скелетохронология

Скелетохронология — это метод, используемый для определения индивидуального хронологического возраста позвоночных путем подсчета линий остановки годового роста , также известных как LAG, в скелетных тканях. ^{[ 1 ]} В образцах годового роста костей наблюдаются широкие и узкие линии. Широкие линии представляют период роста, а узкие линии представляют собой паузу в росте. ^{[ 2 ]} Эти узкие линии характеризуют один год роста и поэтому позволяют определить возраст образца. ^{[ 2 ]} Не все кости растут с одинаковой скоростью, и индивидуальная скорость роста кости меняется в течение жизни. ^{[ 1 ]} поэтому периодические следы роста могут иметь неправильную форму. Это указывает на важные хронологические события в жизни человека. Использование кости в качестве биоматериала полезно при исследовании взаимоотношений структура-свойство. ^{[ 3 ]} В дополнение к текущим исследованиям в области скелетохронологии, способность кости адаптироваться и изменять свою структуру к внешней среде открывает потенциал для дальнейших исследований в области гистоморфометрии костей в будущем. ^{[ 4 ]} Возраст земноводных и рептилий обычно определяют с помощью этого метода, поскольку они проходят дискретные годовые циклы активности, такие как зимний покой или метаморфоз , однако его нельзя использовать для всех видов костистых животных. ^{[ 5 ]} Различные экологические и биологические факторы, влияющие на рост и развитие костей, могут стать препятствием для определения возраста, поскольку полная запись может быть редкостью. ^{[ 6 ]}

Метод

Экстракция и исследование костной ткани варьируются в зависимости от задействованных таксонов и количества доступного материала. Однако скелетохронология лучше всего фокусируется на ЛАГ, которые окружают весь стержень в форме кольца и имеют регулярный характер отложения. ^{[ 1 ]} Этот рост демонстрирует повторяющуюся закономерность, «математически описанную как временной ряд». ^{[ 1 ]} Ткани разделяют с помощью микротома, окрашивают гематоксилином и затем рассматривают под микроскопом. ^{[ 5 ]} Анализ часто проводится на сухих костях с дополнительным применением спирта или при необходимости замороженного консерванта, поскольку цель состоит в том, чтобы усилить оптический контраст, возникающий в результате различных физических свойств света. ^{[ 5 ]}

Важно учитывать потенциальные проблемы при выборе конкретных костей для исследования. Если имеется слабый оптический контраст, подсчет остановленных годичных колец затрудняется и часто становится неточным. Также возможно наличие дополнительных отметок роста, которые создаются для дополнения более слабых участков роста. ^{[ 5 ]} В этих обстоятельствах необходимо рассмотреть альтернативные кости, которые могут предоставить более точные данные. Другой случай — удвоение линий задержанного роста, когда можно увидеть две близко расположенные друг к другу двойные линии. Однако если эта закономерность широко распространена для нескольких возрастных классов этого вида, то двойные LAG можно считать приростом за один год. ^{[ 5 ]} Наиболее распространенной проблемой является разрушение костей в результате биологических процессов, чаще всего обнаруживаемых у млекопитающих и птиц . Это приводит к значительному занижению возраста. На протяжении жизни человека кость постоянно реконструируется, поскольку специализированные клетки удаляют и откладывают кость, что приводит к постоянному обновлению костного материала. ^{[ 4 ]} Непрерывная резорбция и отложение оставляет пробелы в записи роста, а отсутствие костной ткани происходит на любой стадии жизненного цикла позвоночных; «Полные образцы, позволяющие точно идентифицировать, встречаются крайне редко». ^{[ 6 ]}

Поэтому для учета недостающих костных тканей в образце необходимо выполнить ретрорасчет возраста скелета.

В ретро-расчетах можно выделить три подхода. ^{[ 1 ]}

1) Ретро-расчет возраста скелета, который включает в себя определение большой и малой осей поперечного сечения кости и окружностей костей, рассчитанных по Рамануджана. формуле

$C=\pi [3(a+b)-\surd (a+3b)(3a+b)]$ . ^{[ 1 ]}

2) Ретро-расчет посредством арифметической оценки, которая требует отбора проб нескольких частей другой кости и оценки количества недостающих тканей. ^{[ 1 ]}

3) Ретро-расчет путем наложения онтогенных рядов, который требует полной записи роста одного человека, чтобы их гистологические сечения можно было наложить и реконструировать на другом человеке. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Вудворд, Холли Н.; Падиан, Кевин; Ли, Эндрю Х. (2013). «Скелетохронология». В Падиане, Кевин; Ламм, Эллен-Тереза (ред.). Гистология костей ископаемых четвероногих: современные методы, анализ и интерпретация . Издательство Калифорнийского университета. стр. 195–216. дои : 10.1525/Калифорния/9780520273528.003.0007 . ISBN 978-0-520-27352-8 . JSTOR 10.1525/j.ctt24hsz5.11 .
^ Jump up to: ^а ^б Брам, Аманда Дж.С.; Лебенс, Луиза; Сантос, Маурисио Б. Дос; Чечин, Соня З. (2019). «Первая запись годичных колец для 11 местных субтропических видов бесхвостых животных Южной Америки» . Анналы Бразильской академии наук . 91 (4): e20190154. дои : 10.1590/0001-3765201920190154 . ПМИД 31800706 .
^ Хендерсон, Дж. Брайан; Макнил, Кэтрин Л.; Гонсалес-Ховард, Мария; Клоуз, Кевин; Эванс, Мэт (январь 2018 г.). «Основные проблемы и будущие направления образовательных исследований в области научной аргументации». Журнал исследований в области преподавания естественных наук . 55 (1): 5–18. Бибкод : 2018JRScT..55....5H . дои : 10.1002/tea.21412 .
^ Jump up to: ^а ^б Вайнкамер, Ричард; Фратцль, Питер (август 2011 г.). «Механическая адаптация биологических материалов — На примере кости и дерева» . Материаловедение и инженерия: C . 31 (6): 1164–1173. дои : 10.1016/j.msec.2010.12.002 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Кастанье, Дж; Франсильон-Вьейо, Х; Менье, Ф.Дж.; де Риклс, А (1992). «Кость и индивидуальное старение» . Ин Холл, Брайан К. (ред.). Кость: Трактат . ЦРК Пресс. стр. 245–283. ISBN 978-0-8493-8827-9 .
^ Jump up to: ^а ^б Эрет, Дана Дж. (2007). «Скелетохронология, метод определения [sic] индивидуального возраста и роста современных и ископаемых черепах (Reptilia Testudines)» (PDF) . Бюллетень Музея естественной истории Флориды . 47 (2): 49–72.

[Woodward_et_al_2013-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Вудворд, Холли Н.; Падиан, Кевин; Ли, Эндрю Х. (2013). «Скелетохронология». В Падиане, Кевин; Ламм, Эллен-Тереза (ред.). Гистология костей ископаемых четвероногих: современные методы, анализ и интерпретация . Издательство Калифорнийского университета. стр. 195–216. дои : 10.1525/Калифорния/9780520273528.003.0007 . ISBN 978-0-520-27352-8 . JSTOR 10.1525/j.ctt24hsz5.11 .

[Brum_et_al_2019-2] Jump up to: ^а ^б Брам, Аманда Дж.С.; Лебенс, Луиза; Сантос, Маурисио Б. Дос; Чечин, Соня З. (2019). «Первая запись годичных колец для 11 местных субтропических видов бесхвостых животных Южной Америки» . Анналы Бразильской академии наук . 91 (4): e20190154. дои : 10.1590/0001-3765201920190154 . ПМИД 31800706 .

[3] Хендерсон, Дж. Брайан; Макнил, Кэтрин Л.; Гонсалес-Ховард, Мария; Клоуз, Кевин; Эванс, Мэт (январь 2018 г.). «Основные проблемы и будущие направления образовательных исследований в области научной аргументации». Журнал исследований в области преподавания естественных наук . 55 (1): 5–18. Бибкод : 2018JRScT..55....5H . дои : 10.1002/tea.21412 .

[Weinkamer_&_Fratzl_2011-4] Jump up to: ^а ^б Вайнкамер, Ричард; Фратцль, Питер (август 2011 г.). «Механическая адаптация биологических материалов — На примере кости и дерева» . Материаловедение и инженерия: C . 31 (6): 1164–1173. дои : 10.1016/j.msec.2010.12.002 .

[Castanet_et_al_1993-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Кастанье, Дж; Франсильон-Вьейо, Х; Менье, Ф.Дж.; де Риклс, А (1992). «Кость и индивидуальное старение» . Ин Холл, Брайан К. (ред.). Кость: Трактат . ЦРК Пресс. стр. 245–283. ISBN 978-0-8493-8827-9 .

[Ehret2007-6] Jump up to: ^а ^б Эрет, Дана Дж. (2007). «Скелетохронология, метод определения [sic] индивидуального возраста и роста современных и ископаемых черепах (Reptilia Testudines)» (PDF) . Бюллетень Музея естественной истории Флориды . 47 (2): 49–72.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]