Asymmetry of hands on modern human: a geometric morphometric analysis of metacarpal bones - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2017

Asymmetry of hands on modern human: a geometric morphometric analysis of metacarpal bones

Résumé

The subject of this master thesis concerns the asymmetry of modern human hands. The aim of this dissertation was to know which measures taken with a geometric morphometric analysis allowed us to recognize the asymmetry in metacarpal bones and to develop a method that can be reproduced in future researches. To do so, we selected individuals from the San Pablo cemetery (13th to 15th centuries) and scanned their metacarpals with the Breuckmann surface scanner, in order to obtain a three-dimensional image of each bone. Then, we applied twenty-two preselected landmarks on every bone. Once the coordinates of the landmarks were exported in a database, we used a mathematical formula to obtain eleven measures. To study and interpret these measures, four statistical tests were made. The Two-sample paired test (T-test) allowed us to see which measures had a statistically significant difference. Our results showed that for all the metacarpals, the maximal length (ML) and the articular length (AL) exhibit the most the asymmetry between the right and the left sides, while the distal maximal breadth (DMB) follows. However, some measures don’t or almost don’t exhibit the asymmetry. Also, this test expresses that some metacarpals, like the MC1, have more measures that can exhibit the asymmetry than others, like the MC2. Finally, we did a Principal Component analysis. This test confirmed the importance of the ML and AL measures by making them the principal components in the ordination of the data. We also noticed that no individual is really different or asymmetrical, compared to the rest of the group, for all the metacarpal bones. All these tests have allowed us to state that it is possible to discern the asymmetry in human modern hands, more specifically in metacarpal bones, using geometric morphometric analysis and this by the ML and AL measures. And that, by the results we obtained with the repeatability test and the statistical tests, we can also state that this method is effective, reliable and can be reproduce.
La presente memoria estudia la variación de la asimetría de las manos en los humanos modernos. El objetivo principal del trabajo es identificar cuáles medidas, de acuerdo al análisis geométrico morfométrico, permiten reconocer la asimetría de los metacarpos. Así, se busca desarrollar un método que pueda ser reproducido en futuras investigaciones. Para esto, se han utilizado los metacarpos de los individuos del cementerio de San Pablo (siglos XIII al XV), los cuales han sido digitalizados a través del escáner de superficie Breuckmann. De esta manera, se obtuvo un modelo en tres dimensiones de cada uno de los huesos. Posteriormente, se situaron veintidós landmarks tridimensionales sobre la superficie, cuyas coordenadas se utilizaron para obtener once variables de cada uno de los metacarpos. Para poder estudiarlos e interpretarlos, se aplicaron cuatro pruebas. El test para dos muestras pareadas (T-test) permitió la identificación de cuatro medidas con una diferencia estadística significativa. Nuestros resultados demuestran que, para los metacarpos, son la longitud máxima (ML) y la longitud articular (AL) que presentan el mayor grado de asimetría entre los lados derecho e izquierdo, seguido por la máxima anchura distal (DMB). En cambio, otras medidas apenas presentan asimetría. Así también, este test da cuenta de que, ciertos metacarpos, como el MC1, presentan más medidas que puedan explicar la asimetría que otras, como ocurre con MC2. Finalmente, se efectuó un análisis de componentes principales que confirmó la importancia de las medidas ML y AL, haciendo de ellas elementos centrales en la ordenación de los datos. Por otra parte, se observó que ningún individuo es realmente diferente o asimétrico comparado con el resto del grupo. Todas estas pruebas nos permiten afirmar que es posible distinguir la asimetría de las manos en los humanos modernos gracias al análisis geométrico morfométrico, específicamente mediante las medidas ML y AL. Sumado a esto, los resultados obtenidos del test de repetitividad y las pruebas estadísticas, sugieren que este método es eficaz, válido y reproducible en otros casos.
Le sujet de ce mémoire de master concerne l’asymétrie des mains chez l’humain moderne. Le but de cette dissertation est d’identifier quelles mesures, prises grâce à une analyse géométrique morphométrique, permettent de reconnaitre l’asymétrie des métacarpes et de développer une méthode pouvant être reproduite dans de futures recherches. Pour ce faire, des individus du cimetière de San Pablo (13e au 15e siècles) ont été sélectionnés et leurs métacarpes ont été numérisés par l’entremise du scanner de surface Breuckmann, ce, dans le but d’obtenir une image en trois dimensions de chaque os. Ensuite, vingt-deux points d’intérêts (landmarks) ont été apposés sur chacun des os. Une fois les coordonnées des points exportées dans une base de données, une formule mathématique fut utilisée afin d’obtenir onze mesures. Afin d’étudier et d’interpréter ces mesures, quatre tests statistiques ont été réalisés. Le test apparié à deux échantillons (T-test) a permis d’observer quelles mesures ont une différence significative statistiquement. Nos résultats démontrent que, pour tous les métacarpes, la longueur maximale (ML) et la longueur articulaire (AL) expriment le plus l’asymétrie entre les côtés droit et gauche, suivi par la largeur maximale distale (DMB). Cependant, certaines mesures n’expriment pas ou presque pas l’asymétrie. Également, ce test démontre que certains métacarpes, comme MC1, ont plus de mesures pouvant exprimer l’asymétrie, que d’autres, tel MC2. Finalement, une analyse des Composants Principaux a été faite. Ce test a confirmé l’importance des mesures ML et AL en faisant d’elles les composantes principales dans l’ordination des données. Il a aussi été noté qu’aucun individu est réellement différent ou asymétrique, comparé au reste du groupe, et ce pour tous les métacarpes. Tous ces tests permettent de déclarer qu’il est possible de discerner l’asymétrie des mains chez l’humain moderne, grâce à une analyse géométrique morphométrique et ce par les mesures ML et AL. Et que, par les résultats obtenus avec le test de répétabilité et les tests statistiques, il est aussi possible de déclarer que cette méthode est efficace, valide et peut être reproduite.
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Dates et versions

dumas-01723522 , version 1 (12-10-2018)

Identifiants

  • HAL Id : dumas-01723522 , version 1

Citer

Valérie Deschênes. Asymmetry of hands on modern human: a geometric morphometric analysis of metacarpal bones. Archaeology and Prehistory. 2017. ⟨dumas-01723522⟩
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