Podejście morfometrii geometrycznej do określania płci niemowląt w wieku 0–6 lat przy użyciu powierzchni usznej

Dlaczego drobne kości mają znaczenie dla wielkich opowieści o ludziach

Archeolodzy i kryminalni często pracują na materiale kostnym, by odtworzyć, jak ludzie żyli, umierali i byli traktowani przez swoje społeczności. Jednak w przypadku niemowląt i małych dzieci często brakuje jednej kluczowej informacji: czy dziecko było biologicznie płci męskiej czy żeńskiej. Badanie to analizuje, czy subtelne różnice kształtu niewielkiej powierzchni stawowej kości biodrowej u dzieci — od narodzin do sześciu lat — mogą pomóc w oszacowaniu płci, co mogłoby otworzyć nowe okno na życie dzieci w populacjach przeszłych.

Poszukiwanie wskazówek w biodrze niemowlęcia

Badający skupili się na konkretnej części kości biodrowej zwanej powierzchnią uszną, gdzie kręgosłup łączy się z miednicą. Wcześniejsze prace sugerowały, że ten obszar może różnić się u mężczyzn i kobiet nawet przed okresem dojrzewania, ale wyniki były niejednoznaczne. Aby przetestować to bardziej rygorystycznie, zespół użył współczesnej kolekcji szkieletów z Lizbony w Portugalii, gdzie wiek i płeć każdej osoby były znane. Wybrali 46 niemowląt i małych dzieci w wieku od urodzenia do niespełna siedmiu lat i skoncentrowali się na jednej stronie miednicy dla zachowania konsekwencji.

Przekształcanie kości w dane 3D

Zamiast prostych pomiarów cyrklem, zespół stworzył szczegółowe trójwymiarowe modele cyfrowe każdej kości biodrowej za pomocą przenośnego skanera powierzchni. Na tych wirtualnych kościach nanieśli serię starannie dobranych punktów wokół obrysu powierzchni usznej. Niektóre punkty oznaczały wyraźne narożniki anatomiczne, inne były automatycznie rozmieszczone wzdłuż krzywych, by uchwycić płynne zmiany kształtu. Korzystając z zestawu narzędzi matematycznych znanych jako morfometria geometryczna, mogli porównać wielkość i kształt tej powierzchni stawowej między osobnikami w precyzyjny, znormalizowany sposób.

Co zmienia się z wiekiem, a co nie

Analiza wielkości wykazała, że powierzchnia uszna generalnie powiększała się z wiekiem, ale wzorce wzrostu dla chłopców i dziewczynek zmieniały się w czasie. U dzieci poniżej roku powierzchnia stawowa była podobna u obu płci, z nieco wyższą medianą u dziewczynek. W przedziale od jednego do niespełna czterech lat dziewczynki miały tendencję do większych powierzchni stawowych, podczas gdy chłopcy wysuwali się na prowadzenie w rozmiarze między czterema a niespełna siedmioma latami. Jednak te różnice były umiarkowane i nie osiągały progu, którego naukowcy zwykle wymagają, by uznać je za istotne statystycznie, co oznacza, że nie można ich jeszcze polegać przy określaniu płci.

Subtelne sygnały kształtu u najmłodszych niemowląt

Zespół zwrócił się następnie ku kształtowi, pytając, czy obrys powierzchni usznej różni się między męskimi i żeńskimi osobnikami w określonych grupach wiekowych. Dla całej próby nie było wyraźnego rozdzielenia płci. Jednak gdy przyjrzeli się tylko niemowlętom poniżej roku, obraz stał się bardziej intrygujący. Testy statystyczne nie osiągnęły standardowego progu istotności, głównie z powodu zaledwie siedmiu niemowląt w tej grupie wiekowej. Niemniej wizualna inspekcja wyników wykazała, że niemowlęta męskie i żeńskie miały tendencję do skupiania się w różnych rejonach przestrzeni kształtu, sugerując rzeczywistą różnicę w tym, jak ta powierzchnia stawowa formuje się w pierwszych miesiącach życia.

Hormony, pierwsze kroki i zanikające różnice

Autorzy sugerują, że wczesne różnice kształtu mogą odzwierciedlać krótkotrwały wzrost hormonów płciowych w okresie niemowlęcym, czasem nazywany „minipubertą”. U chłopców poziom testosteronu wzrasta wkrótce po urodzeniu i spada w ciągu sześciu do dziewięciu miesięcy; u dziewczynek poziom estrogenów jest podwyższony, a następnie obniża się około drugiego roku życia. Ten hormonalny okres może tymczasowo kierować rozwojem kości chłopców i dziewczynek w nieco odmienne sposoby. Gdy dzieci zaczynają stać i chodzić — zwykle około pierwszych urodzin — siły mechaniczne związane z poruszaniem się na dwóch nogach stają się bardziej podobne między płciami, co może wygładzać te wczesne różnice, tak że powierzchnia uszna wygląda podobnie u starszych chłopców i dziewczynek.

Co to oznacza dla badania przeszłości

Ogólnie badanie pokazuje, że wysokorozdzielcza analiza 3D powierzchni usznej jest obiecująca, ale jeszcze nie niezawodna jako samodzielna metoda określania płci niemowląt. Pojawiają się wskazówki istotnych różnic u niemowląt poniżej roku, ale próba jest zbyt mała, a wzorce zbyt subtelne, by stosować je pewnie w rzeczywistych sprawach kryminalistycznych czy archeologicznych. Autorzy zalecają zwiększenie liczby i różnorodności badanych szkieletów, analizę innych cech kości biodrowej obok powierzchni usznej oraz eksplorację podejść sztucznej inteligencji, które mogłyby wykryć złożone kombinacje cech niewidocznych gołym okiem. Jeśli zostaną dopracowane, takie metody mogłyby ostatecznie pomóc badaczom ujawnić często ukryte życia chłopców i dziewcząt w społecznościach przeszłych — od żywienia i chorób po zwyczaje pogrzebowe i opiekę społeczną.

Cytowanie: Simão, P., Garcia, S.J. & Godinho, R.M. A geometric morphometrics approach to sex estimation of infants from 0 to 6 years using the auricular surface. Sci Rep 16, 11422 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35321-y

Słowa kluczowe: określanie płci szkieletu niemowląt, powierzchnia uszna, morfometria geometryczna, bioarcheologia, rozwój miednicy