Nā hiʻohiʻona honua e wehewehe ana i ka morphology o ka iwi poʻo o kēia wā ma o ka nānā ʻana i kahi ʻano homology surface ʻekolu.

Mahalo no kou kipa ʻana iā Nature.com.ʻO ka mana o ka polokalamu kele pūnaewele āu e hoʻohana nei he kākoʻo CSS palena ʻole.No nā hualoaʻa maikaʻi loa, manaʻo mākou e hoʻohana i kahi mana hou o kāu polokalamu kele pūnaewele (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano hoʻohālikelike ma Internet Explorer).I kēia manawa, e hōʻoia i ke kākoʻo mau ʻana, ke hōʻike nei mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o ka styling a i ʻole JavaScript.
Ua loiloi kēia haʻawina i ka ʻokoʻa o ka ʻāina i ka morphology cranial kanaka me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano homology geometric e pili ana i ka ʻikepili scan mai 148 mau lāhui a puni ka honua.Ke hoʻohana nei kēia ʻano hana i ka ʻenehana kūpono e hoʻohua ai i nā meshes homologous ma ka hana ʻana i nā hoʻololi paʻa ʻole me ka hoʻohana ʻana i kahi algorithm kikoʻī kokoke loa.Ma ka hoʻohana ʻana i ka nānā ʻana o nā mea nui i nā ʻano homologous 342 i koho ʻia, ua ʻike ʻia ka hoʻololi nui loa o ka nui holoʻokoʻa a hōʻoia maopopo ʻia no kahi iwi poʻo liʻiliʻi mai Asia Hema.ʻO ka lua o ka ʻokoʻa nui loa, ʻo ia ka lōʻihi a me ka laulā ākea o ka neurocranium, e hōʻike ana i ka ʻokoʻa ma waena o nā poʻo elongated o ʻApelika a me nā poʻo convex o Northeast Asians.He mea pono ke hoʻomaopopo he liʻiliʻi ka pili ʻana o kēia mea hoʻohui me ka hoʻohālikelike maka.Ua hōʻoia hou ʻia nā hiʻohiʻona helehelena kaulana e like me ka puka ʻana o nā papalina ma ʻĀkia Hikina Hikina a me nā iwi maxillary compact ma ʻEulopa.Pili loa kēia mau hoʻololi ʻana i ka helehelena i ke ʻano o ka iwi poʻo, ʻo ia hoʻi ke kiʻekiʻe o ke ʻano o ka iwi mua a me ka iwi occipital.Loaʻa nā ʻano allometric ma nā ʻāpana helehelena e pili ana i ka nui o ka iwi poʻo;ʻOi aku ka lōʻihi a ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā hiʻohiʻona maka, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma nā ʻōiwi ʻAmelika a me ʻAsia Hikina Hikina.ʻOiai ʻaʻole i hoʻokomo ʻia kā mākou noiʻi ʻana i ka ʻikepili e pili ana i nā ʻano hoʻololi kaiapuni i hiki ke hoʻololi i ka morphology cranial, e like me ke aniau a i ʻole nā ​​kūlana meaʻai, e pono ka hoʻonohonoho ʻikepili nui o nā ʻano cranial homologous i ka ʻimi ʻana i nā wehewehe like ʻole no nā hiʻohiʻona skeletal phenotypic.
Ua aʻo ʻia nā ʻokoʻa ʻāina i ke ʻano o ke poʻo kanaka no ka manawa lōʻihi.Ua loiloi ka nui o nā mea noiʻi i ka ʻokoʻa o ka hoʻololi ʻana i ke kaiapuni a / a i ʻole ke koho kūlohelohe, ma nā mea climatic nui1,2,3,4,5,6,7 a i ʻole ka hana masticatory ma muli o nā kūlana meaʻai5,8,9,10, 11,12.13. .Eia kekahi, ua kālele kekahi mau haʻawina i nā hopena bottleneck, genetic drift, gene flow, a i ʻole stochastic evolutionary kaʻina hana i hoʻokumu ʻia e ka neʻe ʻana o nā gene mutations14,15,16,17,18,19,20,21,22,23.No ka laʻana, ua wehewehe ʻia ke ʻano spherical o kahi ʻāpana cranial ākea a pōkole ma ke ʻano he hoʻololi i ke kaomi koho e like me ka rule24 a Allen, e ʻōlelo ana e hōʻemi nā mammals i ka wela ma o ka hoʻemi ʻana i ka ʻili o ke kino e pili ana i ka volume2,4,16,17,25. .Eia hou, ua wehewehe kekahi mau noiʻi e hoʻohana ana i ka rule26 a Bergmann i ka pilina ma waena o ka nui o ka iwi poʻo a me ka mahana3,5,16,25,27, e hōʻike ana e ʻoi aku ka nui o ka nui ma nā wahi anuanu e pale aku ai i ka wela.Ua hoʻopaʻapaʻa ʻia ka mana mechanistic o ke koʻikoʻi masticatory ma ke ʻano ulu o ka cranial vault a me nā iwi maka e pili ana i nā kūlana meaʻai i loaʻa mai ka moʻomeheu culinary a i ʻole nā ​​ʻokoʻa ola ma waena o ka poʻe mahiʻai a me nā mea hahai holoholona8,9,11,12,28.ʻO ka wehewehe maʻamau, ʻo ka emi ʻana o ka nau ʻana e hōʻemi i ka paʻakikī o nā iwi maka a me nā ʻiʻo.Ua hoʻopili ʻia kekahi mau noiʻi honua i ka ʻokoʻa o ke ʻano o ke poʻo i nā hopena phenotypic o ka mamao genetic neutral ma mua o ka hoʻololi ʻana i ke kaiapuni21,29,30,31,32.ʻO kekahi wehewehe no ka hoʻololi ʻana i ke ʻano o ka iwi poʻo e pili ana i ka manaʻo o ka ulu isometric a i ʻole allometric6,33,34,35.No ka laʻana, ʻoi aku ka nui o ka lolo ma mua o ka ʻāpana i kapa ʻia ʻo "Broca's cap", a piʻi ka laula o nā lobes mua, he kaʻina evolutionary i manaʻo ʻia ma muli o ka ulu ʻana o allometric.Eia hou, ua ʻike ʻia kahi haʻawina e nānā ana i nā loli lōʻihi o ke ʻano o ka iwi poʻo i kahi ʻano allometric i ka brachycephaly (ke ʻano o ka poʻo e lilo i poʻe pōʻai) me ka piʻi ʻana o ke kiʻekiʻe33.
ʻO ka mōʻaukala lōʻihi o ka noiʻi ʻana i ka cranial morphology e pili ana i nā hoʻāʻo e ʻike i nā kumu kumu i kuleana no nā ʻano like ʻole o ka ʻokoʻa o nā ʻano cranial.ʻO nā ʻano hana kuʻuna i hoʻohana ʻia i nā haʻawina mua he nui i hoʻokumu ʻia i ka ʻikepili ana linear bivariate, me ka hoʻohana pinepine ʻana i nā wehewehe Martin a i ʻole Howell36,37.I ka manawa like, ua hoʻohana ka nui o nā haʻawina i ʻōlelo ʻia ma luna i nā ʻano ʻoi aku ka holomua e pili ana i ka spatial 3D geometric morphometry (GM) technology5,7,10,11,12,13,17,20,27,34,35,38.39. No ka laʻana, ʻo ke ʻano semilandmark sliding, e pili ana i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka ikehu, ʻo ia ke ala maʻamau i hoʻohana ʻia i ka biology transgenic.Hōʻike ʻo ia i nā hōʻailona semi-landmarks o ka laʻana ma luna o kēlā me kēia laʻana ma ka hoʻoheheʻe ʻana ma kahi pihi a i ʻole ka ʻilikai38,40,41,42,43,44,45,46.Me ia mau ʻano superposition, ʻo ka hapa nui o nā haʻawina 3D GM e hoʻohana i ka loiloi Procrustes maʻamau, ka helu kokoke loa (ICP) algorithm 47 e ʻae i ka hoʻohālikelike pololei ʻana o nā ʻano a me ka hopu ʻana i nā loli.ʻO ke ʻano ʻē aʻe, hoʻohana nui ʻia ke ʻano o ka spline plate thin (TPS)48,49 ma ke ʻano he ʻano hoʻololi paʻa ʻole no ka paʻi ʻana i nā alignment semilandmark i nā ʻano mesh-based.
Me ka hoʻomohala ʻana i nā mea nānā kino holoʻokoʻa 3D pono mai ka hopena o ke kenekulia 20, ua hoʻohana nā haʻawina he nui i nā scanner kino holoʻokoʻa 3D no nā ana nui50,51.Ua hoʻohana ʻia ka ʻikepili scan no ka unuhi ʻana i nā ana o ke kino, pono e wehewehe i ke ʻano o ka ʻili ma ke ʻano he ʻili ma mua o nā ao kiko.ʻO ka hoʻopili ʻana i ka laʻana he ʻano hana i kūkulu ʻia no kēia kumu ma ke kahua o nā kiʻi kamepiula, kahi i wehewehe ʻia ai ke ʻano o kahi ʻili e kahi kumu hoʻohālike polygonal mesh.ʻO ka hana mua i ka hoʻopili ʻana i ke kumu hoʻohālike, ʻo ia ka hoʻomākaukau ʻana i ke ʻano mesh e hoʻohana ai i kumu hoʻohālike.ʻO kekahi o nā vertices e hana i ke kumu he mau ʻāina.Hoʻololi ʻia ka laʻana a hoʻohālikelike ʻia i ka ʻili e hōʻemi i ka mamao ma waena o ke kumu hoʻohālike a me ke ao kiko me ka mālama ʻana i nā hiʻohiʻona kūloko o ka template.ʻO nā kaha ʻāina ma ka laʻana e pili ana i nā pae ʻāina ma ke ao kiko.Me ka hoʻohana ʻana i ka laʻana, hiki ke wehewehe ʻia nā ʻikepili scan āpau ma ke ʻano he mesh mesh me ka helu like o nā helu ʻikepili a me ka topology like.ʻOiai aia wale nō ka homology pololei ma nā kūlana ʻāina, hiki ke manaʻo ʻia aia ka homology maʻamau ma waena o nā kumu hoʻohālike i hana ʻia no ka mea he liʻiliʻi nā loli i ka geometry o nā mamana.No laila, kapa ʻia nā hiʻohiʻona grid i hana ʻia e ka homology models52.ʻO ka pōmaikaʻi o ka hoʻopili ʻana i ka laʻana, ʻo ia ka hiki ke hoʻololi ʻia a hoʻoponopono ʻia i nā ʻāpana like ʻole o ka mea i hoʻopaʻa ʻia e pili kokoke ana i ka ʻili akā mamao loa mai ia mea (e laʻa, ka zygomatic arch a me ka ʻāpana kino o ke poʻo) me ka ʻole o ka pili ʻana i kēlā me kēia. ʻē aʻe.deformation.Ma kēia ʻano, hiki ke hoʻopaʻa ʻia ka template i nā mea lālā e like me ke kino a i ʻole ka lima, me ka poʻohiwi i kahi kūlana kū.ʻO ka hemahema o ka hoʻopili ʻana i ka laʻana, ʻo ia ke kumu kūʻai helu helu kiʻekiʻe o ka hoʻololi hou ʻana, akā naʻe, mahalo i ka hoʻomaikaʻi nui ʻana i ka hana kamepiula, ʻaʻole kēia he pilikia.Ma ka nānā ʻana i nā koina coordinate o nā vertices i hoʻokumu i ke ʻano mesh me ka hoʻohana ʻana i nā ʻenehana loiloi multivariate e like me ke kumu hoʻohālikelike kumu (PCA), hiki ke hoʻohālikelike i nā loli i ke ʻano holoʻokoʻa āpau a me ke ʻano virtual i kēlā me kēia kūlana i ka hāʻawi ʻana.hiki ke loaa.E helu a e noʻonoʻo53.I kēia mau lā, hoʻohana nui ʻia nā hiʻohiʻona mesh i hana ʻia e ka template fitting i ka nānā ʻana i ke ʻano ma nā kahua like ʻole52,54,55,56,57,58,59,60.
ʻO nā holomua i ka ʻenehana hoʻopaʻa mesh maʻalahi, i hui pū ʻia me ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o nā mea nānā 3D hiki ke nānā i ka hoʻonā kiʻekiʻe, ka wikiwiki, a me ka neʻe ʻana ma mua o CT, e maʻalahi ka hoʻopaʻa ʻana i ka ʻikepili ʻili 3D me ka nānā ʻole i ka wahi.No laila, ma ke kahua o ka anthropology biological, ua hoʻonui ia mau ʻenehana hou i ka hiki ke helu a me ke kālailai helu ʻana i nā specimen kanaka, me nā specimens iwi poʻo, ʻo ia ke kumu o kēia haʻawina.
Ma ka hōʻuluʻulu manaʻo, hoʻohana kēia haʻawina i ka ʻenehana hoʻohālike homology 3D kiʻekiʻe e pili ana i ka hoʻohālikelike ʻana i ka laʻana (Figure 1) no ka loiloi ʻana i 342 mau hiʻohiʻona iwi poʻo i koho ʻia mai 148 mau kānaka ma ka honua holoʻokoʻa ma o ka hoʻohālikelike ʻāina a puni ka honua.Ka ʻokoʻa o ka ʻano o ka cranial morphology (Papa 1).No ka hoʻololi ʻana i ka morphology iwi poʻo, ua hoʻopili mākou i ka PCA a me ka mea hoʻokipa hana ʻano (ROC) kānana i ka pūʻulu ʻikepili o ke kumu homology a mākou i hana ai.E kōkua ana nā ʻike i ka ʻike maikaʻi ʻana i nā hoʻololi honua i ka cranial morphology, me nā hiʻohiʻona kūloko a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o ka hoʻololi ʻana, nā hoʻololi i hoʻopili ʻia ma waena o nā ʻāpana cranial, a me ka hele ʻana o nā ʻano allometric.ʻOiai ʻaʻole pili kēia haʻawina i ka ʻikepili e pili ana i nā ʻano like ʻole i hōʻike ʻia e ke aniau a i ʻole nā ​​kūlana meaʻai e hiki ke hoʻopili i ka morphology cranial, ʻo nā ʻano kikoʻī o ka cranial morphology i kākau ʻia i loko o kā mākou haʻawina e kōkua i ka ʻimi ʻana i nā kumu kūlohelohe, biomechanical, a me nā kumu genetic o ka hoʻololi cranial.
Hōʻike ka papa 2 i nā helu eigenvalues ​​a me nā coefficients hāʻawi PCA i hoʻopili ʻia i kahi ʻikepili unstandardized o 17,709 vertices (53,127 XYZ coefficients) o 342 homologous skull models.ʻO ka hopena, ua ʻike ʻia nā ʻāpana nui he 14, ʻo ka hāʻawi ʻana i ka huina o ka ʻokoʻa ma mua o 1%, a ʻo ka huina o ka ʻokoʻa he 83.68%.Hoʻopaʻa ʻia nā vectors hoʻouka ʻana o nā ʻāpana nui he 14 ma ka Papa Pākuʻi S1, a ua hōʻike ʻia nā helu ʻāpana i helu ʻia no nā laʻana iwi poʻo 342 ma ka Pākuʻi S2.
Ua loiloi kēia haʻawina i ʻeiwa mau ʻāpana nui me nā haʻawina ʻoi aku ka nui ma mua o 2%, ʻo kekahi o ia mau mea e hōʻike ana i ka nui a me ka nui o ka hoʻololi ʻāina i ka cranial morphology.Kiʻi 2 kiʻi i nā pihi i hana ʻia mai ka loiloi ROC e hōʻike i nā ʻāpana PCA maikaʻi loa no ka hōʻike ʻana a i ʻole ka hoʻokaʻawale ʻana i kēlā me kēia hui ʻana o nā laʻana ma nā ʻāpana ʻāina nui (e laʻa, ma waena o nā ʻāina ʻApelika a me nā ʻāina ʻaʻole ʻApelika).ʻAʻole i hoʻāʻo ʻia ka hui Polenekia ma muli o ka liʻiliʻi liʻiliʻi i hoʻohana ʻia i kēia hoʻāʻo.Hōʻike ʻia nā ʻikepili e pili ana i ke koʻikoʻi o nā ʻokoʻa ma AUC a me nā ʻikepili kumu ʻē aʻe i helu ʻia me ka hoʻohana ʻana i ka loiloi ROC i hōʻike ʻia ma ka Pākuʻi S3.
Ua hoʻohana ʻia nā ʻōkuhi ROC i ʻeiwa mau manaʻo kumu nui e pili ana i ka ʻikepili vertex i loaʻa i 342 mau hiʻohiʻona poʻo homologous kāne.AUC: Wahi ma lalo o ka pihi ma ka 0.01% ka nui i hoʻohana ʻia e hoʻokaʻawale i kēlā me kēia hui ʻāina mai nā hui pūʻulu ʻē aʻe.He maikaʻi ʻoiaʻiʻo ʻo TPF (ka hoʻokae kūpono), he maikaʻi ʻole ka FPF (ka hoʻokae ʻole).
Ua hōʻuluʻulu ʻia ka wehewehe ʻana o ka pihi ROC ma lalo nei, e kālele ana i nā ʻāpana e hiki ke hoʻokaʻawale i nā pūʻulu hoʻohālikelike ma o ka loaʻa ʻana o kahi AUC nui a i ʻole ka nui a me kahi kiʻekiʻe o ke koʻikoʻi me kahi kūpono ma lalo o 0.001.ʻO ka paʻakikī o ʻAsia Hema (Fig. 2a), ʻo ia ka hapa nui o nā laʻana mai India, ʻokoʻa loa mai nā ʻāpana ʻē aʻe i hui pū ʻia ma ka ʻāina ʻo ka mea mua (PC1) he AUC nui loa (0.856) i hoʻohālikelike ʻia me nā mea ʻē aʻe.ʻO kahi hiʻohiʻona o ka paʻakikī Aferika (Fig. 2b) ʻo ia ka AUC nui o PC2 (0.834).Ua hōʻike ʻo Austro-Melanesians (Fig. 2c) i kahi ʻano like me Sub-Saharan Africa ma o PC2 me kahi AUC ʻoi aku ka nui (0.759).ʻOkoʻa loa ka poʻe ʻEulopa (Fig 2d) i ka hui pū ʻana o PC2 (AUC = 0.801), PC4 (AUC = 0.719) a me PC6 (AUC = 0.671), ʻokoʻa loa ka ʻĀpana Hikina Hikina (Fig. 2e) mai PC4, me kahi ʻano like. ʻoi aku ka nui o 0.714, a nāwaliwali ka ʻokoʻa mai PC3 (AUC = 0.688).Ua ʻike pū ʻia nā hui ma lalo nei me nā koina AUC haʻahaʻa a me nā pae koʻikoʻi kiʻekiʻe: Nā hualoaʻa no PC7 (AUC = 0.679), PC4 (AUC = 0.654) a me PC1 (AUC = 0.649) i hōʻike i nā ʻAmelika ʻAmelika (Fig. 2f) me kahi kikoʻī. ʻO nā hiʻohiʻona e pili ana i kēia mau ʻāpana, ʻokoʻa nā ʻĀsia Hema (Fig. 2g) ma waena o PC3 (AUC = 0.660) a me PC9 (AUC = 0.663), akā ʻo ke kumu no nā laʻana mai ka Middle East (Fig. 2h) (me ʻApelika ʻĀkau).Ke hoʻohālikelike ʻia me nā mea ʻē aʻe ʻaʻole nui ka ʻokoʻa.
Ma ka ʻanuʻu aʻe, no ka wehewehe ʻana i nā vertices i hoʻopili pono ʻia, ʻo nā wahi o ka ʻili me nā waiwai haʻahaʻa kiʻekiʻe ma mua o 0.45 ua kala ʻia me ka ʻike hoʻonohonoho X, Y, a me Z, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 3. Hōʻike ka ʻāpana ʻulaʻula i ka pilina kiʻekiʻe me X-axis coordinates, e pili ana i ke ala kuapo.Hoʻopili maikaʻi ʻia ka ʻāina ʻōmaʻomaʻo me ka hoʻonohonoho kūpaʻa o ke axis Y, a ʻo ka ʻāpana uliuli ʻeleʻele e pili pono me ka sagittal coordinate o ke axis Z.Hoʻopili ʻia ka ʻāpana polū māmā me nā koʻi koʻikoʻi Y a me nā koʻi koʻikoʻi Z;ʻulaʻula – kahi i hui pū ʻia me nā koʻi koʻikoʻi X a me Z;melemele - kahi e pili ana i nā koʻi koʻi hoʻonohonoho X a me Y;Aia ka ʻāpana keʻokeʻo i ka axis coordinate X, Y a me Z i hōʻike ʻia.No laila, ma kēia paepae waiwai, pili nui ka PC 1 me ka ʻili holoʻokoʻa o ka iwi poʻo.Hōʻike pū ʻia ke ʻano o ka iwi poʻo 3 SD ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe o kēia axis mea, a hōʻike ʻia nā kiʻi warped ma ka Video Supplementary S1 e hōʻoia i ka nānā ʻana aia nā PC1 i nā mea o ka nui o ka iwi poʻo.
ʻO ka māhele alapine o nā helu PC1 (kūpono kūpono maʻamau), pili pono ka palapala kala o ka ʻili iwi poʻo me nā vertices PC1 (wehewehe o nā kala e pili ana i ka ʻO ka nui o nā ʻaoʻao ʻē aʻe o kēia axis he 3 SD. ʻO ka pālākiō he pōʻai uliuli me ke anawaena. o 50 mm.
Hōʻike ka Kiʻi 3 i kahi pānaʻi puʻunaue alapine (ʻano kūpono kūpono) o nā helu PC1 pākahi i helu ʻia no 9 mau ʻāpana ʻāina.Ma waho aʻe o nā manaʻo kuhi ROC (Figure 2), ʻoi aku ka nui o nā kuhi o ko ʻAsia Hema ma ka hema no ka mea ʻoi aku ka liʻiliʻi o ko lākou poʻo ma mua o nā hui āpau ʻē aʻe.E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Papa 1, ʻo kēia poʻe ʻĀsia Hema e hōʻike ana i nā hui lāhui ma India me nā mokupuni ʻo Andaman a me Nicobar, Sri Lanka a me Bangladesh.
Ua ʻike ʻia ka coefficient dimensional ma PC1.ʻO ka loaʻa ʻana o nā ʻāpana i hoʻopili pono ʻia a me nā ʻano hiʻohiʻona i hopena i ka wehewehe ʻana i nā kumu kumu no nā ʻāpana ʻē aʻe ma mua o PC1;akā naʻe, ʻaʻole i pau loa nā mea nui.E like me ka hōʻike ʻana ma ka hoʻohālikelike ʻana i nā pihi ROC (Figure 2), ʻo PC2 a me PC4 ka mea hoʻokae loa, a ukali ʻia e PC6 a me PC7.He mea maikaʻi loa ka PC3 a me ka PC9 i ka puʻunaue ʻana i ka heluna heluna kanaka i nā ʻāpana ʻāina.No laila, ʻo kēia mau ʻāpana koʻi liʻiliʻi e hōʻike ana i nā scatterplots o nā helu PC a me nā ʻili kala i hoʻopili nui ʻia me kēlā me kēia ʻāpana, a me nā deformations ʻano virtual me nā ana o nā ʻaoʻao kūʻē o 3 SD (Fig. 4, 5, 6).ʻO ka uhi ʻana o ka hull convex o nā laʻana mai kēlā me kēia ʻāpana ʻāina i hōʻike ʻia ma kēia mau ʻāpana ma kahi o 90%, ʻoiai aia kekahi degere o ka uhi ʻana i loko o nā pūʻulu.Hōʻike ka Papa 3 i ka wehewehe ʻana o kēlā me kēia ʻāpana PCA.
Hoʻopili ʻia nā helu PC2 a me PC4 no nā poʻe cranial mai ʻeiwa ʻāpana ʻāina (luna) a me ʻehā ʻāpana ʻāina (lalo), nā ʻāpana o ka ʻili o ka iwi poʻo o nā vertices i hoʻopili ʻia me kēlā me kēia PC (pili iā X, Y, Z).ʻO ka wehewehe kala o nā koʻi: ʻike i ka kikokikona), a ʻo ka hoʻololi ʻana o ke ʻano virtual ma nā ʻaoʻao ʻē aʻe o kēia mau koʻi he 3 SD.ʻO ka pālākiō he pōʻai ʻōmaʻomaʻo me ke anawaena o 50 mm.
Hoʻopili ʻia nā helu PC6 a me PC7 no nā poʻe cranial mai ʻeiwa ʻāpana ʻāina (luna) a me ʻelua ʻāpana ʻāina (lalo), nā ʻāpana waihoʻoluʻu cranial no nā vertices i hoʻopili ʻia me kēlā me kēia PC (pili iā X, Y, Z).ʻO ka wehewehe kala o nā koʻi: ʻike i ke kikokikona), a ʻo ka hoʻololi ʻana o ke ʻano virtual ma nā ʻaoʻao ʻē aʻe o kēia mau koʻi he 3 SD.ʻO ka pālākiō he pōʻai ʻōmaʻomaʻo me ke anawaena o 50 mm.
ʻO nā helu PC3 a me PC9 no nā poʻe cranial mai ʻeiwa ʻāpana ʻāina (luna) a ʻekolu ʻāpana ʻāina (lalo), a me nā ʻāpana kala o ka ʻili iwi poʻo (e pili ana i nā koʻi X, Y, Z) o nā vertices i hoʻopili ʻia me kēlā me kēia wehewehe kala PC. : knm .kikokikona), a me ka hoʻololi ʻana o ke ʻano virtual ma nā ʻaoʻao ʻē aʻe o kēia mau koʻi me ka nui o 3 SD.ʻO ka pālākiō he pōʻai ʻōmaʻomaʻo me ke anawaena o 50 mm.
Ma ka pakuhi e hōʻike ana i nā helu o ka PC2 a me ka PC4 (Fig. 4, Nā Videos Hoʻohui S2, S3 e hōʻike ana i nā kiʻi deformed), hōʻike pū ʻia ka palapala kala ili i ka wā i hoʻonoho ʻia ai ka paepae waiwai ukana ma mua o 0.4, ʻoi aku ka haʻahaʻa ma mua o ka PC1 no ka mea ʻOi aku ka nui o ka ukana ma mua o ka PC1.
ʻO ka lōʻihi o nā lobes mua a me ka occipital ma ka ʻaoʻao sagittal ma ka Z-axis (ʻeleʻele uliuli) a me ka lobe parietal ma ke ala coronal (ʻulaʻula) ma ka ʻulaʻula), ka Y-axis o ka occiput ('ōmaʻomaʻo) a me ka Z-axis. o ka lae (uliuliuli).Hōʻike kēia pakuhi i nā helu no nā kānaka a puni ka honua;akā naʻe, ke hōʻike pū ʻia nā laʻana a pau me ka nui o nā pūʻulu i ka manawa like, paʻakikī loa ka wehewehe ʻana i nā ʻano hoʻopuehu ma muli o ka nui o ka overlap;no laila, mai ʻehā wale nō ʻāpana ʻāina nui (ʻo ia hoʻi, ʻApelika, Australasia-Melanesia, ʻEulopa, a me ʻĀkia Hikina Hikina), ua hoʻopuehu ʻia nā laʻana ma lalo o ka pakuhi me ka 3 SD virtual cranial deformation i loko o kēia ʻano o nā helu PC.Ma ke kiʻi, PC2 a me PC4 he mau helu ʻelua.ʻO ka poʻe ʻApelika a me Austro-Melanesians e uhi nui a puʻunaue ʻia ma ka ʻaoʻao ʻākau, ʻoiai ua hoʻopuehu ʻia ka poʻe ʻEulopa ma ka ʻaoʻao hema o luna a ʻo ko ʻAsia Hikina Hikina e hui pū i ka hema hema.Hōʻike ka axis horizontal o PC2 he ʻoi aku ka lōʻihi o ka neurocranium ma mua o nā poʻe ʻē aʻe.ʻO ka PC4, kahi i hoʻokaʻawale ʻole ʻia ai nā hui ʻEulopa a me ʻAsia hikina akau, pili i ka nui pili a me ke kuhi ʻana o nā iwi zygomatic a me ka ʻaoʻao ʻaoʻao o ka calvarium.Hōʻike ka papa helu helu he ʻikiʻi ko ʻEulopa nā iwi maxillary a me nā iwi zygomatic. .Kūleʻa ka lobe mua, hoʻokiʻekiʻe ke kumu o ka iwi occipital.
I ka nānā 'ana i ka PC6 a me ka PC7 (Fig. 5) (Supplementary Videos S4, S5 e hōʻike ana i nā kiʻi deformed), hōʻike ka ʻāpana kala i kahi paepae waiwai ukana ʻoi aku ka nui ma mua o 0.3, e hōʻike ana ua pili ʻo PC6 me ka maxillary a i ʻole alveolar morphology (ʻulaʻula: X axis a ʻōmaʻomaʻo).Y axis), kino iwi kino (uliuli: Y a me Z koʻi) a me ka iwi occipital (ʻulaʻula: X a me Z koʻi).Ma waho aʻe o ka laula o ka lae (ʻulaʻula: X-axis), pili pū ʻo PC7 me ke kiʻekiʻe o ka alveoli maxillary anterior ('ōmaʻomaʻo: Y-axis) a me ke ʻano poʻo Z-axis a puni ka ʻāina parietotemporal (uliuli uliuli).Ma ka papa luna o ke Kiʻi 5, ua puʻunaue ʻia nā ʻāpana ʻāina āpau e like me nā helu ʻāpana PC6 a me PC7.Ma muli o ka hōʻike ʻana o ROC he mau hiʻohiʻona kūʻokoʻa ka PC6 no ʻEulopa a ʻo ka PC7 e hōʻike ana i nā hiʻohiʻona ʻAmelika ʻAmelika i kēia loiloi, ua koho ʻia kēia mau ʻāpana ʻāpana ʻelua ma kēia mau koʻi ʻāpana.ʻO nā ʻōiwi ʻAmelika, ʻoiai ua hoʻokomo nui ʻia i ka hāpana, ua hoʻopuehu ʻia ma ka ʻaoʻao hema hema;ʻO ka mea ʻē aʻe, nui nā laʻana o ʻEulopa e loaʻa ma ka ʻaoʻao ʻākau ʻākau.ʻO ka PC6 a me ka PC7 e hōʻike ana i ke kaʻina alveolar haiki a me ka neurocranium ākea ākea o ka poʻe ʻEulopa, ʻoiai ʻo ka poʻe ʻAmelika e ʻike ʻia e ka lae haiki, maxilla nui, a me kahi kaʻina alveolar ākea a lōʻihi.
Hōʻike ka loiloi ROC he mea maʻamau ka PC3 a me / a i ʻole PC9 ma ka Hikina Hema a me ka ʻĀkau Hikina Hema.No laila, ʻo ka helu ʻana o ka PC3 (ka ʻōmaʻomaʻo ma luna o ka axis y) a me ka PC9 (ka maka haʻahaʻa ʻōmaʻomaʻo ma ka axis y) (Fig., ʻokoʻa loa me ka nui o ka helehelena kiʻekiʻe o ka ʻĀkia Hikina Hikina a me ke ʻano haʻahaʻa o ka helehelena o ka Hikina Hema.Ma waho aʻe o kēia mau hiʻohiʻona helehelena, ʻo kekahi ʻano ʻano o kekahi poʻe ʻĀkia Hikina Hikina ʻo ia ka lambda tilt o ka iwi occipital, aʻo kekahi poʻe ʻĀsia Hikina Hema he kumu iwi poʻo haiki.
Ua kāpae ʻia ka wehewehe ʻana i luna o nā ʻāpana nui a me ka wehewehe ʻana o PC5 a me PC8 no ka mea ʻaʻohe ʻano kikoʻī kikoʻī i ʻike ʻia ma waena o nā ʻāpana ʻāina nui ʻeiwa.Pili ka PC5 i ka nui o ke kaʻina hana mastoid o ka iwi kino, a hōʻike ʻo PC8 i ka asymmetry o ke ʻano iwi poʻo holoʻokoʻa.
Ma waho aʻe o nā scatterplots o nā helu PCA pae pākahi, hāʻawi pū mākou i nā scatterplots o nā ʻano hui no ka hoʻohālikelike holoʻokoʻa.No kēia hopena, ua hana ʻia kahi ʻano homology cranial maʻamau mai kahi pūʻulu ʻikepili vertex o nā hiʻohiʻona homology pākahi mai 148 mau lāhui.Hōʻike ʻia nā ʻāpana Bivariate o nā helu helu no PC2 a me PC4, PC6 a me PC7, a me PC3 a me PC9 i ke Kiʻi S1 Hoʻohui, ua helu ʻia ma ke ʻano he kumu hoʻohālike awelika no ka laʻana o 148 mau kānaka.Ma kēia ala, hūnā nā scatterplots i nā ʻokoʻa like ʻole i loko o kēlā me kēia pūʻulu, e ʻae ai i ka wehewehe ʻana i nā ʻano like o ka iwi poʻo ma muli o ke kumu o ka puʻunaue āpana, kahi e hoʻohālikelike ai nā hiʻohiʻona me nā mea i hōʻike ʻia i loko o kēlā me kēia pā me ka liʻiliʻi.Hōʻike ka Kiʻi S2 i ke kumu hoʻohālike holoʻokoʻa no kēlā me kēia ʻāpana ʻāina.
Ma waho aʻe o ka PC1, i pili me ka nui holoʻokoʻa (Supplementary Table S2), ua nānā ʻia nā pilina allometric ma waena o ka nui a me ke ʻano o ke poʻo me ka hoʻohana ʻana i nā anawaena centroid a me nā hoʻonohonoho o nā koho PCA mai ka ʻikepili non-normalized.Hōʻike ʻia nā coefficient allometric, nā waiwai mau, nā waiwai t, a me nā waiwai P i ka hoʻāʻo koʻikoʻi ma ka Papa 4. ʻAʻole i loaʻa nā ʻāpana kumu allometric koʻikoʻi e pili ana i ka nui o ka iwi iwi poʻo i loko o kekahi cranial morphology ma ka pae P <0.05.
No ka mea hiki ke hoʻokomo ʻia kekahi mau mea nui i nā koho PC e pili ana i nā pūʻulu ʻikepili non-normalized, ua nānā hou mākou i ke ʻano allometric ma waena o ka nui o ka centroid a me nā helu PC i helu ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā pūʻulu ʻikepili i hoʻohālikelike ʻia e ka nui centroid (hōʻike ʻia nā hopena PCA a me nā helu helu ma nā Papa Pākuʻi S6. )., C7).Hōʻike ka papa 4 i nā hopena o ka ʻike allometric.No laila, ʻike ʻia nā ʻano allometric koʻikoʻi ma ka pae 1% ma PC6 a ma ka pae 5% ma PC10.Hōʻike ka Figure 7 i nā pali regression o kēia mau pilina log-linear ma waena o nā helu PC a me ka nui centroid me nā dummies (± 3 SD) ma kēlā me kēia hopena o ka nui centroid log.ʻO ka helu PC6 ka lakio o ke kiʻekiʻe pili a me ka laula o ke poʻo.Ke piʻi aʻe ka nui o ka iwi poʻo, piʻi aʻe ka iwi poʻo a me ka maka, a ʻo ka lae, nā maka maka a me nā puka ihu e pili kokoke ana ma hope.Hōʻike ʻia ke ʻano o ka hoʻopuehu ʻana i kēia māhele ma ka ʻĀkau Hikina Hikina a me nā ʻAmelika ʻAmelika.Eia kekahi, hōʻike ʻo PC10 i kahi ʻano i ka hōʻemi proportional i ka laulā waena me ka ʻole o ka ʻāina.
No nā pilina allometric koʻikoʻi i helu ʻia ma ka papa, ʻo ka slope o ka log-linear regression ma waena o ka PC ratio o ka ʻāpana kino (loaʻa mai ka ʻikepili maʻamau) a me ka nui o ka centroid, ʻo ka deformation virtual shape ka nui o 3 SD ma ka ʻaoʻao kūʻē o ka laina o 4.
Ua hōʻike ʻia ke ʻano o ka hoʻololi ʻana i ka morphology cranial ma o ka nānā ʻana i nā ʻikepili o nā hiʻohiʻona ʻili 3D homologous.ʻO ka mea mua o ka PCA e pili ana i ka nui o ka iwi poʻo.Ua noʻonoʻo ʻia ʻo nā iwi poʻo liʻiliʻi o ʻAsia Hema, me nā specimens mai India, Sri Lanka a me nā mokupuni ʻo Andaman, Bangladesh, ma muli o ka liʻiliʻi o ko lākou kino liʻiliʻi, e like me ka Bergmann's ecogeographic rule or island rule613,5,16,25, 27,62 .ʻO ka mea mua e pili ana i ka mahana, a ʻo ka lua e pili ana i ka wahi i loaʻa a me nā kumu meaʻai o ka niche ecological.Ma waena o nā ʻāpana o ke ʻano, ʻo ka hoʻololi nui loa ka ratio o ka lōʻihi a me ka laulā o ka cranial vault.ʻO kēia hiʻohiʻona, i koho ʻia he PC2, e wehewehe ana i ka pilina pili ma waena o nā iwi poʻo o Austro-Melanesians a me ʻApelika, a me nā ʻokoʻa mai nā iwi poʻo poʻe o kekahi poʻe ʻEulopa a me ʻĀsia Hikina Hikina.Ua hōʻike ʻia kēia mau hiʻohiʻona i nā haʻawina mua ma muli o nā ana laina maʻalahi37,63,64.Eia kekahi, pili kēia ʻano me ka brachycephaly i nā poʻe ʻaʻole ʻApelika, i kūkākūkā lōʻihi ʻia ma nā haʻawina anthropometric a me osteometric.ʻO ke kuhiakau nui ma hope o kēia wehewehe ʻana, ʻo ka emi ʻana o ka mastication, e like me ka lahilahi o ka ʻiʻo temporalis, e hoʻemi i ke kaomi ma ka ʻili poʻo waho5,8,9,10,11,12,13.ʻO kekahi kuhiakau e pili ana i ka hoʻololi ʻana i ka piʻi anuanu ma o ka hoʻemi ʻana i ka ʻili o ke poʻo, me ka manaʻo e hoʻemi ʻia ka ʻili o ka ʻili o ka iwi poʻo ma mua o ke ʻano spherical, e like me nā lula a Allen16,17,25.Ma muli o nā hopena o ke aʻo ʻana i kēia manawa, hiki ke loiloi ʻia kēia mau kuhiakau ma muli o ka hoʻopili ʻana o nā ʻāpana cranial.ʻO ka hōʻuluʻulu manaʻo, ʻaʻole kākoʻo piha kā mākou PCA i ke kuhiakau e pili nui ana ka lākiō cranial lōʻihi-ākea e nā kūlana maʻi, no ka mea, ʻaʻole pili nui ka hoʻouka ʻana o PC2 (long/brachycephalic component) i ka nui o ka helehelena (me nā ana maxillary pili).a me ke ākea pili o ka fossa kino (e hōʻike ana i ka nui o ka ʻiʻo temporalis).ʻAʻole kā mākou noiʻi ʻana i kēia manawa i ka pilina ma waena o ke ʻano o ka iwi poʻo a me nā kūlana kūlohelohe e like me ka mahana;akā naʻe, pono e noʻonoʻo ʻia kahi wehewehe e pili ana i ke kānāwai o Allen ma ke ʻano he kuhiakau moho e wehewehe i ka brachycephalon ma nā wahi anuanu.
Ua ʻike ʻia ka hoʻololi koʻikoʻi ma PC4, e hōʻike ana he nui nā iwi zygomatic koʻikoʻi ma ka maxilla a me nā iwi zygomatic ka poʻe ʻĀkau Hikina Hikina.Ua kūlike kēia ʻike me kahi ʻano kikoʻī i ʻike ʻia o ka poʻe Siberia, i manaʻo ʻia ua hoʻololi ʻia i ka piʻi anuanu loa ma o ka neʻe ʻana i mua o nā iwi zygomatic, e hoʻonui ai i ka nui o nā sinuses a me ka helehelena paheʻe 65.ʻO kahi ʻike hou mai kā mākou ʻano homologous, ʻo ka hāʻule ʻana o ka papalina i ka poʻe ʻEulopa e pili ana me ka hoʻemi ʻana o ka pali mua, a me nā iwi occipital palahalaha a haiki a me ka concavity nuchal.ʻO ka ʻokoʻa, loaʻa i nā ʻĀkia Hikina Hikina ke loaʻa nā lae sloping a hāpai ʻia nā ʻāpana occipital.Ua hōʻike ʻia nā haʻawina o ka iwi occipital me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano geometric morphometric35 he ʻoi aku ka palahalaha o nā iwi poʻo o ʻAsia a me ʻEulopa a me ke kūlana haʻahaʻa o ka occiput i hoʻohālikelike ʻia me ko ʻApelika.Eia nō naʻe, ua hōʻike ʻia kā mākou mau scatterplots o PC2 a me PC4 a me PC3 a me PC9 i ka hoʻololi ʻana i nā ʻAsia, ʻoiai ua ʻike ʻia ka poʻe ʻEulopa e kahi kumu pālahalaha o ka occiput a me kahi occiput haʻahaʻa.ʻO ka like ʻole o nā ʻano ʻĀsia ma waena o nā haʻawina ma muli paha o nā ʻokoʻa o nā ʻano ʻano lāhui i hoʻohana ʻia, ʻoiai mākou i hōʻike i ka heluna nui o nā lāhui mai kahi ākea ākea o Northeast a me Asia Hikina Hema.Hoʻololi pinepine ʻia ke ʻano o ka iwi occipital me ka ulu ʻana o ka ʻiʻo.Eia naʻe, ʻaʻole ʻike kēia wehewehe hoʻololi i ka pilina ma waena o ka lae a me ke ʻano occiput, i hōʻike ʻia ma kēia haʻawina akā ʻaʻole paha i hōʻike piha ʻia.Ma kēia mea, pono e noʻonoʻo i ka pilina ma waena o ke kaupaona kino a me ke kikowaena o ka gravity a i ʻole ka cervical junction (foramen magnum) a i ʻole nā ​​​​mea ʻē aʻe.
ʻO kekahi mea koʻikoʻi me ka loli nui e pili ana i ka hoʻomohala ʻana o ka mea masticatory, i hōʻike ʻia e ka maxillary a me ke kino fossae, i wehewehe ʻia e ka hui ʻana o nā helu PC6, PC7 a me PC4.ʻO kēia mau hōʻemi i hōʻailona ʻia i nā ʻāpana cranial ke ʻano o ka poʻe ʻEulopa ma mua o nā hui ʻāina ʻē aʻe.Ua unuhi ʻia kēia hiʻohiʻona ma muli o ka emi ʻana o ka paʻa ʻana o ka morphology o ka helehelena ma muli o ka hoʻomohala mua ʻana o nā ʻenehana mahiʻai a me ka hoʻomākaukau ʻana i ka meaʻai, ʻo ia hoʻi ka mea i hōʻemi i ka ukana mechanical ma luna o ka masticatory apparatus me ka ʻole o ka masticatory apparatus9,12,28,66.Wahi a ke kuhiakau hana masticatory, 28 ua hele pū ʻia kēia me ka hoʻololi ʻana i ka hoʻololi ʻana o ke kumu iwi poʻo i kahi kihi cranial ʻoi aku ka nui a me ka hale poʻo spherical.Mai kēia hiʻohiʻona, loaʻa i ka poʻe mahiʻai nā helehelena paʻakikī, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka maʻi maʻi, a ʻoi aku ka nui o nā meninges.No laila, hiki ke wehewehe ʻia kēia deformation e ke ʻano ākea o ke ʻano ʻaoʻao o ke poʻo o ʻEulopa me nā ʻāpana masticatory i hoʻemi ʻia.Eia naʻe, e like me kēia haʻawina, paʻakikī kēia wehewehe no ka mea ʻaʻole i ʻae ʻia ka manaʻo nui o ka pilina morphological ma waena o ka neurocranium globose a me ka hoʻomohala ʻana o ka mea masticatory, e like me ka mea i manaʻo ʻia ma nā wehewehe mua o PC2.
Hōʻike ʻia ka ʻokoʻa ma waena o ʻAsia Hikina Hikina a me ʻAsia Hikina Hema e ka ʻokoʻa ma waena o kahi helehelena lōʻihi me ka iwi occipital sloping a me kahi maka pōkole me kahi kumu iwi iwi haiki, e like me ka hōʻike ʻana ma PC3 a me PC9.Ma muli o ka nele o ka ʻikepili geoecological, hāʻawi kā mākou noiʻi i kahi wehewehe palena wale no kēia ʻike.ʻO kahi wehewehe hiki ke hoʻololi ʻia i kahi ʻano ʻokoʻa a i ʻole nā ​​kūlana meaʻai.Ma waho aʻe o ka hoʻololi ʻana i ka kaiaola, ua noʻonoʻo ʻia nā ʻokoʻa kūloko i ka mōʻaukala o ka heluna kanaka ma Northeast a me Asia Hikina Hema.No ka laʻana, ma ka hikina o Eurasia, ua kuhi ʻia kahi kumu hoʻohālike ʻelua-layer e hoʻomaopopo i ka hoʻopuehu ʻana o nā kānaka anatomically hou (AMH) ma muli o ka cranial morphometric data67,68.Wahi a kēia kumu hoʻohālike, ʻo ka "pae mua", ʻo ia hoʻi, nā pūʻulu kumu o Late Pleistocene AMH colonizers, ua ʻoi aku ka liʻiliʻi a i ʻole nā ​​​​moʻo pololei mai ka poʻe ʻōiwi o ka ʻāina, e like me nā Austro-Melanesians hou (p. First stratum)., a ma hope ua ʻike i ka hui nui ʻana o nā poʻe mahiʻai ʻākau me nā hiʻohiʻona ʻĀkau hikina akau (papa ʻelua) i loko o ka ʻāina (ma kahi o 4,000 mau makahiki aku nei).Pono e hoʻomaopopo ʻia ke ʻano cranial o Asia Hikina Hema i ka hoʻohana ʻana i ke ʻano hoʻohālike "ʻelua-layer", no ka mea, hiki ke hilinaʻi ʻia ke ʻano cranial o Asia Hema ma ka hoʻoilina genetic pae mua.
Ma ka loiloi ʻana i ka like like cranial me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana ʻāina i palapala ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā hiʻohiʻona homologous, hiki iā mākou ke ʻike i ka moʻolelo o ka heluna kanaka o AMF i nā hiʻohiʻona ma waho o ʻApelika.Nui nā ʻano hoʻohālike like ʻole "ma waho o ʻApelika" i manaʻo ʻia e wehewehe i ka hāʻawi ʻana i ka AMF e pili ana i ka ʻikepili skeletal a me genomic.ʻO kēia mau mea, hōʻike ʻia nā haʻawina hou ua hoʻomaka ka noho ʻana o AMH i nā wahi ma waho o ʻApelika ma kahi o 177,000 mau makahiki i hala 69,70.Eia naʻe, ʻaʻole maopopo ka hāʻawi ʻana i ka AMF ma Eurasia i kēia manawa, no ka mea, ua kaupalena ʻia nā wahi noho o kēia mau mōʻalihaku mua i ka Middle East a me ke Kaiwaenahonua kokoke i ʻApelika.ʻO ka hihia maʻalahi kahi noho hoʻokahi ma ke ala neʻe mai ʻApelika a hiki i Eurasia, e kāʻalo ana i nā pale ʻāina e like me ka Himalayas.ʻO kekahi kumu hoʻohālike e hōʻike ana i nā nalu o ka neʻe ʻana, ʻo ka mea mua i laha mai ʻApelika ma ke kahakai o ka moana India a hiki i Asia Hema a me Australia, a laila laha i ka ʻĀkau ʻEurasia.ʻO ka hapa nui o kēia mau haʻawina e hōʻoia i ka laha ʻana o AMF ma mua o ʻApelika ma kahi o 60,000 mau makahiki i hala.Ma kēia ʻano, ʻoi aku ka like o nā laʻana o Australasian-Melanesian (me Papua) me nā laʻana o ʻApelika ma mua o nā moʻolelo ʻāina ʻē aʻe i ka nānā ʻana i nā ʻāpana kumu o nā ʻano homology.Kākoʻo kēia ʻike i ke kuhiakau e kū pololei ana nā pūʻulu hoʻolaha AMF ma ka ʻaoʻao hema o Eurasia i ʻApelika22,68 me ka ʻole o nā loli morphological koʻikoʻi i ka pane ʻana i nā piʻi a i ʻole nā ​​kūlana koʻikoʻi ʻē aʻe.
E pili ana i ka ulu ʻana o ka allometric, ʻo ka nānā ʻana me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana ʻano i loaʻa mai kahi ʻikepili ʻokoʻa i hoʻohālikelike ʻia e ka nui o ka centroid i hōʻike i kahi ʻano allometric koʻikoʻi ma PC6 a me PC10.ʻO nā mea ʻelua e pili ana i ke ʻano o ka lae a me nā ʻāpana o ka maka, e lilo i mea liʻiliʻi i ka piʻi ʻana o ka nui o ke poʻo.Loaʻa kēia hiʻohiʻona i nā ʻĀkia Hikina Hikina a me ʻAmelika a he mau iwi poʻo nui.Kūʻē kēia ʻike i nā ʻano allometric i hōʻike mua ʻia ma kahi o ka lolo nui i ʻoi aku ka laulā o nā lobes mua ma ka ʻāina i kapa ʻia ʻo "Broca's cap", e hoʻonui ai i ka laula lobe frontal34.Ua wehewehe ʻia kēia mau ʻokoʻa e nā ʻokoʻa o nā pūʻulu hoʻohālike;Ua nānā kā mākou haʻawina i nā ʻano allometric o ka nui cranial holoʻokoʻa me ka hoʻohana ʻana i nā heluna kanaka hou, a ʻo nā haʻawina hoʻohālikelike e kamaʻilio i nā ʻano lōʻihi o ka hoʻomohala kanaka e pili ana i ka nui o ka lolo.
E pili ana i ka alometry maka, ua ʻike ʻia kahi noiʻi e hoʻohana ana i ka biometric data78 e hoʻopili liʻiliʻi paha ke ʻano o ka helehelena a me ka nui, ʻoiai ua ʻike kā mākou noiʻi e pili ana nā iwi poʻo nui me nā helehelena lōʻihi a haiki.Eia naʻe, ʻaʻole maopopo ka kūlike o ka ʻikepili biometric;Hōʻike nā hoʻokolohua regression e hoʻohālikelike ana i ka ontogenetic allometry a me static allometry i nā hopena like ʻole.Ua hōʻike pū ʻia kahi ʻano allometric i kahi ʻano iwi poʻo ma muli o ke kiʻekiʻe;akā naʻe, ʻaʻole mākou i kālailai i ka ʻikepili kiʻekiʻe.Hōʻike kā mākou haʻawina ʻaʻohe ʻikepili allometric e hōʻike ana i ka pilina ma waena o nā ʻāpana cranial globular a me ka nui o ka cranial nui no kēlā me kēia.
ʻOiai ʻaʻole pili kā mākou noiʻi i kēia manawa i ka ʻikepili i nā ʻano like ʻole i hōʻike ʻia e ke aniau a i ʻole nā ​​kūlana meaʻai e pili ana i ka morphology cranial, ʻo ka pūʻulu ʻikepili nui o nā hiʻohiʻona homologous 3D cranial surface i hoʻohana ʻia i kēia haʻawina e kōkua i ka loiloi ʻana i ka hoʻololi ʻana o ka morphological phenotypic.ʻO nā kumu kaiapuni e like me ka meaʻai, ke aniau a me nā kūlana meaʻai, a me nā mana kūʻokoʻa e like me ka neʻe ʻana, ka kahe ʻana a me ka genetic drift.
Aia i loko o kēia haʻawina he 342 mau ʻano iwi poʻo kāne i hōʻiliʻili ʻia mai 148 mau heluna kanaka ma 9 mau ʻāpana ʻāina (Papa 1).ʻO ka hapa nui o nā pūʻulu he mau hiʻohiʻona ʻōiwi maoli, aʻo kekahi mau hui ma ʻApelika, ʻĀkau Hikina/Southeast Asia a me ʻAmelika (i helu ʻia ma ka italic) ua wehewehe ʻia ma ke ʻano lāhui.Ua koho ʻia nā ʻano ʻano cranial he nui mai ka ʻikepili ana cranial e like me ka wehewehe ana cranial Martin i hāʻawi ʻia e Tsunehiko Hanihara.Ua koho mākou i nā iwi poʻo kāne ʻelele mai nā lāhui āpau o ka honua.No ka ʻike ʻana i nā lālā o kēlā me kēia pūʻulu, ua helu mākou i nā mamao Euclidean e pili ana i nā ana cranial 37 mai ka manaʻo o ka hui no nā poʻe āpau o kēlā hui.I ka nui o na hihia, ua koho makou i na laana 1-4 me ka mamao loa mai ka mean (Papa S4).No kēia mau pūʻulu, ua koho wale ʻia kekahi mau laʻana inā ʻaʻole lākou i helu ʻia ma ka ʻikepili ana Hahara.
No ka hoʻohālikelike helu helu, ua hui pū ʻia ka heluna kanaka 148 i nā ʻāpana ʻāina nui, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Papa 1. ʻO ka hui "Africa" ​​he mau laʻana wale nō mai ka ʻāina sub-Saharan.Ua hoʻokomo ʻia nā mea hoʻohālike mai ʻApelika ʻĀkau i ka "Middle East" me nā hiʻohiʻona mai West Asia me nā kūlana like.ʻO ka hui ʻĀkau Hikina Hikina he poʻe ʻaʻole ʻEulopa wale nō, a ʻo ka hui ʻAmelika he poʻe ʻAmelika ʻAmelika wale nō.Ma keʻano kūikawā, ua māhele ʻia kēia pūʻulu ma kahi ākea o ka ʻāina ʻĀkau a me ʻAmelika Hema, i nā ʻano like ʻole.Eia naʻe, ke noʻonoʻo nei mākou i ka laʻana US i loko o kēia ʻāpana ʻāina hoʻokahi, no ka moʻolelo demographic o nā ʻAmelika ʻAmelika i manaʻo ʻia no ka ʻĀkau Hikina Hikina o Asia, me ka nānā ʻole i nā neʻe he nui 80 .
Ua hoʻopaʻa mākou i ka ʻikepili ili 3D o kēia mau hiʻohiʻona iwi poʻo ʻokoʻa me ka hoʻohana ʻana i kahi scanner 3D hoʻonā kiʻekiʻe (EinScan Pro na Shining 3D Co Ltd, ka hoʻonā haʻahaʻa: 0.5 mm, https://www.shining3d.com/) a laila hana i kahi mesh.Aia ma kahi o 200,000–400,000 vertices ka kŘkohu mesh, a ua hoʻohana ʻia ka polokalamu i hoʻokomo ʻia e hoʻopiha i nā puka a me nā ʻaoʻao maʻemaʻe.
Ma ka ʻanuʻu mua, ua hoʻohana mākou i ka ʻikepili scan mai kekahi poʻo no ka hana ʻana i kahi hiʻohiʻona mesh skull mesh hoʻokahi me 4485 vertices (8728 polygonal faces).ʻO ke kumu o ka ʻāpana iwi poʻo, ʻo ia hoʻi ka iwi sphenoid, iwi kino petrous, palate, maxillary alveoli, a me nā niho, ua wehe ʻia mai ke kumu hoʻohālike mesh template.ʻO ke kumu, ʻaʻole i piha a paʻakikī paha kēia mau hale i kekahi manawa ma muli o nā ʻāpana ʻoi ʻoi a lahilahi paha e like me ka pterygoid surfaces a me nā kaʻina styloid, ka ʻaʻahu ʻana i ka niho a/a i ʻole nā ​​ʻāpana niho like ʻole.ʻAʻole i wehe ʻia ke kumu poʻo a puni ka foramen magnum, me ke kumu, no ka mea he wahi koʻikoʻi kēia no ka wahi o nā ami o ka ʻōpū a pono e loiloi ke kiʻekiʻe o ka iwi poʻo.E hoʻohana i nā apo aniani e hana i kahi hoʻohālikelike like ma nā ʻaoʻao ʻelua.Hana i ka isotropic meshing e hoʻololi i nā kiʻi polygonal e like me ka like me ka hiki.
Ma hope aʻe, ua hāʻawi ʻia nā ʻāina he 56 i nā vertices anatomically e pili ana i ke kumu hoʻohālike me ka hoʻohana ʻana i ka polokalamu HBM-Rugle.ʻO ka hoʻonohonoho ʻāina e hōʻoia i ka pololei a me ka paʻa o ke kūlana ʻāina a hōʻoia i ka homology o kēia mau wahi i ke kumu homology i hana ʻia.Hiki ke ʻike ʻia ma muli o ko lākou mau ʻano kikoʻī, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Pākuʻi Pākuʻi S5 a me ke Kiʻi S3.E like me ka wehewehe ʻana a Bookstein81, ʻo ka hapa nui o kēia mau ʻāina he mau ʻāina ʻo Type I aia ma ke kuʻekuʻe ʻana o nā hale ʻekolu, a ʻo kekahi mau hiʻohiʻona Type II me nā kiko o ka curvature kiʻekiʻe.Ua hoʻoneʻe ʻia nā ʻāina he nui mai nā kiko i wehewehe ʻia no nā ana cranial linear ma ka wehewehe ʻana a Martin 36. Ua wehewehe mākou i nā hiʻohiʻona like 56 no nā hiʻohiʻona scanned o 342 skull specimens, i hāʻawi lima ʻia i nā vertices anatomical e hoʻohua i nā kumu homology pololei ma ka ʻāpana aʻe.
Ua wehewehe ʻia kahi ʻōnaehana hoʻonohonoho poʻo-centric e wehewehe i ka ʻikepili scan a me ka laʻana, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi S4.ʻO ka mokulele XZ ka mokulele ʻo Frankfurt e hele ana ma kahi kiʻekiʻe loa (ka wehewehe ʻana a Martin: ʻāpana) o ka ʻaoʻao kiʻekiʻe o ka ʻaoʻao hema a me ka ʻākau o waho a me ka lae haʻahaʻa (ka wehewehe a Martin: orbit) o ​​ka ʻaoʻao haʻahaʻa o ka orbit hema. ..ʻO ke koʻi X ka laina e pili ana i ka ʻaoʻao hema a me ka ʻaoʻao ʻākau, a ʻo X+ ka ʻaoʻao ʻākau.Hele ka mokulele YZ ma waena o ka ʻaoʻao hema a me ke kumu o ka ihu: Y+ i luna, Z+ i mua.Hoʻonohonoho ʻia ka helu kuhikuhi (kumu: zero coordinate) ma ka huina o ka mokulele YZ (waena waena), mokulele XZ (plane Frankfort) a me ka mokulele XY (plane coronal).
Ua hoʻohana mākou i ka polokalamu HBM-Rugle (Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/) no ka hana ʻana i ke ʻano homologous mesh ma o ka hana ʻana i ka hoʻolike ʻana ma ka hoʻohana ʻana i 56 mau wahi ʻāina (ʻaoʻao hema o ke Kiʻi 1).ʻO ka ʻāpana lako polokalamu kumu, i hoʻomohala mua ʻia e ka Center for Digital Human Research ma ke Institute of Advanced Industrial Science and Technology ma Iapana, ua kapa ʻia ʻo HBM a he mau hana no ka hoʻopili ʻana i nā mamana me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāina a me ka hana ʻana i nā hiʻohiʻona mesh maikaʻi me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana ʻāpana82.Ua hoʻohui ka polokalamu polokalamu hou (mHBM) 83 i kahi hiʻohiʻona no ka hoʻopili ʻana i ke kumu me ka ʻole o nā pae ʻāina e hoʻomaikaʻi i ka hana kūpono.Hoʻohui ʻo HBM-Rugle i ka polokalamu mHBM me nā hiʻohiʻona hoʻohana hou aʻe me ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻōnaehana hoʻonohonoho a me ka hoʻololi ʻana i ka ʻikepili komo.Ua hōʻoia ʻia ka hilinaʻi o ka pololei o ka lako polokalamu ma nā haʻawina he nui52,54,55,56,57,58,59,60.
I ka hoʻokomo ʻana i kahi hoʻohālike HBM-Rugle me ka hoʻohana ʻana i nā makaʻāinana, ua kau ʻia ke kumu hoʻohālike mesh o ka template ma luna o ka ʻikepili scan target ma o ka hoʻopaʻa inoa paʻa ʻana ma muli o ka ʻenehana ICP (e hōʻemi ana i ka huina o nā mamao ma waena o nā pae ʻāina e pili ana i ka template a me ka ʻike scan target), a a laila ma ka hoʻololi ʻole ʻana o ka mesh e hoʻololi i ke kumu hoʻohālike i ka ʻikepili scan target.Ua hana hou ʻia kēia kaʻina hana kūpono i ʻekolu mau manawa me ka hoʻohana ʻana i nā waiwai like ʻole o nā ʻāpana kūpono ʻelua e hoʻomaikaʻi i ka pololei o ke kūpono.Hoʻopili kekahi o kēia mau ʻāpana i ka mamao ma waena o ke kumu hoʻohālike hoʻohālike a me ka ʻikepili scan i hoʻopaʻa ʻia, a ʻo kekahi e hoʻopaʻi i ka mamao ma waena o nā hōʻailona hōʻailona a me nā pae ʻāina.Ua māhele ʻia ke kŘkohu mesh template deformed me ka hoʻohana ʻana i ka cyclic surface subdivision algorithm 82 no ka hana ʻana i kahi kŘkohu mesh i hoʻomaʻemaʻe ʻia he 17,709 vertices (34,928 polygons).ʻO ka hope, ua kūpono ke kŘkohu kŘkohu template i hoʻokaʻawale ʻia i ka ʻikepili scan target e hoʻohua ai i ke ʻano homology.No ka mea ʻokoʻa iki nā wahi ʻāina mai nā mea i loko o ka ʻikepili scan target, ua hoʻoponopono maikaʻi ʻia ke ʻano homology e wehewehe iā lākou me ka hoʻohana ʻana i ka ʻōnaehana hoʻonohonoho poʻo i wehewehe ʻia ma ka pauku mua.ʻO ka awelika mamao ma waena o nā hōʻailona homologous like ʻole a me ka ʻikepili scan target ma nā laʻana āpau he <0.01 mm.Ua helu ʻia me ka hana HBM-Rugle, ʻo ka awelika ka mamao ma waena o nā helu ʻikepili homology a me ka ʻike scan target ʻo 0.322 mm (Paʻa S2 Pākuʻi).
No ka wehewehe ʻana i nā loli o ka cranial morphology, 17,709 vertices (53,127 XYZ coordinates) o nā ʻano homologous a pau i kālailai ʻia e ka ʻatikala kumu nui (PCA) me ka hoʻohana ʻana i ka polokalamu HBS i hana ʻia e ka Center for Digital Human Science ma ke Institute of Advanced Industrial Science and Technology., Iapana (mea kūʻai hoʻolaha: Medic Engineering, Kyoto, http://www.rugle.co.jp/).A laila ua hoʻāʻo mākou e hoʻopili i ka PCA i ka hoʻonohonoho ʻikepili unnormalized a me ka hoʻonohonoho ʻikepili i hoʻohālikelike ʻia e ka nui o ka centroid.No laila, hiki i ka PCA ma muli o ka ʻikepili nonstandardized ke ʻike maopopo i ke ʻano cranial o nā ʻāpana ʻāina ʻeiwa a hoʻomaʻamaʻa i ka wehewehe ʻana ma mua o ka PCA me ka hoʻohana ʻana i ka ʻikepili maʻamau.
Hōʻike kēia ʻatikala i ka helu o nā ʻāpana kumu i ʻike ʻia me ka hāʻawi ʻana i ʻoi aku ma mua o 1% o ka nui o ka ʻokoʻa.No ka hoʻoholo ʻana i nā ʻāpana koʻikoʻi ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokaʻawale ʻana i nā pūʻulu ma waena o nā ʻāpana ʻāina nui, ua hoʻohana ʻia ka loiloi hana hoʻokipa (ROC) i nā helu kumu (PC) me ka hāʻawi ʻoi aku ma mua o 2% 84.Hoʻopuka kēia hōʻuluʻulu ʻana i kahi pihi kūpono no kēlā me kēia ʻāpana PCA e hoʻomaikaʻi i ka hana hoʻohālikelike a hoʻohālikelike pono i nā ʻāpana ma waena o nā hui ʻāina.Hiki ke loiloi ʻia ke kiʻekiʻe o ka mana hoʻokae e ka wahi ma lalo o ka pihi (AUC), kahi e hiki ai i nā ʻāpana PCA me nā waiwai nui ke hoʻokaʻawale i waena o nā hui.Ua hana ʻia kahi hoʻāʻo chi-square e loiloi i ke kiʻekiʻe o ke koʻikoʻi.Ua hana ʻia ka loiloi ROC ma Microsoft Excel me ka hoʻohana ʻana i ka polokalamu Bell Curve no Excel (kahi 3.21).
No ka ʻike ʻana i nā ʻokoʻa ʻokoʻa o ka cranial morphology, ua hana ʻia nā scatterplots me ka hoʻohana ʻana i nā helu PC i hoʻokaʻawale maikaʻi loa i nā hui mai nā ʻāpana ʻāina nui.No ka wehewehe ʻana i nā ʻāpana nui, e hoʻohana i ka palapala ʻāina waihoʻoluʻu e ʻike i nā hiʻohiʻona hiʻohiʻona i hoʻopili pono ʻia me nā mea nui.Eia hou, ua helu ʻia nā hiʻohiʻona virtual o nā wēlau o nā koʻi koʻikoʻi kumu i loaʻa ma ± 3 mau hoʻokaʻawale maʻamau (SD) o nā helu ʻāpana kumu nui i helu ʻia a hōʻike ʻia i loko o ka wikiō hoʻohui.
Ua hoʻohana ʻia ʻo Allometry e hoʻoholo i ka pilina ma waena o ke ʻano o ke poʻo a me nā mea nui i loiloi ʻia i ka nānā ʻana PCA.Pono ka ʻikepili no nā mea nui me nā haʻawina> 1%.Hoʻokahi palena o kēia PCA, ʻaʻole hiki i nā ʻāpana hoʻohālikelike ke hōʻike pākahi i ke ʻano no ka mea ʻaʻole i hoʻopau ka hoʻonohonoho ʻikepili i hoʻonohonoho ʻole ʻia.Ma waho aʻe o ka hoʻohana ʻana i nā pūʻulu ʻikepili unnormalized, ua loiloi pū mākou i nā ʻano allometric me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana hapa PC e pili ana i ka ʻikepili nui centroid maʻamau i hoʻopili ʻia i nā mea nui me nā haʻawina> 1%.
Ua hoʻāʻo ʻia nā ʻano allometric me ka hoʻohana ʻana i ka hoohalike Y = aXb 85 ma kahi o Y ke ʻano a i ʻole ka like ʻana o kahi ʻāpana hiʻona, ʻo X ka nui kikowaena (Paʻa Paʻi S2), a he waiwai mau, a ʻo b ke koena allometric.Hoʻokomo maoli kēia ʻano hana i nā haʻawina ulu allometric i loko o ka geometric morphometry78,86.ʻO ka hoʻololi logarithmic o kēia kumu: log Y = b × log X + log a.Ua hoʻohana ʻia ka hoʻohālikelike hoʻihoʻi ʻana me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano huinahā liʻiliʻi no ka helu ʻana i ka a a me ka b.Ke hoʻololi ʻia ka Y (ka nui o ka centroid) a me ka X (nā helu PC) i ka logarithmically, pono kēia mau waiwai i ka maikaʻi;akā naʻe, aia i loko o ka pūʻulu koho no X nā waiwai ʻino.Ma ke ʻano he hopena, ua hoʻohui mākou i ka pōʻai i ka waiwai piha o ka hakina liʻiliʻi loa me 1 no kēlā me kēia hakina i kēlā me kēia ʻāpana a hoʻohana i ka hoʻololi logarithmic i nā hakina maikaʻi i hoʻololi ʻia.Ua loiloi ʻia ke koʻikoʻi o nā coefficient allometric me ka hoʻohana ʻana i ka hoʻāʻo t haumāna ʻelua-huelo.Ua hoʻohana ʻia kēia mau helu helu helu no ka hoʻāʻo ʻana i ka ulu allometric me ka hoʻohana ʻana i ka Bell Curves ma Excel lako polokalamu (version 3.21).
Wolpoff, MH Nā hopena o ke aniau ma nā puka ihu o ka iwi.ʻAe.J. Phys.Ke kanaka.29, 405–423.https://doi.org/10.1002/ajpa.1330290315 (1968).
Nā Beals, KL ʻO ke poʻo a me ke koʻikoʻi o ke aniau.ʻAe.J. Phys.Ke kanaka.37, 85–92.https://doi.org/10.1002/ajpa.1330370111 (1972).