Articles

bevezető fejezet-morfometriai tanulmányok: a tiszta anatómiai Formanalízisen túl

a Morfometria (vagy morfometria)1 a szervek és szervezetek alakváltozásának tanulmányozására, valamint más változókkal való kovariációjára utal:” a geometria és a biológia fúziójaként definiálva a morfometria a forma tanulmányozásával foglalkozik két‐ vagy háromdimenziós térben”. Shapeencompasses, együtt méret, a formin Needham ‘ s equation (1950), két szempont eltérő tulajdonságokkal.

a tudományos termelés a morfometriai területen drámaian megnőtt az elmúlt évtizedekben. Nem kétlem, hogy ez nagyrészt a könnyen elérhető és (általában) meglehetősen átfogó számítógépes programoknak, az olcsóbb és erősebb személyi számítógépeknek, valamint a nyers adatgyűjtéshez speciálisabb és olcsóbb berendezéseknek köszönhető: “szerencsére a morfometriai közösség tele van teoretikusokkal, akik szoftvereket is generálnak, és így számos csomag áll rendelkezésre” .

ezért az adatok (például képek) megszerzésére szolgáló “klasszikus” eszközök mellett jelenleg nagyon fejlett technológiák széles spektruma áll rendelkezésre, amelyek bármilyen típusú mérést megkönnyítenek, nagyobb felbontással, háromdimenziós, kevésbé invazív és összetettebb: számítógépes tomográfia, mágneses rezonancia képalkotás, ultrahang, felületi szkennerek és más háromdimenziós adatgyűjtő eszközök, szkennerek.2 erre az “új technológiai korszakra” példa a testfelület (BSA) becslése. A BSA becslése 1793‐ra vezethető vissza, amikor Abernathy háromszög alakú papír segítségével közvetlenül mérte a fej, a kéz és a láb felületét emberekben, a test fennmaradó szegmenseit lineáris geometriával becsülve . Hasonlóan az állatoknál, a kezdeti BSA-adatokat erős manila-papírcsíkok beillesztésével nyertük, egyik oldalán gumírozva, az állatok szőréhez, vagy egy ismert terület Forgó fémhengerének gördítésével, fordulatszámlálóhoz rögzítve . A közelmúltban azonban olyan összetett technikákat alkalmaztak , mint a számítógépes tomográfia, és ezek kétségtelenül javították az adatok minőségét (pontosságát, egyszerűségét) (és őszintén szólva nem tudom elképzelni, hogy egy élő görényt papírlapba csomagolnak, hogy megbecsüljék a BSA-t!).

itt egy személyes megjegyzés van rendben. Ezeket a megfontolásokat nem mélyebb elméleti megfontolások alapján fejlesztették ki. Ezek elsősorban a morfológiával kapcsolatos személyes tapasztalatokon alapulnak, különböző összefüggésekben. Céljuk, hogy intuitív áttekintést nyújtsanak arról, hogyan és milyen célra alkalmazható a morfológia, ahelyett, hogy szigorú tézist próbálnának megfogalmazni. Talán mondanom sem kell, hogy ez egy olyan szöveg, amelynek célja a morfometria és a morfológia bizonyos személyes elképzeléseinek bemutatása, nem pedig a szakirodalom kimerítő bemutatása. A bemutatott bibliográfia egyszerűen arra szolgál, hogy a dolgok értelmesebbek legyenek, és bemutassam, hogyan igazolok néhány feltételezést a megfogalmazott ötletek elképzelésével kapcsolatban.

folytassuk. A morfometria jelenlegi szoftvere képes elemezni az adatokat, függetlenül azok eredetétől, és általában lehetővé teszi releváns képek elkészítését (a vizuális ábrázolások szerepe nagyon fontos a morfometriában, bár az algoritmusok néha nem tudnak teljesen pontos eredményeket mutatni, például azért, mert nem jól alkalmazkodnak egy diszkrét keretrendszerhez).

a Morfometriát kezdetben organizmusokon végezték (“a Morfometria egyszerűen kvantitatív módszer a biológusokat mindig érdeklő alak-összehasonlítások kezelésére”), matematikai műveletekkel nyerve ki az információkat. A morfometriai módszerek eszközei kezdetben csak a forma (méret + alak) 3 tanulmányozására alkalmazhatók más nembiológiai területeken. Ebben az összefüggésben a “morfometriai elemzés” a forma elemzésére utal az adott tudományos tudományágon belül, ahol ezt a kifejezést használják, beleértve a nembiológiai formákat is. Számos morfometriai fogalom azonban általánosítható a nembiológiai hipotézisek felölelésére, alkalmazásuk jelenleg nem korlátozódik a biológiai felhasználásra. Ezért a morfometria számos ága létezik, amelyek saját gyakorlatként jelentek meg, mint például a “geomorfometria” és az “archeometria” . A morfológiai alkalmazások szélesebb körű elképzelése érdekében ajánlott elolvasni Zwicky kiadványait, amelyek a Fritz Zwicky Alapítvány (FZF) honlapján szerepelnek: http://www.zwicky‐stiftung.ch/index.php?p=6|8|8&url=/Links.htm. Ezenkívül a jelenlegi morfológiai matematikai eszközöknek hasonló előnyei vannak , ha a “formán kívüli” tulajdonságok tanulmányozására alkalmazzák: szín, pigmentációs minták, textúrák stb. Ez a helyzet akkor is, ha merisztikus (megszámlálható) karakterekre alkalmazzák (például fin sugarak halakban, cephalic foramina koponyákban stb.).

mivel számos számítási könnyítés és olyan széles alkalmazási spektrum áll rendelkezésre, a jelenlegi morfometriai kutatás nem egyszerűen alkalmazható ilyen sokféle területen, hanem számos tudományág kombinációját is megköveteli. Mindezek a tényezők összetett feladatot eredményeznek, amely nem lehet túl a hétköznapi tudósok hatalmán. A morfometria egyre inkább integratív kutatási megközelítést igényel, a figyelembe vett megközelítés matematikai vagy logikai alapjainak jó megértése mellett.

összefoglalva, számos választ adhatunk a mérés bármilyen motivációja alapján, nem csak a forma, a morfium, a biológiai testeken. A morfometriai elemzések fontos kérdése gyakran inkább fogalmilag kapcsolódik ahhoz, hogy hogyan és mit mérünk, mint ahhoz, hogy matematikailag hogyan haladjunk tovább. Például ugyanazok a minták, amelyeket geometriai morfometriával vagy lineáris morfometriával mérnek, teljesen eltérő eredményeket mutatnak, bár a statisztikai többváltozós elemzések hasonlóak (összehasonlítva például, egyértelmű , hogy az eredmények hogyan változhatnak pusztán a nyers adatok megszerzésének különbsége alapján (nyilvánvalóan a technikára utalok, nem a minőségre)).

Morfológia4 “a vizsgált tárgy különböző részei vagy aspektusai közötti strukturális kapcsolatok tanulmányozására utal(ok)”. Ezért magában foglalja a külső megjelenés szempontjait (forma, méret, szerkezet, szín, minta, azaz., külső morfológia vagy eidonomia), valamint a belső részek, például a csontok és szervek formája és szerkezete, azaz a belső morfológia (vagy anatómia)5. Ezért nemcsak a belső tulajdonságok, hanem más külső tulajdonságok is matematikailag elemezhetők morfometriai módszerekkel. Ezután hatalmas kutatási felhő van egy teljesen morfológiai—nem csupán morfometriai-területen: biológiai vagy nembiológiai minták, forma vagy több szerkezeti tulajdonság stb. Például egy tanulmány az enyém 322 tojás tartozó különböző katalán tyúk fajták és fajták (adatok nem publikált, de rendelkezésre álló kérésére a szerző), a puszta elemzése alak (3 klasszikus leírók “tojás felület”, “tojás térfogata”, és “alak index”) lehetővé tette 3,7% – a helyes azonosítás. Amikor az elemzés friss súlyt tartalmazott (ami méretként értelmezhető), 18,0% – ra nőtt; és amikor a vizsgált tulajdonságok színt (krém vagy színezett, fehér vagy barna) tartalmaztak, a sikeres osztályozás elérte a 20,8% – ot. Ez csak egy példa arra, hogyan lehet eredményeket elérni egy gyártási folyamat segítségével—egyes esetekben összetett eljárással—, amelyet azonban a hipotézisre vonatkozó döntések befolyásolnak, nem pedig az érintett matematikai algoritmusok.

összefoglalva, a morfometriát, amely a statisztika egyik ága, a legszélesebb értelemben vett morfológia ágának kell tekinteni.6 továbbá a morfológia széles összetevőjének hangsúlyozásakor nem zárjuk ki matematikai összetevőjének jelentőségét.