Hominization tendencies in the evolution of primates in multidimensional modeling

• Autorzy: Sikorska-Piwowska Z. , Zalewska M. , Tomczyk J. , Dawidowicz A. L. , Mańkowska-Pliszka H.

Identyfikatory

DOI

10.14708/ma.v43i1.632

Warianty tytułu

PL

Tendencje hominizacyjne ewolucji naczelnych w wielowymiarowym modelowaniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The evolutionary radiation of primates determined many developmental paths among which there is a hominization tendency that leads to the emergence of the modern human. This evolution was studied on the basis of the measurements defining Morant and Sergi’s index [21], which were taken on 68 skulls of chosen adult monkeys, apes and fossil hominids. They were classified into 10 separate taxons. The skull measurements were analyzed with the help of the following methods: descriptive statistics and discriminant analysis, a method that enables spotting differences between the taxons studied on the basis of Mahalanobis distance. Moreover, analysis of variance, ANOVA, was applied as well as Tukey’s multiple comparisons and Kendall’s Ί rank correlation coefficient based on the difference in the probability of growth or decrease in one variable in relation to another one. As a result, the analysis performed showed that apes originate from the primitive forms related to the chimpanzee ( PAN taxon) and orangutan (PONGO taxon). The evolution of the baboon (PAPIO taxon) branched off form the line leading to humans at the orangutan (PONGO taxon). Gibbons are forms which differ from their evolutionary roots the most. Hominids, through their massive and gracile Australopithecus forms, led simultaneously to the emergence of Pithecanthropus, whose further evolution resulted in the neanderthal form. Modern humans have remained distinct from other primates due to simultaneous growth of cranial vault and height, which allowed for considerable brain development. This type of development can be regarded as a manifestation of a qualitative jump in the evolution of primates.

PL

Radiacja ewolucyjna naczelnych wyznaczyła wiele dróg rozwojowych a wśród nich tendencje hominizacyjną prowadzącą do powstania człowieka współczesnego. Ta ewolucja została zbadana na podstawie pomiarów tworzących wskaźnik Moranta i Sergiego [14], pobranych na 68 czaszkach wybranych małp i kopalnych hominidów w wieku adultus. Zostały one zakwalifikowane do dziesięciu odrębnych taksonów. Pomiary czaszek zostały opracowane przy użyciu statystyki opisowej i analizy dyskryminacyjnej, jako metody pozwalającej na wychwycenie różnic między badanymi taksonami co zostało przedstawione na podstawie odległości Mahalanobisa. Ponadto zastosowano analizę wariancji ANOVA wraz z porównaniami wielokrotnymi Tukeya oraz rangowy współczynnik korelacji Ί Kendalla oparty na różnicy prawdopodobieństwa wzrostu lub zmniejszania się jednej zmiennej pomiarowej względem drugiej. W wyniku przeprowadzonych analiz stwierdzono, że ewolucja małp człekokształtnych przebiegała od form prymitywnych, których cechy czaszki nawiązywały do zbadanych przez nas form taksonów szympansa i orangutana, a formą najbardziej odbiegającą od rdzenia ich ewolucji jest gibon. Ewolucja pawianów będzie odpowiednikiem rozwoju filogenetycznego form pośrednich prowadzących do formy orangutana. Tak więc cechy czaszki orangutana mają charakter preadaptywny, stanowiący punkt wyjścia zarówno dla małp człekokształtnych jak i zwierzokształtnych. Hominidy poprzez formy australopiteków masywnych i gracylnych doprowadziły równolegle do powstania pitekantropa, którego dalszy rozwój zaowocował w formie neandertalskiej. Człowiek współczesny pozostał odległy od wszystkich naczelnych poprzez równoczesny wzrost wysklepienia i wysokości mózgoczaszki, co pozwoliło na ogromny rozwój mózgu. Ten typ rozwoju jest wyrazem skoku jakościowego w ewolucji naczelnych.

Słowa kluczowe

EN

hominization tendencies in primate evolution; human roots; primate evolution model

PL

polifiletyczny rozwój naczelnych; sformalizowane taksony naczelnych; proporcje czaszki jako wykładnik ewolucji małp

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Matematyczne
• Czasopismo: Mathematica Applicanda
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 43, No. 1
• Strony: 77--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sikorska-Piwowska Z.

• Medical University of Warsaw, Department of Descriptive and Clinical Anatomy, Center of Biostructure Research, ul. Chałubińskiego 5, 02-004 Warszawa, Poland

autor

Zalewska M.

• Medical University of Warsaw, Department of the Prevention of Environmental Hazards and Allergology, Faculty of Health Sciences, Medical University of Warsaw, Poland 02-091 Warszawa, Poland.

autor

Tomczyk J.

• Cardinal Stefan Wyszyński University, Institute of Ecology and Bioethic, Dep. of Anthropology Cardinal Stefan Wyszyński University, Warsaw, Poland 01-091 Warszawa, Poland.

autor

Dawidowicz A. L.

• Jagiellonian University in Cracow, Faculty of Mathematics and Computer Science, ul. Łojasiewicza 6, 30-348 Kraków, Poland

autor

Mańkowska-Pliszka H.

• Medical University of Warsaw, Department of Descriptive and Clinical Anatomy, Center of Biostructure Research, ul. Chałubińskiego 5, 02-004 Warszawa, Poland.
• University of Natural Sciences and Humanities in Siedlce, Center of Dietetics, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

Bibliografia

• [1] V. Blażek, J. Brużek and M. F. Casanova, Plausible mechanisms for brain structural and size changes in human evolution. Collegium Antropologicum, 35, 949–955, 2011. PMID: 22053586 [PubMed]
• [2] L. Bolk, Die Enstehung des Menschenkinness. Verh. K. Akad. Westehensch 23, nr 5, 1926.
• [3] J.M. Chambers, T. J. Hastie, Statistical Models in S, Wadsworth & Brooks/Cole,1992
• [4] H. Coate, Overview of Great Apes under Endangered Species, Act. Animal Legal & Historical Center, Michigan State University College of Law, 2011. WebPage
• [5] P. Dalgaard, Introductory statistics with R. New York: Springer, 2nd Edition,2008.
• [6] R. Dalton, Fossil finger points to new human species. DNA analysis reveals lost relative from 40,000 years ago. Nature 464, pp.472-73, 2010
• [7] D. Falk, Brain evolution in Homo: the radiator theory, Behav. Brain Sci. 13: pp. 333–381, 1990.
• [8] C.P. Groves, Great Apes : Conflict of gene-pools, conservation and personhood, Perspective in human biology, vol.2: 31-36. Ed.: E.K. Ronsham and J. Freedman 1996. World Scientific Publishing Co PTE LTD Singapore, Nrw Jersey, London, Hongkong and the Center for Human Biology, The University of Western Australia
• [9] M. Henneberg and A. Saniotis, Evolutionary origins of human brain and spirituality, Anthrop. Anz. 67(4):427–438, 2009. doi: 10.1127/0003-5548/2009/0032.
• [10] M.G. Kendall, A New Measure of Rank Correlation. Biometrika, 30, 81-89,1938.
• [11] J. Koronacki, J. Ćwik, Statystyczne systemy uczące się, WNT 2005, ISBN 83-204-3157-3.
• [12] P.C. Mahalanobis, On the generalized distance in statistics, Proceedings of the National Institute of Sciences of India 2 (1): 49–55, 1936.
• [13] L.F. Marcus, E. Bello and A. Garcia-Valdecasas. Contributions to Morphometrics. Monografias Museo National de Ciencias Naturales, Madrid pp. 99-130, 1993
• [14] R. Martin and K. Saller, Lehrbuch der Anthropologie, Stuttgart: Gustav Fischer Verlag 1957.
• [15] R.G. Miller, Simultaneous Statistical Inference 2nd Ed. Springer Verlag New York,1981
• [16] C. Niemitz, The evolution of the upright posture and gait – a review and a new synthesis, Naturwissenschaften, 97(3) 241–263, 2010. doi: 10.1007/s00114-009-0637-3.
• [17] S. Panek, Metody statystyczne stosowane w opracowaniu materiałów antropologicznych, Zarys antropologii, Warszawa: PWN, 1962.
• [18] D. Pilbeam, The anthropoid postcranial axial skeleton: Comments on development, variation and evolution, Journal of Experimental Zoology Part B Molecular and Developmental Evolution 302B(3), 241–267, 2004. doi: 10.1002/jez.b.22.
• [19] R Development Core Team 2010 R: A language and environment for statistical computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051- 07-0, URL.
• [20] A. Schultz, A. Hofer and D. Starck, Postembryonic age changes, In Primatologia, Basel, New York: TJS Karger, 1956.
• [21] S. Sergi, Der Neanderthal Schadel von Montecirco, Anthrop. Anz. XVI, 1940.
• [22] O.G.G. Simpson . Principles of animal taxonomy 1-247 Columbia University Press. New York,1961
• [23] M. Singleton, Patterns of cranial shape variation in the Papionini (Primates: Cercopithecidae), Journal of human evolution 42, pp. 547–578, 2002. doi: 10.1006/jhev.2001.0539, PMID: 11969297 [PubMed].
• [24] P.H.A. Sneath and R.R. Sokal, Numerical taxonomy, The principles and practice of numerical classification, San Francisco: WH Freeman Co, 1973.
• [25] J.W. Tukey, The Philosophy of Multiple Comparisons, Statistical Science Vol 6(1), 100–116, 1991. pdf.
• [26] M.H. Wolpoff, Vertessöllös and the presapiens theory. Am. J. Phys. Anthropology, 35:209-16. University of Michigan. Ann. Arbor, Michigan 48104,1984.
• [27] H. Vallois, Ordre des Primates, Traite de Zoologie.17:2 Massomet C-ieEditeurs, Paris, 1955.
• [28] W.N. Venables and B.D. Ripley, Modern applied statistic with S. Cambridge, Fourth edition, Springer, New York, 2002.