Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа.Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь CSS-ийн дэмжлэгтэй байна.Хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд хөтчийнхөө шинэ хувилбарыг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг унтраах).Энэ хооронд байнгын дэмжлэг үзүүлэхийн тулд бид сайтыг загварчлал эсвэл JavaScriptгүйгээр харуулж байна.
Энэхүү судалгаа нь дэлхийн 148 үндэстний сканнерийн мэдээлэлд үндэслэн геометрийн ижил төстэй загвар ашиглан хүний гавлын ясны морфологийн бүс нутгийн олон янз байдлыг үнэлэв.Энэ арга нь хамгийн ойрын цэгийн давталттай алгоритмыг ашиглан хатуу бус хувиргалт хийх замаар нэгэн төрлийн тор үүсгэхийн тулд загвар холбох технологийг ашигладаг.Сонгосон 342 ижил төрлийн загварт үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээг хэрэглэснээр нийт хэмжээн дэх хамгийн том өөрчлөлтийг Өмнөд Азиас ирсэн жижиг гавлын ясны хувьд олж, тодорхой баталсан.Хоёр дахь том ялгаа нь нейрокраниумын урт ба өргөний харьцаа бөгөөд Африкчуудын сунасан гавлын яс болон Зүүн хойд Азийн гүдгэр гавлын ясны ялгааг харуулж байна.Энэ найрлага нь нүүрний хэлбэрийг засахтай бараг холбоогүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.Зүүн хойд Азийнхан цухуйсан хацар, европчуудын дунд эрүүний яс авсаархан зэрэг алдартай нүүрний онцлогийг дахин баталжээ.Нүүрний эдгээр өөрчлөлтүүд нь гавлын ясны контур, ялангуяа урд болон Дагзны ясны хазайлтын зэрэгтэй нягт холбоотой байдаг.Аллометрийн хэв маяг нь гавлын ясны нийт хэмжээтэй харьцуулахад нүүрний харьцаагаар илэрсэн;Том гавлын ясны нүүрний тойм нь илүү урт, нарийсдаг болохыг олон уугуул америкчууд болон зүүн хойд азичууд харуулсан.Хэдийгээр бидний судалгаанд уур амьсгал, хоол тэжээлийн нөхцөл зэрэг гавлын ясны морфологид нөлөөлж болох орчны хувьсах хүчин зүйлсийн талаарх мэдээллийг оруулаагүй ч гавлын ясны ижил төстэй хэв маягийн томоохон мэдээллийн багц нь араг ясны фенотипийн шинж чанарын талаар өөр өөр тайлбар хайхад хэрэгтэй болно.
Хүний гавлын ясны хэлбэрийн газарзүйн ялгааг удаан хугацаанд судалж ирсэн.Олон судлаачид байгаль орчны дасан зохицох олон талт байдал ба/эсвэл байгалийн шалгарал, ялангуяа цаг уурын хүчин зүйлс1,2,3,4,5,6,7 эсвэл хоол тэжээлийн нөхцлөөс хамааран зажлах үйл ажиллагаа5,8,9,10, 11,12-ыг үнэлдэг.13. .Нэмж дурдахад зарим судалгаанууд төвийг сахисан генийн мутациас үүдэлтэй гацах нөлөө, генийн шилжилт, генийн урсгал эсвэл стохастик хувьслын процессуудад анхаарлаа хандуулсан байдаг14,15,16,17,18,19,20,21,22,23.Жишээлбэл, илүү өргөн, богино гавлын хонгилын бөмбөрцөг хэлбэрийг Аллены дүрэм24-ийн дагуу сонгомол даралтад дасан зохицсон гэж тайлбарласан бөгөөд энэ нь хөхтөн амьтад биеийн гадаргуугийн талбайг эзлэхүүнтэй харьцуулахад дулаан алдагдлыг багасгадаг гэсэн байр суурьтай байдаг2,4,16,17,25 .Нэмж дурдахад Бергманы дүрмийг 26 ашигласан зарим судалгаагаар гавлын ясны хэмжээ болон температурын хамаарлыг тайлбарласан байна3,5,16,25,27 нь дулааны алдагдлаас сэргийлэхийн тулд ерөнхий хэмжээ нь хүйтэн бүс нутагт илүү их байх хандлагатай байгааг харуулж байна.Тариаланчид болон анчин цуглуулагчдын хоорондох хоолны соёл эсвэл амьжиргааны ялгаа зэргээс үүдэлтэй хоолны дэглэмийн нөхцөлтэй холбоотойгоор гавлын яс, нүүрний ясны өсөлтөд зажлах стрессийн механик нөлөөлөл маргаантай байдаг8,9,11,12,28.Ерөнхий тайлбар нь зажлах даралт буурах нь нүүрний яс, булчингийн хатуулгийг бууруулдаг.Дэлхийн хэд хэдэн судалгаагаар гавлын ясны хэлбэрийн олон янз байдлыг хүрээлэн буй орчинд дасан зохицохоос илүүтэй генийн саармаг зайны фенотипийн үр дагавартай холбосон байдаг21,29,30,31,32.Гавлын хэлбэрийн өөрчлөлтийн өөр нэг тайлбар нь изометрийн эсвэл аллометрийн өсөлтийн үзэл баримтлалд тулгуурладаг6,33,34,35.Жишээлбэл, том тархи нь "Broca's cap" гэж нэрлэгддэг бүсэд харьцангуй өргөн урд талын дэлбэнтэй байх хандлагатай байдаг бөгөөд урд талын дэлбэнгийн өргөн нь ихсэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь аллометрийн өсөлтөд үндэслэсэн хувьслын процесс гэж тооцогддог.Нэмж дурдахад гавлын ясны хэлбэрийн урт хугацааны өөрчлөлтийг судалсан судалгаагаар өндөр нэмэгдэхийн хэрээр брахицефали (гавлын яс илүү бөмбөрцөг хэлбэртэй болох хандлага) руу аллометрийн хандлага ажиглагдаж байна33.
Гавлын ясны морфологийн судалгааны урт түүх нь гавлын ясны хэлбэрийн олон янз байдлыг хариуцдаг үндсэн хүчин зүйлсийг тодорхойлох оролдлогуудыг багтаасан болно.Эрт үеийн олон судалгаанд ашигласан уламжлалт аргууд нь хоёр хувьсах шугаман хэмжилтийн өгөгдөлд тулгуурласан бөгөөд ихэвчлэн Мартин эсвэл Хоуэллийн тодорхойлолтыг ашигладаг байсан36,37.Үүний зэрэгцээ дээр дурьдсан олон судалгаанд орон зайн 3 хэмжээст геометрийн морфометр (GM) технологи5,7,10,11,12,13,17,20,27,34,35,38 дээр суурилсан илүү дэвшилтэт аргуудыг ашигласан.39. Жишээлбэл, гулзайлтын энергийг багасгахад үндэслэсэн гулсах хагас цэгийн арга нь трансген биологид хамгийн өргөн хэрэглэгддэг арга юм.Энэ нь муруй эсвэл гадаргуугийн дагуу гулсуулж дээж бүр дээр загварын хагас тэмдэглэгээг гаргадаг38,40,41,42,43,44,45,46.Ийм суперпозицийн аргуудыг оруулаад ихэнх 3D GM судалгаанууд нь хэлбэр дүрсийг шууд харьцуулах, өөрчлөлтийг авах боломжийг олгохын тулд Procrustes ерөнхий шинжилгээ, давтагдах хамгийн ойрын цэгийн (ICP) алгоритм 47-г ашигладаг.Мөн нимгэн хавтангийн сплайн (TPS)48,49 аргыг торон дээр суурилсан хэлбэрт хагас цэгийн тэгшилгээг зурахад хатуу бус хувиргах арга болгон өргөн ашигладаг.
20-р зууны сүүлчээс эхлэн практик 3D бүх биеийн сканнерыг хөгжүүлснээр олон судалгаанууд хэмжээ хэмжихэд 3D бүх биеийн сканнерыг ашигласан байна50,51.Биеийн хэмжээсийг гаргахын тулд сканнердсан өгөгдлийг ашигласан бөгөөд энэ нь гадаргуугийн хэлбэрийг цэгэн үүл гэхээсээ илүү гадаргуу гэж тайлбарлахыг шаарддаг.Загварын тохируулга нь гадаргуугийн хэлбэрийг олон өнцөгт торон загвараар дүрсэлсэн компьютер графикийн салбарт энэ зорилгоор боловсруулсан арга юм.Загвар хийх эхний алхам бол загвар болгон ашиглах торон загварыг бэлтгэх явдал юм.Загварыг бүрдүүлдэг зарим оройнууд нь тэмдэглэгээ юм.Загварын орон нутгийн хэлбэрийн онцлогийг хадгалахын тулд загвар болон цэгийн үүл хоорондын зайг багасгахын тулд загварыг хэв гажилт, гадаргууд нийцүүлнэ.Загвар дахь тэмдэглэгээ нь цэгэн үүл дэх тэмдэглэгээтэй тохирч байна.Загвар тохируулгыг ашиглан сканнердсан бүх өгөгдлийг ижил тооны өгөгдлийн цэг, ижил топологи бүхий торон загвар гэж тодорхойлж болно.Нарийвчилсан ижил төстэй байдал нь зөвхөн тэмдэглэгээний байрлалд байдаг боловч загваруудын геометрийн өөрчлөлт бага байгаа тул үүсгэсэн загваруудын хооронд ерөнхий ижил төстэй байдал байдаг гэж үзэж болно.Иймээс загварт тохируулгаар үүсгэсэн тор загваруудыг заримдаа гомологийн загвар гэж нэрлэдэг52.Загвар суурилуулахын давуу тал нь тухайн объектын гадаргуутай орон зайн хувьд ойрхон боловч түүнээс хол байгаа өөр өөр хэсгүүдэд (жишээлбэл, зигоматик нуман хаалга, гавлын ясны түр зуурын хэсэг) загвар тус бүрт нөлөөлөхгүйгээр хэлбэрээ өөрчилж, тохируулах боломжтой байдаг. бусад.деформаци.Ийм маягаар загварыг мөрөн дээрээ босоо байрлалд байхаар их бие, гар зэрэг салбарласан объектуудад бэхлэх боломжтой.Загвар тохируулгын сул тал нь давтан давталтын тооцооллын зардал өндөр байдаг ч компьютерийн гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц сайжирсны ачаар энэ асуудал байхаа больсон.Торон загварыг бүрдүүлдэг оройнуудын координатын утгыг үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээ (PCA) гэх мэт олон хувьсагчтай шинжилгээний аргуудыг ашиглан шинжилснээр тархалтын аль ч байрлал дахь гадаргуугийн хэлбэр, виртуал хэлбэрийн өөрчлөлтийг шинжлэх боломжтой.хүлээн авах боломжтой.Тооцоолж, дүрслэх53.Өнөө үед загвараар хийсэн торон загваруудыг янз бүрийн салбарт дүрсний шинжилгээнд өргөн ашиглаж байна52,54,55,56,57,58,59,60.
Торон бичлэг хийх уян хатан технологийн дэвшил, CT-ээс илүү өндөр нарийвчлалтай, хурдтай, хөдөлгөөнт байдлаар сканнердах чадвартай зөөврийн 3D сканнерын төхөөрөмжүүдийн хурдацтай хөгжил нь байршлаас үл хамааран 3D гадаргуугийн өгөгдлийг бүртгэхэд хялбар болгож байна.Иймд биологийн антропологийн салбарт ийм шинэ технологиуд нь хүний сорьц, тэр дундаа гавлын ясны дээжийг тоолж, статистик дүн шинжилгээ хийх чадварыг сайжруулж байгаа нь энэхүү судалгааны зорилго юм.
Дүгнэж хэлэхэд, энэхүү судалгаа нь дэлхийн 148 популяциас сонгогдсон 342 гавлын ясны сорьцыг дэлхий даяар газарзүйн харьцуулалт хийх замаар үнэлэхийн тулд загварт тааруулах (Зураг 1) дээр суурилсан дэвшилтэт 3D гомологийн загварчлалын технологийг ашигладаг.Гавлын ясны морфологийн олон янз байдал (Хүснэгт 1).Гавлын ясны морфологийн өөрчлөлтийг тооцохын тулд бид үүсгэсэн гомологийн загварын өгөгдлийн багцад PCA болон хүлээн авагчийн үйл ажиллагааны шинж чанар (ROC) шинжилгээг ашигласан.Судалгааны үр дүн нь бүс нутгийн хэв маяг, өөрчлөлтийн буурах дараалал, гавлын ясны сегмент хоорондын уялдаа холбоотой өөрчлөлт, аллометрийн чиг хандлага зэрэг гавлын ясны морфологийн дэлхийн өөрчлөлтийг илүү сайн ойлгоход хувь нэмэр оруулна.Хэдийгээр энэ судалгаа нь гавлын ясны морфологид нөлөөлж болох уур амьсгал, хоол тэжээлийн нөхцлөөр илэрхийлэгддэг гадаад хувьсагчийн талаарх мэдээллийг авч үзээгүй ч бидний судалгаанд баримтжуулсан гавлын ясны морфологийн газарзүйн хэв маяг нь гавлын ясны өөрчлөлтийн хүрээлэн буй орчин, биомеханик болон генетикийн хүчин зүйлсийг судлахад тусална.
Хүснэгт 2-т гавлын ясны ижил төстэй 342 загварын 17,709 орой (53,127 XYZ координат) бүхий стандарт бус өгөгдлийн багцад ашигласан хувийн үнэ цэнэ болон PCA хувь нэмэрийн коэффициентүүдийг харуулав.Үүний үр дүнд үндсэн 14 бүрэлдэхүүн хэсгийг тодорхойлсон бөгөөд тэдгээрийн нийт хэлбэлзэлд оруулсан хувь нэмэр 1%-иас дээш, нийт дисперсийн эзлэх хувь 83,68% байна.14 үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн ачааллын векторуудыг нэмэлт хүснэгт S1-д тэмдэглэсэн бөгөөд гавлын ясны 342 дээжинд тооцсон бүрэлдэхүүн хэсгийн оноог нэмэлт хүснэгт S2-д үзүүлэв.
Энэхүү судалгаагаар 2% -иас дээш хувь нэмэр оруулсан есөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг үнэлсэн бөгөөд тэдгээрийн зарим нь гавлын ясны морфологийн газарзүйн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг харуулж байна.Зураг 2-т газарзүйн гол нэгжүүд (жишээлбэл, Африк болон Африкийн бус орнуудын хооронд) дээрх дээжийн хослол бүрийг тодорхойлох, салгах хамгийн үр дүнтэй PCA бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулахын тулд ROC шинжилгээнээс үүссэн муруйг графикаар үзүүлэв.Энэ туршилтанд ашигласан дээжийн хэмжээ бага байсан тул Полинезийн хослолыг туршиж үзээгүй.ROC шинжилгээ ашиглан тооцоолсон AUC болон бусад үндсэн статистикийн ялгааны ач холбогдлын талаарх мэдээллийг нэмэлт хүснэгт S3-д үзүүлэв.
ROC муруйг 342 эрэгтэй ижил төстэй гавлын ясны загвараас бүрдсэн оройн мэдээллийн багцад үндэслэн есөн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн тооцоонд ашигласан.AUC: Газарзүйн хослол бүрийг бусад нийт хослолуудаас ялгахад ашигладаг 0.01%-ийн ач холбогдол бүхий муруйн доорх талбай.TPF нь үнэн эерэг (үр дүнтэй ялгаварлан гадуурхах), FPF нь худал эерэг (хүчингүй ялгаварлан гадуурхах) юм.
ROC муруйн тайлбарыг зөвхөн том буюу харьцангуй том AUC, 0.001-ээс доош магадлал бүхий өндөр түвшний ач холбогдол бүхий харьцуулах бүлгүүдийг ялгаж чадах бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд анхаарлаа хандуулж, доор нэгтгэн харуулав.Голдуу Энэтхэгийн дээжээс бүрдсэн Өмнөд Азийн цогцолбор (Зураг 2а) нь бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харьцуулахад эхний бүрэлдэхүүн хэсэг (PC1) нь AUC (0.856) мэдэгдэхүйц их байгаагаараа бусад газарзүйн холимог дээжээс эрс ялгаатай.Африкийн цогцолборын онцлог (Зураг 2b) нь PC2 (0.834) харьцангуй том AUC юм.Австри-Меланезчууд (Зураг 2c) харьцангуй том AUC (0.759) бүхий PC2-ээр дамжуулан Сахарын цөлийн Африкчуудтай ижил төстэй хандлагыг харуулсан.Европчууд (Зураг 2d) PC2 (AUC = 0.801), PC4 (AUC = 0.719) болон PC6 (AUC = 0.671) хослолоор тодорхой ялгаатай, Зүүн хойд Азийн дээж (Зураг 2e) харьцангуй PC4-ээс эрс ялгаатай байна. 0.714-ээс их, PC3-ийн ялгаа сул байна (AUC = 0.688).Дараах бүлгүүдийг AUC-ийн бага утга, илүү өндөр ач холбогдолтой гэж тодорхойлсон: PC7 (AUC = 0.679), PC4 (AUC = 0.654) ба PC1 (AUC = 0.649) үр дүн нь уугуул америкчууд (Зураг 2f) өвөрмөц шинж чанартай болохыг харуулж байна. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй холбоотой шинж чанарууд, Зүүн өмнөд Азийнхан (Зураг. 2g) PC3 (AUC = 0.660) болон PC9 (AUC = 0.663) хооронд ялгаатай байсан боловч Ойрхи Дорнодын (Зураг 2h) (Хойд Африкийг оруулаад) дээжийн загвар нь таарч байв.Бусадтай харьцуулахад тийм ч их ялгаа байхгүй.
Дараагийн алхамд өндөр хамааралтай оройг нүдээр тайлбарлахын тулд 0.45-аас их ачаалал ихтэй гадаргуугийн хэсгүүдийг Зураг 3-т үзүүлсэн шиг X, Y, Z координатын мэдээллээр будна. Улаан хэсэг нь өндөр хамааралтай байгааг харуулж байна. Х тэнхлэгийн координатууд нь хэвтээ хөндлөн чиглэлтэй тохирч байна.Ногоон бүс нь Y тэнхлэгийн босоо координаттай, хар хөх өнгийн бүс нь Z тэнхлэгийн сагитал координаттай маш их хамааралтай байдаг.Цайвар цэнхэр бүс нь Y координатын тэнхлэгүүд болон Z координатын тэнхлэгүүдтэй холбоотой;ягаан - X ба Z координатын тэнхлэгтэй холбоотой холимог талбай;шар - X ба Y координатын тэнхлэгтэй холбоотой талбай;Цагаан хэсэг нь туссан X, Y, Z координатын тэнхлэгүүдээс бүрдэнэ.Тиймээс энэ ачааллын утгын босго дээр PC 1 нь гавлын ясны бүх гадаргуутай голчлон холбоотой байдаг.Энэхүү бүрэлдэхүүн хэсгийн тэнхлэгийн эсрэг талд байрлах 3 SD виртуал гавлын ясны хэлбэрийг мөн энэ зурагт дүрсэлсэн бөгөөд PC1 нь гавлын ясны нийт хэмжээний хүчин зүйлийг агуулж байгааг нүдээр батлахын тулд нэмэлт видео S1-д гажсан зургуудыг үзүүлэв.
PC1 онооны давтамжийн тархалт (хэвийн таарах муруй), гавлын гадаргуугийн өнгөт зураг нь PC1 оройтой маш их хамааралтай (өнгөний тайлбартай харьцуулахад энэ тэнхлэгийн эсрэг талуудын хэмжээ 3 SD байна. Хуваарь нь диаметртэй ногоон бөмбөрцөг юм. 50 мм.
Зураг 3-т газарзүйн 9 нэгжийн хувьд тус тусад нь тооцсон PC1 онооны давтамжийн хуваарилалтын графикийг (хэвийн тохирох муруй) үзүүлэв.ROC-ийн муруйн тооцооноос гадна (Зураг 2) Өмнөд Азийн иргэдийн гавлын яс нь бусад бүс нутгийн бүлгүүдийнхээс жижиг тул зарим талаараа зүүн тийшээ хазайсан байна.Хүснэгт 1-д дурдсанчлан Өмнөд Азийн эдгээр хүмүүс Энэтхэгийн Андаман, Никобар арлууд, Шри Ланка, Бангладеш зэрэг үндэстний бүлгүүдийг төлөөлдөг.
Хэмжээст коэффициентийг PC1 дээр олсон.Өндөр харилцан хамаарал бүхий бүс нутаг, виртуал хэлбэрийг нээсэн нь PC1-ээс бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэлбэр хүчин зүйлийг тодруулахад хүргэсэн;Гэсэн хэдий ч хэмжээсийн хүчин зүйлүүд үргэлж бүрэн арилдаггүй.ROC муруйг харьцуулах замаар (Зураг 2) харуулсанчлан PC2 ба PC4 хамгийн ялгаварлан гадуурхсан, дараа нь PC6 ба PC7 байна.PC3 ба PC9 нь түүврийн популяцийг газарзүйн нэгжид хуваахад маш үр дүнтэй байдаг.Тиймээс эдгээр хос бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тэнхлэгүүд нь бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүртэй өндөр хамааралтай PC онооны тархалтын графикууд болон өнгөт гадаргууг, мөн 3 SD-ийн эсрэг талын хэмжээс бүхий виртуал хэлбэрийн хэв гажилтыг схемээр дүрсэлдэг (Зураг 4, 5, 6).Эдгээр талбайд дүрслэгдсэн газарзүйн нэгж бүрээс авсан дээжийн гүдгэр бүрхүүлийн хамрах хүрээ нь ойролцоогоор 90% байдаг ч кластер дотор тодорхой хэмжээний давхцал байдаг.Хүснэгт 3-т PCA бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн тайлбарыг оруулсан болно.
Газарзүйн есөн нэгж (дээд) ба дөрвөн газарзүйн нэгжийн (доод) гавлын ясны биетүүдийн PC2 ба PC4 онооны тархалтын графикууд, гавлын ясны гадаргуугийн өнгөний графикууд нь компьютер тус бүртэй өндөр хамааралтай (X, Y, Z-тэй харьцуулахад).Тэнхлэгүүдийн өнгөний тайлбар: текстийг үзнэ үү), эдгээр тэнхлэгүүдийн эсрэг талын виртуал хэлбэрийн хэв гажилт нь 3 SD байна.Хуваарь нь 50 мм диаметртэй ногоон бөмбөрцөг юм.
Газарзүйн есөн нэгж (дээд) ба хоёр газарзүйн нэгжийн (доод) гавлын ясны хүмүүсийн PC6 ба PC7 онооны тархалтын графикууд, оройн хэсгүүдийн гавлын гадаргуугийн өнгөний графикууд нь компьютер тус бүртэй (X, Y, Z-тэй харьцуулахад) өндөр хамааралтай.Тэнхлэгүүдийн өнгөний тайлбар: текстийг үзнэ үү), эдгээр тэнхлэгүүдийн эсрэг талын виртуал хэлбэрийн хэв гажилт нь 3 SD байна.Хуваарь нь 50 мм диаметртэй ногоон бөмбөрцөг юм.
Газарзүйн есөн нэгж (дээд) ба гурван газарзүйн нэгжийн (доод) гавлын ясны хүмүүсийн PC3 ба PC9 онооны тархалтын графикууд, гавлын ясны гадаргуугийн өнгөний графикууд (X, Y, Z тэнхлэгүүдтэй харьцуулахад) нь PC-ийн өнгөний тайлбар бүртэй маш их хамааралтай байдаг. : см.текст), түүнчлэн эдгээр тэнхлэгүүдийн эсрэг талд 3 SD магнитудын виртуал хэлбэрийн хэв гажилт.Хуваарь нь 50 мм диаметртэй ногоон бөмбөрцөг юм.
PC2 ба PC4-ийн оноог харуулсан графикт (Зураг 4, Нэмэлт видео S2, S3 хэв гажилттай дүрсийг харуулсан) ачааллын утгын босго 0.4-ээс өндөр байх үед гадаргуугийн өнгөний зураг гарч ирдэг, учир нь PC1-ээс бага байна. PC2 утга нь нийт ачаалал PC1-ээс бага байна.
З тэнхлэгийн дагуу урд болон Дагзны тэнхлэгийн нумны чиглэлд сунасан байдал (хар хөх), париетал дэлбэнгийн титмийн чиглэлд (улаан) ягаан, Дагзны Y тэнхлэг (ногоон), Z тэнхлэг. духан дээр (хар хөх).Энэ график нь дэлхийн бүх хүмүүсийн оноог харуулж байна;Гэсэн хэдий ч олон тооны бүлгээс бүрдсэн бүх дээжийг нэгэн зэрэг харуулах үед тархалтын хэв маягийг тайлбарлах нь их хэмжээний давхцлын улмаас нэлээд хэцүү байдаг;иймээс зөвхөн дөрвөн том газарзүйн нэгжээс (өөрөөр хэлбэл Африк, Австрали-Меланези, Европ, Зүүн хойд Ази) дээжүүд нь энэ PC онооны хүрээнд 3 SD виртуал гавлын ясны хэв гажилттай графикийн доор тархсан байна.Зураг дээр PC2 ба PC4 нь хос оноо юм.Африкчууд болон Австри-Меланезчууд илүү их давхцаж, баруун тал руу тархсан байдаг бол Европчууд зүүн дээд талд, Зүүн хойд Азийнхан зүүн доод хэсэгт бөөгнөрөх хандлагатай байдаг.PC2-ийн хэвтээ тэнхлэг нь Африк/Австралийн меланезчуудын мэдрэлийн эсүүд бусад хүмүүсээс харьцангуй урт байдаг болохыг харуулж байна.Европ болон зүүн хойд Азийн хослолууд нь сул тусгаарлагдсан PC4 нь зигоматик ясны харьцангуй хэмжээ, проекц, калвариумын хажуугийн контуртай холбоотой байдаг.Онооны схемээс харахад европчууд эрүүний болон зигома яс нь харьцангуй нарийхан, зууван нуман хаалгаар хязгаарлагддаг жижиг түр зуурын хөндий, босоо тэнхлэгт өргөгдсөн урд яс, хавтгай, намхан Дагзны ястай бол Зүүн хойд Азийнхан илүү өргөн, тод томруун ястай байдаг. .Урд талын дэлбээг налуу, Дагзны ясны суурь дээш өргөгдсөн.
PC6 болон PC7 (Зураг 5) дээр анхаарлаа төвлөрүүлэх үед (Нэмэлт видео S4, S5 гажсан зургуудыг харуулсан) өнгөт зурган дээр ачааллын утгын босго 0.3-аас их байгаа нь PC6 нь дээд талын болон цулцангийн морфологитой холбоотой болохыг харуулж байна (улаан: X тэнхлэг ба ногоон).Y тэнхлэг), түр зуурын ясны хэлбэр (цэнхэр: Y ба Z тэнхлэг) болон Дагзны ясны хэлбэр (ягаан: X ба Z тэнхлэг).Духны өргөнөөс (улаан: X тэнхлэг) гадна PC7 нь дээд эрүүний урд талын цулцангийн өндөр (ногоон: Y тэнхлэг) ба Z тэнхлэгийн толгойн хэлбэрийн париетотепораль бүсийн (хар хөх) хамааралтай байдаг.Зураг 5-ын дээд самбарт газарзүйн бүх дээжийг PC6 ба PC7 бүрэлдэхүүн хэсгийн онооны дагуу хуваарилсан.ROC нь энэхүү шинжилгээнд PC6 нь Европт өвөрмөц онцлогуудыг агуулсан, PC7 нь Америкийн уугуул онцлогуудыг төлөөлдөг болохыг харуулж байгаа тул эдгээр хоёр бүс нутгийн дээжийг энэ хос бүрэлдэхүүн хэсгийн тэнхлэг дээр сонгон зурсан.Уугуул америкчууд хэдийгээр түүвэрт өргөн хамрагдсан ч зүүн дээд буланд тарсан байна;эсрэгээр, Европын олон дээж баруун доод буланд байрлах хандлагатай байдаг.PC6 ба PC7 хосууд нь Европчуудын нарийн цулцангийн үйл явц, харьцангуй өргөн нейрокраниумыг төлөөлдөг бол америкчууд нарийхан дух, том дээд эрүү, илүү өргөн, өндөр цулцангийн процессоор тодорхойлогддог.
ROC шинжилгээ нь PC3 ба/эсвэл PC9 нь Зүүн өмнөд болон Зүүн хойд Азийн популяцид түгээмэл байдгийг харуулсан.Үүний дагуу PC3 (y тэнхлэг дээрх ногоон дээд нүүр) ба PC9 (y тэнхлэг дээрх ногоон доод нүүр) (Зураг 6; Нэмэлт видео S6, S7 дүрслэгдсэн дүрслэл) гэсэн хос оноо нь Зүүн Азийн олон янз байдлыг илэрхийлдэг., энэ нь зүүн хойд азичуудын нүүрний өндөр харьцаа, зүүн өмнөд азичуудын нүүрний хэлбэр багатай эрс ялгаатай.Эдгээр нүүрний онцлогоос гадна Зүүн хойд Азийн зарим хүмүүсийн бас нэг онцлог шинж чанар нь Дагзны ясны ламбда хазайлт байдаг бол Зүүн Өмнөд Азийн зарим хүмүүсийн гавлын яс нарийн суурьтай байдаг.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дээрх тодорхойлолт болон PC5 ба PC8-ын тодорхойлолтыг орхигдуулсан, учир нь газарзүйн үндсэн есөн нэгжийн дунд бүс нутгийн онцлог шинж илрээгүй.PC5 нь түр зуурын ясны шигүү булчирхайн үйл явцын хэмжээг илэрхийлдэг бөгөөд PC8 нь гавлын ясны ерөнхий хэлбэрийн тэгш бус байдлыг илэрхийлдэг бөгөөд хоёулаа газарзүйн есөн түүврийн хослолын хооронд зэрэгцээ өөрчлөлтүүдийг харуулдаг.
Хувь хүний түвшний PCA онооны тархалтын графикаас гадна бид ерөнхий харьцуулалт хийх зорилгоор бүлгийн дундаж утгуудын тархалтын графикийг өгдөг.Үүний тулд 148 үндэстний ижил төстэй загваруудын оройн мэдээллийн багцаас гавлын ясны дундаж гомологийн загварыг бий болгосон.PC2 ба PC4, PC6 ба PC7, PC3 ба PC9-ийн онооны багцын хоёр хувьсах графикийг нэмэлт зураг S1-д үзүүлсэн бөгөөд бүгдийг нь 148 хүний түүврийн гавлын ясны дундаж загвараар тооцсон болно.Ийм байдлаар тараасан зураасууд нь бүлэг тус бүрийн доторх хувь хүний ялгааг нуун дарагдуулдаг бөгөөд энэ нь бүс нутгийн суурь тархалтаас шалтгаалан гавлын ясны ижил төстэй байдлыг илүү тодорхой тайлбарлах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хэв маяг нь бие даасан зурган дээр дүрслэгдсэнтэй таарч, давхцал багатай байдаг.Нэмэлт зураг S2 нь газарзүйн нэгж бүрийн ерөнхий дундаж загварыг харуулав.
Нийт хэмжээтэй холбоотой PC1-ээс гадна (нэмэлт хүснэгт S2) ерөнхий хэмжээ ба гавлын ясны хэлбэрийн хоорондын алометрийн хамаарлыг центроид хэмжээсүүд болон хэвийн бус өгөгдлөөс авсан PCA тооцооллын багц ашиглан шалгасан.Ач холбогдолын тест дэх аллометрийн коэффициент, тогтмол утгууд, t утгууд, P утгуудыг Хүснэгт 4-т үзүүлэв. Гавлын ясны ерөнхий хэмжээтэй холбоотой чухал аллометрийн хэв маягийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь P < 0.05 түвшинд гавлын ясны морфологид илрээгүй.
Хэмжээний зарим хүчин зүйлийг нормчлогдоогүй өгөгдлийн багц дээр үндэслэн компьютерийн тооцоололд оруулж болох тул бид төвийн хэмжээ болон центроид хэмжээгээр хэвийн болгосон өгөгдлийн багц ашиглан тооцоолсон PC онооны хоорондох аллометрийн хандлагыг судалсан (PCA үр дүн болон онооны багцыг нэмэлт хүснэгт S6-д үзүүлэв. )., C7).Хүснэгт 4-т аллометрийн шинжилгээний үр дүнг харуулав.Тиймээс PC6-д 1%, PC10-д 5% түвшинд аллометрийн мэдэгдэхүйц хандлага илэрсэн.Зураг 7-д компьютерийн оноо ба төвийн хэмжээ хоёрын хоорондох эдгээр лог-шугаман хамаарлын регрессийн налууг лог центроид хэмжээтэй хоёр төгсгөлд дамми (±3 SD)-аар харуулав.PC6 оноо нь гавлын ясны харьцангуй өндөр ба өргөний харьцаа юм.Гавлын ясны хэмжээ ихсэх тусам гавлын яс, нүүр нь өндөр болж, дух, нүдний нүх, хамрын нүх нь хажуу тийшээ ойртох хандлагатай байдаг.Дээжний тархалтын хэв маяг нь энэ хувь хэмжээ нь ихэвчлэн Зүүн хойд Ази болон уугуул америкчуудад байдаг болохыг харуулж байна.Түүнчлэн, PC10 нь газарзүйн бүсээс үл хамааран нүүрний дунд хэсгийн өргөнийг пропорциональ бууруулах хандлагыг харуулж байна.
Хүснэгтэнд жагсаасан чухал аллометрийн хамаарлын хувьд, хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгийн PC-ийн эзлэх хувь (хэвчилсэн өгөгдлөөс олж авсан) болон төвийн хэмжээ хоорондын лог-шугаман регрессийн налуу, виртуал хэлбэрийн хэв гажилт нь 3 SD хэмжээтэй байна. 4-ийн шугамын эсрэг тал.
Гавлын ясны морфологийн өөрчлөлтийн дараах загварыг ижил төстэй 3D гадаргуугийн загваруудын өгөгдлийн багцад дүн шинжилгээ хийх замаар харуулсан.PCA-ийн эхний бүрэлдэхүүн хэсэг нь гавлын ясны нийт хэмжээтэй холбоотой.Энэтхэг, Шри Ланка, Бангладешийн Андаманы арлууд зэрэг Өмнөд Азийн хүмүүсийн жижиг гавлын яснууд нь Бергманы эко газарзүйн дүрэм буюу арлын дүрэм613,5,16,25-тай нийцсэн жижиг биеийн хэмжээтэй холбоотой гэж эртнээс бодож ирсэн. 27,62 .Эхнийх нь температуртай холбоотой, хоёр дахь нь экологийн орон зай, хүнсний нөөцөөс хамаарна.Хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотроос хамгийн их өөрчлөлт нь гавлын ясны урт ба өргөний харьцаа юм.PC2 гэж нэрлэгдсэн энэхүү онцлог нь Австри-Меланезичууд болон Африкчуудын пропорциональ сунасан гавлын яс хоорондын нягт холбоо, түүнчлэн зарим Европ болон Зүүн хойд Азийн бөмбөрцөг хэлбэрийн гавлын ясны ялгааг дүрсэлдэг.Эдгээр шинж чанаруудыг энгийн шугаман хэмжилт дээр үндэслэн өмнөх олон судалгаанд мэдээлсэн байдаг37,63,64.Түүгээр ч барахгүй энэ шинж чанар нь африк бус хүмүүст брахицефалитай холбоотой байдаг бөгөөд энэ нь антропометрийн болон остеометрийн судалгаанд эртнээс яригдаж ирсэн.Энэ тайлбарын цаадах гол таамаглал нь түр зуурын булчин сийрэгжих зэрэг зажлуур багасах нь хуйхны гаднах хэсэгт үзүүлэх даралтыг бууруулдаг5,8,9,10,11,12,13.Өөр нэг таамаглал нь толгойн гадаргуугийн талбайг багасгах замаар хүйтэн уур амьсгалд дасан зохицох явдал бөгөөд бөмбөрцөг хэлбэртэй гавлын яс нь бөмбөрцөг хэлбэрээс илүү гадаргуугийн талбайг багасгадаг гэж Аллены дүрмийн дагуу 16,17,25 харуулж байна.Одоогийн судалгааны үр дүнд үндэслэн эдгээр таамаглалыг зөвхөн гавлын ясны сегментүүдийн харилцан хамаарал дээр үндэслэн үнэлж болно.Дүгнэж хэлэхэд, PC2 (урт/брахицефалик бүрэлдэхүүн хэсэг) ачаалал нь нүүрний харьцаатай (харьцангуй дээд эрүүний хэмжээсийг оруулаад) тийм ч их хамааралгүй байсан тул гавлын ясны урт өргөний харьцаа нь зажлах нөхцлөөс ихээхэн нөлөөлдөг гэсэн таамаглалыг бидний PCA-ийн үр дүн бүрэн батлахгүй байна.ба түр зуурын хөндийн харьцангуй орон зай (түр зуурын булчингийн эзэлхүүнийг тусгасан).Бидний одоогийн судалгаагаар гавлын хэлбэр, температур зэрэг геологийн орчны нөхцөл хоорондын хамаарлыг шинжлэхгүй;Гэсэн хэдий ч Аллены дүрэмд үндэслэсэн тайлбарыг хүйтэн уур амьсгалтай бүс нутагт брахицефалоныг тайлбарлах нэр дэвшигчийн таамаглал болгон авч үзэх нь зүйтэй болов уу.
Дараа нь PC4-т мэдэгдэхүйц өөрчлөлт гарсан нь зүүн хойд азичуудын дээд эрүү болон зууван яс дээр том, тод томруун ястай болохыг харуулж байна.Энэхүү олдвор нь сибирийн ард түмний сайн мэдэх өвөрмөц онцлогтой нийцэж байгаа бөгөөд тэдгээр нь зууван ясыг урагш хөдөлгөж, улмаар синусын хэмжээ ихсэж, нүүр нь илүү хавтгай болдог 65 .Манай ижил төрлийн загвараас гарсан шинэ дүгнэлт бол Европчуудын хацар унжсан байдал нь урд талын налуу багассан, мөн хавтгай, нарийхан Дагзны яс, нугаламын хонхорхойтой холбоотой байдаг.Үүний эсрэгээр зүүн хойд азичууд дух нь налуу, дагзны бүсүүд дээш өргөгдсөн байдаг.Дагзны ясыг геометрийн морфометрийн аргаар35 судалснаар Ази, Европын гавлын яснууд Африкчуудтай харьцуулахад нугаламын муруй илүү хавтгай, Дагзны доод байрлалтай болохыг харуулсан.Гэсэн хэдий ч манай PC2, PC4, PC3 болон PC9 хосуудын тархалтын графикууд нь азичуудын хувьд илүү их ялгаатай байсан бол Европчуудын хувьд Дагзны хавтгай суурьтай, Дагзны доод хэсэгтэй байдаг.Судалгааны хооронд Азийн онцлог шинж чанаруудын зөрчилдөөн нь Зүүн хойд болон Зүүн өмнөд Азийн өргөн хүрээний олон тооны угсаатны бүлгийг түүвэрлэсэн тул ашигласан угсаатны түүврийн зөрүүтэй холбоотой байж болох юм.Дагзны ясны хэлбэрийн өөрчлөлт нь ихэвчлэн булчингийн хөгжилтэй холбоотой байдаг.Гэсэн хэдий ч энэхүү дасан зохицох тайлбар нь дух ба Дагзны хэлбэрийн хоорондын хамаарлыг тооцдоггүй бөгөөд энэ судалгаанд харуулсан боловч бүрэн нотлогдоогүй байх магадлал багатай юм.Үүнтэй холбогдуулан биеийн жингийн тэнцвэр ба хүндийн төв эсвэл умайн хүзүүний уулзвар (foramen magnum) эсвэл бусад хүчин зүйлсийн хоорондын хамаарлыг авч үзэх нь зүйтэй.
Маш их хэлбэлзэлтэй өөр нэг чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь дээд ба түр зуурын хөндийгөөр дүрслэгдсэн зажлах аппаратын хөгжилтэй холбоотой бөгөөд үүнийг PC6, PC7, PC4 онооны хослолоор тодорхойлдог.Гавлын хэсгүүдийн эдгээр мэдэгдэхүйц бууралт нь бусад газарзүйн бүлгүүдээс илүү Европын хүмүүсийг тодорхойлдог.Энэ онцлогийг хөдөө аж ахуй, хоол хүнс бэлтгэх арга техник эрт хөгжсөний улмаас нүүрний хэлбэр дүрсийн тогтворжилт буурч, улмаар хүчирхэг зажлах хэрэгсэлгүйгээр зажлах аппаратын механик ачааллыг бууруулсантай холбоотой гэж тайлбарласан байна9,12,28,66.Зажлах үйл ажиллагааны таамаглалаас үзэхэд 28 энэ нь гавлын ясны суурийн гулзайлтын өөрчлөлтийг гавлын ясны илүү хурц өнцөг, бөмбөрцөг хэлбэрийн гавлын дээвэр болгон дагалддаг.Энэ үүднээс авч үзвэл хөдөө аж ахуйн популяциуд нүүр царай нь нягт, доод эрүүний цухуйлт багатай, бөмбөрцөг хэлбэрийн тархины хальстай байдаг.Тиймээс энэхүү хэв гажилтыг зажлах эрхтнүүдийн бууралттай европчуудын гавлын ясны хажуугийн хэлбэрийн ерөнхий тоймоор тайлбарлаж болно.Гэсэн хэдий ч энэхүү судалгаанаас үзэхэд энэ тайлбар нь нарийн төвөгтэй бөгөөд учир нь бөмбөрцөг хэлбэрийн нейрокраниум ба зажлах аппаратын хөгжил хоорондын морфологийн хамаарлын функциональ ач холбогдол нь PC2-ийн өмнөх тайлбаруудад авч үзсэний дагуу хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм.
Зүүн хойд ази болон зүүн өмнөд азичуудын ялгааг PC3 болон PC9-д үзүүлсэн шиг налуу дагзны ястай өндөр царай, гавлын ясны нарийн суурьтай богино нүүр хоёрын ялгаагаар дүрслэн харуулав.Геоэкологийн мэдээлэл дутмаг учраас бидний судалгаа энэ олдворын талаар зөвхөн хязгаарлагдмал тайлбар өгч байна.Боломжит тайлбар бол өөр уур амьсгал эсвэл хоол тэжээлийн нөхцөлд дасан зохицох явдал юм.Экологийн дасан зохицохоос гадна Зүүн хойд болон Зүүн өмнөд Азийн хүн амын түүхэн дэх орон нутгийн ялгааг харгалзан үзсэн.Жишээлбэл, Евразийн зүүн хэсэгт гавлын ясны морфометрийн өгөгдөлд тулгуурлан анатомийн орчин үеийн хүмүүсийн (AMH) тархалтыг ойлгох хоёр давхаргат загварыг таамаглаж байна67,68.Энэ загварын дагуу "эхний давхарга", өөрөөр хэлбэл хожуу плейстоцений үеийн AMH колоничлогчдын анхны бүлгүүд нь орчин үеийн Австри-Меланезчууд шиг бүс нутгийн уугуул оршин суугчдаас шууд удам угсаатай байсан (х. Нэгдүгээр давхарга)., дараа нь зүүн хойд Азийн шинж чанартай (хоёр дахь давхарга) хойд хэсгийн хөдөө аж ахуйн ард түмэн (4000 орчим жилийн өмнө) бүс нутагт их хэмжээгээр холилдсон.Зүүн өмнөд Азийн гавлын ясны хэлбэр нь орон нутгийн нэгдүгээр түвшний удамшлаас шалтгаалж болох тул Зүүн Өмнөд Азийн гавлын ясны хэлбэрийг ойлгохын тулд "хоёр давхарга" загвар ашиглан генийн урсгалын зураглал хийх шаардлагатай болно.
Гомолог загвар ашиглан зурагласан газарзүйн нэгжүүдийг ашиглан гавлын ясны ижил төстэй байдлыг үнэлснээр бид Африкийн гаднах хувилбаруудын AMF-ийн суурь популяцийн түүхийг дүгнэж болно.Араг яс, геномын өгөгдөл дээр үндэслэн AMF-ийн тархалтыг тайлбарлах олон янзын "Африкаас гадуур" загваруудыг санал болгосон.Эдгээрээс сүүлийн үеийн судалгаагаар Африкийн гаднах бүс нутгийг AMH колоничлох нь ойролцоогоор 177,000 жилийн өмнө эхэлсэн69,70 байна.Гэсэн хэдий ч эдгээр эртний олдворуудын амьдрах орчин нь Ойрхи Дорнод, Африкийн ойролцоох Газар дундын тэнгисээр хязгаарлагддаг тул энэ хугацаанд Еврази дахь AMF-ийн алсын зайд тархах нь тодорхойгүй хэвээр байна.Хамгийн энгийн тохиолдол бол Гималайн нуруу гэх мэт газарзүйн саад бэрхшээлийг даван туулж, Африк тивээс Еврази руу чиглэсэн нүүдлийн зам дагуух нэг суурин юм.Өөр нэг загвар нь нүүдлийн олон давалгааг санал болгодог бөгөөд эхнийх нь Африк тивээс Энэтхэгийн далайн эрэг дагуу Зүүн өмнөд Ази, Австрали руу тархаж, дараа нь Евразийн хойд хэсэгт тархсан.Эдгээр судалгаануудын ихэнх нь AMF нь 60,000 жилийн өмнө Африкт тархсан болохыг баталж байна.Үүнтэй холбоотойгоор Австрали-Меланезийн (түүний дотор Папуа) дээжүүд нь ижил төстэй загваруудын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээнд бусад газарзүйн цувралуудтай харьцуулахад Африкийн дээжүүдтэй илүү төстэй байгааг харуулж байна.Энэхүү олдвор нь Евразийн өмнөд захын дагуух анхны AMF-ийн тархалтын бүлгүүд Африкт шууд үүссэн гэсэн таамаглалыг баталж байна22,68 тодорхой уур амьсгал эсвэл бусад чухал нөхцөл байдлын хариуд морфологийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтгүйгээр.
Аллометрийн өсөлтийн тухайд төвийн хэмжээсээр нормчлогдсон өөр өгөгдлийн багцаас гаргаж авсан хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан дүн шинжилгээ хийх нь PC6 ба PC10-д мэдэгдэхүйц аллометрийн чиг хандлагыг харуулсан.Хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь духны хэлбэр, нүүрний хэсгүүдтэй холбоотой бөгөөд гавлын ясны хэмжээ ихсэх тусам нарийсдаг.Зүүн хойд Ази, Америкчууд энэ шинж чанартай, харьцангуй том гавлын ястай байдаг.Энэхүү олдвор нь өмнө нь мэдээлсэн аллометрийн хэв маягтай зөрчилдөж байгаа бөгөөд том тархи нь "Брокагийн малгай" гэж нэрлэгддэг бүсэд харьцангуй өргөн урд дэлбэнтэй байдаг тул урд талын дэлбэнгийн өргөн нэмэгддэг34.Эдгээр ялгааг түүврийн багцын ялгаагаар тайлбарладаг;Бидний судалгаагаар орчин үеийн популяцийг ашиглан гавлын ясны нийт хэмжээтэй аллометрийн хэв маягт дүн шинжилгээ хийсэн бөгөөд харьцуулсан судалгаагаар тархины хэмжээтэй холбоотой хүний хувьслын урт хугацааны чиг хандлагыг авч үзсэн.
Нүүрний алометрийн тухайд, биометрийн өгөгдлийг ашигласан нэг судалгаагаар78 нүүрний хэлбэр, хэмжээ бага зэрэг хамааралтай болохыг тогтоосон бол бидний судалгаагаар том гавлын яс нь өндөр, нарийхан царайтай холбоотой байдаг.Гэсэн хэдий ч биометрийн өгөгдлийн нийцтэй байдал тодорхойгүй байна;Онтогенетик аллометр ба статик алометрийг харьцуулсан регрессийн тестүүд өөр өөр үр дүнг харуулдаг.Өндөр нэмэгдсэний улмаас бөмбөрцөг хэлбэрийн гавлын яс руу чиглэсэн аллометрийн хандлага мөн бүртгэгдсэн;Гэсэн хэдий ч бид өндрийн мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийгээгүй.Бидний судалгаагаар гавлын ясны бөмбөрцөг харьцаа болон гавлын нийт хэмжээ хоорондын хамаарлыг харуулсан аллометрийн өгөгдөл байхгүй байгааг харуулж байна.
Хэдийгээр бидний одоогийн судалгаа нь гавлын ясны морфологид нөлөөлөхүйц уур амьсгал, хоол тэжээлийн нөхцлөөр илэрхийлэгдэх гадаад хувьсах хэмжигдэхүүнүүдийн талаарх мэдээллийг авч үзээгүй ч энэхүү судалгаанд ашигласан гавлын гадаргуугийн гомолог 3D загваруудын том өгөгдлийн багц нь харилцан хамааралтай фенотипийн морфологийн өөрчлөлтийг үнэлэхэд тусална.Хоол тэжээл, уур амьсгал, хоол тэжээлийн нөхцөл зэрэг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлс, түүнчлэн шилжилт хөдөлгөөн, генийн урсгал, генетикийн шилжилт зэрэг төвийг сахисан хүчин зүйлүүд.
Энэхүү судалгаанд газарзүйн 9 нэгжийн 148 популяциас цуглуулсан эрэгтэй гавлын ясны 342 сорьцыг хамруулсан (Хүснэгт 1).Ихэнх бүлгүүд газарзүйн хувьд уугуул хүмүүс байдаг бол Африк, Зүүн хойд/Зүүн өмнөд Ази, Америк (налуу үсгээр жагсаасан) зарим бүлгүүд угсаатны хувьд тодорхойлогддог.Цүнэхико Ханихарагийн өгсөн Мартин гавлын хэмжилтийн тодорхойлолтын дагуу гавлын ясны хэмжилтийн мэдээллийн сангаас олон гавлын ясны дээжийг сонгосон.Бид дэлхийн бүх үндэстний төлөөлөл болох эрэгтэй гавлын ясыг сонгосон.Бүлэг бүрийн гишүүдийг тодорхойлохын тулд бид Евклидийн зайг тухайн бүлэгт хамаарах бүх хүмүүсийн бүлгийн дундажаас авсан 37 гавлын хэмжилт дээр үндэслэн тооцоолсон.Ихэнх тохиолдолд бид дунджаас хамгийн бага зайтай 1-4 дээжийг сонгосон (Нэмэлт хүснэгт S4).Эдгээр бүлгүүдийн хувьд зарим дээжийг Хахара хэмжилтийн мэдээллийн санд оруулаагүй тохиолдолд санамсаргүй байдлаар сонгосон.
Статистикийн харьцуулалт хийхийн тулд 148 популяцийн түүврийг Хүснэгт 1-д үзүүлсний дагуу газарзүйн үндсэн нэгжүүдэд хуваасан. “Африк” бүлэг нь зөвхөн Сахарын цөлөөс өмнөх бүс нутгаас авсан дээжээс бүрдэнэ.Хойд Африкийн сорьцыг ижил нөхцөлтэй Баруун Азийн сорьцтой хамт "Ойрхи Дорнод"-д оруулсан.Зүүн хойд Азийн бүлэгт зөвхөн Европ гаралтай бус хүмүүс, Америкийн бүлэгт зөвхөн уугуул америкчууд багтдаг.Ялангуяа энэ бүлэг нь Хойд болон Өмнөд Америкийн тивийн өргөн уудам газар нутаг, олон янзын орчинд тархсан.Гэсэн хэдий ч, олон удаагийн шилжилт хөдөлгөөнөөс үл хамааран Зүүн хойд Азийн гаралтай гэж тооцогддог уугуул америкчуудын хүн ам зүйн түүхийг харгалзан бид энэ нэг газарзүйн нэгжийн хүрээнд АНУ-ын түүврийг авч үздэг 80 .
Бид өндөр нарийвчлалтай 3D сканнер (Shining 3D Co Ltd-ийн EinScan Pro, хамгийн бага нарийвчлал: 0.5 мм, https://www.shining3d.com/) ашиглан эдгээр ялгаатай гавлын ясны 3D гадаргуугийн өгөгдлийг бүртгэж, дараа нь тор үүсгэсэн.Торон загвар нь ойролцоогоор 200,000–400,000 оройноос бүрдэх ба дагалдах программ хангамж нь нүхийг дүүргэж, ирмэгийг тэгшлэхэд ашиглагддаг.
Эхний алхамд бид ямар ч гавлын ясны сканнерын өгөгдлийг ашиглан 4485 орой (8728 олон өнцөгт нүүр)-аас бүрдэх нэг загвар бүхий торон гавлын ясны загварыг бүтээсэн.Загварын торны загвараас гавлын ясны суурь хэсэг, бөмбөрцөг яс, чулуун түр зуурын яс, тагнай, дээд эрүүний цулцангийн яс, шүднээс бүрдсэн.Шалтгаан нь эдгээр бүтэц нь заримдаа дутуу эсвэл pterygoid гадаргуу болон стилоид үйл явц гэх мэт нимгэн эсвэл нимгэн хурц хэсгүүд, шүдний элэгдэл ба/эсвэл шүдний тогтворгүй багц зэргээс шалтгаалан дуусгахад хэцүү байдаг.Умайн хүзүүний үений байршлын хувьд анатомийн хувьд чухал байршил бөгөөд гавлын ясны өндрийг үнэлэх шаардлагатай тул голын нүхний эргэн тойронд гавлын ясны суурь, түүний дотор суурийг тайрч аваагүй.Хоёр талдаа тэгш хэмтэй загвар үүсгэхийн тулд толин тусгал цагирагуудыг ашигла.Олон өнцөгт хэлбэрийг аль болох тэгш талт болгон хувиргахын тулд изотроп сүлжээг гүйцэтгэнэ.
Дараа нь HBM-Rugle программ хангамжийг ашиглан загвар загварын анатомийн харгалзах оройн хэсэгт 56 тэмдэглэгээг хуваарилав.Газрын тэмдэглэгээний тохиргоо нь газрын байршлын нарийвчлал, тогтвортой байдлыг баталгаажуулж, үүсгэсэн ижил төстэй загварт эдгээр байршлын ижил төстэй байдлыг баталгаажуулдаг.Тэдгээрийг нэмэлт хүснэгт S5 болон нэмэлт зураг S3-т үзүүлсэн шиг онцлог шинж чанарт нь үндэслэн тодорхойлж болно.Bookstein-ийн тодорхойлолтоор81 эдгээр тэмдэглэгээний ихэнх нь гурван байгууламжийн огтлолцол дээр байрладаг I төрлийн тэмдэглэгээ, зарим нь хамгийн их муруйлттай цэгүүдтэй II төрлийн тэмдэглэгээ юм.Мартины 36-р тодорхойлолтод шугаман гавлын ясны хэмжилтэд зориулж тодорхойлсон цэгүүдээс олон тэмдэглэгээг шилжүүлсэн. Бид 342 гавлын ясны сорьцын сканнердсан загварт ижил 56 цэгийг тодорхойлсон бөгөөд дараагийн хэсэгт илүү нарийвчлалтай ижил төстэй загвар гаргахын тулд анатомийн хувьд харгалзах оройнуудад гараар хуваарилсан.
Нэмэлт зураг S4-т үзүүлсэн шиг сканнерын өгөгдөл болон загварыг тайлбарлахын тулд толгой төвтэй координатын системийг тодорхойлсон.XZ онгоц нь зүүн ба баруун гадаад сонсголын сувгийн дээд ирмэгийн хамгийн өндөр цэг (Мартины тодорхойлолт: хэсэг) болон зүүн тойрог замын доод ирмэгийн хамгийн доод цэгийг (Мартины тодорхойлолт: тойрог зам) дайран өнгөрдөг Франкфуртын хэвтээ хавтгай юм. ..X тэнхлэг нь зүүн ба баруун талыг холбосон шугам, X+ нь баруун тал юм.YZ онгоц нь зүүн, баруун хэсгүүдийн дунд, хамрын үндсийг дайран өнгөрдөг: Y+ дээш, Z+ урагш.Лавлах цэг (гарал үүсэл: тэг координат) нь YZ хавтгай (дунд хавтгай), XZ онгоц (Франкфортын онгоц) болон XY хавтгай (титмийн хавтгай) огтлолцол дээр тогтоогддог.
Бид HBM-Rugle программ хангамжийг (Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/) ашиглан 56 тэмдэглэгээний цэгийг (Зураг 1-ийн зүүн талд) ашиглан загварт тохируулга хийж нэгэн төрлийн торон загварыг бүтээсэн.Японы Дэвшилтэт Аж Үйлдвэрийн Шинжлэх Ухаан Технологийн Хүрээлэнгийн Дижитал Хүний Судалгааны Төвөөс анх боловсруулсан програм хангамжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь HBM нэртэй бөгөөд тэмдэглэгээг ашиглан загваруудыг тохируулах, хуваах гадаргууг ашиглан нарийн торон загвар үүсгэх функцтэй82.Дараагийн програм хангамжийн хувилбар (mHBM) 83 нь тохируулгын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд тэмдэглэгээгүйгээр хэв маягийг тохируулах функцийг нэмсэн.HBM-Rugle нь mHBM программ хангамжийг координатын системийг өөрчлөх, оролтын өгөгдлийн хэмжээг өөрчлөх зэрэг хэрэглэгчдэд ээлтэй нэмэлт функцуудтай хослуулсан.Програм хангамжийн тохируулгын нарийвчлалын найдвартай байдал нь олон тооны судалгаагаар батлагдсан 52,54,55,56,57,58,59,60.
HBM-Rugle загварыг тэмдэглэгээг ашиглан тохируулахдаа загварын торон загварыг ICP технологид суурилсан хатуу бүртгэлээр (загварт тохирох тэмдэглэгээ болон зорилтот скан өгөгдлийн хоорондох зайны нийлбэрийг багасгах) зорилтот сканнерын өгөгдөл дээр давхарлана. дараа нь торны хатуу бус хэв гажилтаар загварыг зорилтот сканнерын өгөгдөлд тохируулдаг.Холбох тохируулгын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд уг холбох хоёр параметрийн өөр утгыг ашиглан уг угсралтын процессыг гурван удаа давтан хийсэн.Эдгээр параметрүүдийн нэг нь загварын торны загвар болон зорилтот скан өгөгдлийн хоорондох зайг хязгаарлаж, нөгөө нь загварын тэмдэглэгээ болон зорилтот тэмдэглэгээний хоорондох зайг шийтгэдэг.Дараа нь хэв гажилтын торны загварыг циклик гадаргууг хуваах алгоритм 82 ашиглан хувааж, 17,709 орой (34,928 олон өнцөгт) -ээс бүрдсэн илүү боловсронгуй торон загварыг бий болгосон.Эцэст нь хуваасан загварын торны загвар нь гомологийн загварыг бий болгохын тулд зорилтот сканнерын өгөгдөлд тохирно.Тохиромжтой газрууд нь сканнердсан өгөгдлөөс ялимгүй ялгаатай тул өмнөх хэсэгт тайлбарласан толгойн чиглэлийн координатын системийг ашиглан тэдгээрийг дүрслэхийн тулд ижил төстэй загварыг нарийн тохируулсан.Бүх дээжинд харгалзах гомолог загварын тэмдэглэгээ болон зорилтот сканнерын өгөгдөл хоорондын дундаж зай <0.01 мм байна.HBM-Rugle функцийг ашиглан тооцоолсон гомологийн загварын өгөгдлийн цэгүүд болон зорилтот скан өгөгдлийн хоорондох дундаж зай 0.322 мм байв (Нэмэлт хүснэгт S2).
Гавлын ясны морфологийн өөрчлөлтийг тайлбарлахын тулд Дэвшилтэт Үйлдвэрлэлийн Шинжлэх Ухаан Технологийн Хүрээлэнгийн Дижитал Хүний Шинжлэх Ухааны Төвөөс бүтээсэн HBS программ хангамжийг ашиглан ижил төрлийн бүх загваруудын 17,709 оройг (53,127 XYZ координат) үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинжилгээгээр (PCA) шинжилсэн., Япон (түгээлтийн дилер: Медик Инженеринг, Киото, http://www.rugle.co.jp/).Дараа нь бид PCA-г хэвийн бус өгөгдлийн багц болон центроид хэмжээгээр хэвийн болгосон өгөгдлийн багцад хэрэглэхийг оролдсон.Тиймээс стандартчилаагүй өгөгдөлд суурилсан PCA нь есөн газарзүйн нэгжийн гавлын ясны хэлбэрийг илүү тодорхой тодорхойлж, стандартчилсан өгөгдлийг ашиглан PCA-аас илүү бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тайлбарыг хөнгөвчлөх боломжтой.
Энэ нийтлэлд нийт хэлбэлзлийн 1%-иас дээш хувь нэмэр оруулсан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоог харуулав.Газарзүйн үндсэн нэгжүүдийн бүлгийг ялгахад хамгийн үр дүнтэй үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлохын тулд хүлээн авагчийн үйл ажиллагааны шинж чанарын (ROC) шинжилгээг 2%-иас дээш хувь нэмэр оруулсан үндсэн бүрэлдэхүүн (PC) оноонд ашигласан 84 .Энэхүү шинжилгээ нь ангиллын гүйцэтгэлийг сайжруулах, газарзүйн бүлгүүдийн хоорондох графикуудыг зөв харьцуулахын тулд PCA бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн магадлалын муруйг үүсгэдэг.Ялгаварлан гадуурхах хүчийг муруйн доорх талбайгаар (AUC) үнэлж болох бөгөөд илүү том утгатай PCA бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бүлгүүдийг илүү сайн ялгах чадвартай байдаг.Дараа нь ач холбогдлын түвшинг үнэлэхийн тулд хи-квадрат тест хийсэн.ROC шинжилгээг Microsoft Excel программ дээр Bell Curve for Excel программ (хувилбар 3.21) ашиглан хийсэн.
Гавлын ясны морфологийн газарзүйн ялгааг дүрслэн харуулахын тулд бүлгүүдийг газарзүйн үндсэн нэгжүүдээс хамгийн үр дүнтэйгээр ялгадаг PC оноог ашиглан тараах графикуудыг бүтээсэн.Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тайлбарлахын тулд өнгөт газрын зургийг ашиглан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй маш их хамааралтай загварын оройг дүрслэн харуул.Нэмж дурдахад үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн онооны ±3 стандарт хазайлт (SD) дээр байрлах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн тэнхлэгүүдийн төгсгөлүүдийн виртуал дүрслэлийг тооцоолж, нэмэлт видеонд үзүүлэв.
PCA шинжилгээнд үнэлэгдсэн гавлын хэлбэр ба хэмжээсийн хүчин зүйлсийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлохын тулд аллометрийг ашигласан.Шинжилгээ нь 1% -иас их хувь нэмэр оруулсан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хүчинтэй.Энэхүү PCA-ийн нэг хязгаарлалт нь нормчлогдоогүй өгөгдлийн багц нь бүх хэмжээст хүчин зүйлийг арилгадаггүй тул хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хэлбэр дүрсийг тус тусад нь зааж өгөх боломжгүй байдаг.Хэвийн бус өгөгдлийн багцыг ашиглахаас гадна бид >1%-ийн хувь нэмэртэй үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хэрэглэсэн центроид хэмжээтэй хэвийн өгөгдөлд үндэслэн PC-ийн бутархай багцыг ашиглан алометрийн чиг хандлагыг шинжилсэн.
Аллометрийн чиг хандлагыг Y = aXb 85 тэгшитгэлийг ашиглан шалгасан бөгөөд Y нь хэлбэрийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хэлбэр эсвэл хувь хэмжээ, X нь төвийн хэмжээ (Нэмэлт хүснэгт S2), a нь тогтмол утга, b нь аллометрийн коэффициент юм.Энэ арга нь үндсэндээ аллометрийн өсөлтийн судалгааг геометрийн морфометрт нэвтрүүлдэг78,86.Энэ томьёоны логарифм хувиргалт нь: log Y = b × log X + log a.a, b-г тооцоолохдоо хамгийн бага квадратын аргыг ашиглан регрессийн шинжилгээг ашигласан.Y (төвийн хэмжээ) ба X (PC оноо) логарифмын хувьд өөрчлөгдөхөд эдгээр утгууд эерэг байх ёстой;гэхдээ X-ийн тооцооллын багц нь сөрөг утгыг агуулна.Шийдэл болгон бид хамгийн бага бутархайн үнэмлэхүй утгыг бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн бутархай бүрт 1 дээр нэмээд дугуйрсан бүх эерэг бутархайнуудад логарифмын хувиргалт хийсэн.Аллометрийн коэффициентүүдийн ач холбогдлыг хоёр сүүлт Студентийн t тест ашиглан үнэлэв.Аллометрийн өсөлтийг шалгах эдгээр статистик тооцоог Excel программ хангамжийн (3.21 хувилбар) Bell Curves ашиглан хийсэн.
Wolpoff, MH Араг ясны хамрын нүхэнд цаг уурын нөлөө.Тиймээ.J. Физик.Хүн төрөлхтөн.29, 405–423.https://doi.org/10.1002/ajpa.1330290315 (1968).
Beals, KL Толгойн хэлбэр, уур амьсгалын стресс.Тиймээ.J. Физик.Хүн төрөлхтөн.37, 85–92.https://doi.org/10.1002/ajpa.1330370111 (1972).
Шуудангийн цаг: 2024 оны 4-р сарын 02-ны хооронд