Համաշխարհային ձեւեր, որոնք նկարագրում են ժամանակակից մարդկային գանգի ձեւաբանությունը եռաչափ մակերեսային հոմոլոգիայի մոդելի վերլուծության միջոցով:

Շնորհակալություն Nature.com այցելելու համար: Դուք օգտագործում եք զննարկչի տարբերակը, ունի սահմանափակ CSS աջակցություն: Լավագույն արդյունքների համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել ձեր զննարկչի նոր տարբերակը (կամ միացնել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer- ում): Միեւնույն ժամանակ, շարունակական աջակցություն ապահովելու համար մենք կայքը ցույց ենք տալիս առանց ոճավորելու կամ JavaScript- ի:
Այս ուսումնասիրությունը գնահատեց տարածաշրջանային բազմազանությունը մարդու գանգուղեղային մորֆոլոգիայի մեջ `օգտագործելով երկրաչափական հոմոլոգիայի մոդել, որը հիմնված է աշխարհի 148 էթնիկ խմբերի սկանավորման տվյալների վրա: Այս մեթոդը օգտագործում է կաղապարի կցամասեր տեխնոլոգիա `համացանցային ցանցեր ստեղծելու համար` կատարելով ոչ կոշտ վերափոխումներ, օգտագործելով ամենամոտ ամենամոտ կետային ալգորիթմ: Հիմնական բաղադրիչի վերլուծություն կիրառելով 342 ընտրված համացանցային մոդելներին, ընդհանուր չափի ամենամեծ փոփոխությունը հայտնաբերվել եւ հստակ հաստատվել է Հարավային Ասիայից փոքր գանգի համար: Երկրորդ ամենամեծ տարբերությունը նյարդայնացման լայնության լայնության երկարությունն է, ցույց տալով Հակազդը աֆրիկացիների երկարատեւ գանգերի եւ հյուսիսարեւելյան ասիացիների ուռուցիկ գանգերի միջեւ: Հատկանշական է, որ այս բաղադրիչը քիչ կապ ունի դեմքի ուրվագծման հետ: Հաստատվել են Դեմքի հայտնի առանձնահատկությունները, ինչպիսիք են արտաքին արեւելյան ասիացիների եւ եվրոպացիների կոմպակտ դիմահարդարող ոսկորները: Դեմքի այս փոփոխությունները սերտորեն կապված են գանգի ուրվագծի հետ, մասնավորապես ճակատային եւ բարեսիրտ ոսկորների հակումների աստիճանը: Ալոմետրային նախշերը հայտնաբերվել են դեմքի համամասնություններում `ընդհանուր գանգի չափի համեմատ; Ավելի մեծ գանգերում դեմքի ուրվագծերը հակված են ավելի երկար եւ նեղ լինել, ինչպես ցույց է տրվել շատ բնիկ ամերիկացիներ եւ հյուսիսարեւելյան ասիացիներ: Չնայած մեր ուսումնասիրությունը չի պարունակում բնապահպանական փոփոխականների վերաբերյալ տվյալներ, որոնք կարող են ազդել գանգուղեղային մորֆոլոգիայի վրա, ինչպիսիք են կլիմայի կամ սննդակարգի պայմանները, համացանցային գանգուղեղային օրինաչափությունների մեծ տվյալների հավաքագրումը օգտակար կլինի կմախքի ֆենոտիպային բնութագրերի տարբեր բացատրություններ ստանալու համար:
Մարդկային գանգի ձեւի աշխարհագրական տարբերությունները երկար ժամանակ ուսումնասիրվել են: Շատ հետազոտողներ գնահատել են շրջակա միջավայրի հարմարեցման բազմազանությունը եւ / կամ բնական ընտրությունը, մասնավորապես կլիմայական գործոնները 1,2,3,4,5,6,7 կամ մաստիկ գործառույթ, կախված սննդային պայմաններից 5,8,9,10, 11,12: 13.. Բացի այդ, որոշ ուսումնասիրություններ կենտրոնացել են շշալցման էֆեկտների, գենետիկական դրեյֆի, գենի հոսքի կամ չեզոք գեների մուտացիայի հետեւանքով առաջացած չեզոք գենի հոսքի կամ աստղային էվոլյուցիոն գործընթացների վրա: 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23: Օրինակ, ավելի լայն եւ կարճ գանգուղեղային կամարակապի գնդաձեւ ձեւը բացատրվել է որպես allen- ի կանոնակարգի համաձայն ընտրովի ճնշմանը, որը համադրվում է, որ կաթնասուները նվազեցնում են ջերմության մակերեսը, նվազեցնելով մարմնի մակերեսը, 10,4,16,17,25 Մի շարք Բացի այդ, Բերգմանիի կանոնը 26 օգտագործող որոշ ուսումնասիրություններ բացատրել են Գանգի չափի եւ ջերմաստիճանի միջեւ փոխհարաբերությունները 3,5,5,16,25,27, առաջարկելով, որ ընդհանուր չափը ավելի մեծ է, որպեսզի ավելի շատ լինի ավելի ցուրտ շրջաններում: Մաստիկայի սթրեսի մեխանիզմի ազդեցությունը գանգուղեղային կամարակապի եւ դեմքի ոսկորների աճի վերաբերյալ քննարկվել է խոհարարական մշակույթի կամ կենսապահովման տարբերությունների հետ կապված սննդակարգերի եւ կենսագործունեության միջեւ ընկած ժամանակահատվածների միջեւ: Ընդհանուր բացատրությունն այն է, որ ծամելու ճնշումը նվազում է դեմքի ոսկորների եւ մկանների կարծրությունը: Մի քանի գլոբալ ուսումնասիրություններ կապել են գանգի ձեւի բազմազանությունը հիմնականում չեզոք գենետիկական հեռավորության ֆենոտիպային հետեւանքներին, քան շրջակա միջավայրի հարմարեցման 21,29,30,31,32: Գանգի ձեւի փոփոխության եւս մեկ բացատրություն հիմնված է իզոմետրիկ կամ ալոմետրիկ աճի հայեցակարգի վրա 6,33,34,35: Օրինակ, ավելի մեծ ուղեղներ հակված են համեմատաբար ավելի լայն ճակատային օղակներ, այսպես կոչված, «Broca's Cap» տարածաշրջանում, եւ առաջնային լոբերի լայնությունը մեծանում է, էվոլյուցիոն գործընթաց, որը համարվում է ալոմետրիկ աճի հիման վրա: Բացի այդ, գանգի ձեւով երկարաժամկետ փոփոխություններ ուսումնասիրող ուսումնասիրությունը գտել է բրաչյացֆալիի հանդեպ (գանգի հակում դառնալու հակում `աճող բարձրության բարձրացման հակում):
Գանգամական մորֆոլոգիայի հետազոտության երկար պատմությունը ներառում է դաժան ձեւերի բազմազանության տարբեր ասպեկտների համար պատասխանատու հիմքում ընկած գործոնները հայտնաբերելու փորձեր: Շատ վաղ ուսումնասիրություններում օգտագործվող ավանդական մեթոդները հիմնված էին բիվարյատ գծային չափման տվյալների վրա, հաճախ օգտագործելով Martin կամ Howell Definitions36,37: Միեւնույն ժամանակ, վերը նշված ուսումնասիրություններից շատերը օգտագործում էին ավելի առաջադեմ մեթոդներ, հիմնվելով տարածական 3D երկրաչափական մորֆոմետրի (GM) տեխնոլոգիայի վրա `4,7,10,11,12,13,17,20,20,34,35,38: 39. Օրինակ, սայթաքող կիսամյակային մեթոդը, որը հիմնված է էներգիայի նվազագույնի հասցնելու վրա, տրանսգենիկ կենսաբանության մեջ ամենատարածված մեթոդն է: Այն նախագծում է կաղապարի կիսապաշտպաններ յուրաքանչյուր նմուշի վրա `կտրելով կորի կամ մակերեսով 38,40,41,42,44,44446: Ներառյալ սերմնաբուծության մեթոդներ, 3D գրոսմայստերների մեծ մասը օգտագործում է ընդհանրացված Procrustes- ի վերլուծությունը, Iterative ամենամոտ կետը (ICP) ալգորիթմ 47-ը `թույլ տալով ձեւերի ուղղակի համեմատություն եւ փոփոխություններ գրավում: Այլընտրանքորեն, բարակ ափսեի spline (tps) 48,49 մեթոդը նույնպես լայնորեն օգտագործվում է որպես ոչ կոշտ վերափոխման մեթոդ `Mesh- ի վրա հիմնված ձեւերի կիսաթափանցիկ մեթոդների համար:
20-րդ դարի վերջին գործնական 3D ամբողջ մարմնավաճառների մշակմամբ, շատ ուսումնասիրություններ օգտագործել են 3D ամբողջ մարմնի սկաներներ չափի չափի չափի համար: Սկաների տվյալներն օգտագործվել են մարմնի չափերը հանելու համար, որոնք պահանջում են մակերեւույթի ձեւավորումներ նկարագրել որպես մակերեսներ, քան կետային ամպեր: Նախշերով կցամասեր այս նպատակով մշակված տեխնիկա է համակարգչային գրաֆիկայի ոլորտում, որտեղ մակերեսի ձեւը նկարագրվում է պոլիգոնալ ցանցի մոդելի միջոցով: Նախշի կցամասի առաջին քայլը `պատրաստել որպես ձեւանմուշ օգտագործման համար ԱՐՏ մոդել: Նմուշը կազմող ուղղահայացներից մի քանիսը նշաններ են: Դրանից հետո ձեւանմուշը դեֆորմացվում է եւ համապատասխանում է մակերեսին `նվազագույնի հասցնել ձեւանմուշի եւ կետի ամպի միջեւ հեռավորությունը, միաժամանակ պահպանելով ձեւանմուշի տեղական ձեւի առանձնահատկությունները պահպանելով: Կաղապարի նշանները համապատասխանում են կետի ամպի նշաններին: Օգտագործելով կաղապարի կցամասեր, սկանավորման բոլոր տվյալները կարելի է բնութագրել որպես ԱՐՏ մոդել, նույն թվով տվյալների կետերով եւ նույն տեղաբանությամբ: Չնայած ճշգրիտ հոմոլոգիան գոյություն ունի միայն նշանավոր դիրքերում, կարելի է ենթադրել, որ առաջացած մոդելների միջեւ գոյություն ունի ընդհանուր հոմոլոգիա, քանի որ ձեւանմուշների երկրաչափության փոփոխությունները փոքր են: Հետեւաբար, ձեւանմուշի կցամասով ստեղծված ցանցային մոդելները երբեմն կոչվում են հոմոլոգիա մոդելներ 52: Կաղապարի կցամասի առավելությունն այն է, որ ձեւանմուշը կարող է դեֆորմացվել եւ հարմարվել թիրախային օբյեկտի տարբեր մասերին, որոնք տարածականորեն մոտ են մակերեսին, բայց դրանցից հեռու է (օրինակ, Zygomatic կամ է) Այլ. դեֆորմացիա: Այս եղանակով ձեւանմուշը կարող է ապահովվել ճյուղավորվող առարկաներ, ինչպիսիք են Torso- ն կամ թեւը, ուսը կանգնած դիրքում: Կաղապարի կցամասի թերությունը կրկնակի կրկնվող կրկնությունների ավելի բարձր հաշվարկային արժեքն է, այնուամենայնիվ, համակարգչային գործունեության էական բարելավումների շնորհիվ, սա այլեւս խնդիր չէ: Վերլուծելով այն ուղղահայաց արժեքները, որոնք կազմում են ցանցի մոդելը, օգտագործելով բազմաբնույթ վերլուծության տեխնիկա, ինչպիսիք են հիմնական բաղադրիչի վերլուծությունը (PCA), հնարավոր է վերլուծել տարածման մեջ ցանկացած դիրքի փոփոխություններ: կարելի է ստանալ: Հաշվարկել եւ վիզուալացնել53: Այժմ ձեւանմուշների կցամասով ստեղծված ԱՐՏ մոդելները լայնորեն օգտագործվում են ձեւի վերլուծության մեջ տարբեր ոլորտներում 52,54,55,56,57,58,59,58,59,590:
Արտաքին ցանցի ձայնագրման ճկուն տեխնոլոգիայի առաջընթացը, որը զուգորդվում է դյուրակիր 3D սկանավորման սարքերի արագ մշակման հետ, որը կարող է սկանավորել ավելի բարձր լուծաչափով, արագությամբ եւ շարժունությամբ, քան CT- ն, ավելի հեշտ է թվարկում 3D մակերեւույթի տվյալներ: Այսպիսով, կենսաբանական մարդաբանության բնագավառում նման նոր տեխնոլոգիաները բարձրացնում են մարդկային նմուշները, ներառյալ գանգի նմուշները, ներառյալ գանգի նմուշները, ինչը այս ուսումնասիրության նպատակն է:
Ամփոփելով, այս ուսումնասիրությունը օգտագործում է առաջադեմ 3D հոմոլոգիայի մոդելավորման տեխնոլոգիա, որը հիմնված է ձեւանմուշի համապատասխանեցման (Նկար 1) `342 գանգի նմուշները, որոնք ընտրվել են աշխարհի 148 բնակչությունից ամբողջ աշխարհում: Գանգամի ձեւաբանության բազմազանություն (աղյուսակ 1): Գանգի մորֆոլոգիայի փոփոխությունները հաշվի առնելու համար մենք կիրառեցինք PCA եւ ստացողի գործառնական բնութագիր (ROC) վերլուծություններ, որոնք ստեղծվել ենք մեր կողմից ստեղծված հոմոլոգիայի մոդելի տվյալների: Հայտնաբերությունները կնպաստեն գանգուղեղային ձեւաբանության գլոբալ փոփոխությունների ավելի լավ պատկերացումների, ներառյալ տարածաշրջանային ձեւերի եւ փոփոխությունների կարգի նվազման, փոխկապակցված փոփոխությունների միջանցքի հատվածների միջեւ: Չնայած այս ուսումնասիրությունը չի վերաբերում կլիմայի կամ դիետիկ պայմաններով ներկայացված արտամոլական փոփոխականների վրա, որոնք կարող են ազդել գանգուղեղային մորֆոլոգիայի վրա, մեր ուսումնասիրության մեջ փաստաթղթավորված գանգուղեղային մորֆոլոգիայի աշխարհագրական ձեւերը կօգնեն ուսումնասիրել գանգուղեղային տատանումների բնապահպանական, կենսատեխնիկական եւ գենետիկական գործոնները:
Աղյուսակ 2-ը ցույց է տալիս EigenValues ​​եւ PCA- ի ներդրման գործակիցները, որոնք կիրառվել են 17,709 ուղղահայաց չմշակված տվյալների վրա (53,127 XYZ կոորդինատներ) 342 հոմոլոգիական գանգի մոդելներով: Արդյունքում հայտնաբերվել է 14 հիմնական բաղադրիչ, որի ներդրումը ընդհանուր տարբերակին էր ավելի քան 1%, իսկ տարբերության ընդհանուր մասնաբաժինը կազմել է 83.68%: Հիմնական բաղադրիչների բեռնման վեկտորները գրանցվում են լրացուցիչ աղյուսակ S1- ում, եւ 342 գանգի նմուշների հաշվարկված բաղադրիչ միավորները ներկայացված են լրացուցիչ աղյուսակ S2- ում:
Այս ուսումնասիրությունը գնահատեց ինը հիմնական բաղադրիչները `2% -ից ավելին, որոնցից մի քանիսը ցույց են տալիս էական եւ նշանակալի աշխարհագրական տատանումներ գանգուղեղային ձեւաբանության մեջ: Գծապատկեր 2 հողամասեր, որոնք ստեղծվել են ROC- ի վերլուծությունից, որպեսզի պատկերացնեն հիմնական աշխարհագրական ստորաբաժանումների յուրաքանչյուր համադրությունը (օրինակ, աֆրիկյան եւ ոչ աֆրիկյան երկրների միջեւ նմուշների յուրաքանչյուր համադրությունը բնութագրելու կամ առանձնացնելու համար): Պոլինեզիայի համադրությունը փորձարկվել է այս թեստում օգտագործված փոքր նմուշի չափի պատճառով: ROC- ի վերլուծության միջոցով հաշվարկված AUC- ի եւ այլ հիմնական վիճակագրության տարբերությունների վերաբերյալ տվյալները ցուցադրվում են լրացուցիչ աղյուսակ S3- ում:
Ռոկի կորերը կիրառվել են ինը հիմնական բաղադրիչի գնահատման վրա, որոնք հիմնված են եզրագծի տվյալների վրա, որը բաղկացած է 342 արական հոմոլոգիական գանգի մոդելներից: AUC. Կորի տակ գտնվող տարածքը 0,01% նշանակություն ունի `յուրաքանչյուր աշխարհագրական համադրությունը տարբերելու համար` այլ ընդհանուր համադրություններից: TPF- ը ճշմարիտ դրական է (արդյունավետ խտրականություն), FPF- ն կեղծ դրական է (անվավեր խտրականություն):
ROC կորի մեկնաբանությունը ամփոփվում է ներքեւում, կենտրոնանալով միայն այն բաղադրիչների վրա, որոնք կարող են տարբերակել համեմատության խմբերը `ունենալով մեծ կամ համեմատաբար մեծ քանակությամբ AUC եւ մեծ նշանակություն ունեցող` 0.001-ից ցածր հավանականությամբ: Հարավային Ասիայի համալիրը (Նկար 2A), որը հիմնականում բաղկացած է Հնդկաստանից նմուշներից, զգալիորեն տարբերվում է աշխարհագրականորեն խառը այլ նմուշներից, քանի որ առաջին բաղադրիչն ունի զգալիորեն ավելի մեծ (0.856) `համեմատած մյուս բաղադրիչների համեմատ: Աֆրիկյան համալիրի առանձնահատկությունն է (Նկար 2 բ) համամասնորեն PC2- ի համեմատաբար մեծ է (0.834): Ավստրո-մելանեսյաններ (Նկար 2C) նման միտումը ցույց տվեց Sub-Saharan- ի աֆրիկացիներին PC2- ի միջոցով `համեմատաբար ավելի մեծ AUC (0.759): Եվրոպացիները (Նկար 2-րդ) հստակ տարբերվում են PC2- ի (AUC = 0.801), PC4 (AUC = 0.719) եւ PC6 (AUC = 0.671), Northeast Asian նմուշը (Նկար 2-ը) համեմատաբար Ավելի մեծ 0.714, իսկ PC3- ից տարբերությունը թույլ է (AUC = 0.688): Հետեւյալ խմբերը հայտնաբերվել են նաեւ ստորին AUC արժեքներով եւ ավելի բարձր նշանակության մակարդակներով. ԱՀ 7-ի (AUC = 0.679) արդյունքների արդյունքներ (AUC = 0.679), PC4 (AUC = 0.649) ցույց տվեց, որ բնիկ ամերիկացիները (Նկար 2F) հատուկ Այս բաղադրիչների հետ կապված բնութագրերը, հարավարեւելյան ասիացիները (Նկար 2G) տարբերակված են PC3- ի (AUC = 0.660) եւ PC9 (AUC = 0.663), բայց համապատասխանեցրել են Միջին Արեւելքից նմուշների (ներառյալ Հյուսիսային Աֆրիկան): Մյուսների համեմատ մեծ տարբերություն չկա:
Հաջորդ քայլում, տեսողականորեն մեկնաբանելու համար խիստ փոխկապակցված ուղղություններ, 0,45-ից բարձր բարձր բեռի արժեքներով մակերեսի տարածքները գունավորվում են X, Y եւ Z համակարգչական տեղեկատվությամբ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում: Կարմիր տարածքը ցույց է տալիս X- առանցքի կոորդինատները, որոնք համապատասխանում են հորիզոնական լայնակի ուղղությամբ: Կանաչ տարածաշրջանը խիստ կապված է Y առանցքի ուղղահայաց կոորդինատի հետ, իսկ մութ կապույտ տարածաշրջանը խիստ փոխկապակցված է Z առանցքի աղտոտման կոորդինատի հետ: Թեթեւ կապույտ շրջանը կապված է Y համակարգումի առանցքների եւ Z կոորդինատների առանցքների հետ. վարդագույն - խառը տարածքը, որը կապված է x եւ z կոորդինատ առանցքների հետ. դեղին - X եւ Y համակարգված առանցքների հետ կապված տարածքը. Սպիտակ տարածքը բաղկացած է X, Y եւ Z համակարգված առանցքից, արտացոլված: Հետեւաբար, այս բեռի արժեքի շեմն, PC 1-ը հիմնականում կապված է գանգի ամբողջ մակերեսի հետ: Այս բաղադրիչ առանցքի հակառակ կողմում գտնվող 3 SD վիրտուալ գանգի ձեւը նույնպես պատկերված է այս ցուցանիշով, եւ Warped պատկերները ներկայացված են լրացուցիչ տեսանյութում S1- ում, տեսողականորեն հաստատելու համար, որ PC1- ն ունի ընդհանուր գանգի չափի գործոններ:
PC1 միավորների հաճախականության բաշխում (նորմալ տեղավորումը կոր), գանգի մակերեսի գունավոր քարտեզը խիստ փոխկապակցված է PC1- ի ուղղաձիգների հետ (այս առանցքի հակառակ կողմերի հակառակ կողմերի մեծության հետ կապված գույների բացատրությունը 3 SD է: Սանդղակը կանաչ ոլորտ է տրամագծով 50 մմ:
Գծապատկեր 3-ը ցույց է տալիս առանձին PC1 միավորների հաճախականության բաշխման հողամաս (նորմալ տեղավորումը), որոնք հաշվարկվում են 9 աշխարհագրական միավորների համար առանձին: Բացի ROC կորի գնահատականներից (Նկար 2), Հարավային Ասիայի գնահատականները որոշ չափով են զգալիորեն շեղվում դեպի ձախ, քանի որ նրանց գանգերը ավելի փոքր են, քան տարածաշրջանային այլ խմբերի: Ինչպես նշված է Աղյուսակ 1-ում, այս հարավային ասիացիները ներկայացնում են Հնդկաստանում էթնիկ խմբերը, ներառյալ Անդամանը եւ Նիկոբար կղզիները, Շրի Լանկա եւ Բանգլադեշ:
Չափավոր գործակիցը հայտնաբերվել է PC1- ում: Բարձր կապի շրջանների եւ վիրտուալ ձեւերի հայտնաբերումը հանգեցրել է PC1- ի այլ բաղադրիչների ձեւավորման գործոնների պարզմանը. Այնուամենայնիվ, չափի գործոնները միշտ չէ, որ ամբողջովին վերացված են: Ինչպես ցույց է տրված ROC կորերը համեմատելով (Նկար 2), PC2- ը եւ PC4- ը առավել խտրականություն էին, որին հաջորդում էին PC6 եւ PC7: PC3- ը եւ PC9- ը շատ արդյունավետ են նմուշի բնակչությունը աշխարհագրական միավորների բաժանելիս: Այսպիսով, բաղադրիչի առանցքների այս զույգերը սխեմայում պատկերում են համակարգչային միավորների եւ գունային մակերեսների ցրիչները, որոնք խիստ կապված են յուրաքանչյուր բաղադրիչի, ինչպես նաեւ վիրտուալ ձեւի դեֆորմացիաների հետ `3 SD- ի հակառակ կողմերի չափերով (Նկար 4, 5, 6): Այս հողամասերում ներկայացված յուրաքանչյուր աշխարհագրական ստորաբաժանումից նմուշների ծածկույթի ծածկույթը մոտավորապես 90% է, չնայած կլաստերի մեջ կա որոշակի աստիճանի համընկնում: Աղյուսակ 3-ը տրամադրում է յուրաքանչյուր PCA բաղադրիչի բացատրություն:
PC2 եւ PC4- ի բաժնետոմսերը խենթ անհատների համար գոլային անձանց համար `ինը աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (վերեւից) եւ չորս աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (ներքեւից), ուղղահայաց գանգատների սյուժեները բարձր են յուրաքանչյուր ԱՀ-ի հետ (համեմատ, X, Y, Z): Առանցքների գույնի բացատրություն. Տես տեքստը), եւ այդ առանցքների հակառակ կողմերում վիրտուալ ձեւի դեֆորմացիան 3 SD է: Սանդղակը կանաչ ոլորտ է, 50 մմ տրամագծով:
Ինը աշխարհագրական ստորաբաժանումների (վերեւից) եւ երկու աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (վերեւից) եւ երկու աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (ներքեւում) եւ երկու աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (ներքեւում) եւ երկու աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (ներքեւ) եւ երկու աշխարհագրական ստորաբաժանումներից միավորներ են: Առանցքների գույնի բացատրություն. Տես տեքստը), եւ այդ առանցքների հակառակ կողմերում վիրտուալ ձեւի դեֆորմացիան 3 SD է: Սանդղակը կանաչ ոլորտ է, 50 մմ տրամագծով:
PC3 եւ PC9- ի ցրման տարբերակները գոլային անձանց միավորներ ինը աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (վերեւից) եւ երեք աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (ներքեւից) եւ գանգի մակերեսի գունավոր սյուժեները (համեմատած X, Y, Z առանցքների) ուղղահայացների համար բարձր մակարդակի հետ կապված յուրաքանչյուր համակարգչի գույնի մեկնաբանության հետ : սմ: տեքստ), ինչպես նաեւ այս առանցքների հակառակ կողմերում վիրտուալ ձեւի դեֆորմացիաներ `3 SD մեծությամբ: Սանդղակը կանաչ ոլորտ է, 50 մմ տրամագծով:
Գրաֆիկով, որոնք ցույց են տալիս PC2 եւ PC4 միավորները (Նկար 4, լրացուցիչ տեսանյութեր S2, S3, որը ցույց է տալիս դեֆորմացված պատկերներ), երբ բեռնվածքի արժեքի շեմն է սահմանվում, քանի որ PC1- ով ցածր է PC2 արժեքը ընդհանուր բեռը պակաս է, քան PC1- ում:
Z- առանցքի (մուգ կապույտ) երկայնքով առջեւի եւ աղետալի օղակների երկարացումը եւ պիետալային լոբը կորոնային ուղղությամբ (կարմիր), վարդագույնի (կանաչ) եւ Z- առանցքի Y- առանցքը ճակատից (մուգ կապույտ): Այս գրաֆիկը ցույց է տալիս միավորները աշխարհի բոլոր մարդկանց համար. Այնուամենայնիվ, երբ մեծ թվով խմբերի բաղկացած բոլոր նմուշները միաժամանակ ցուցադրվում են միասին, ցրման օրինաչափությունների մեկնաբանությունը բավականին դժվար է համընկնման մեծ քանակի պատճառով. Հետեւաբար, միայն չորս հիմնական աշխարհագրական ստորաբաժանումներից (IE, Աֆրիկա, Ավստրալիա-Մելանեսիա, Եվրոպա եւ Հյուսիսարեւելյան Ասիա), նմուշները ցրված են գրաֆիկի տակ `համակարգչի միավորների այս շարքում 3 SD վիրտուալ գանգուղեղային դեֆորմացիայի ներքո: Նկարում, PC2- ը եւ PC4- ը միավորների զույգ են: Աֆրիկացիները եւ ավստրո-մելանեսները ավելի շատ համընկնում են եւ բաշխվում են աջ կողմում, իսկ եվրոպացիները ցրված են վերին ձախ եւ հյուսիսարեւելյան ասիացիների նկատմամբ, որոնք հակված են կլաստերի մինչեւ ստորին ձախ: PC2- ի հորիզոնական առանցքը ցույց է տալիս, որ աֆրիկյան / ավստրալական մելանեսյանները ունեն համեմատաբար ավելի երկար նյարդագործություն, քան մյուս մարդիկ: PC4, որում եվրոպական եւ հյուսիսարեւելյան Ասիական համադրությունները ազատորեն առանձնացված են, կապված են Zygomum Gones- ի հարաբերական չափի եւ կանխատեսման հետ եւ Calvarium- ի կողային ուրվագծի հետ: Միավորների սխեման ցույց է տալիս, որ եվրոպացիներն ունեն համեմատաբար նեղ մազի եւ զիգոմային ոսկորներ, ավելի փոքր ժամանակավոր ֆոսա տարածություն, որը սահմանափակվում է zygomatic կամարի միջոցով, ուղղահայաց բարձրացված ճակատային ոսկորով եւ հարթ, ցածր աղետալի ոսկորներ, մինչդեռ հյուսիսարեւելյան ասիացիները Մի շարք Front ակատային բլիթը հակված է, բարձրացվում է օկուպիտիկական ոսկորի հիմքը:
Կենտրոնանալով PC6- ի եւ PC7- ի վրա (Նկար 5) (Լրացուցիչ տեսանյութեր S4, S5, որը ցույց է տալիս դեֆորմացված պատկերներ) կանաչ): Y առանցք), ժամանակավոր ոսկորների ձեւ (կապույտ, Y եւ Z առանցքներ) եւ օկուշտնային ոսկրերի ձեւ (վարդագույն, x եւ z առանցքներ): Ի լրումն ճակատային լայնությունից (կարմիր. X-Axis), PC7- ը փոխկապակցված է նաեւ պարիետեքի տարածաշրջանի շուրջ (մուգ կապույտ) ամբողջ առաջնագծի դիմահարդարման ալվեոլի (կանաչ. Գծապատկեր 5-ի լավագույն վահանակում բոլոր աշխարհագրական նմուշները բաշխվում են ըստ PC6 եւ PC7 բաղադրիչի միավորների: Քանի որ ROC- ը նշում է, որ PC6- ը պարունակում է յուրահատուկ հատկություններ Եվրոպայում եւ PC7- ն ներկայացնում է բնիկ ամերիկյան առանձնահատկություններ այս վերլուծության մեջ, այս երկու տարածաշրջանային կներով: Բնիկ ամերիկացիները, չնայած լայնորեն ներառված են նմուշում, ցրված են վերին ձախ անկյունում. Ընդհակառակը, եվրոպական շատ նմուշներ հակված են ստորին աջ անկյունում: PC6- ի եւ PC7 զույգը ներկայացնում են եվրոպացիների նեղ ալվեոլային գործընթացը եւ համեմատաբար լայն նյարդագործությունը, մինչդեռ ամերիկացիները բնութագրվում են նեղ ճակատով, ավելի մեծ մաքսանենգությամբ եւ ավելի լայն եւ ավելի բարձր ալվեոլային գործընթացով:
Ռոկի վերլուծությունը ցույց տվեց, որ PC3- ը եւ (կամ) PC9- ը տարածված էին հարավ-արեւելքում եւ հյուսիսարեւելյան Ասիական բնակչության մեջ: Ըստ այդմ, հաշիվը PC3 PC3 (կանաչ վերին դեմքն է Y- առանցքի վրա) եւ PC9 (Y- առանցքի կանաչ ստորին դեմքը) (Նկար 6; Լրացուցիչ տեսանյութեր) արտացոլում են արեւելյան ասիացիների բազմազանությունը: Այն, ինչը կտրուկ հակադրվում է հյուսիսարեւելյան ասիացիների դեմքի բարձր համամասնություններին եւ հարավարեւելյան ասիացիների ցածր դեմքի ձեւին: Դեմքի այս հատկություններից բացի, որոշ հյուսիսարեւելյան ասիացիների մեկ այլ բնորոշ է OcciBital Bone- ի Lambda թեքությունը, մինչդեռ հարավ-արեւելքի որոշ ասիացիներ ունեն նեղ գանգ:
Հիմնական բաղադրիչների եւ PC8- ի նկարագրությունը եւ PC8- ի նկարագրությունը բաց են թողել, քանի որ տարածաշրջանային հատուկ բնութագրեր չեն գտնվել ինը հիմնական աշխարհագրական ստորաբաժանումների շարքում: PC5- ը վերաբերում է ժամանակավոր ոսկորի մաստոիդային գործընթացի չափին, եւ PC8- ն արտացոլում է ընդհանուր գանգի ձեւի ասիմետրիան, երկուսն էլ ցուցադրում են զուգահեռ տատանումներ աշխարհագրական նմուշների ինը համադրությունների միջեւ:
Ի լրումն անհատական ​​մակարդակի PCA- ի միավորների ցրման, մենք նաեւ տրամադրում ենք խմբային միջոցների ցրված միջոցներ ընդհանուր համեմատության համար: Այդ նպատակով միջին հաշվարկային հոմոլոգիայի մոդել է ստեղծվել 148 էթնիկ խմբերի անհատական ​​հոմոլոգիական մոդելների ստորագրությամբ: PC2 եւ PC4- ի, PC6- ի եւ PC7- ի եւ PC3- ի եւ PC9- ի համար գնահատականների հավաքածուները ցուցադրվում են լրացուցիչ գործիչ S1- ում, բոլորը հաշվարկվում են որպես 148 անհատների նմուշի միջին գանգի մոդել: Այս եղանակով, ցրվածոցները թաքցնում են անհատական ​​տարբերությունները յուրաքանչյուր խմբի ներսում, ինչը թույլ է տալիս ավելի պարզ մեկնաբանել գանգի նմանությունները տարածաշրջանային բաշխումների պատճառով, որտեղ նախշերը համընկնում են անհատական ​​հողամասերում: Լրացուցիչ գործիչ S2- ը ցույց է տալիս յուրաքանչյուր աշխարհագրական միավորի ընդհանուր միջին մոդելը:
Բացի PC1- ից, որը կապված էր ընդհանուր չափի հետ (լրացուցիչ աղյուսակ S2), ընդհանուր չափի եւ գանգի ձեւի միջեւ ալոմետրիկ հարաբերությունները ուսումնասիրվել են `օգտագործելով ոչ նորմալացված տվյալներից ցենտրոիդային չափսեր եւ PCA գնահատումների միջեւ: Հիանալի գործակիցները, մշտական ​​արժեքները, T արժեքները եւ արժեքի արժեքները նշանակության թեստում ներկայացված են Աղյուսակ 4-ում: Գանգի ընդհանուր չափի հետ կապված ոչ մի նշանակալի ալիմետրային չափի հետ կապված որեւէ էական է:
Քանի որ որոշ չափի գործոններ կարող են ներառվել համակարգչային գնահատումների մեջ, հիմնվելով ոչ նորմալացված տվյալների հավաքածուների վրա, մենք ավելի ենք ուսումնասիրել ցենտրոիդ չափի միջոցով նորմալացված տվյալների հավաքածուների միջոցով հաշվարկված տվյալների հավաքածուները (PCA արդյունքների եւ միավորների հավաքածուներ) ) , C7): Աղյուսակ 4-ը ցույց է տալիս ալոմետրիկ վերլուծության արդյունքները: Այսպիսով, հատկանիշային հատկանիշները հայտնաբերվել են 1% մակարդակում PC6- ում եւ PC10- ի 5% մակարդակի վրա: Գծապատկեր 7-ը ցույց է տալիս համակարգչային միավորների եւ ցենտրոյի չափի միջեւ այս տեղեկամատյանների եւ կենտրոնական չափի միջեւ ընկած ժամանակահատվածի լանջերը (± 3 SD) `Log Centroid- ի չափի ավարտին: PC6 գնահատականը գանգի հարաբերական բարձրության եւ լայնության հարաբերությունն է: Որպես գանգի չափը մեծանում է, գանգը եւ դեմքը դառնում են ավելի բարձր, իսկ ճակատը, աչքերի վարդակները եւ քթանցքները միմյանց կողքով ավելի մոտ են: Նմուշի ցրման օրինակը հուշում է, որ այս համամասնությունը սովորաբար հայտնաբերվում է հյուսիս-արեւելյան ասիացիների եւ բնիկների ամերիկացիների մեջ: Ավելին, PC10- ը ցույց է տալիս միտում միտում `համեմատության լայնության համամասնական նվազեցման ուղղությամբ, անկախ աշխարհագրական տարածաշրջանից:
Աղյուսակում նշված նշանակալի ալոմետրական հարաբերությունների համար, ձեւի բաղադրիչի համակարգչային մասի (նորմալացված տվյալներից ստացված) համակարգչային մասի լանջի լանջին (ստացված նորմալացված տվյալներից), վիրտուալ ձեւի դեֆորմացիան ունի 3 SD 4-ի գծի հակառակ կողմը:
Վարչաբանական մորֆոլոգիայի փոփոխությունների հետեւյալ օրինակը ցուցադրվել է համացանցային 3D մակերեւույթի մոդելների տվյալների շտեմարանների միջոցով: PCA- ի առաջին բաղադրիչը վերաբերում է գանգի ընդհանուր չափին: Վաղուց մտածվել է, որ Հարավային ասիացիների փոքր գանգերը, ներառյալ Հնդկաստանի, Շրի Լանկայի նմուշները, Շրի Լանկան եւ Անդաման կղզիները, Բանգլադեշը, կապված են մարմնի փոքր չափի հետ, որոնք համահունչ են Բերգմանիի էկոգեոգրաֆիկ կանոնին կամ կղզու կանոնների 613,5,16,25, 27,62: Առաջինը կապված է ջերմաստիճանի հետ, իսկ երկրորդը կախված է էկոլոգիական նիշի առկա տարածությունից եւ սննդային ռեսուրսներից: Ձեւի բաղադրիչների շարքում ամենամեծ փոփոխությունը գանգուղեղային պահոցների երկարության եւ լայնության հարաբերությունն է: Այս հատկությունը, որը նշանակված է PC2, նկարագրում է ավստրո-մելանեսյանների եւ աֆրիկացիների համամասնորեն երկարացված գանգերի սերտ կապը, ինչպես նաեւ որոշ եվրոպացիների եւ հյուսիսարեւելյան ասիացիների գնդաձեւ գանգերի տարբերությունները: Այս բնութագրերը հաղորդվել են բազմաթիվ նախորդ ուսումնասիրություններում `հիմնվելով պարզ գծային չափումների վրա 37,63,64: Ավելին, այս հատկությունը կապված է բրաչյացֆալիայի հետ ոչ աֆրիկացիների հետ, որոնք վաղուց քննարկվել են մարդաբանական եւ օստեոմետրիկ ուսումնասիրություններում: Այս բացատրության հետեւում հիմնական վարկածը այն է, որ նվազեցումը, օրինակ, ժամանակավոր մկանների նոսրացումը, նվազեցնում է ճնշումը արտաքին մասի վրա 5,8,9,10,11,12,13: Մեկ այլ վարկածներ ենթադրում են սառը կլիմայի հարմարեցում `նվազեցնելով գլխի մակերեսի տարածքը, առաջարկելով, որ ավելի շատ գնդաձեւ գանգ նվազագույնի հասցնել մակերեսային տարածքը, քան գնդաձեւ ձեւը, 16,17,25: Ելնելով ընթացիկ ուսումնասիրության արդյունքների հիման վրա, այս վարկածները կարող են գնահատվել միայն գանգուղեղային հատվածների խաչմերուկի հիման վրա: Ամփոփելով, մեր PCA- ի արդյունքները լիովին չեն աջակցում այն ​​վարկածին, որ գանգուղեղենի երկարության լայնության գործակիցը զգալիորեն ազդում է ծամելու պայմանների վրա, քանի որ PC2 (Long / BrachypePhalic բաղադրիչ) Բեռնվում է էապես կապված դեմքի համամասնությունների (ներառյալ հարաբերական առավելագույն չափսերի): եւ ժամանակավոր ֆոսայի հարաբերական տարածքը (արտացոլելով ժամանակավոր մկանների ծավալը): Մեր ընթացիկ ուսումնասիրությունը չի վերլուծել գանգի ձեւի եւ երկրաբանական բնապահպանական պայմանների փոխհարաբերությունները, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը. Այնուամենայնիվ, Ալենի կանոնների հիման վրա բացատրություն կարող է արժե դիտարկել որպես թեկնածուի վարկած `սառը կլիմայի տարածաշրջաններում բրաչիքեկֆալոնը բացատրելու համար:
Էական տատանում է հայտնաբերվել PC4- ում, առաջարկելով, որ հյուսիսարեւելյան ասիացիները ունենան մեծ, նշանավոր զիգոմային ոսկորներ `առավելագույն եւ զիգոմային ոսկորների վրա: Այս գտածոն համահունչ է սիբիրյանների հայտնի առանձնահատկությանը, որոնք կարծում են, որ հարմարվել են ծայրաստիճան ցուրտ կլիմայի, զիգոմային ոսկորների առաջ շարժվելու միջոցով, որի հետեւանքով 65-ի դեմ պայքարի է: Մեր հոմոլոգիական մոդելի նոր գտածոն այն է, որ եվրոպացիների մեջ գտնվող այտը կապված է ճակատային լանջի իջեցված, ինչպես նաեւ հարթեցված եւ նեղ աղետալի ոսկորների եւ nuchal ծավալների հետ: Ի հակադրություն, հյուսիսարեւելյան ասիացիները հակված են լանջի ճակատներ ունենալ եւ բարձրացնելով բարեպաշտ տարածաշրջաններ: Երկրաչափական մորֆոմետրիկ մեթոդներ օգտագործող օկուպիտիկական ոսկորների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Ասիայի եւ եվրոպական գանգերն ունեն ավելի հաճելի nuchal կոր եւ օկուպտի ավելի ցածր դիրք, աֆրիկացիների համեմատ: Այնուամենայնիվ, PC2- ի եւ PC4 եւ PC3- ի եւ PC3- ի եւ PC9 զույգերի մեր ցրվածությունը ավելի մեծ տատանումներ ցույց տվեց, մինչդեռ եվրոպացիները բնութագրվում էին օկուպտի հարթ բազայով եւ ավելի ցածր խաղով: Ուսումնասիրությունների միջեւ ասիական բնութագրերում անհամապատասխանությունները կարող են կապված լինել օգտագործված էթնիկ նմուշների տարբերություններով, քանի որ մենք նմուշառում էինք մեծ թվով էթնիկ խմբակներ հյուսիս-արեւելք եւ Հարավարեւելյան Ասիայի լայն սպեկտրից: Ակնադարյան ոսկորի ձեւի փոփոխությունները հաճախ կապված են մկանների զարգացման հետ: Այնուամենայնիվ, այս հարմարվողական բացատրությունը չի հաշվի առնում ճակատի եւ խաղադաշտի ձեւի միջեւ հարաբերակցությունը, որը ցուցադրվել է այս ուսումնասիրության մեջ, բայց դժվար թե ամբողջությամբ ցուցադրվի: Այս առումով արժե հաշվի առնել մարմնի քաշի հավասարակշռության եւ ծանրության կամ արգանդի վզիկի հանգույցի (ֆարամեն մագնեզի) կամ այլ գործոնների միջեւ փոխհարաբերությունները:
Հիանալի փոփոխականությամբ եւս մեկ կարեւոր բաղադրիչ կապված է մաստիկային ապարատի զարգացման հետ, որը ներկայացված է առավելագույն եւ ժամանակավոր ֆոսեֆեյներով, որը նկարագրվում է Scores PC6, PC7 եւ PC4- ի համադրությամբ: Դաժան հատվածների այս նշանավոր կրճատումը եվրոպական անհատներին ավելի է բնութագրում, քան ցանկացած այլ աշխարհագրական խումբ: Այս հատկությունը մեկնաբանվել է Գյուղատնտեսական եւ սննդի պատրաստման մեթոդների վաղ զարգացման պատճառով, որն իր հերթին նվազեցրել է մեխանիքի ապարատի մեխանիկական բեռը, առանց հզոր մաստիկապատման 9,12,28,66: Մաստիկ գործառույթի հիպոթեզի համաձայն, 28-ը ուղեկցվում է գանգի բազայի ճկունության փոփոխությամբ `ավելի սուր գանգուղեղային անկյուն եւ ավելի գնդաձեւ գանգուղեղային տանիք: Այս տեսանկյունից գյուղատնտեսական բնակչությունը հակված է ունենալ կոմպակտ դեմքեր, մանգաղի ավելի քիչ ձգձգումը եւ ավելի գլոբուլային մենինգներ: Հետեւաբար, այս դեֆորմացիան կարելի է բացատրել եվրոպացիների գանգի կողային ձեւի ընդհանուր ուրվագծով, նվազեցված մաստիկ օրգաններով: Սակայն, այս ուսումնասիրության համաձայն, այս մեկնաբանությունը բարդ է, քանի որ գլոբոզային նյարդայնացիների միջեւ մորֆոլոգիական հարաբերությունների ֆունկցիոնալ նշանակությունը եւ մաստիկայի ապարատի զարգացմանը ավելի քիչ ընդունելի է, ինչպես կարծում են PC2- ի նախորդ մեկնաբանություններում:
Հյուսիսարոսական ասիացիների եւ հարավ-արեւելքի ասիացիների միջեւ տարբերությունները պատկերված են բարձրահասակ դեմքի միջեւ `թեքված խորտակիչ ոսկորով եւ կարճ գանգով կարճ դեմքով, ինչպես ցույց է տրված PC3- ում եւ PC9- ում: Երկրաչափական տվյալների բացակայության պատճառով մեր ուսումնասիրությունը միայն սահմանափակ բացատրություն է տալիս այս գտածոյի համար: Հնարավոր բացատրությունը հարմարեցումը այլ կլիմայի կամ սննդային պայմանների համար: Բացի էկոլոգիական հարմարվողականությունից, հաշվի են առնվել նաեւ հյուսիս-արեւելքում եւ հարավ-արեւելքում բնակչության պատմության մեջ տեղական տարբերությունները: Օրինակ, Արեւելյան Եվրասիայում երկաստիճան մոդելը ենթադրվել է, հասկանալու համար անատոմիական ժամանակակից մարդկանց (AMH) ցրումը, հիմք ընդունելով գանգուղեղային մորֆոմետրիկ տվյալների վրա 67,68: Ըստ այս մոդելի, այսպես է «առաջին մակարդակը», այսինքն, ուշ Պլիստոցեն Ամհ գաղութացողների բնօրինակ խմբերը, քիչ թե շատ ուղղակի ծագում ունեին տարածաշրջանի բնիկների բնակիչներից, ինչպես ժամանակակից ավստրո-մելանեսյանները (էջ առաջին շերտ): , իսկ ավելի ուշ զգաց Հյուսիսային գյուղատնտեսական ժողովուրդների լայնածավալ խառնուրդ, հյուսիսարեւելյան ասիական բնութագրերով (երկրորդ շերտ) տարածաշրջանում (մոտ 4000 տարի առաջ): «Երկաստիճան» մոդելի օգտագործմամբ գեների հոսքը անհրաժեշտ կլինի, որպեսզի հասկանա հարավ-արեւելյան ամբարայական ձեւը, հաշվի առնելով, որ Հարավարեւելյան ասիական գանգուղեղային ձեւը կարող է կախված լինել տեղական առաջին մակարդակի գենետիկական ժառանգությանը:
Գնահատելով դաժան նմանությունը `օգտագործելով համացանցային մոդելների օգտագործումը, մենք կարող ենք եզրակացնել AMF- ի հիմքում ընկած բնակչության պատմությունը Աֆրիկայից դուրս սցենարներով: Շատ տարբեր «աֆրիկայից դուրս» մոդելներ առաջարկվել են բացատրել AMF բաշխումը, հիմնվելով կմախքի եւ գենոմիկական տվյալների վրա: Դրանցից վերջին ուսումնասիրությունները ենթադրում են, որ Աֆրիկայի սահմաններից դուրս գտնվող տարածքների հետ գաղութացումը սկսվել է մոտավորապես 177,000 տարի առաջ 69,70: Այնուամենայնիվ, այս ժամանակահատվածում Եվրասիայում AMF- ի հեռավոր բաշխումը մնում է անորոշ, քանի որ այս վաղ բրածոների բնակավայրերը սահմանափակվում են Մերձավոր Արեւելքով եւ Միջերկրական ծովով: Ամենապարզ դեպքը Աֆրիկայից մինչեւ Եվրասիա միգրացիոն ուղու երկայնքով մեկ կարգավորում է, շրջանցելով Աշխարհագրական խոչընդոտները, ինչպիսիք են Հիմալայաները: Մեկ այլ մոդել հուշում է միգրացիայի բազմաթիվ ալիքների, որոնցից առաջինը Աֆրիկայից տարածվեց Հնդկաստանի օվկիանոսի ափի երկայնքով դեպի Հարավարեւելյան Ասիա եւ Ավստրալիա, այնուհետեւ տարածվեց դեպի Հյուսիսային Եվրասիա: Այս ուսումնասիրությունների մեծ մասը հաստատում է, որ AMF- ն տարածել է Աֆրիկայից շատ ավելին, շուրջ 60,000 տարի առաջ: Այս առումով ավստրալաց-մելանեսյան (ներառյալ Պապուա) նմուշները ավելի մեծ նմանություն են ցուցաբերում աֆրիկյան նմուշների հետ, քան ցանկացած այլ աշխարհագրական շարքի հիմնական բաղադրիչների հիմնական բաղադրիչների վերլուծության մեջ: Այս գտածոն աջակցում է այն վարկածին, որ Եվրասիայի հարավային ծայրամասի երկայնքով ԱՄՀ բաշխիչ առաջին խմբերը ուղղակիորեն առաջացան Աֆրաշրջում, առանց էական ձեւաբանական փոփոխությունների, ի պատասխան հատուկ կլիմայի կամ այլ նշանակալի պայմանների:
Ինչ վերաբերում է ալիմետրիկ աճին, ապա կենսամակարդակի չափով նորմալացված այլ տվյալների հավաքածուի միջոցով ձեւավորվող բաղադրիչների օգտագործմամբ վերլուծություն ցույց տվեց էական ալոմետրիկ միտում PC6 եւ PC10- ում: Երկու բաղադրիչները կապված են ճակատի եւ դեմքի մասերի ձեւի հետ, որոնք դառնում են նեղ, քանի որ գանգի չափը մեծանում է: Հյուսիսարեւելյան ասիացիները եւ ամերիկացիները հակված են ունենալ այս հատկությունը եւ ունենան համեմատաբար մեծ գանգեր: Այս գտածոները հակասում են նախկինում հաղորդված ալոմետրիկ նախշերով, որոնցում ավելի մեծ ուղեղներ ունեն համեմատաբար ավելի լայն ճակատային օղակներ, այսպես կոչված, «Բրոկայի գլխարկ» տարածաշրջանում, որի արդյունքում աճում են ճակատային լոբի լայնությունը: Այս տարբերությունները բացատրվում են նմուշների հավաքածուների տարբերություններով. Մեր ուսումնասիրությունը վերլուծել է ընդհանուր ամբիոնների չափի ալոմետրիկ ձեւերը `օգտագործելով ժամանակակից բնակչություն, եւ համեմատական ​​ուսումնասիրություններ Հասցե, մարդու էվոլյուցիայի երկարաժամկետ միտումներ, որոնք կապված են ուղեղի չափի հետ:
Ինչ վերաբերում է դեմքի ալոմետրիային, ապա մեկ ուսումնասիրություն, օգտագործելով կենսաչափական տվյալներ Այնուամենայնիվ, կենսաչափական տվյալների հետեւողականությունը անհայտ է. Ռեգրեսիայի թեստերը, որոնք համեմատում են Ontogenetic Allometry- ը եւ ստատիկ ալոմետրիան, ցույց են տալիս տարբեր արդյունքներ: Հաղորդվել է նաեւ բարձրության բարձրացման պատճառով գնդաձեւ գանգի ձեւի նկատմամբ ալոմերիթ հակում. Այնուամենայնիվ, մենք չենք վերլուծել բարձրության տվյալները: Մեր ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ չկա ալիմետրիկ տվյալներ, որոնք ցույց են տալիս փոխկապակցվածություն գանգուղեղային գլոբուլային համամասնությունների եւ յուրաքանչյուր գերեզմանի ընդհանուր չափի միջեւ:
Չնայած մեր ներկայիս ուսումնասիրությունը չի առնչվում կլիմայի կամ դիետիկ պայմանների ներկայացված արտամոլների վերաբերյալ տվյալների հետ, որոնք, հավանաբար, ազդելու են սույն ուսումնասիրության մեջ օգտագործված հոմոլոգիական 3D գանգուղեղային մակերեւութային մոդելների մեծ տվյալների վրա: Բնապահպանական գործոններ, ինչպիսիք են դիետան, կլիմայի եւ սննդային պայմանները, ինչպես նաեւ չեզոք ուժերը, ինչպիսիք են միգրացիան, գենի հոսքը եւ գենետիկական ամպերը:
Այս ուսումնասիրության մեջ ներառված էին տղամարդկանց գանգերի 342 նմուշներ, որոնք հավաքվել են 148 բնակչությունից 9 աշխարհագրական ստորաբաժանումներում (աղյուսակ 1): Խմբերի մեծ մասը աշխարհագրականորեն բնիկ նմուշներ են, մինչդեռ Աֆրիկայում գտնվող որոշ խմբեր, Հյուսիսարեւելյան / Հարավարեւելյան Ասիա եւ Ամերիկա (թվարկված Italics) էթնիկորեն սահմանվում են: Բազմաթիվ գանգուղեղային նմուշներ ընտրվել են գանգուղեղային չափման տվյալների շտեմարանից `ըստ Tsuneheiko Hanihara- ի կողմից տրամադրված Martin Cranial չափման սահմանման: Մենք ընտրեցինք ներկայացուցչական արական գանգեր աշխարհի բոլոր էթնիկ խմբերից: Յուրաքանչյուր խմբի անդամներին հայտնաբերելու համար մենք հաշվարկել ենք Էվկլիդյան հեռավորությունները `հիմնվելով խմբի 37 ամբիոն չափումների վրա, նշանակում է այդ խմբին պատկանող բոլոր անձանց համար: Շատ դեպքերում մենք ընտրեցինք 1-4 նմուշը միջինից ամենափոքր հեռավորության վրա (լրացուցիչ աղյուսակ S4): Այս խմբերի համար որոշ նմուշներ պատահականորեն ընտրվել են, եթե դրանք նշված չեն Hahara չափման տվյալների շտեմարանում:
Վիճակագրական համեմատության համար բնակչության 148 նմուշները խմբավորվել են աշխարհագրական խոշոր ստորաբաժանումների մեջ, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-ում: «Աֆրիկյան» խումբը բաղկացած է միայն ենթահանձնաժողովի նմուշներից: Հյուսիսային Աֆրիկայի նմուշները ներառվել են «Մերձավոր Արեւելքում», ինչպես նաեւ արեւմտյան Ասիայի նմուշների հետ միասին, նման պայմաններով: Հյուսիսարեւելյան ասիական խումբը ներառում է ոչ եվրոպական ծագում ունեցող մարդիկ, իսկ ամերիկյան խումբը ներառում է միայն բնիկ ամերիկացիներ: Մասնավորապես, այս խումբը բաշխվում է Հյուսիսային եւ Հարավային Ամերիկայի մայրցամաքների հսկայական տարածքի վրա, միջավայրում: Այնուամենայնիվ, մենք համարում ենք ԱՄՆ նմուշը այս մեկ աշխարհագրական ստորաբաժանումում, հաշվի առնելով բնիկ ամերիկացիների ժողովրդագրական պատմությունը, որոնք համարվել են հյուսիսարեւելյան ասիական ծագում ունեցող, անկախ նրանից, որ քիչ են:
Մենք արձանագրել ենք այս հակապատկված գանգի նմուշների 3D մակերեւութային տվյալներ, օգտագործելով բարձրորակ 3D սկաներ (Einscan Pro Shining 3D Co Ltd, նվազագույն լուծում, 0,5 մմ, https://www.shiner3d.com/), ապա առաջացրել է ցանց: ԱՐՏ մոդելը բաղկացած է մոտավորապես 200,000-400,000 ուղղությունից, եւ ներառված ծրագիրը օգտագործվում է անցքեր եւ հարթ եզրեր լրացնելու համար:
Առաջին քայլում մենք օգտագործում էինք սկանային տվյալներ ցանկացած գանգից `ստեղծելու համար մեկ ձեւանմուշ ցանցի գանգի մոդելը, որը բաղկացած է 4485 ուղղանկյունից (8728 պոլիգոնալ դեմքերից): Գանգի շրջանի հիմքը, որը բաղկացած է սֆրենոիդ ոսկորից, նավթավոր ոսկորից, պալատից, առավելագույն ալվեոլից եւ ատամներից, հանվել է կաղապարի ցանցի մոդելից: Պատճառն այն է, որ այս կառույցները երբեմն թերի են կամ դժվար է լրացնել բարակ կամ բարակ սուր մասերի պատճառով, ինչպիսիք են Pterygoid մակերեւույթները եւ ստիլոիդային գործընթացները, ատամների մաշկը եւ / կամ ատամների անհամապատասխան հավաքածուն: Foramen Magnum- ի շուրջը, ներառյալ հիմքը, չի վերափոխվել, քանի որ սա անատոմիական կարեւոր վայր է արգանդի վզիկի հոդերի գտնվելու վայրի համար, եւ գանգի բարձրությունը պետք է գնահատվի: Օգտագործեք հայելիի օղակներ `ձեւավորելու ձեւանմուշ, որը սիմետրիկ է երկու կողմից: Կատարեք isotropic meshing, պոլիգոնալ ձեւերը հնարավորինս հավասարաչափ փոխարկելու համար:
Հաջորդը, 56 տեսարժան վայրեր նշանակվել են ձեւանմուշների մոդելի անատոմիկապես համապատասխան ուղղություններով, օգտագործելով HBM-Rugle ծրագրակազմ: Հենակետային պարամետրերը ապահովում են նշանավոր դիրքավորման ճշգրտությունն ու կայունությունը եւ ապահովում են այս վայրերի հոմոլոգիան արտադրված հոմոլոգիայի մոդելի մեջ: Դրանք կարող են նույնականացվել դրանց հատուկ բնութագրերի հիման վրա, ինչպես ցույց է տրված լրացուցիչ աղյուսակ S5 եւ լրացուցիչ գործիչ S3: Ըստ Bookstein- ի Definion81-ի, այս տեսարժան վայրերի մեծ մասը I տիպի I նշաններ, որոնք տեղակայված են երեք կառույցների խաչմերուկում, իսկ ոմանք, II տիպի նշաններ, առավելագույն կորիզի կետերով: Շատ նշաններ փոխանցվել են Մարտինի սահմանման գծային գանգատների չափման համար սահմանված կետերից:
Գլխավոր կենտրոնական համակարգող համակարգը սահմանվել է սկանավորման տվյալների եւ ձեւանմուշը նկարագրելու համար, ինչպես ցույց է տրված լրացուցիչ գործիչ S4- ում: XZ ինքնաթիռը Frankfurt հորիզոնական ինքնաթիռն է, որն անցնում է ամենաբարձր կետի (Մարտինի բնորոշում. «Մարտինի բնորոշում. Մի շարք Մի շարք X առանցքը ձախ եւ աջ կողմերը միացնող գիծն է, եւ X + - ը ճիշտ կողմն է: YZ ինքնաթիռը անցնում է ձախ եւ աջ մասերի կեսին եւ քթի արմատը. Y + վեր, Z + առաջ: Հղումային կետը (ծագում. ZERO կոորդինատ) դրված է YZ ինքնաթիռի (Midplane), XZ ինքնաթիռի (Frankfort ինքնաթիռի) եւ XY ինքնաթիռի (կորոնային ինքնաթիռ) խաչմերուկում:
Մենք օգտագործեցինք HBM-Rugle ծրագրաշար (Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/), հոմոլոգիական ցանցի մոդել ստեղծելու համար `կատարելով ձեւանմուշի կցամասեր` օգտագործելով 56 տեսականի կետեր (նկար 1-ի ձախ կողմը): Core ապոնիայի առաջատար արդյունաբերական գիտության եւ տեխնոլոգիաների ինստիտուտում թվային մարդկային հետազոտությունների կենտրոնի հիմնական ծրագրային բաղադրիչը, որը կոչվում է HBM եւ ունի գործառույթներ `օգտագործելով տեսարժան վայրեր օգտագործելու ձեւանմուշներ եւ ստեղծում են նուրբ ցանցի մոդելներ 82: Ծրագրային ապահովման հետագա տարբերակը (MHBM) 83-ը ավելացրեց առանձնահատկություն `առանց տեսարժան վայրերի ձեւավորման համար` բարելավելու տեղավորումը: HBM-Rugle- ը համատեղում է MHBM ծրագիրը `լրացուցիչ օգտագործողի համար հարմարավետ հատկություններով, ներառյալ համակարգված համակարգերի հարմարեցում եւ մուտքային տվյալների չափափոխում: Ծրագրային ապահովման ճշգրտության հուսալիությունը հաստատվել է բազմաթիվ ուսումնասիրություններում 52,54,55,56,57,58,59,590:
HBM- գռեհիկ ձեւանմուշը տեղավորելու դեպքում, ձեւանմուշների ցանցի մոդելը գերակշռում է թիրախային սկան տվյալների վրա `ICP տեխնոլոգիայի հիման վրա կոշտ գրանցման միջոցով (նվազագույնի հասցնելով ձեւանմուշին եւ թիրախային սկանամետների միջեւ հեռավորության վրա) եւ Այնուհետեւ ցանցի ոչ կոշտ դեֆորմացիան հարմարեցնում է թիրախային սկան տվյալների ձեւանմուշը: Տեղադրման այս գործընթացը կրկնվեց երեք անգամ, օգտագործելով կցամասերի երկու պարամետրերի տարբեր արժեքներ `կցամասի ճշգրտությունը բարելավելու համար: Այս պարամետրերից մեկը սահմանափակում է ձեւանմուշների ցանցի մոդելի եւ թիրախային սկանավորման տվյալների միջեւ հեռավորությունը, իսկ մյուսը տուգանում է ձեւանմուշային նշանների եւ նպատակային նշանների միջեւ հեռավորությունը: Դեֆորմացված ձեւանմուշային ցանցի մոդելը այնուհետեւ բաժանվեց, օգտագործելով ցիկլային մակերեսային ստորաբաժանման ալգորիթմ 82-ը `ստեղծելու համար ավելի նուրբ ցանցի մոդել, որը բաղկացած է 17,709 ուղղահայացից (34,928 պոլիգոն): Վերջապես, բաժանման ձեւանմուշային ցանցի մոդելը տեղավորվում է թիրախային սկան տվյալների վրա `հոմոլոգիայի մոդել ստեղծելու համար: Քանի որ նշանաբանների տեղանքները փոքր-ինչ տարբերվում են թիրախային սկանավորման տվյալներից, հոմոլոգիայի մոդելը լավ էր նկարագրվում նախորդ բաժնում նկարագրված ղեկավարի կողմնորոշման համակարգված համակարգի միջոցով: Բոլոր նմուշներում համապատասխան հոմոլոգիական մոդելային նշանների եւ նպատակային սկանավորման տվյալների միջեւ միջին հեռավորությունը <0,01 մմ էր: Հաշվարկված HBM- գորգերի գործառույթի միջոցով, համացանցային մոդելի տվյալների միավորների եւ նպատակային սկանավորման տվյալների միջեւ միջին հեռավորությունը կազմել է 0.322 մմ (լրացուցիչ աղյուսակ S2):
Բռնաբարության մորֆոլոգիայի փոփոխությունները բացատրելու համար բոլոր հոմոլոգիական մոդելների փոփոխությունները (53,127 XYZ կոորդինատներ) վերլուծվել են հիմնական բաղադրիչի վերլուծության (PCA), օգտագործելով HBS Software, ստեղծվել է բարձրակարգ արդյունաբերական գիտության եւ տեխնոլոգիաների ինստիտուտում թվային մարդկային գիտությունների կենտրոնի կողմից: , Japan ապոնիա (բաշխման դիլեր, Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/): Այնուհետեւ մենք փորձեցինք PCA կիրառել տվյալների չմշակված սահմանված եւ տվյալների հավաքածուի միջոցով `կենտրոնացված չափի միջոցով: Այսպիսով, ոչ ստանդարտ տվյալների հիման վրա PCA- ն կարող է ավելի հստակ բնութագրել ինը աշխարհագրական ստորաբաժանումների գանգուղեղի ձեւը եւ հեշտացնել բաղադրիչի մեկնաբանումը, քան ստանդարտացված տվյալները:
Այս հոդվածում ներկայացված են հայտնաբերված հիմնական բաղադրիչների քանակը `ընդհանուր տարբերության ավելի քան 1% ներդրմամբ: Հիմնական աշխարհագրական ստորաբաժանումներում տարբերվող հիմնական բաղադրիչները որոշելու համար հիմնական աշխարհագրական ստորաբաժանումներում տարբերակիչ խմբերի մեջ, ստացողի գործառնական բնութագիր (ROC) վերլուծությունը կիրառվել է հիմնական բաղադրիչ (ԱՀ) միավորների համար `ավելի քան 2% -ից ավելին: Այս վերլուծությունը յուրաքանչյուր PCA բաղադրիչի համար առաջացնում է հավանականության կորի, դասակարգման կատարումը բարելավելու եւ աշխարհագրական խմբերի միջեւ ճիշտ համեմատելու համար: Խտրական էներգիայի աստիճանը կարող է գնահատվել կորի տակ գտնվող տարածքի կողմից (AUC), որտեղ ավելի մեծ արժեքներով PCA բաղադրիչներն ավելի լավ են տարբերակել խմբերի միջեւ: Այնուհետեւ կատարվել է chi-square թեստ, գնահատելու նշանակության մակարդակը: ROC- ի վերլուծությունը կատարվել է Microsoft Excel- ում `օգտագործելով Bell Curve For Excel Software- ի համար (տարբերակ 3.21):
Գերեզմանի ձեւաբանության մեջ աշխարհագրական տարբերությունները պատկերացնելու համար ցրված պլոտները ստեղծվել են համակարգչային միավորների միջոցով, որոնք առավելագույն աշխարհագրական ստորաբաժանումներից առավել արդյունավետորեն վաստակող խմբերը: Հիմնական բաղադրիչները մեկնաբանելու համար օգտագործեք գունային քարտեզ `մոդելի ուղղաձիգներ պատկերացնելու համար, որոնք խիստ փոխկապակցված են հիմնական բաղադրիչների հետ: Բացի այդ, հիմնական բաղադրիչների գնահատականների 3 ստանդարտ շեղումներում (SD) տեղակայված հիմնական բաղադրիչ առանցքների ծայրերի վիրտուալ ներկայացուցչությունները հաշվարկվել եւ ներկայացվել են լրացուցիչ տեսանյութում:
Ալոմետրիան օգտագործվում էր Skull- ի ձեւի եւ չափի գործոնների միջեւ փոխհարաբերությունները որոշելու համար, որոնք գնահատվում են PCA վերլուծության մեջ: Վերլուծությունը գործում է հիմնական բաղադրիչների համար `ներդրումներ> 1%: Այս PCA- ի մեկ սահմանափակումն այն է, որ ձեւի բաղադրիչները չեն կարող անհատապես նշել ձեւը, քանի որ ոչ նորմալացված տվյալների հավաքածուն չի հեռացնում բոլոր ծավալային գործոնները: Ի լրումն անթույլատրելի տվյալների հավաքածուներից բացի, մենք վերլուծեցինք նաեւ համակարգչային խմբակցման հավաքածուների օգտագործմամբ ալոմատիկական միտումները, որոնք հիմնված են նորմալ բաղադրիչների վրա, որոնք կիրառվում են հիմնական բաղադրիչներով `1%:
Ալոմետրիկ միտումները փորձարկվել են, օգտագործելով Y = Axb 85 հավասարումը, որտեղ Y- ի ձեւը ձեւի բաղադրիչի ձեւն է կամ համամասնությունը, X- ը ցենետիկ չափսեր է (լրացուցիչ աղյուսակ S2), եւ B- ը մշտական ​​արժեք է: Այս մեթոդը հիմնականում ներկայացնում է ալոմետրիկ աճի ուսումնասիրությունները երկրաչափական morphometry78,86: Այս բանաձեւի լոգարիթմական վերափոխումը հետեւյալն է. Log Y = B Տեղեկատու X + Log A. Ռեգրեսիայի վերլուծություն `օգտագործելով նվազագույն քառակուսի մեթոդը` A եւ B հաշվարկելու համար կիրառվել է: Երբ Y (Centroid չափը) եւ x (համակարգչային միավորներ) լոգիրնդմիկորեն վերափոխվում են, այդ արժեքները պետք է դրական լինեն. Այնուամենայնիվ, X- ի գնահատումների շարքը պարունակում է բացասական արժեքներ: Որպես լուծում, մենք ավելացրեցինք կլորացում յուրաքանչյուր բաղադրիչի յուրաքանչյուր բաժնի համար յուրաքանչյուր բաժնի համար ամենափոքր ֆրակցիայի բացարձակ արժեքին եւ կիրառեց լոգարիթմական վերափոխում բոլոր վերափոխյալ դրական ֆրակցիաներին: Ալտոմային գործակիցների նշանակությունը գնահատվել է, օգտագործելով երկու պոչ ուսանողի T քննությունը: Այս վիճակագրական հաշվարկները `ալոմետրիկ աճը ստուգելու համար կատարվել են Excel- ի ծրագրակազմում զանգի կորերի միջոցով (3.21 տարբերակ):
Wolpoff, MH Կլիմայական էֆեկտներ կմախքի քթանցքի վրա: Այո J. Ֆիզ. Մարդկություն: 29, 405-423: https://do.org/10.1002/ajpa.1330290315 (1968):
Beals, KL գլխի ձեւ եւ կլիմայի սթրես: Այո J. Ֆիզ. Մարդկություն: 37, 85-92: https://do.org/10.1002/ajpa.1330370111 (1972):