现代人类后犬齿列形态变异的3D几何形态测量分析

《Scientific Reports》：3D geometric morphometric analysis of morphological covariation in the modern human postcanine dentition

　　

摘要

不同牙齿类型之间的三维形态协变模式分析较为罕见，但这对人类进化、牙科人类学和医学研究具有重要意义。我们利用几何形态测量学方法研究了后犬齿（不包括第三磨牙）在单个牙弓内及不同牙弓之间的形态协变关系。基于136名个体的526颗牙齿的微CT扫描数据，我们分析了牙本质冠部，重点关注了釉质-牙本质交界处（EDJ）的咬合面和颈部轮廓。在同一牙弓内，牙齿之间的相关性较高（下颌P3–P4对，r? = 0.89；上颌P3–P4对，r? = 0.81；上颌M1–M2对，r? = 0.86）。而在对立牙齿之间，相关性从最高的上下颌M1对（r = 0.90）到最低的上颌P4–下颌M1对（r = 0.58）不等。令人意外的是，一些非咬合牙齿之间也表现出较高的协变关系（下颌P3–上颌M2对，r? = 0.88）。具有相似咀嚼功能的牙齿类别之间也存在相对较高的协变关系：下颌P4–上颌M1对（r? = 0.79）和上颌P4–下颌M1对（r? = 0.77）。牙冠高度和相对比例被确定为驱动后犬齿形态协变的主要因素，且这些因素独立于异速生长效应。总体而言，同一牙弓内的形态整合程度高于对立牙齿之间的整合程度。这些结果为人类后犬齿的发育、系统发育和功能研究提供了基础数据，包括可能的表型-基因型关联。