Metody antropologie I Mgr. Mikoláš Jurda, Ph.D. doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. Nemetrické znaky na lebce Variety, anomálie a anatomické abnormality Častěji výskyt, ale také stupeň rozvoje, méně často se vyskytující odchylky Antroposkopické znaky = hodnotíme vizuálním posouzením (někdy hmatem) 1) posuzujeme přítomnost/nepřítomnost (v souboru pak % výskytu) 2) řadíme do kategorií (většinou pořadová proměnná) Proč? o Popis variability populace o Odhad věku, odhad pohlaví, odhad populační afinity aj. o Posouzení příbuzenství o Populační rozdíly/vztahy Morfognostické znaky Vizuálně posuzované znaky Nemetrické znaky dané tvarem nebo stupněm rozvoje anatomické struktury informují o tvaru, obrysu nebo mohutnosti, mají kontinuální charakter Variety Morfoskopické znaky tvaru a prominence Velemínský P. (1999): Morfologické znaky na lidské kostře. In: M. Stloukal et al. Antropologie. Příručka pro studium kostry. Národní muzeum. Praha. S. 112-124. Variety a anomálie (epigenetické znaky) Hauser G., De Stefano G.F. (1989): Epigenetic Variants of the Human Skull. Schweizerbart, Stuttgart. Velemínský P. (1999): Morfologické znaky na lidské kostře. In: M. Stloukal et al. Antropologie. Příručka pro studium kostry. Národní muzeum. Praha. S. 125-167. Saunders S.R., Rainey D.L.(2008): Nonmetric Trait Variation in the Skeleton: Abnormalities, Anomalies, and Atavisms. In: M.A. Katzenberg, S.R. Saunders (Eds.) Biological Anthropology of the Human Skeleton. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. Chapter 17, 533-559. Jungerová J. (2012): Výskyt epigenetických znaků u historické českobudějovické populace. Diplomová práce. Brno: Masarykova univerzita. MANN, Robert W., David R. HUNT a Scott LOZANOFF, 2016. Photographic regional atlas of non-metric traits and anatomical variants in the human skeleton. Spingfield, Illinois, U.S.A: Charles C. Thomas, Publisher, Ltd. ISBN 978-0-398-09103-3. Literatura Variety a anomálie na zubech Hillson S (1996) Dental anthropology. Cambridge: Cambridge University Press Scott G.R. (2008): Dental Morphology. In: M.A. Katzenberg, S.R. Saunders (Eds.) Biological Anthropology of the Human Skeleton. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. Chapter 9, 265-298. Velemínský P. (1999): Morfologické znaky na lidské kostře. In: M. Stloukal et al. Antropologie. Příručka pro studium kostry. Národní muzeum. Praha. S. 125-167. Literatura Struktura je vždy přítomna – my hodnotíme její tvar nebo stupeň rozvoje, protože různé formy jsou v populaci poměrně časté Morfognostické znaky - popisné Alternativní přístup o míra rozvoje znaku měřením: tradiční morfometrie o tvar a orientace pomocí: 1. úhlů a indexů/poměrů, 2. geometrické morfometrie Hodnotíme vizuálním posouzením, příp. pohmatem, ale nikdy neměříme V některých případech přiřazujeme do kategorií s pomocí grafických škál. Ty jsou vytvořené na základě představ o rozsahu variability dané struktury o Tradičně považovány za více subjektivní – při malém počtu kategorií je velká pravděpodobnost chyby o Škála nemusí postihovat celý rozsah variability znaku o Škála nemusí dobře variabilitu členit – škály by měly být populačně specifické o Kresby nemusí být nejvhodnější pro přiřazení reálného objektu Morfognostické znaky – popisné - problémy Problémy nemají být důvodem k zamítnutí, ale naopak k co nejsprávnějšímu používání a zlepšení těchto metod o Když potřebujeme popsat kost rychle a bez použití specializovaného vybavení (velké množství materiálu, v terénu...) o Když to vyžaduje používaná metoda (nejčastěji metoda pro odhad pohlaví) o V textových popisech („Celkově malá lebka s protáhlou mozkovnou oválného tvaru, s výrazně vzad skloněným čelem, očnice jsou obdélníkovité, trojúhelníkovitá apertura piriformis a výrazný alveolární prognatismus horní čelisti...“) o Je to jeden z tradičních přístupů Morfognostické znaky – proč ano? Morfognostické znaky (1) Typ lebky (norma verticalis; Piontek 1985) 1. Dlouholebá – dolichokranní 2. Střednělebá – mesokranní 3. Krátkolebá – brachykranní Morfognostické znaky (2) Postavení arcus zygomaticus (norma verticalis; Martin & Saller 1957) 1. Oblouky přilehlé, zakryté mozkovnou – cryptozygia 2. Odstupující, viditelné oblouky - phenozygia 1. Elipsoidní 2. Ovoidní 3. Pentagoidní 4. Rhomboidní 5. Sphenoidní 6. Sferoidní 7. Birsoidní Morfognostické znaky (3) Obrys mozkovny/lebky (norma verticalis; Sergi 1918) 1. Klínovitý 2. Bombovitý 3. Domkovitý 4. Stanovitý 1. Klínovitý 2. Bombovitý 3. Přechod mezi 2 a 4 4. Domkovitý 5. Přechod mezi 4 a 6 6. Stanovitý 1 2 3 4 Morfognostické znaky (4 a 5) Obrys mozkovny/lebky (norma occipitalis; Haberer 1902) Hodnotí se na lebce ve frankfurtské horizontále 1. Svislé 2. Téměř svislé 3. Mírně ustupující 4. Středně ustupující 5. Silně ustupující Morfognostické znaky (6) Tvar pars frontalis / inclinatio frontale (norma lateralis; Michalski 1955) Hodnotí se na lebce ve frankfurtské horizontále 1. Zřetelně stoupající 2. Stoupající 3. Téměř horizontální 4. Sestupující 5. Zřetelně sestupující Morfognostické znaky (7) Tvar pars parietalis (norma lateralis; Michalski 1955) 1. Plochý 2. Klenutý 3. Klenutý až protažený 4. Protažený 5. Zalomený 6. Bathrocephalia Morfognostické znaky (8) Tvar pars occipitalis (norma lateralis; Gerasimov 1955) 1. Plochá 2. Slabě vyznačená 3. Střední 4. Výrazná 5. a 6. Velmi výrazná 1 2 3 4 5 6 Morfognostické znaky (9) Rozvoj protuberantia occipitalis externa (norma lateralis; Broca 1975) 1. Chybí 2. Naznačený 3. Malý 4. Střední 5. Velký Morfognostické znaky (10) Rozvoj tubera frontalia (Acsádi & Nemeskéri 1970) 1. Chybí 2. Naznačený 3. Malý 4. Střední 5. Velký Morfognostické znaky (11) Rozvoj tubera parietalia (Acsádi & Nemeskéri 1970) 1. Velmi malý 2. Malý 3. Střední 4. Velký 5. Velmi velký Morfognostické znaky (12) Rozvoj processus mastoideus (n. lateralis a n. frontalis; Vlček 1971) 1. Velmi slabá 2. Slabá 3. Střední 4. Silná 5. Velmi silná Morfognostické znaky (13) Rozvoj crista supramastoidea (norma lateralis; De Villiers 1968) 1. Plochá 2. Slabě vyznačena 3. Střední 4. Výrazná 5. a 6. Masivní Morfognostické znaky (14) Rozvoj v oblasti bodu glabela (norma lateralis; Broca 1875) 1. Chybí 2. Naznačený 3. Střední 4. Vyklenutý 5. Prominující Morfognostické znaky (15) Rozvoj arcus superciliaris (norma lateralis; Eickstedt 1944) 1. Chybí 2. Naznačený 3. Střední 4. Vyklenutý 5. Prominující Morfognostické znaky (16) Rozvoj arcus superciliaris (norma frontalis; Vlček 1971) 1. Nízká 2. Střední 3. Vysoká Morfognostické znaky (17) Výška pars nasalis ossis frontalis (norma frontalis; Gerasimov 1955) 1. Přímý 2. Patrný zářez 3. Hluboký zářez Morfognostické znaky (18) Nasofrontální přechod (norma lateralis; Gerasimov 1955) 1. Přímý 2. Lehce stupňovitý 3. Silně stupňovitý 1 2 3 Morfognostické znaky (19) Průběh sutura frontonasalis (norma frontalis) 1 2 3 4 5 6 7 8 Morfognostické znaky (20) Tvar ossa nasalia (norma frontalis; Borovanský 1936) 1. Konvexní 2. Konvexní 3. Přímý 4. Konkávní 5. Konkávní 6. Konkávní 7. Konkávní Morfognostické znaky (21) Profil ossa nasalia (norma lateralis; Borovanský 1936) 1 2 3 4 5 1. Trojúhelníkovitý 2. Úzce oválný 3. Srdcovitý 4. Eliptický 5. Kruhovitý Morfognostické znaky (22) Tvar apertura piriformis (norma frontalis; Strouhal & Jungwith 1984) 1. Forma infantilis – dolní okraj apertura piriformis je nevýrazný a zakulacený 2. Fossa praenasalis – dolní okraj apertura piriformis přechází do nevýrazně ohraničené mělké jamky 3. Forma anthropina – dolní okraj apertura piriformis je tvořen výraznou ostrou hranou 4. Sulcus preanasalis – dolní okraj apertura piriformis přechází do mělkého žlábku, který se směrem k špičákovým alveolům postupně vytrácí 1 2 3 4 Morfognostické znaky (23) Margo inferior aperturae piriformis (norma frontalis; Hovorka 1893) 1. Nepatrná 2. Malá 3. Střední 4. Zřetelná 5. Velká 1 2 3 4 5 Morfognostické znaky (24) Rozvoj spina nasalis anterior (norma lateralis; Broca 1875) Hodnotíme aspektivně a hmatem: 1. Velmi ostré 2. Ostré 3. Přechodné 4. Slabě zaoblené 5. Oblé 1 2 3 4 5 Morfognostické znaky (25) Charakter margo supraorbitalis (ostrý/tupý) 1. Okrouhlý 2. Obdélníkovitý 3. Kosočtverečný 4. Šikmě obdélníkovitý 5. Lichoběžníkový 6. Elipsovitý 7. Obráceně lichoběžníkový 1 2 3 4 5 6 7 Morfognostické znaky (26) Tvar aditus orbitae (norma frontalis; Kurýrová 1928) 1. Téměř vodorovná 2. Lehce skloněná 3. Silně skloněná Morfognostické znaky (27) Podélná osa očnice (norma frontalis; Gerasimov 1955) 1. Očnice šikmá 2. Očnice svislá 1 2 Morfognostické znaky (28) Postavení očnice (norma lateralis; Gerasimov 1955) 1. Směr dovnitř očnice 2. Směr ven z očnice 1 2 Morfognostické znaky (29) Směr mediálního horního hřebínku okraje očnice (norma lateralis) 1. Výrazně prognátní 2. Prognátní 3. Mesognátní 4. Ortognátní 5. Výrazně ortognátní 6. a 7. Ústup alveolárního oblouku po ztrátě zubů Morfognostické znaky (30) Alveolární prognatismus (norma lateralis; Michalski 1955) 1. Není vytvořena 2. Mělká 3. Střední 4. Zřetelná 5. Hluboká 1 2 3 4 5 Morfognostické znaky (31) Fossa canina (norma frontalis; Michalski 1955) 1. Elipsoidní 2. Parabolický 3. U-forma 4. Trapezoidní 5. Hyperboloidní 6. Tetragonoidní Morfognostické znaky (32) Tvar alveolárního oblouku (norma basalis; Zubov 1968) 1. Šikmé 2. Víceméně svislé 1 2 Morfognostické znaky (33) Postavení (sklon) os zygomaticum (norma lateralis; Gerasimov 1955) 1. Malé 2. Střední 3. Velké 1 2 3 Morfognostické znaky (34) Rozvoj tuberculum postglenoidale (norma lateralis; Movsesjan et al. 1975) Úzký výběžek, oddělující postranní část fossa mandibularis od předního okraje pars tympanica spánkové kosti 1. Chybí 2. Malé 3. Střední 4. Výrazné 5. Velmi velké Morfognostické znaky (35) Rozvoj tuberculum marginale (norma lateralis; Vlček 1971) 1. Zaoblený 2. Vpředu zploštělý 3. Se dvěma výraznými hrbolky 4. Se dvěma hrbolky blíže k sobě 5. S jednoduchým výrazným hrbolkem Morfognostické znaky (36) Průběh předního okraje dolní čelisti (norma verticalis; Vlček 1971) 1. Elipsoidní 2. Parabolický 3. U-forma 4. Trapezoidní 5. Hyperboloidní 6. Tetragonoidní Morfognostické znaky (37) Tvar alveolárního oblouku dolní čelisti (norma verticalis) 1. Brada zakulacená, hladká, tubera nejsou vytvořena 2. Pyramidový typ - lehce vyznačená tubera, ohraničující nevýraznou trojbokou pyramidu 3. Střední prominující vyvýšenina (plošně rozšířený trojúhelník) 4. Tubera zřetelná, ztluštění tvaru obráceného T (rozšířený vystouplý trojúhelník) 5. Mohutná brada, výrazná tubera jsou spojena kostním valem 1 2 3 4 5 Morfognostické znaky (38) Rozvoj protuberantia mentalis (norma frontalis; Vlček 1971) 1. Ustupující dozadu 2. Svislá 3. Slabě vystupující 4. Středně vystupující 5. Silně vystupující dopředu Morfognostické znaky (39) Profil brady (norma lateralia; Eickstedt 1944) 1. Hladký 2. Téměř hladký 3. Slabě vystupující 4. Vystupující 5. Silně vystupující, drsný povrch 1 2 3 4 5 Morfognostické znaky (40) Charakter angulus mandibulae (norma frontalis; Acsádi & Nemeskéri 1970) Z vertikálního pohledu hodnotíme vztah obou částí 1. Patrná široká alveolární plocha, brada není viditelná 2. Alveolární plocha je širší než viditelná bradová oblast 3. Alveolární a bradová oblast jsou přibližně stejně zastoupeny 4. Alveolární oblast je užší než bradová partie 5. Viditelná je pouze bradová partie Morfognostické znaky (41) Zastoupení bradové a alveolární partie (norma verticalis; Borovanský 1936) Obecné znaky variet (Velemínský P. 1999) o nízký výskyt v populaci o výrazná dědičná složka: polygenní!!! o ale také pod vlivem vnitřním a vnějším (proto spíše heritabilita) o nemají klinický význam (nijak nositeli neškodí), i když mohou být spojeny s určitými chorobami o variabilita je kvazi-kontinuální (spojitost jen zdánlivá – mezi projevy není plynulý přechod) Variety, anomálie a atavismy Celkově jde o značně heterogenní skupinu znaků, některé jsou proto někdy uváděny mezi morfognostickými znaky. Rozlišeno cca 200 na lebce a cca 200 na postkraniálním skeletu ... (Saunders 1989) Variety jsou v odborné literatuře označovány různými způsoby, které zohledňují různé jejich vlastnosti (Saunders, Rainey 2008) anomalies morphological variants minor skeletal variants nonmetric variants nonmetric traits nonmetrical variants quasi-continuous variants dictrete traits discreta discontinuous traits treshold characters epigenetic polymorphisms epigenetic variants atavisms variet Variety – historické názvy Hyperostotické znaky o nadměrná osifikace struktur, které jsou běžně ve formě chrupavky, vazů nebo jiných vazivových útvarů (pleny mozkové) Hypoostotické znaky o dány nekompletní osifikací nebo zastavením/opožděním vývoje, odrážejícím pak nedospělý nebo embryonální stav Nadpočetné švy klenby lební Otvory, kanály a žlábky po cévách a nervech Variace kraniovertebrální hranice Variety – základní rozdělení (Saunders a Rainey 2008) Spinální znaky Prominující kostěné výběžky Variace kloubních ploch Defekty metamerie Ostatní Závislost na pohlaví Řada znaků má odlišné frekvence u mužů a žen; hypoostotické se vyskytují více u žen, hyperostotické více u mužů. V mnoha znacích ale závislost na pohlaví nebyla potvrzena na jiné populaci nebo byla opačná. Závislost na pohlaví by mohla být dána mírou osifikace a robusticitou, ale nemusí to platit úplně vždy, závislost na velikosti nebyla prokázána (hyperostotické znaky nejsou obecně spojeny s velkými kostmi a hypoostotické s malými). Závislost na věku Některé znaky jsou zcela na věku nezávislé (sulcus frontalis), jiné jsou nezávislé na věku po dosažení dospělosti (ossicula suturarum). Bilateralita Žádný bilaterální znak se nevyskytuje pouze jednostranně nebo pouze oboustranně, ale mnohdy je statistiky častější výskyt na levé nebo na pravé straně. Společný výskyt Většinou ne, někdy koreluje výskyt znaků s podobnou morfogenezí (torus mandibularis a torus maxillaris), svědčí o společných genetických faktorech. Variety – vlastnosti Srovnání populací, migrační procesy Příbuzenské vztahy na pohřebištích, v menších skupinách Variety – použití Málo řešen je vliv pohlaví, věku a stranových rozdílů Základní údaje o různé názvy: metopismus, caput cruciatum, sutura mediofrontalis o funkčně umožňuje růst lebky, ale méně než ostatní švy (podle některých studií jsou lebky s metopismem širší) o silná genetická složka, pp. polygenní, populace se ale v dědivosti liší o vysoký výskyt u mentálně retardovaných dětí (18%) Sutura metopica Ontogeneze o při narození obě části čelní kosti odděleny (sutura interfrontalis) o do 3 let (nejpozději do 8 let) obliteruje o perzistence v dospělosti = metopismus o mezi 30 a 40 lety může u některých lidí dále obliterace postupovat, u mnoha však už ne Je třeba odlišovat od: sutura supranasalis (je sekundárního původu) fissura metopica (zbytek velkého fontikulu) sutura parametopica sulcus frontalis (otisk nervus supraorbitalis) Částečný parietální metopismus Sutura metopica Je třeba odlišovat od: sutura supranasalis (je sekundárního původu) fissura metopica (zbytek velkého fontikulu) sutura parametopica sulcus frontalis (otisk nervus supraorbitalis) Sutura metopica Krátký, silně zvlněný šev směřující od nasionu kraniálně ke glabelle. Pozůstatek čelního švu. Je třeba odlišovat od: sutura supranasalis (je sekundárního původu) fissura metopica (zbytek velkého fontikulu) sutura parametopica sulcus frontalis (otisk nervus supraorbitalis) Sutura metopica Pozůstatek metopické fontanely ve formě nepravidelného krátkého švu umístěného pod čelními hrboly. Je třeba odlišovat od: sutura supranasalis (je sekundárního původu) fissura metopica (zbytek velkého fontikulu) sutura parametopica sulcus frontalis (otisk nervus supraorbitalis) Sutura metopica Šev probíhající zhruba rovnoběžně se sutura metopica, směřuje od sutura coronalis k očnici. Je třeba odlišovat od: sutura supranasalis (je sekundárního původu) fissura metopica (zbytek velkého fontikulu) sutura parametopica sulcus frontalis (otisk nervus supraorbitalis) Sutura metopica Žlábek na čelní kosti probíhající mezi linea temporalis a tuber frontale směrem k očnici (příloha č. 14); u živého v něm probíhá supraorbitální nerv. 1. Sutura metopica pouze pouze nasální metop. nepřítomen % nasální % parietální % i parietální % úplný % celkem % záznam IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII III N N II číselně 26 83,9 3 9,7 N 0 N 0 2 6,5 5 16,1 Metopismus hodnotíme (každé pohlaví zvlášť) ve dvou stupních Záznam: všechny lebky dohromady jako populační vzorek (např. jedno pohřebiště): částečný úplný nasální parietální nasální i parietální Sutura metopica Otvory a zářezy na různých místech horního okraje očnice (mediolaterálně) Otvory musejí být průchozí do očnice Pokud je otvorů/zářezů více - multiplex Suturae ossae supraorbitales Frontale - zhruba na rozhraní mediální a prostřední třetiny horní hrany očnice, slouží k průchodu arterií a nervů. Pokud je otvorů/zářezů více - multiplex Supraorbitale – přibližně na rozhraní střední a laterální třetiny horního okraje očnice (přílohy č. 14, 20), slouží k průchodu arterií a nervů Výběžek z fovea trochlearis, vzniklý osifikací vazu musculus obliquus bulbi superior Zdroj: FRVŠ F2866/2003 Spina trochlearis Ossiculum internasalis Vsuté kůstky v dolní partii internasálního švu Variety horní čelisti Sutura infraorbitalis Šev povrchově sledující průběh canalis infraorbitalis. Může být vytvořen po celé jeho délce nebo pouze na facies orbitalis či facies anterior maxilly Foramen infraorbitale – partitum – přepažený – multiplex – zmnožením faciálního vyústění canalis infraorbitalis vznikají dva a více otvůrků mezi dolním okrajem očnice a fossa canina Variety horní čelisti Krátký, oboustranně se vyskytující šev, vycházející z obou bodů asterion a směřující transverzálně. Šupinu kosti týlní nikdy nerozděluje Variety kosti týlní – sutura mendosa Ossiculum lambdae Kůstka/kůstky různé velikosti a tvaru v oblasti zadní fontanely Os Incae Kost vzniklá oddělením horní části šupiny od dolní partie švem a jejím případným dalším rozdělením Variety lambdového švu Variety lambdového švu Ossiculum asterii Kůstky v místě styku tří švů Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Sutura squamomastoidea Částečná nebo úplná perzistence švu oddělujícího pars mastoidea a pars squamosa kosti spánkové Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Variety kosti spánkové Os epiptericum Jedna nebo více kůstek v oblasti týlní fontanely Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Variety kosti spánkové Depressio biparietalis circumscripta Oboustranné zeslabení temenních kostí Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Variety kosti temenní Foramen parietale Jeden, dva nebo více otvůrků vytvořených v blízkosti sutura saggitalis Absence je ojedinělá Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Variety kosti temenní Variety kosti temenní Os/ossiculum bregmaticum Vsutá kůstka v bodě bregma Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Torus maxillaris Kostní val na palatinálním alveolárním okraji horní čelisti, především v oblasti stoliček Zesílení může být plynulé nebo ve formě několika samostatných okrouhlých vypouklin Torus palatinus Kostní val orientovaný podél mediánního švu na tvrdém patře Může být po celé délce, ale také krátký a rozdělený na více částí Torus palatinus Torus maxillaris Variety horní čelisti a. přímé transverzální b. přímé transverzální se dvěma posteriorně orientovanými konvexitami asi ve stejné vzdálenosti od střední roviny c. přímé transverzální s výraznou posteriorní protrusí ve střední rovině d. posteriorně konvexní e. nepravidelné s posteriorní protrusí ve střední rovině f. transverzální s výraznou anteriorní protrusí ve střední rovině g. celkově anteriorně konvexní h. pravoúhlé anteriorně konvexní a b c d e f g h Všechny formy mohou být symetrické nebo asymetrické (ve střední rovině se liší o více než dva milimetry) Sutura palatina transversa a b c d e f g h Sutura palatina transversa Foramen mentale Běžně se vyskytující otvor na vnější ploše dolní čelisti Někdy částečně nebo úplně rozdělen (foramen mentale bipartitum) nebo s přídatnými otvůrky (foramen mentale accessorium) Zdroj: VRKOČ - Virtuální učebnice pro studium morfologie kostry člověka Variety dolní čelisti Torus mandibularis Kostní val na vnitřní ploše dolní čelisti Ponticulus mylohyoideus Přemostění mylohyoidního žlábku Zdroj: Wikipaedia Variety dolní čelisti (Velemínský 1999, upraveno podle Hauser, De Stefano 1989) variety Variety lebky v norma frontalis Variety lebky v norma lateralis (Velemínský 1999, upraveno podle Hauser, De Stefano 1989) Variety lebky v norma occipitalis (Velemínský 1999, upraveno podle Hauser, De Stefano 1989) Variety lebky v norma verticalis (Velemínský 1999, upraveno podle Hauser, De Stefano 1989) Variety lebky v norma basalis (Velemínský 1999, upraveno podle Hauser, De Stefano 1989)