Морфометрия


Морфометрия (от греческого μορϕή morphe , «форма, форма» и -μετρία metria , «измерение») или морфометрия [5] относится к количественному анализу формы , концепции, охватывающей размер и форму. Морфометрический анализ обычно проводится на организмах и полезен для анализа их летописи окаменелостей, влияния мутаций на форму, изменений формы в процессе развития, ковариаций между экологическими факторами и формой, а также для оценки количественно-генетических параметров формы. Морфометрию можно использовать для количественной оценки признака, имеющего эволюционное значение, и, обнаружив изменения в форме, сделать некоторые выводы об их онтогенезе ., функция или эволюционные отношения. Основная цель морфометрии - статистическая проверка гипотез о факторах, влияющих на форму.

«Морфометрия» в более широком смысле также используется для точного определения местоположения определенных областей органов, таких как мозг, [6] [7] и для описания формы других вещей.

Обычно выделяют три основных подхода к формированию: традиционная морфометрия, морфометрия на основе ориентиров и морфометрия на основе контуров.

Традиционная морфометрия анализирует длины, ширины, массы, углы, отношения и площади. [8]В целом традиционные морфометрические данные представляют собой измерения размеров. Недостаток использования многих измерений размера заключается в том, что большинство из них будут сильно коррелированы; в результате, несмотря на множество измерений, независимых переменных мало. Например, длина большеберцовой кости зависит от длины бедренной кости, а также от длины плечевой и локтевой костей и даже от размеров головы. Тем не менее, традиционные морфометрические данные полезны, когда особый интерес представляют абсолютные или относительные размеры, например, при изучении роста. Эти данные также полезны, когда измерения размеров имеют теоретическое значение, например, масса тела, площадь поперечного сечения и длина конечностей в исследованиях функциональной морфологии. Однако у этих измерений есть одно важное ограничение: они содержат мало информации о пространственном распределении изменений формы в организме. Они также полезны при определении степени воздействия определенных загрязняющих веществ на человека. К этим показателям относятся гепатосоматический индекс, гонадосоматический индекс, а также факторы состояния (shakumbila, 2014).

В геометрической морфометрии на основе ориентиров пространственная информация, отсутствующая в традиционной морфометрии, содержится в данных, потому что данные представляют собой координаты ориентиров : дискретные анатомические локусы, которые, возможно, гомологичны у всех индивидуумов в анализе (т. е. их можно рассматривать как одинаковая точка в каждом образце в исследовании). Например, место пересечения двух конкретных швов является ориентиром, как и пересечение жилок на крыле или листе насекомого или отверстия., маленькие отверстия, через которые проходят вены и кровеносные сосуды. Исследования на основе ориентиров традиционно анализировали 2D-данные, но с ростом доступности методов 3D-визуализации 3D-анализ становится все более осуществимым даже для небольших структур, таких как зубы. [9] Поиск достаточного количества ориентиров для исчерпывающего описания формы может быть затруднен при работе с окаменелостями или легко повреждаемыми образцами. Это связано с тем, что все ориентиры должны присутствовать во всех образцах, хотя можно оценить координаты отсутствующих ориентиров. Данные для каждого человека состоят из конфигурации ориентиров.


Размер родов вымершего семейства птиц Confuciusornithidae по сравнению с человеком (рост 1,75 метра). А. Чанченгорнис . По голотипу . [1] Б. Конфуциусорнис . По нескольким экземплярам примерно одинакового размера. [2] К. Эоконфуциусорнис . На основе голотипа IVPP V11977. [3] [4]
Измерение длины панциря болотных черепах .
Стандартные промеры птиц
Жук Onymacris unguicularis с ориентирами для морфометрического анализа
Наложение прокруста
Результаты анализа основных компонентов, выполненного на контурном анализе некоторых зубцов телодонта .