福建漳平奇和洞发现的新石器时代早期人类头骨

2011年在福建漳平奇和洞发现的距今1万年左右的新石器时代早期人类遗骸"奇和洞III号",是迄今在福建地区发现的最早、最完整的古人类头骨,为探讨华南更新世晚期向全新世过渡阶段人类的体质特征及现代人群的形成与分化提供了重要的研究材料。本文对这件头骨进行了研究,奇和洞III号为35岁左右的男性个体,牙齿龋病严重,推测当时人类的经济模式主要以农耕为主。通过与更新世晚期柳江、山顶洞101号及14组新石器时代人类头骨的比较,发现奇和洞III号头骨兼有更新世晚期人类及新石器南、北方居民的混合体质特征:奇和洞III号头骨长而脑量大,似更新世晚期人类;其高而狭窄的面部、宽阔而低矮的鼻部,呈现出不同于南、北方人群的特殊体质特征。主成分分析显示,奇和洞III号与对比的新石器时代各组在头骨的测量数据上没有表现为明显的南、北地区间差异,但在头骨的测量指数或形状上存在时代和地区间的不同。本文研究为新旧石器过渡阶段人类体质特征的变异提供了进一步证据。     

3D虚拟复原精度的差异对头骨测量数值的影响——以Mimics软牛为例

近年来,根据三维软件虚拟复原的头骨来获取测量数据的方法被越来越多地应用在古生物,特别是古人类学的研究中,然而对于三维软件不同精度虚拟复原的头骨,其测量数值是否有差异,研究者并不是很清楚。本文以Mimics软件为例,根据其复原模型简化规则,选择未精简的最佳精度模型作为标准进行配对t检验或非参数检验,通过对43例云南人头骨的顶骨矢状弦长、颅周长、头盖部面积、乳突小房表面积、颅容量、乳突小房体积等六个测量项目的对比和分析,对Mimics软件低、中、高、最佳四种精度3D虚拟复原头骨间的测量差异进行了研究。结果显示：颅周长、头盖部面积、颅容量、乳突小房体积四项的所有简化精度模型的测量数据均与最佳精度模型测量数据的差异具有显著性;而除高精度组外,顶骨矢状弦长及乳突小房表面积的其余精度组测量数据均与最佳精度组差异具有显著性;此外,顶骨矢状弦长、颅周长、头盖部面积、颅容量的简化精度与最佳精度的测量差异占比均小于3%.而乳突小房表面积的低精度与最佳精度测量差异占比可超过50%,乳突小房体积的低精度与最佳精度测量差异占比可超过120%。这一结果提示我们,在测量Mimics复原的三维模型时,体量大差异小的测量项可以在较低精度的复原模型上进行测量;而对头骨内部腔窦这样体量小表面粗糙的结构,复原模型的精度选择及测量数据比较需要格外谨慎。     

枕骨三维形态在现生人群间的变异

与面颅、脑颅和颅底不同,枕骨与人群间遗传信息的关系不明确且研究较少。传统形态测量方法对枕骨的研究难以全面反映枕骨的形态信息。为更加精细地探究枕骨形态与人群的关系,本文以亚洲、非洲和欧洲地区的103例现生男性头骨为研究对象,通过三维几何形态测量和多元统计分析的方法对枕骨三维形态和异速生长模式在人群间的差异进行了研究。研究结果表明,枕骨的大小和形状在现生人群中具有显著差异,然而这种差异并不足以区分不同人群。现代人枕骨的三维形态具有较大的变异,主要表现在枕外隆凸点的突出程度、上下相对位置以及枕平面与项平面的比例,其次表现在星点位置在前后、内外以及上下方向上的变化,斜坡的倾角变化等方面。异速生长的分析表明,不同人群中存在不同的异速生长模式,但是非洲和欧洲人群也存在相似的趋势。本研究认为枕骨三维形态在反映人群间遗传关系上作用较小,支持枕骨形态可能更多受到功能和环境等因素的影响。     

山顶洞101号男性头骨的三维颅面复原

山顶洞101号头骨化石是东亚地区保存最为完整的化石之一,是探讨东亚地区现代人起源的重要研究材料。本文依据数据集中现生人的面部软组织平均分布,提出了计算机三维颅面复原方法,实现了101号头骨生前面貌的预测复原。主要包括三个步骤：首先使用CT完成了101号男性头骨和下颌骨仿制模型的三维重建。然后,利用计算机技术将现生人的面部软组织分布作为101号头骨的面部软组织分布,实现了颅面虚拟复原,并采用手工绘画技巧再现了复原面貌的形态特征。最后,提出了一种基于面部软组织分布和面貌统计形状模型的形态分析方法,实现了颅面复原结果的评估。山顶洞101号头骨的复原面貌具有头部较长、额头前倾、眉弓粗壮等特征,与101号头骨的几何形态基本一致。该技术再现了更新世晚期人类的脑颅及面部的形态特征,为古人类颅面复原的研究提供了技术支持和参考资料。     

阿塔普尔卡见闻

正北京时间7月21号的凌晨,跟随着刘武和吴秀杰研究员,笔者坐上了从北京飞往马德里的飞机,这次去西班牙的主要目的是参加在西班牙一座小城——布尔戈斯(Burgos)举办的古人类学国际交流会议,参观当地的人类化石发掘地点阿塔普尔卡(Atapuerca)遗址的发掘,同时参观西班牙国家人类演化研究中心(CENIEH)。阿塔普尔卡——欧洲人类的摇篮阿塔普尔卡遗址位于阿塔普尔卡山(Sierra de Atapuerca),距离布尔戈斯14公里,这座小     

现代人头骨断面轮廓的性别鉴定——基于几何形态测量的研究北大核心CSCDCSSCI

人类头骨在大小、粗壮度和形状上具有性别差异。长期以来,性别鉴定的方法主要是根据头骨的大小和粗壮度,用肉眼进行粗略观察。受研究方法的限制,忽略了头骨细微的解剖结构及形状差别。为获取头骨性别差异的更多信息,探究头骨断面轮廓的性别差异,本文选用距今300年左右墓葬出土的云南现代人成年男性和女性头骨各30例作为研究材料,利用3D激光扫描技术及逆向工程软件提取头骨断面的外轮廓信息,在此基础上,采用几何形态测量方法对头骨冠状面、矢状面的外轮廓形状的性别差异进行了比较。研究结果显示:男女头骨在冠状面、正中矢状面顶骨部、正中矢状面枕骨部的形状上性别差异不显著,而在正中矢状面额骨部的形状上差异显著。本文对于古人类学和体质人类学鉴定人类头骨的性别差异,以及探讨不同地区、不同时代人群头面部形状的变异具有一定的参考价值。     

陕西公王岭蓝田直立人内耳迷路的复原及形态特点

1964年在陕西公王岭发现的蓝田人头骨的形态比周口店直立人和印度尼西亚爪哇直立人原始,其厚重的骨壁及较小的脑量,落入了早期人属成员的变异范围。最新测年结果将蓝田人的生存年代从原先普遍接受的距今115万年提早到大约163万年前,接近能人和南方古猿生存年代变异范围的下限,蓝田人是迄今为止我国发现的有确定年代数据的最早的古人类化石。本文采用高分辨率CT技术对蓝田人的颞骨岩部进行了扫描,对骨性内耳迷路进行了3D虚拟复原,通过与和县直立人、欧洲古老型智人、早期人属成员、南方古猿非洲种、粗壮傍人和现代人内耳迷路的21项测量项目的对比和分析,结果显示蓝田人内耳迷路的测量数据与南方古猿非洲种最接近,其次为现代人和欧洲古老型智人,而与早期人属成员和粗壮傍人相差较大。主成分分析结果显示,蓝田人内耳迷路与早期人属成员、欧洲古老型智人、南方古猿非洲种及现代人都有重叠区域,距离最近的是南方古猿非洲种Sts 5,其次为和县直立人和南方古猿非洲种Sts 19,而与粗壮傍人距离较远。本文研究提供了中更新世中国古人类内耳迷路的形态数据,为进一步探讨蓝田人体质特征演化上的意义提供了参考资料。     

现代人头骨断面轮廓的性别鉴定——基于几何形态测量的研究

人类头骨在大小、粗壮度和形状上具有性别差异。长期以来,性别鉴定的方法主要是根据头骨的大小和粗壮度,用肉眼进行粗略观察。受研究方法的限制,忽略了头骨细微的解剖结构及形状差别。为获取头骨性别差异的更多信息,探究头骨断面轮廓的性别差异,本文选用距今300年左右墓葬出土的云南现代人成年男性和女性头骨各30例作为研究材料,利用3D激光扫描技术及逆向工程软件提取头骨断面的外轮廓信息,在此基础上,采用几何形态测量方法对头骨冠状面、矢状面的外轮廓形状的性别差异进行了比较。研究结果显示:男女头骨在冠状面、正中矢状面顶骨部、正中矢状面枕骨部的形状上性别差异不显著,而在正中矢状面额骨部的形状上差异显著。本文对于古人类学和体质人类学鉴定人类头骨的性别差异,以及探讨不同地区、不同时代人群头面部形状的变异具有一定的参考价值。