Diachronní změny morfologie lebky

• Thesis title in Czech: Diachronní změny morfologie lebky
• Thesis title in English: Diachronic changes of the skull morphology
• Academic year of topic announcement: 2023/2024
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Anthropology and Human Genetics (31-110)
• Supervisor: RNDr. Šárka Bejdová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 02.01.2024
• Date of assignment: 03.01.2024
• Confirmed by Study dept. on: 22.01.2024
• Advisors: prof. RNDr. Jana Velemínská, Ph.D.

Guidelines

Metody biomedicínské antropologie II
3D zobrazovací metody aplikované v antropologii
Základní metody kosterní antropologie
Základy biostatistiky

Preliminary scope of work

Lidská lebka je nejkomplexnějším regionem kostry (Sampson, Montgomery, & Henryson, 1991). Může být popsána jako komplikovaný systém kostí propojených švy (Esteve-Altava, Marugán-Lobón, Botella, Bastir, & Rasskin-Gutman, 2013) . Její funkcí je především ochrana mozku a smyslových orgánů. Podporuje ale také struktury, které souvisejí s příjmem a zpracováním potravy, smyslovým vnímáním, dýcháním, procesem tvorby řeči i s termoregulací (Lieberman, 2008; Šmahel, 2001). Její složitá morfologie je výsledkem vlivu genetické složky i vnějšího prostředí (Lieberman, 2008) a do značné míry je ovlivněna její modularitou (Esteve-Altava et al., 2013). Ovlivňují ji neutrální evoluční procesy jako jsou mutace, genový tok a genetický drift a na druhé straně přírodní výběr a fenotypová plasticita (Djordjevic, Zhurov, & Richmond, 2016; Harvati & Weaver, 2006). Každá její část nebo modul je závislá na vnějších a genetických faktorech v různé míře. Lebeční báze a klenba je více ovlivněna genetickým pozadím dané populace, kdežto obličejový skelet je výrazněji ovlivněn vnějším prostředím, ve kterém populace žije (Harvati & Weaver, 2006).
Mezipopulační variability se může projevovat jak v prostoru při porovnávání různě geograficky vzdálených populací, tak v čase u populací oddělených nějakým časovým úsekem. Podle dosavadních výzkumů bylo zjištěno, že v 11. až 13. století se v celé Evropě objevuje výrazná brachycefalizace lebek (Dohnalíková, Dušek, & Novotný, 1997; Stloukal, 1999; Vondráková, 1900). Evropské populace, které měly do té doby dolichokranní nebo mesokranní lebky, se změnily na výrazně brachykranní. Tyto změny bývají vysvětlovány několika důvody. První z nich, méně pravděpodobný, se týká migrací. Ve 12. a 13. století sice docházelo k výrazné kolonizaci, ale tyto přesuny se odehrávaly jen uvnitř Evropy (Klápště, 1993, 2012). Proto tyto migrace nemohou uspokojivě přechod k brachycefalizaci vysvětlit (např. Czekanowski, 1962). Další fakt, který mluví proti této teorii je, že k brachycefalizaci nedošlo jen ve střední Evropě, ale týkala se téměř celé Evropy (Stloukal, 1999). Dále by tyto změny mohly být podmíněné morovými epidemiemi (např. Bergdolt, 2002), kdy brachykranní jedinci by mohli být proti moru více odolní. I toto vysvětlení se však ukázalo jako nedostatečné. Nejpravděpodobnější příčina těchto změn je přechod k jinému způsobu života a změna životní úrovně v souvislosti s urbanizací (Stloukal, 1999). Zvýšila se koncentrace obyvatel ve městech. S tím je spojený méně zdravý životní styl a zhoršení hygieny (Hoffmann, 2009; Klápště, 2012). Ke změnám došlo i v zemědělství a poklesla kvalita výživy obyvatelstva (např. Allen, 2000; Postan, 2008).
V průběhu posledních dvou století došlo v Evropě dalším k výrazným změnám nejen lebky, ale také celého lidského skeletu (např. Bogin, 2013; Hatton, 2014; Sørensen et al., 2012). Jedná se o tzv. sekulární trend a tyto změny jsou spojené s průmyslovou revolucí a dochází k nim od 18. století až do současnosti. Populace reagují na nové jak genetické, tak environmentální faktory, které na ně působí. Mezi tyto faktory patří např. socioekonomický statut, kvalitnější zdravotní péče, kvalitnější výživa, masivní industrializace, urbanizace, zmenšování rodin, nižší kojenecká úmrtnost, migrace apod. (např. Weisensee & Jantz, 2011; Wescott & Jantz, 2005). Změny morfologie lebky jsou v porovnání se změnami tělesné výšky však nejednoznačné a odlišné v různých populacích. Nemají univerzální průběh, ale naopak jsou populačně specifické. Proto existují mezipopulační rozdíly ve formě i míře projevení sekulárního trendu morfologie lebky (Jantz, 2004; Jantz & Jantz, 2000). Vývoj změn je výrazně závislý např. na stupni industrializace v dané zemi (Jantz, 2004).
Tato diplomová práce má za cíl prozkoumat časový vývoj morfologie lebky u českých populačních vzorků v průběhu historie (od středovku až po současnost) a to jak metodami 3D geometrické morfometrie, tak klasické morfometrie. Bude se zaměřovat především na oblast neurokrania.


Allen, R. C. (2000). Economic structure and agricultural productivity in Europe, 1300-1800. European Review of Economic History, 4(01), 1–25. https://doi.org/10.1017/S1361491600000125
Bergdolt, K. (2002). Černá smrt v Evropě. Praha: Vyšehrad.
Bogin, B. (2013). Secular changes in childhood, adolescent and adult stature. In M. W. Gillman, P. D. Gluckman, & R. G. Rosenfeld (Ed.), Nestle Nutrition Institute Workshop Series (Roč. 71, s. 115–126). Basel: Karger Medical and Scientific Publishers. https://doi.org/10.1159/000342581
Czekanowski, J. (1962). The theoretical assumptions of Polish anthropology and the morphological facts. Current Anthropology, 3(5), 481–494. Získáno z http://www.jstor.org/stable/2739694
Djordjevic, J., Zhurov, A. I., & Richmond, S. (2016). Genetic and environmental contributions to facial morphological variation: A 3D population-based twin study. PLoS ONE, 11(9), 1–20. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0162250
Dohnalíková, L., Dušek, L., & Novotný, V. (1997). Neurocrania of the Old Slavs: A model study. Variability and Evolution, 6, 51–61.
Esteve-Altava, B., Marugán-Lobón, J., Botella, H., Bastir, M., & Rasskin-Gutman, D. (2013). Grist for Riedl’s mill: A network model perspective on the integration and modularity of the human skull. Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution, 320(8), 489–500. https://doi.org/10.1002/JEZ.B.22524
Harvati, K., & Weaver, T. D. (2006). Human cranial anatomy and the differential preservation of population history and climate signatures. The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology, 288A(12), 1225–1233. https://doi.org/10.1002/ar.a.20395
Hatton, T. J. (2014). How have Europeans grown so tall? Oxford Economic Papers, 66(2), 349–372. https://doi.org/10.1093/oep/gpt030
Hoffmann, F. (2009). Středověké město v Čechách a na Moravě. Praha: Nakladatelství Lidové noviny.
Jantz, R. L. (2004). The meaning and consequences of morphological variation. The American Anthropological Association (AAA) (2003) Annual Meeting on November 21, 2003, 1–17. Chicago, Illinois.
Jantz, R. L., & Jantz, L. M. (2000). Secular change in craniofacial morphology. American Journal of Human Biology, 12(3), 327–338. https://doi.org/10.1002/(SICI)1520-6300(200005/06)12:33.0.CO;2-1
Klápště, J. (1993). Změna - středověká transformace a její předpoklady. Památky Archeologické Supplementum, 2, 9–59.
Klápště, J. (2012). Proměna českých zemí ve středověku. Praha: Nakladatelství Lidové noviny.
Lieberman, D. E. (2008). Speculations about the selective basis for modern human craniofacial form. Evolutionary Anthropology, 17(1), 55–68. https://doi.org/10.1002/evan.20154
Postan, M. M. (2008). Essays on medieval agriculture and general problems of the medieval economy. Cambridge: Cambridge University Press.
Sampson, H. W., Montgomery, J. L., & Henryson, G. L. (1991). Atlas of the human skull. Texas: College Station, TX: Texas A&M University Press.
Šmahel, Z. (2001). Principy, teorie a metody auxologie. Praha: Karolinum.
Sørensen, K., Mouritsen, A., Aksglaede, L., Hagen, C. P., Mogensen, S. S., & Juul, A. (2012). Recent secular trends in pubertal timing: Implications for evaluation and diagnosis of precocious puberty. Hormone Research in Paediatrics, 77(3), 137–145. https://doi.org/10.1159/000336325
Stloukal, M. (1999). Artropologická charakteristiky pravěkých a středověkých populací (M. Stloukal, Ed.). Praha: Národní muzeum v Praze.
Vondráková, M. (1900). Absolute and relative skull length in the population of Early Middle Ages. Sborník Národního Muzea v Praze. Řada B - Přírodní Vědy, XLVI/3-4, 221–226.
Weisensee, K. E., & Jantz, R. L. (2011). Secular changes in craniofacial morphology of the portuguese using geometric morphometrics. American Journal of Physical Anthropology, 145(4), 548–559. https://doi.org/10.1002/ajpa.21531
Wescott, D. J., & Jantz, R. L. (2005). Assessing craniofacial secular change in American blacks and whites using geometric morphometry (D. E. Slice, Ed.). New York: Kluwer Academic Publishers-Plenum Publishers.