. Mörg kennileiti voru flutt frá stigum sem voru skilgreind fyrir línulegar kranískar mælingar í skilgreiningu Marteins 36. Við skilgreindum sömu 56 kennileiti fyrir skannaðar líkön af 342 höfuðkúpu sýnum, sem voru handvirkt úthlutað til anatomískt samsvarandi hornpunkta til að búa til nákvæmari líkan fyrir homology í næsta kafla.
Höfuðmiðað hnitakerfi var skilgreint til að lýsa skannagögnum og sniðmátinu, eins og sýnt er á viðbótarmynd S4. XZ planið er lárétta planið í Frankfurt sem liggur í gegnum hæsta punktinn (skilgreining Martins: hluti) yfirburða brún vinstri og hægri ytri hljóðrannsókna og lægsti punkturinn (skilgreining Martins: sporbraut) neðri brún vinstri sporbrautar . . X ásinn er línan sem tengir vinstri og hægri hlið og x+ er hægri hlið. YZ planið fer um miðja vinstri og hægri hluta og rót nefsins: y+ upp, z+ fram. Viðmiðunarpunkturinn (uppruni: núll hnit) er stilltur á gatnamót YZ plansins (miðplan), XZ plan (Frankfort plan) og XY plan (kransæðaplan).
Við notuðum HBM-Rugle hugbúnað (Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/) til að búa til einsleitt möskvamódel með því að framkvæma sniðmát sem passar með 56 kennileiti (vinstri hlið á mynd 1). Kjarnahugbúnaðarhlutinn, sem upphaflega var þróaður af Center for Digital Human Research við Institute of Advanced Industrial Science and Technology í Japan, er kallaður HBM og hefur aðgerðir til að passa sniðmát með kennileitum og búa til fínn möskvamódel með því að nota skipting yfirborðs82. Síðari hugbúnaðarútgáfa (MHBM) 83 bætti við eiginleika fyrir mynstur mátun án kennileita til að bæta passandi afköst. HBM-Rugle sameinar MHBM hugbúnað með viðbótar notendavænum eiginleikum, þar með talið að sérsníða hnitakerfi og breyta stærð innsláttargagna. Áreiðanleiki nákvæmni hugbúnaðarins hefur verið staðfestur í fjölmörgum rannsóknum52,54,55,56,57,58,59,60.
Þegar þú passar HBM-rugle sniðmát með kennileitum er möskvamódel sniðmátsins lagt ofan á markskannagögnin með stífri skráningu byggð á ICP tækni (lágmarkar summan af vegalengdum milli kennileitanna sem samsvara sniðmátinu og markskannagögnum) og gögnum), og gögnum), og gögnum), og og gögnum um markskannar), og og gögnin), og og gögnum um markskannar), og og gögnum um markskannar), og og gögnum um markskannar), og. Síðan aðlögun aflögunar á möskva aðlagar sniðmátið að markskannagögnum. Þetta mátunarferli var endurtekið þrisvar sinnum með því að nota mismunandi gildi tveggja færibreytanna til að bæta nákvæmni mátunarinnar. Ein af þessum breytum takmarkar fjarlægðina milli sniðmátsnetlíkansins og gagna um skannaskannar og hin refsar fjarlægðinni milli kennileita sniðmáts og kennileita. Afleiddar sniðmát möskva líkanið var síðan skipt með því að nota hringlaga yfirborðsdeilingu reiknirit 82 til að búa til fágaðara möskvamódel sem samanstendur af 17.709 hornpunktum (34.928 marghyrninga). Að lokum er skipting sniðmátalíkansins hentug við markskannagögnin til að búa til homology líkan. Þar sem kennileitastaðirnir eru aðeins frábrugðnir þeim sem voru í markskannagögnum var samheitalíkanið fínstillt til að lýsa þeim með því að nota höfuðstefnu hnitakerfisins sem lýst er í fyrri hlutanum. Meðalfjarlægð milli samsvarandi einsleitra kennileita og markskannagagna í öllum sýnum var <0,01 mm. Reiknuð með HBM-Rugle aðgerðinni var meðalfjarlægð milli gagnapunkta homology líkans og markskannagagna 0,322 mm (viðbótartafla S2).
Til að skýra breytingar á formgerð í kraníum voru 17.709 hornpunktar (53.127 XYZ hnit) af öllum einsleitum líkönum greindar með aðalþáttagreiningu (PCA) með því að nota HBS hugbúnað sem var búin til af Center for Digital Human Science við Institute of Advanced Industrial Science and Technology. , Japan (dreifingaraðili: Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/). Við reyndum síðan að beita PCA á óeðlilegt gagnasett og gagnasettið normaliserað með miðlæga stærð. Þannig getur PCA byggt á óstaðlaðum gögnum skýrt skýrt um kranísku lögun níu landfræðilegra eininga og auðveldað túlkun íhluta en PCA með stöðluðum gögnum.
Þessi grein kynnir fjölda greindra meginþátta með meira en 1% af heildar dreifni. Til að ákvarða helstu þætti sem eru árangursríkastir í aðgreiningarhópum í helstu landfræðilegum einingum var greining á einkennandi einkenni móttakara (ROC) beitt á aðalhlutfall (PC) stig með framlag sem var meira en 2% 84. Þessi greining býr til líkindaferil fyrir hvern PCA hluti til að bæta árangur flokkunar og bera saman lóðir á réttan hátt milli landfræðilegra hópa. Hægt er að meta mismununarkraftinn með svæðinu undir ferlinum (AUC), þar sem PCA íhlutir með stærri gildi eru betur færir um að greina á milli hópa. Kí-ferningur próf var síðan framkvæmt til að meta mikilvægisstig. ROC greining var framkvæmd í Microsoft Excel með því að nota Bell Curve fyrir Excel hugbúnað (útgáfa 3.21).
Til að sjá landfræðilegan mun á formgerð í kraníum voru dreifðir búnir til með því að nota PC stig sem aðgreindu hópar frá helstu landfræðilegum einingum. Til að túlka aðalhlutina skaltu nota litakort til að sjá fyrir líkanið sem eru mjög í samræmi við helstu íhluti. Að auki voru sýndar framsetningar á endum meginþáttaöxanna sem staðsettir voru við ± 3 staðalfrávik (SD) á meginþáttastigum reiknaðir og kynntir í viðbótarmyndbandinu.
Allometry var notuð til að ákvarða sambandið milli höfuðkúpu og stærðarþátta sem metnir voru í PCA greiningunni. Greiningin gildir fyrir meginþætti með framlögum> 1%. Ein takmörkun þessa PCA er að lögun íhlutir geta ekki gefið til kynna lögun vegna þess að gagnasettið sem ekki er eðlilegt að fjarlægir ekki alla víddarþætti. Auk þess að nota óeðlileg gagnasett greindum við einnig allómetrísk þróun með því að nota PC brotasett byggð á stöðluðum gögnum um miðlæga stærð sem notuð var við aðalhlutina með framlögum> 1%.
Allometric þróun var prófuð með því að nota jöfnuna y = AXB 85 þar sem y er lögun eða hlutfall lögunarhluta, x er miðlæga stærð (viðbótartafla S2), A er stöðugt gildi og B er allometric stuðullinn. Þessi aðferð kynnir í grundvallaratriðum allometric vaxtarannsóknir á rúmfræðilegri formgerð 78,86. Logarithmic umbreyting þessarar formúlu er: log y = b × log x + log a. Aðhvarfsgreining með því að nota minnstu ferningaaðferðina var beitt til að reikna A og B. Þegar y (miðlæga stærð) og x (PC stig) er umbreytt logaritmískt, verða þessi gildi að vera jákvæð; Samt sem áður inniheldur mat á mat á x neikvæðum gildum. Sem lausn bættum við námundun við alger gildi minnstu brotsins auk 1 fyrir hvert brot í hverjum íhlut og notuðum logaritmísk umbreytingu í öll umbreytt jákvæð brot. Mikilvægi allómetrískra stuðla var metin með T-prófun twe-tailed nemanda. Þessir tölfræðilegir útreikningar til að prófa allómetrískan vöxt voru gerðar með því að nota bjölluferla í Excel hugbúnaði (útgáfa 3.21).
Wolpoff, MH veðurfarsáhrif á nasir beinagrindarinnar. Já. J. Phys. Mannkynið. 29, 405–423. https://doi.org/10.1002/ajpa.1330290315 (1968).
Beals, KL höfuðform og loftslagsálag. Já. J. Phys. Mannkynið. 37, 85–92. https://doi.org/10.1002/ajpa.1330370111 (1972).
Post Time: Apr-02-2024