Математическая
морфология.
Электронный
математический и медико-биологический журнал. - Т. 14. -
Вып. 1. - 2015. - URL:
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-45-html/TITL-45.htm
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-45-html/cont.htm
УДК
611.714/.716:572:930.2:51-76
КРАНИОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРЕПОВ
НАСЕЛЕНИЯ ПОДОНЦОВЬЯ VIII-ХIV ВВ. ПО ЛИНЕЙНЫМ РАЗМЕРАМ
Ó
2015 г. Дубина С. А. 1, Зенин О. К. 2,
Пацкань И. И. 1
Для выявления
индивидуальной анатомической изменчивости строения черепов населения Подонцовья VIII-ХIV вв. с целью дальнейшей сравнения ее с современными
черепами и обоснования отличий и родства исследуемой группы населения с другими
группами в рамках анатомо-антропологических исследований был измерен и
проанализирован ряд линейных размеров черепа в целом и его лицевого отдела.
Проведенное методами вариационной статистики и корреляционного анализа
исследование дало возможность получить данные о количественной анатомии черепов
населения Подонцовья VIII-ХIV вв. и выявить особенности
полового диморфизма в краниометрических характеристиках
Ключевые слова: краниометрия, череп, лицевой отдел,
население Подонцовья, линейные краниометрические показатели.
В
современных антропологических исследованиях краниометрия играет значительную
методологическую роль в решении задач определения анатомических особенностей
населения, например, в работе Lazic B. et al. (2000), Adejuwon, S. et al.
(2011), Халилова Н. (2012) [1, 2, 3], оценки влияния миграций на расово-этнический
состав населения определенных территорий (Cuff T., 1995, Mukhopadhyay C., 1997,
Sparks C., 2002,
Gravlee С., 2003, Humphries A., 2011) [4, 5, 6, 7, 8], описании демографической и
культурной диффузии в различных эпохах (Cramon-Taubadel, N., 2011, Bulbeck D., 2011 [9, 10]). В святи с этим, в решении
вопроса об этнической принадлежности населения Подонцовья
VIII-ХIV вв., которое историки относят к Салтово-Маяцкой
культуре [11, 12, 13], и определении
картины миграций населения юго-восточной Европы периода становления и падения Хазарского
каганата и Золотой Орды, краниометрические измерения представляют собой один из
важнейших аналитических и доказательных инструментов. Кроме того, развитие
краниометрических исследований археологического материала дает представление об
изменении особенностей анатомии человека в историческом разрезе.
Цель работы – выявить индивидуальную изменчивость
количественной анатомии черепов населения Подонцовья
периода VIII-ХIV вв.
Материал и
методы
В качестве материала исследования использованы 63
черепа взрослых людей (32 мужских и 31 женский),
являющихся представителями населения Донецкой области из могильника у с. Маяки
(Донецкая область, Украина, раскопки 1988-1989 гг.) и VIII-Х вв и могильника у с. Сидорово
(Донецкая область, Украина, раскопки 2003 г.) из коллекций Донецкого отделения
Института Востоковедения Национальной академии наук Украины, Донецкого
краеведческого музея, Харьковского исторического музея, а также из коллекций
Луганского национального университета им. Т. Шевченко и Восточно-украинского национального
университета им. В. Даля. Черепа были сфотографированы с помощью цифровой
фотокамеры NIKON D3100 AF-S DX 18-55 VR. Фотографирование осуществлялось при искусственном освещении в комбинации со встроенной в
фотоаппарат фотовспышкой в проекциях norma facialis; norma lateralis dexter;
norma
lateralis sinister и в дальнейшем
фотографии обрабатывались на ACPI x64-based PC в среде Windows 7 с использованием программной разработки Mathmask [14], в которой были
осуществлены измерения краниометрических характеристик.
В измерениях использовались стандартные
краниометрические точки (Martin R.,
1957; Алексеев В., Дебец Г., 1964,
Вовк Ю., 2010) [15, 16, 17],
часть из которых применяется в клинической практике для измерения лица при
планировании восстановительных или корректирующих операций, в антропологии –
для изучения расового и этнического состава населения, на основании которых
определены следующие линейные размеры: продольный, поперечный, высотный
диаметры черепа, ширина и высота орбиты, ширина и высота носа, верхняя высота
лица, скуловой диаметр, симотическая ширина.
Анализ полученных краниометрических
данных проводился с использованием функциональных возможностей пакета программ Microsoft Excel
2010 ©. Оценка статистических показателей проводилась в соответствии с
методикой, изложенной в работах Плохинского Н.
(1970), Бондарчука С. в соавт. (2009 [18, 19]. Статистическая обработка данных включала в себя вариационный
анализ: проверку выборок на соответствие закону нормального распределения с
помощью критерия согласия χ2
Пирсона; расчет параметров описательной
статистики (среднее значение, доверительный интервал среднего, стандартное отклонение,
коэффициент вариации и др.), оценку статистической значимости разности средних
значений по мужской и женской сериям в каждой выборке показателя; и
корреляционный анализ (расчет коэффициентов корреляции, оценка значимости их
отличия от нуля, оценка достоверности различий в коэффициентах корреляции между мужской и женской сериями в
каждой выборке показателя).
Результаты и
обсуждение
Проверка соответствия данных выборок всех линейных
краниометрических показателей нормальному закону распределения дала основания использовать
параметрические критерии описательной статистики.
Анализ полученных данных приводит к следующим результатам.
Средние по выборке значения краниометрических показателей
находятся в таких доверительных интервалах: поперечный диаметр: среднее
значение – 126,4 мм; доверительный интервал среднего {124,2 мм; 128,6 мм};
высотный диаметр: среднее значение 122,7 мм; доверительный интервал среднего
{120,5 мм; 125,0 мм}; продольный диаметр: среднее значение 156,1 мм; доверительный
интервал среднего {153,5 мм; 158,7 мм}; ширина орбиты:
среднее значение 37,4 мм; доверительный интервал среднего {36,7 мм; 38,2 мм};
высота орбиты: среднее значение 32,4 мм; доверительный интервал среднего {31,7
мм; 33,1 мм}; ширина носа: среднее значение 23,9 мм; доверительный интервал
среднего {23,4 мм; 24,4 мм}; высота носа: среднее значение 49,5 мм;
доверительный интервал среднего {48,2 мм; 50,7 мм};
верхняя высота лица: среднее значение 67,0 мм; доверительный интервал среднего
{65,5 мм; 68,4 мм}; скуловой диаметр: среднее значение 119,7 мм; доверительный
интервал среднего {117,1 мм; 122,1 мм}; симотическая
ширина: среднее значение 8,4 мм; доверительный интервал среднего {8,0 мм; 8,8
мм}.
При общем соответствии нормальному виду распределения
по ряду показателей выборки наблюдаются небольшие асимметрия и эксцесс:
по показателям поперечного, высотного диаметров,
ширины и высоты орбиты, высоты носа, скулового диаметра можно отметить
незначительное преобладание частоты более высоких по сравнению со средним
значений (правостороння асимметрия), в то время как по показателям верхней
высоты лица и симотической ширины – менее высоких
(левосторонняя асимметрия);
по показателям поперечного диаметра, ширины и высоты
носа, скулового диаметра и симотической ширины стоит
обозначить высокую концентрацию значений выборки в области среднего значения, в
то время как по остальным показателям, кроме верхней высоты лица, отмечается
меньшая важность среднего значения для распределения.
Это означает, что в целом по генеральной совокупности
черепов населения Подонцовья эпохи VIII-ХIV вв.,
которые либо остались за пределами изучения, либо будут обнаружены в последующих
арехологических раскопках, будут характерными
следующие черты индивидуальной изменчивости:
поперечный диаметр черепов будет с высокой
вероятностью чуть выше по значению, чем полученный средний результат в
анализируемой выборке, и незначительное отличие по ширине будет встречаться
чаще, чем значительное, любые «выбросы» по ширине могут свидетельствовать либо
о принадлежности к иной этнической группе, чем анализируемая, либо об аномалиях
развития; то же самое будет справедливым для таких параметров, как высота носа
и скуловой диаметр;
верхняя высота лица будет незначительно меньшей
относительно полученного при анализе среднего показателя;
симотический указатель будет находиться вероятнее в области более
низких по сравнению с полученным средним значений;
по показателям высотного диаметров, ширины и высоты
орбиты будет наблюдаться картина, когда они вероятнее будут выше среднего
значения, полученного в данном исследовании, при этом отличия в сторону
увеличения могут оказаться значительными.
Результаты проведенного
статистического анализа мужской и женской серии по всем выборкам показателей
выявил, что средние значения по выборкам показателей поперечного и продольного
диаметров черепа, высоты и ширины орбиты, ширины носа, верхней высоты лица
являются однородными, что позволяет пренебрегать полученными статистическими
показателями средних значений и доверительных интервалов по мужской и женской
сериям и использовать в качестве стандарта данные общей выборки.
В то же время анализ показал, что различия в средних
значениях мужской и женской выборок показателей высоты черепа, высоты носа,
скулового диаметра и симотического указателя являются
статистически значимыми, что обусловило повышенное внимание к их оценке. В
частности:
высотный диаметр: а) у мужчин: среднее значение 127,8
мм; доверительный интервал среднего {123,9 мм; 131,7 мм}; б) у женщин: среднее
значение 121,6 мм; доверительный интервал среднего {117,6 мм; 125,8 мм};
высота носа: а) у мужчин: среднее значение 50,9 мм;
доверительный интервал среднего {49,3 мм; 52,5 мм}; б) у женщин: среднее
значение 48 мм; доверительный интервал среднего {46,1 мм; 49,9 мм};
скуловой диаметр: а) у мужчин: среднее значение 122,9
мм; доверительный интервал среднего {119,6 мм; 126,2 мм}; б) у женщин: среднее
значение 116,3 мм; доверительный интервал среднего {112,6 мм; 119,9 мм};
симотическая ширина: а) у мужчин: среднее значение 8,8 мм; доверительный
интервал среднего {8,3 мм; 9,4 мм}; б) у женщин: среднее значение 7,9 мм;
доверительный интервал среднего {7,3 мм; 8,5 мм}.
Что касается признаков полового диморфизма по прочим
параметрическим критериям, то здесь анализ показал следующие результаты. В мужской серии абсолютные показатели ширины черепа выше, чем в
женской, в выборке чаще встречаются широколицые мужчины, чем женщины, размах размеров
поперечного диаметры является большим, при этом и изменчивость мужской серии по
показателю поперечного диаметра является хоть и слабой, но все-таки более высокой,
чем женской. Кроме того, в мужской серии можно
предсказать концентрацию оценок поперечного диаметра в области более высоких
значений, чем среднее, но в непосредственной близости от него, в отличие от
женской, в которой распределение значений менее тяготеет к среднему.
По показателю высотного диаметра следует отметить, что
в генеральной совокупности среди женщин будет наблюдаться более высокое тяготение
значений к среднему по анализируемой выборке, чем у мужчин, при этом в области
значений имеется более значительная правосторонняя асимметрия распределения.
Следует отметить и более высокую вариабельность данного показателя у женщин по
сравнению с мужчинами.
По краниометрическому показателю длины черепа различия
между мужской и женской серией заключаются в следующем: в мужской серии более
выражено тяготение значений продольного диаметра к среднему значению, однако
можно предсказать, что в генеральной совокупности эти значения будут меньше
полученного среднего выборочного; размах и вариабельность мужской серии выше, в
частности, если коэффициент вариации с учетом доверительного интервала в женской
серии находится в зоне слабых значений, то в мужской попадает и в зону средней
изменчивости – {6,7 %; 11,3 %}.
С точки зрения показателей высоты и
ширины орбиты половой диморфизм практически не проявляется, различия в
тяготении к среднему значению и асимметрии распределения достаточно малы;
вариация обоих показателей в мужской и женской сериях является слабой, следует
отметить относительно более низкую степень тяготения к среднему значению, по
сравнению с предыдущими краниометрическими показателями, как у мужчин, так и у
женщин. По высоте и ширине носа
следует отметить более высокую вариабельность в женской серии, концентрацию
размеров ширины носа у мужчин в области ниже среднего по анализируемой выборке;
более высокое тяготение к среднему значению в женской выборке по обоим
показателям.
По показателю верхней высоты лица также наблюдаются
более высокая вариабельность в женской серии, предсказуемая концентрация
величины у женщин в области значений выше среднего при тяготении к нему; у мужчин
среднее значение является менее значимым, чем у женщин, исходя из критерия эксцесса.
С позиций оценки скулового диаметра у мужчин можно
сделать вывод о преобладании в генеральной совокупности значений в правой части
доверительного интервала среднего значения, в то время как в женской серии такая
концентрация показателей вокруг среднего не так значима, что подтверждается и более
высоким значением коэффициента вариации.
Анализ описательной статистики по симотическому
указателю дает возможность утверждать следующее: в генеральной совокупности у
мужчин будет отмечаться концентрация значений в левой части доверительного интервала
среднего выборочного, при этом тяготение к нему является выше, чем у женщин; помимо
этого, в обеих сериях очень сильна вариабельность показателей.
В целом можно сделать следующие
выводы по анализу линейных краниометрических показателей в мужской и женской
сериях. Часть линейных размеров
(поперечный и продольный диаметры черепа, высота и ширина орбиты, ширина носа,
верхняя высоты лица) не имеет статистически значимого полового диморфизма, в то
время как другие показатели (высоты черепа, высоты носа, скулового диаметра и симотического указателя). Это свидетельствует о преобладании
среди мужчин более широколицых людей, с более массивными костями носа и более
крупным носом в целом. В силу более высокой вариабельности большинства
показателей у женщин (хотя эта вариабельность имеет слабый или слабо-средний
характер) можно утверждать, что женская выборка является более разнородной с
точки зрения анатомии лицевого отдела черепа, что обусловлено, видимо, большим
этническим разнообразием у женщин, связанным с межгрупповыми браками
населения той эпохи.
Корреляционный анализ показал
следующие результаты: в общей выборке статистически обоснованно утверждать о высокой
степени корреляции между высотой носа и верхней высотой лица (r =
0,73); средней степени корреляции между
скуловым и поперечным диаметром черепа (r =0,68); скуловым диаметром и шириной орбиты (r = 0,65);
скуловым диаметром и шириной носа скуловым диаметром и высотой носа (r =
0,57); высотой носа и шириной
орбиты (r = 0,53); скуловым диаметром и верхней высотой лица (r = 0,52);
слабой корреляции между остальными показателями.
В мужской серии можно достоверно
судить о высокой степени корреляции между высотой носа и верхней высотой лица (r = 0,755);
скуловым и поперечным диаметром черепа (r =0,72); средней степени корреляции между скуловым
диаметром и шириной орбиты (r = 0,6); скуловым диаметром и выстой носа (r = 0,57);
высотой носа и шириной орбиты (r = 0,5);
слабой степени корреляции между шириной орбиты и поперечным диаметром, скуловым
диаметром и шириной носа, скуловым диаметром и высотой орбиты.
В женской серии следует отметить
среднюю корреляцию скулового диаметра и ширины орбиты (r = 0,68);
высоты носа и верхней высоты лица (r = 0,67);
продольного и высотного диаметров (r = 0,62);
скулового и поперечного диаметров (r = 0,61); ширины
орбиты и продольного диаметра (r = 0,57); скулового и
продольного диаметров (r = 0,57); верней высоты лица
и ширины орбиты (r = 0,53); высоты носа и ширины орбиты (r
= 0,52); верхней высотой лица и высотой орбиты (r =
0,51); слабую корреляцию остальных показателей в тех случаях, если коэффициент
корреляции был статистически значим.
Учитывая разную статистическую
значимость коэффициентов корреляции в мужской и женской сериях, оценка
достоверности различий проводилась по следующим парным коэффициентам
корреляции: ширина орбиты – поперечный диаметр;
скуловой диаметр – поперечный диаметр; высота носа – ширина орбиты;
скуловой диаметр – ширина орбиты; скуловой диаметр – ширина носа; высота носа –
верхняя высота лица; высота носа – скуловой диаметр. При этом было выявлено, что
не смотря на эмпирические различия силы связи между приведенными показателями в
мужской и женской серии, это различия статистически не значимы, т.е. половой
диморфизм не проявляется. Вместе с тем, суждение о слабых проявлениях полового
диморфизма, особенно учитывая характер брачных традиций средневековых народов,
требует дополнительного анализа краниотипов женской и мужской серий.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Lazic B. Assessment
of Craniometric and Skeletotopic
Characteristics of the Facial Skeleton and Palate in a Population of North-West
Croatia / B. Lazic, J. Keros,
D. Komar, A. Catovic, Z. Azinovic, I. Bagic // Acta Stomatol Croat, Vol. 34, br.
2, 2000. – PP. 143-147.
2.
Adejuwon, S. A Craniometric Study of Adult Humans Skulls from Southwestern
Nigeria / S. A. Adejuwon, O. T. Salawu, C. C. Eke, W. Femi-Akinlosotu
and A. B. Odaibo // Asian Journal of Medical
Sciences 3(1): 23-25, 2011.
3. Халилова Н. Г. Количественные параметры
фронтальной проекции лица юношей украинцев / Н. Г. Халилова
// Український
морфологічний альманах. – 2012. – № 2. – С. 157-160.
4.
Cuff, T. Introduction: Historical Anthropometrics. In The Biological Standard of Living on Three Continents: Further Explorations in Anthropometric History / T. Cuff, ed.: J. Komlos.
– Boulder: WestviewPress. 1995. – PP.
2–25.
5.
Mukhopadhyay, Carol
C., Reestablishing “Race” in Anthropological Discourse / Carol C. Mukhopadhyay, Yolanda T. Moses // American Anthropologist.
1997, 99(3) : 517–533.
6.
Sparks, Corey S., A Reassessment of Human
Cranial Plasticity: Boas Revisited / Corey S. Sparks, Richard L. Jantz // Proceedings of the National Academy of
Sciences, 2002 : DOI : 10.1073/pnas.222389599.
7.
Gravlee Сlarence С. New Answers to Old Questions: Did Boas Get It
Right? Heredity, Environment, and Cranial Form: A Reanalysis of Boas’s Immigrant Data / Clarence C. Gravlee,
H. Russell Bernard, William R. Leonard // American Anthropologist. 2003.
105(1):125-138.
8.
Humphries, Ashley L. Craniometric Variation in the Caribbean and Latin
America as Influenced by the Trans-Atlantic Slave Trade: An Examination of the
Angolan Influence [Electronic source] / A. L.
Humphries. – URL:
http://repository.lib.ncsu.edu/ir/bitstream/1840.16/6887/1/etd.pdf (2011).
9.
Cramon-Taubadel, N.
von Craniometric data support a mosaic model of demic and cultural Neolithic diffusion to outlying regions
of Europe / N. von Cramon-Taubadel, R. Pinhasi // Proc. R. Soc. B (2011) 278, 2874–2880.
doi:10.1098/rspb.2010.2678.
10. Bulbeck, D. Principles Underlying the
Determination of Population Affinity with Craniometric
Data / D. Bulbeck // The Mankind Quarterly. Volume
LII, Number 1, Fall 2011: 35-89.
11. Плетнева, С. А. Кочевники
южнорусских степей в эпоху средневековья (IV-ХIII вв) : уч. пособ. / С. А. Плетнева. – М., Воронеж : ИА РАН, ВГУ, 2003. – 248 с.
12.
Решетова
И. К. Наследие Донецко-Донского
междуречья в раннем средневековье (по материалам погребальных памятников
салтово-маяцкой культуры) : дисс.
… кандидата исторических наук … спец. : 07.00.06 «Археология» / И. К.
Решетова ; ФГБУН ИА РАН. – М., 2014. – 263 с.
13. Ходжайов Т. К. Население
Подонцовья в эпоху Золотой Орды (по материалам могильников у с.
Маяки) / Т. К. Ходжайов, М. Л. Швецов, Г. К. Ходжайова,
А. Ю. Фризен // Степи Европы
в эпоху Средневековья :
сб. науч. тр. (т. 11. Золотоордынское время). – Донецкий национальный университет. – Донецк : ДонНУ, 2012. – С.
125-192.
14.
Гукасян И. М. Компьютерная программа «MathMask» для морфометрического анализа 2-хмерной фотографии и построения по ней «макета» лица / И. М. Гукасян, М. А. Серик, Н. Г. Халилова //
Актуальні питання медицини: проблеми, гіпотези, дослідження : збірник наукових
робіт учасників міжнародної науково-практичної конференції (м. Одеса, 26-27
жовтня 2012 р. – Одеса : Південна фундація медицини, 2012. – С. 89-94.
15. Martin, R. Lehrbuch der Antropologie in systenatischer Darstellung / R. Martin, K. Sailer. – Stuttgart: Fischer, 1957. – 327 s.
16. Алексеев, В. П. Краниометрия.
Методика антропологических исследований
/ В. П. Алексеев, Г. Ф. Дебец.
– М.: Наука, 1964. – 128 с.
17. Вовк,
Ю. Н. Клиническая анатомия головы: уч. пособ. Ч. 1 /
Ю. Н. Вовк. – Луганск, Элтон-2,
2010. – 196 с.
18. Плохинский, Н. А. Биометрия
/ Н. А. Плохинский. – М. : МГУ,
1970. – 368 с.
19. Бондарчук, С. С.
Основы практической биостатистики: учеб. пособ. для вузов / С. С. Бондарчук, И. Г. Годованная, В. П. Перевозкин.
– Томск: издательство ТГПУ,
2009. – 130 с.
Craniometrical characteristic of skulls of the
population of Podontsovya of the VIII-XIV centuries by the linear sizes
Dubina S. A.1, Zenin O. K. 2, Patskan
I. I. 1
A number of the
linear sizes of a skull as a whole and its craniofacial department was measured
and analyzed for detection of individual anatomic variability of a structure of
skulls of the population Podontsovya of the VIII-XIV
centuries as well as further its comparisons with modern skulls and
justifications of differences and relationship of studied group of the
population with other groups. Research with using of methods of variation
statistics and the correlation analysis gave opportunity to obtain data on
quantitative anatomy of skulls of the population Podontsovya
of the VIII-XIV centuries and to reveal features of sexual dimorphism in the
craniometrical characteristics.
Key words: craniometry, skull,
craniofacial department, population of Podontsovya,
linear craniometrical indicators.
Дубина
Сергей Александрович, аспирант кафедры анатомии человека Донецкого
национального медицинского университета им. М. Горького (Украина)
serj_dubina@mail.ru, +38066 644 64 10.
Зенин Олег Константинович, д. мед. н., професор кафедры анатомии человека
Медицинского института ФГБОУ ВПО
Пензенского государственного университета (Россия).
Пацкань Игорь Иванович, к.мед.н., доцент кафедры анатомии
человека Донецкого национального медицинского
университета им. М. Горького (Украина).
1 Донецкий
национальный медицинский университет им. М. Горького (Украина)
2
Медицинский институт ФГБОУ ВПО Пензенского государственного университета
1 Donetsk National
Medical University of M. Gorkiy (Ukraine)
2 Medical Institute
of Penza State University