Анатомия черепа человека: различия между отделами в сохранении сигналов популяционной истории и климата

Морфологию черепа широко используют для реконструкции эволюционных связей, однако её надёжность при отражении филогении и истории популяций вызывает сомнения. Считается, что некоторые отделы черепа, особенно лицо и мозговой череп, подвержены влиянию среды и склонны к конвергентным изменениям. Другие, например височная кость, по-видимому, точнее отражают филогенетические связи. Проверить эти гипотезы напрямую стало возможно лишь с появлением крупных массивов генетических данных. Немногочисленные исследования человеческих популяций дали интересные, но, возможно, противоречивые результаты — отчасти из-за различий в методах и малого числа изученных популяций. В этой работе с помощью методов трёхмерной геометрической морфометрии мы напрямую проверили, насколько форма и размер черепа, а также взаимное положение и ориентация его отделов позволяют проследить историю популяций и климатические условия. Морфологические расстояния между 13 современными популяциями человека рассчитали по четырём наборам трёхмерных данных об анатомических ориентирах: форме лица, мозгового черепа и височной кости; форме и взаимному положению отделов; общей форме черепа; центроидных размерах. Эти расстояния сопоставили с нейтральными генетическими и климатическими расстояниями между теми же или близкими по составу популяциями. Форма мозгового черепа и височной кости отражает нейтральные генетические расстояния, а форма лица — климатические; связь центроидного размера с климатом слабая. Взаимное положение и ориентация отделов черепа, по-видимому, не коррелируют ни с одним из этих факторов. Поскольку разные отделы черепа в неодинаковой степени сохраняют сигналы популяционной истории и климата, при использовании анатомии черепа для реконструкции филогенетических связей необходима осторожность.