تحليل المسافة البيولوجية

المسافات البيولوجية بين بقايا الهياكل العظمية البشرية المدفونة في وضعيات الانثناء والامتداد في مستعمرة خيرسونيسوس اليونانية القديمة (من القرن الخامس إلى القرن الرابع قبل الميلاد)، والتي تم تقديرها باستخدام معاملات جوور بناءً على مورفولوجيا الجمجمة والأسنان.

يُعدّ تحليل المسافة البيولوجية (المعروف أيضًا بتحليل المسافة الحيوية ) منهجًا يُستخدم بشكل أساسي في الأنثروبولوجيا البيولوجية ، وعلم الآثار الحيوية، والأنثروبولوجيا الجنائية ، لاستنتاج التشابه أو الاختلاف الجيني بين البشر المتوفين بناءً على السمات الهيكلية. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ويُستخدم عادةً عندما يكون الحمض النووي القديم (aDNA) محفوظًا بشكل سيئ، أو عندما يكون أخذ العينات بطريقة مُتلفة غير ممكن لأسباب أخلاقية أو إدارية. [ 7 ] تُساهم دراسات المسافة البيولوجية في فهمنا للتطور السلالي ، والهجرة ، والقرابة ، والأصل . [ 4 ]

الخلفية التاريخية

لدراسة التباين المورفولوجي الهيكلي لتحديد العلاقات بين المجموعات تاريخ طويل يعود إلى القرن الثامن عشر. [ 4 ] ركزت الدراسات المبكرة بشكل أساسي على تصنيف التباين البشري العالمي بناءً على تشريح الجمجمة باستخدام التصنيف العرقي . في سبعينيات القرن العشرين، وتأثرًا بحركة علم الآثار الجديد ، أُعيد توجيه دراسات المسافة البيولوجية للتركيز على إعادة بناء التركيبة السكانية والتاريخ ضمن السياقات الأثرية . يرفض البحث الحديث في المسافة البيولوجية التفكير التصنيفي لصالح التأكيد على التباين داخل السكان. [ 8 ] ساهمت التطورات المنهجية الحديثة في الحوسبة والإحصاء والمسح ثلاثي الأبعاد في تحسين هذه التحليلات من خلال تمكين تقييمات أكثر دقة للتباين متعدد المتغيرات ضمن إطار علم الوراثة السكانية والكمية. [ 7 ] في القرن الحادي والعشرين، دمج هذا المجال بشكل متزايد البيانات الجينية، بما في ذلك الحمض النووي للميتوكوندريا ، وعلامات الكروموسوم Y ، وتسلسلات الحمض النووي الجسدي ، لاستكمال المناهج المورفولوجية التقليدية.

البيانات والأساليب

ترتبط هذه الطريقة ارتباطًا وثيقًا بعلم الوراثة الأثرية، لكنها تختلف عنه في استخدامها للخصائص المورفولوجية للهيكل العظمي بدلًا من البيانات الجزيئية. [ 1 ] تُفضَّل عادةً سمات الجمجمة والأسنان نظرًا لارتفاع قابليتها للتوريث وتأثرها بشكل أساسي بالتطور المحايد . [ 5 ] تشمل أنواع البيانات الأربعة الأكثر استخدامًا قياسات الجمجمة ، وقياسات الأسنان ، وسمات الجمجمة غير المترية، وسمات الأسنان غير المترية التي جُمعت عبر نظام الأنثروبولوجيا السنية بجامعة ولاية أريزونا (ASUDAS). [ 4 ] [ 5 ] يستند الأساس المنطقي لاستخدام هذه السمات كمؤشرات للقرابة الجينية إلى دراسات التوريث. [ 5 ] وجدت دراسة نُشرت عام 2023 أن سمات الأسنان غير المترية في نظام ASUDAS تُعد من بين أكثر المؤشرات المورفولوجية إفادةً لتحليل المسافة البيولوجية، متفوقةً بشكل ملحوظ على أنواع البيانات الأخرى الشائعة الاستخدام. [ 9 ]

استُخدمت تحليلات المسافة البيولوجية لتقييم العلاقات الجينية بين الأفراد وبين المجموعات السكانية، وتتراوح تطبيقاتها من الدراسات المحلية في المواقع الأثرية إلى المقارنات الواسعة النطاق عبر القارات. [ 3 ] عادةً ما تُقاس درجة التشابه أو الاختلاف باستخدام دوال المسافة الرياضية، مثل مسافة ماهالانوبيس ، ومقياس سميث المتوسط ​​للتباعد، ومسافة غاور . ولأغراض التصوير، غالبًا ما تستخدم دراسات المسافة البيولوجية تقنيات الترتيب ، مثل التحجيم متعدد الأبعاد (MDS)، بالإضافة إلى أساليب التجميع الهرمي مثل طريقة تجميع الأزواج غير الموزونة مع المتوسط ​​الحسابي (UPGMA). [ 7 ]

التطبيقات

علم الآثار الحيوية

في علم الآثار الحيوية، يُستخدم تحليل المسافة البيولوجية لدراسة القرابة والهجرة وأنماط الإقامة بعد الزواج والتركيبة السكانية في المجتمعات القديمة. وفيما يلي بعض الأمثلة:

  • في عام 2007، أجرت دراسة واسعة النطاق حول المسافة البيولوجية فحصًا للتركيب السكاني لسكان المايا في الفترة الكلاسيكية (250-900 م) من خلال تحليل التباين في قياسات الأسنان من 12 موقعًا أثريًا في جميع أنحاء المكسيك وغواتيمالا وبليز وهندوراس. [ 10 ]
  • استخدمت دراسة أجريت عام 2022 تحليل المسافة البيولوجية لاختبار ما إذا كانت المدافن في وضعيات الثني والتمدد في مستعمرة خيرسونيسوس اليونانية القديمة (من القرن الخامس إلى الرابع قبل الميلاد) تمثل مجموعات أسلاف مختلفة، كما تشير الأدلة الأثرية. [ 11 ]
  • استخدمت دراسة أجريت عام 2023 تحليل المسافة البيولوجية باستخدام السمات غير المترية للأسنان لفهم العلاقة البيولوجية بين مجموعات العصر الحديدي السلتية في وسط وجنوب أوروبا. [ 12 ]

علم الإنسان الجنائي

في سياقات الطب الشرعي، يمكن لتحليل المسافة البيولوجية أن يدعم تحديد هوية الأفراد المجهولين من خلال تقدير النسب وتقييم العلاقات الأسرية. فيما يلي بعض الأمثلة:

  • في عام 2005، تم تقديم برنامج الحاسوب FORDISC 3.0 واسع الاستخدام لتقدير أصل البقايا الهيكلية البشرية الحديثة باستخدام تحليل الدالة التمييزية لقياسات الجمجمة. [ 13 ]
  • استكشفت دراسة أجريت عام 2014 مدى فائدة أبعاد الأسنان من الناحية الإنسية البعيدة والشفوية اللسانية في تقييم النمط النسبي للأفراد غير المعروفين. [ 14 ]
  • في عام 2018، قدمت دراسة تطبيق rASUDAS القائم على الويب، والذي يقدر أصول الأفراد المجهولين بناءً على مجموعة سمات تاج وجذر الأسنان الخاصة بهم في ASUDAS. [ 15 ]

علم الإنسان القديم

في علم الإنسان القديم، يمكن لبيانات المسافة البيولوجية أن تساعد في توضيح تطور سلالات أشباه البشر، وانتشار التجمعات السكانية، وأحداث الاختلاط السابقة. فيما يلي بعض الأمثلة:

  • كشفت دراسة عن المسافة البيولوجية نُشرت عام 2015 عن العلاقات التطورية المعقدة بين العديد من أنواع أشباه البشر باستخدام مجموعة كبيرة من الصفات القحفية السنية. [ 16 ]
  • في عام 2018، قيّمت دراسة المسافة البيولوجية أوجه التشابه المورفولوجية للأسنان لدى إنسان ناليدي (غرفة ديناليدي في نظام كهوف النجم الصاعد، جنوب إفريقيا) مقارنةً بالعديد من أنواع أشباه البشر الأخرى من إفريقيا، مما قدم دعمًا إضافيًا لصحة تصنيف إنسان ناليدي كنوع متميز من جنس الإنسان . [ 17 ]
  • أجرت دراسة في عام 2024 تحليلاً للمسافة البيولوجية على بقايا الأسنان الأحفورية لاختبار سيناريوهات مختلفة حول تاريخ مجتمعات الصيد وجمع الثمار في أوروبا خلال العصر الحجري القديم الأعلى، وخلصت إلى أن ذروة العصر الجليدي الأخير تسببت في انخفاض حاد في عدد السكان وتغيرات كبيرة في أعدادهم. [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 بويكسترا، جين إي.؛ فرانكنبرغ، سوزان ر.؛ كونيغسبيرغ، لايل دبليو. (1990). "دراسات المسافة البيولوجية الهيكلية في الأنثروبولوجيا الفيزيائية الأمريكية: الاتجاهات الحديثة" . المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 82 (1): 1-7 . Bibcode : 1990AJPA...82....1B . doi : 10.1002/ajpa.1330820102 . ISSN 1096-8644 . PMID 2190472 .  
  2. لارسن، كلارك سبنسر (30 مارس 2015). علم الآثار الحيوية: تفسير السلوك من خلال الهيكل العظمي البشري ( الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج. doi : 10.1017/cbo9781139020398.011 . ISBN  978-0-521-83869-6.
  3. 1 2 بيتروسيفسكي، مايكل (2014)، "المسافة البيولوجية في علم الآثار الحيوية وعلم عظام الإنسان" ، موسوعة علم الآثار العالمي ، سبرينغر، نيويورك، نيويورك، ص 889-902 ، doi : 10.1007/978-1-4419-0465-2_146 ، ISBN  978-1-4419-0465-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2025
  4. 1 2 3 4 بيلود، مارين أ.؛ هيفنر، جوزيف ت.، محرران. (2016). تحليل المسافة البيولوجية: منظورات الطب الشرعي وعلم الآثار الحيوية . لندن، المملكة المتحدة ؛ سان دييغو، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية: أكاديميك برس هي علامة تجارية تابعة لشركة إلسيفير. ISBN  978-0-12-801966-5.
  5. ستويانوفسكي ، كريستوفر م.؛ شيلاسي، مايكل أ. (2006). " المناهج الظاهرية لفهم أنماط التباين البيولوجي داخل المقابر" . المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 131 (ملحق 43): 49-88 . Bibcode : 2006AJPA..131S..49S . doi : 10.1002/ajpa.20517 . ISSN 1096-8644 . PMID 17103428 .  
  6. ستويانوفسكي، كريستوفر م. (2018)، "المسافة البيولوجية" ، الموسوعة الدولية للأنثروبولوجيا البيولوجية ، جون وايلي وأولاده المحدودة، ص 1-3 ، doi : 10.1002/9781118584538.ieba0054 ، ISBN  978-1-118-58453-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2025
  7. 1 2 3 4 راثمان، هانز (2024-01-01)، "تحليل المسافة البيولوجية" ، في نيكيتا، إفثيميا؛ ريهرن، ثيلو (محرران)، موسوعة علم الآثار (الطبعة الثانية) ، أكسفورد: أكاديميك برس، ص 882-891 ، doi : 10.1016/b978-0-323-90799-6.00005-7 ، ISBN  978-0-323-91856-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2025
  8. ستويانوفسكي، كريستوفر م. (2019)، "الهجرات القديمة: المسافة البيولوجية، وعلم الوراثة، واستمرار التفكير النمطي"، في بويكسترا، جين إي. (محررة)، علماء الآثار الحيوية يتحدثون: منظورات الزمن العميق حول القضايا المعاصرة ، علم الآثار الحيوية والنظرية الاجتماعية، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 181-200 ، doi : 10.1007/978-3-319-93012-1_8 ، ISBN  978-3-319-93012-1
  9. ^ راثمان، هانس. بيريتي، سيلفيا. بوركو، فالنتينا؛ هانيهارا، تسونيهيكو؛ سكوت، جي ريتشارد؛ الأيرلندية، جويل د؛ رييس سينتينو، هوغو؛ غيروتو، سيلفيا؛ هارفاتي ، كاترينا (2023/07/01). "استنتاج التباين الوراثي البشري المحايد من الأنماط القحفية السنية" . رابطة PNAS . 2 (7) ص217. دوى : 10.1093/pnasnexus/pgad217 . ردمك 2752-6542 . بمك 10338903 . بميد 37457893 .   
  10. شيرر، أندرو ك. (2007). "التركيبة السكانية لحضارة المايا في العصر الكلاسيكي" . المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 132 (3): 367-380 . Bibcode : 2007AJPA..132..367S . doi : 10.1002/ajpa.20535 . ISSN 1096-8644 . PMID 17205548 .  
  11. راثمان، هانز؛ ستويانوف، رومان؛ بوسامينتير، ريتشارد (2022). "مقارنة الأفراد المدفونين في وضعيات الانحناء والتمدد في مستعمرة خيرسونيسوس اليونانية (شبه جزيرة القرم) باستخدام السمات القياسية للجمجمة والأسنان، والسمات غير القياسية للأسنان" . المجلة الدولية لعلم الآثار العظمية . 32 (1): 49-63 . doi : 10.1002/oa.3043 . ISSN 1099-1212 . 
  12. ^ بيتشيريلي، إيريكا؛ سورينتينو، ريتا؛ لوجلي، فيديريكو؛ بورتوليني، أوجينيو؛ سيلفستريني، سارة؛ كافازوتي، كلاوديو؛ كونتي، سارة؛ زيفرا، زابولكس؛ جينيسي، كاتالين؛ كولر، كيتي. تانكو، كارولي؛ فازانا، أنتونينو؛ جيريم، إرزسيبت؛ سيبرياني، آنا؛ جوتاريلي ، أنطونيو (2023/10/18). "رؤى جديدة حول الهجرة السلتية في المجر وإيطاليا من خلال تحليل سمات الأسنان غير المترية" . بلوس واحد . 18 (10) e0293090. بيب كود : 2023PLoSO..1893090P . دوى : 10.1371/journal.pone.0293090 . ISSN 1932-6203 . PMC 10584115. PMID 37851635 .   
  13. أوسلي، ستيفن د.؛ جانتز، ريتشارد ل. (2012)، "فوردسك 3 والأساليب الإحصائية لتقدير الجنس والأصل" ، دليل في علم الإنسان الجنائي ، جون وايلي وأولاده المحدودة، ص 311-329 ، doi : 10.1002/9781118255377.ch15 ، ISBN  978-1-118-25537-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2025
  14. بيلود، مارين أ.؛ هيفنر، جوزيف ت.؛ هانيهارا، تسونيهيكو؛ هاياشي، أتسوكي (2014). "استخدام قياسات تاج السن في تحديد النسب" . مجلة العلوم الجنائية . 59 (6): 1493-1501 . doi : 10.1111/1556-4029.12540 . ISSN 1556-4029 . PMID 25060236 .  
  15. ^ سكوت، ج. ريتشارد؛ بيلود، مارين أ. نافيجا، ديفيد؛ كويلو، جواو دي أوليفيرا؛ كونيا، يوجينيا؛ الأيرلندية ، جويل د. (2018/01/19). "rASUDAS: تطبيق جديد على شبكة الإنترنت لتقدير السلالة من مورفولوجيا الأسنان" . الأنثروبولوجيا الجنائية . 1 (1): 18-31 . دوى : 10.5744/fa.2018.0003 . ISSN 2573-5039 . 
  16. ديمبو، مانا؛ ماتزكي، نيكولاس جيه؛ مويرز، آرني أو؛ كولارد، مارك (2015-08-07). "تحليل بايزي لمصفوفة فائقة مورفولوجية يُلقي الضوء على العلاقات المثيرة للجدل بين أحافير أشباه البشر" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 282 (1812) 20150943. doi : 10.1098/rspb.2015.0943 . PMC 4528516. PMID 26202999 .  
  17. إيريش، جويل د.؛ بيلي، شارا إي.؛ غواتيلي-شتاينبرغ، ديبي؛ ديليزين، لوكاس ك.؛ بيرغر، لي ر. (2018-09-01). "الأسنان القديمة، والقرابة الظاهرية، وأشباه البشر الأفارقة: نظرة أخرى على مكانة هومو ناليدي" . مجلة التطور البشري . 122 : 108-123 . Bibcode : 2018JHumE.122..108I . doi : 10.1016/j.jhevol.2018.05.007 . ISSN 0047-2484 . PMID 29887210 .  
  18. راثمان، هانز؛ فيزاري، ماريا ت.؛ باير، جوديث؛ بيلي، شارا إي.؛ غيروتو، سيلفيا؛ هارفاتي، كاترينا (16 أغسطس 2024). "ديناميكيات السكان البشريين في أوروبا خلال العصر الحجري القديم الأعلى المستنتجة من الأنماط الظاهرية للأسنان الأحفورية" . مجلة ساينس أدفانسز . 10 (33) eadn8129. Bibcode : 2024SciA...10N8129R . doi : 10.1126/sciadv.adn8129 . PMC 11328903. PMID 39151011 .