《Journal of Human Evolution》：A new method for geometric analysis of mandibular features: A case study of Middle Pleistocene hominin upper condylar region
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下颌支形态是古人类学研究的中心问题，然而许多定量工作流程强调整体形状汇总，并未明确报告特定解剖曲线与表面的内在几何特征。研究人员提出一种自动化流程，从三维表面网格中提取切迹-髁突复合体的关键特征，将标本定位于解剖学定义的参照系中，并输出适用于可重复比较与下游统
下颌支形态是古人类学研究的中心问题，然而许多定量工作流程强调整体形状汇总，并未明确报告特定解剖曲线与表面的内在几何特征。研究人员提出一种自动化流程，从三维表面网格中提取切迹-髁突复合体的关键特征，将标本定位于解剖学定义的参照系中，并输出适用于可重复比较与下游统计的标准化对象级测量。研究人员在更新世与全新世古人类下颌/下颌支的混合样本中演示该方法。利用相关结构与主成分分析(principal component analysis, PCA)汇总协变关系，并采用基于置换的检验评估预设组在多变量空间中是否存在差异。总体而言，描述符冗余有限，仅一小部分表现出中度至强耦合，表明该流程捕获了局部下颌支几何中多个部分独立的方面。PCA表明变异性分布于若干维度而非由单一轴主导。在前两个主成分中，全新世标本形成相对紧凑的簇，而更新世标本分布更广，化石组间存在大量重叠。尽管存在重叠，在降维PCA空间中的置换检验检测到组别归属的显著效应，与保守的“全新世-更新世”转变及化石样本组内显著离散一致。
研究背景方面，过去二十年古遗传学在人类系统发育研究中取得重大进展，但其受保存条件限制，无法分析多数早更新世标本，而形态分析仍是研究演化中个体发生、生活史、人口与食谱等非遗传因素的唯一途径。当前形态分析方法分主观描述、距离角度测量、基于标志点的几何形态测量学(3DGM)三类。3DGM经广义Procrustes叠加分离形状与位置、朝向和尺度，但标准流程将标本表示为高维拼接坐标向量，主成分常由大尺度变异主导，特定显著特征信号分散于多轴，曲线、表面、平面作为连贯的一阶几何概念被忽视，内在几何描述符（如曲率剖面、与结构面关系）不作为主要输出。下颌因力学稳健、分类信息丰富且髁突-冠突-下颌切迹具分类意义，成为理想模型。中晚更新世黎凡特走廊化石记录呈现镶嵌与间断信号，传统形态方法在此产生竞争叙事，故研究人员开展本研究以补充性计算机视觉几何方法提取下颌切迹-髁突复合体为显式曲线、表面片与平面，报告其内在几何签名。
关键技术方法方面，样本含44个下颌支来自26件下颌，更新世组为高质量铸模（Mauer 1、Krapina J/K、Montmaurin 1、Qafzeh 9、Skhul V、Tabun II、Ternifine I、Zafarraya、Pe?tera cu Oase 1等），全新世组为以色列Wadi Makukh铜石并用期与Tel Dor奥斯曼时期原骨，经结构化光扫描获约0.2 mm点距网格，去牙、填洞、Laplacian平滑后统一预处理。流程先建准解剖坐标系（对称面由法向分布最小不对称估计），计算局部主曲率拟合三次函数，据曲率极值定位冠突点与切迹最低点，分割髁突并提取两条显式三维曲线：髁突上表面封闭界定曲线与下颌切迹嵴曲线，对曲线重采样得弧长参数化后算曲率（非负）、扭转(torsion, Frenet-Serret符号有向与绝对)、平面拟合误差RMSE，对髁突上表面片算面积归一化平均曲率，并算下颌-下颌支-髁突参照系间夹角及切迹-下颌支对称面偏离角，每支输出12个主变量加4个尺寸变量，左支镜像至右支系，以Kruskal-Wallis、Wilcoxon、Spearman、PCA与基于前四主成分得分欧氏距离的置换多元方差分析(PERMANOVA, 10,000次)统计。
研究结果部分，4. Results小节显示：全流程处理单件下颌双支约1–3分钟；叠加曲线可见全新世现代人群(moder human, MH)紧束、更新世中更新世古人类(MPH)与尼安德特人(Ne)包络更宽，AMH部分落入近期范围但髁-切迹前移附着似Ne，Ne切迹浅髁位高，MPH中Mauer极异、Ternifine近近期；下颌体积组间差异显著(p<0.0001)，MPH最大、MH最小；切迹曲线长组间p=0.0037（Ne最短），髁界定曲线长p<0.0001（MH最短），髁界定曲线长与下颌体积R2≈0.77、髁表面积与体积R2≈0.89，切迹曲线长与体积R2≈0.03。曲率扭转描述符中仅切迹绝对扭转(p=0.018, MPH>MH)与髁界定曲线曲率(p=0.0016, MH>MPH/Ne)组间显著；髁曲率与体积负关(R2≈0.31)，切迹绝对扭转与体积正关(R2≈0.31)；扭转方向性指数组间无差。髁上表面面积归一化平均曲率p<0.0001（MH最高）且与体积强负关(R2=0.69)；CondylarPlaneAngle、CondyleRamusAngle、MandibleRamusAngle组间部分差异。PCA前两轴全新世紧簇、更新世散叠，PERMANOVA基于PC1–PC4得组别显著效应。
讨论与结论翻译部分，研究人员指出该流程不替代基于标志点3DGM，而是将解剖曲线/表面作为显式测量对象补充之，描述符冗余低、捕获多独立局部几何方面；PCA变异性多轴分布，全新世紧、更新世散而置换检验仍检出组别效应，符合保守的全新世-更新世转变加化石组内大离散。对象级内在几何描述符（曲率、扭转、平面关系）在更新世-全新世比较中提供超越整体形状汇总的局部信息，对黎凡特等复杂化石记录的形态判定具方法学意义，限于小样本与铸模/原骨混合获取模式，结论作方法学演示而非种群史终判。论文发表于《Journal of Human Evolution》。
