Analýza tvaru lebky recentních a fosilních varanů užitím metod 2D geometrické morfometrie

Bc. Nikoleta Dubjelová

Bakalářská práce

Analysis of the skull shape of recent and fossil monitors using 2D geometric morphometry mothods

Abstract:

Geometric morphometrics is approach to quantifying and analyzing shape variation and covariation of shape with other factors. Geometric morphometrics methods are used here to quantify shape variation between monitor lizard species. 26 species (56 specimens) were used in this study. They were divided into four groups based on genetic studies. Thin plate spline method is used here to characterize the patterns of dorsal head shape variation. Concretely, fronto-parietal complex is analyzed. The highest amount of shape variation occures in the area of parietal ridge, postorbitofrontal ledges, the area between postorbital and prefrontal bones and nasal ledges. Principal component analysis has morphologically isolate african monitor lizards group and also indo-asian group A. Indo-asian group B and indo-australian group were morphologically not distinguished from one another. Regression analysis is used to quantify the influence of ontogeny to the results of geometric morphometrics analyses. First principal component shows statistically significant influence with the skull length. Missing data is an unavoidable problem in many paleontological studies. Two missing data estimators were applied to the three fossil specimens (Varanus mokrensis, Varanus sp. (1) and Varanus sp. (2)). Statistic and geometric method gave similar reconstructions. Undetermined specimens were then assigned by canonical variates analysis to one of the predefined phylogenetic groups. Varanus mokrensis was assigned to indo-australian group. Varanus sp. (1) and Varanus sp. (2) belong according to canonical variates analysis to the african group. However, incompleteness and fragmentation of these specimens question the trustworthiness of the results.

Abstract:

Metody geometrické morfometrie slouží ke kvantifikaci, vizualizaci, analýze tvarových zmen a faktoru zpusobujících tyto zmeny. V bakalárské práci jsou tyto metody využívány ke zjištení tvarových rozdílu mezi skupinami varanu. K dispozici je 56 jedincu, kterí reprezentují 26 druhu rozdelených podle genetických studií do ctyr skupin. Pomocí metody tenkých ohebných plátku byly identifikovány tvarové zmeny na dorzální strane lebky, konkrétne v oblasti fronto-parietálního komplexu.Knejvýraznejším tvarovým zmenám dochází v oblasti parietálnich hrebínku, postorbitofrontálních výbežku parietale, plošek pro kontakt kostí postorbitofrontále a prefrontále a v oblasti nasálních výbežku. Analýzou hlavních komponent byla ze souboru morfologicky dobre odlišena africká skupina varanu a též indo-asijská skupina A. Indo-australská skupina není na základe morfologie fronto-parietálního komplexu dobre odlišitelná od indo-asijské skupiny B. Pomocí regresní analýzy byl taktéž zkoumán vliv ontogeneze na výsledky analýz geometrické morfometrie, pricemž se ukázala silná lineární závislost první hlavní komponenty na délce lebky. V paleontologických studiích je casto k dispozici pouze nekompletní ci poškozený materiál. Na tri fosílní jedince (Varanus mokrensis, Varanus sp. (1) a Varanus sp. (2)) jsou v práci aplikovány a vzájemne porovnávány dve metody generování chybejících cástí. Statistická s geometrickou metodou poskytly podobné výsledky. Využitím kanonické variacní analýzy byli následne fosílní jedinci prirazeni do jedné z preddefinovaných skupin. Varanus mokrensis je prirazený do indo-australské skupiny a jedinci Varanus sp. (1) a Varanus sp. (2) patrí podle analýzy k africké skupine varanu. Nekompletnost a znacná fragmentálnost techto jedincu však výsledky kanonické variacní analýzy zpochybnuje.

Klíčová slova

geometrická morfometrie, analýza hlavních komponent, metoda tenkých ohebných plátku, kanonická variacní analýza, varani, lebky, geometric morphometrics, principal component analysis, thin plate spline, canonical variates analysis, monitor lizards, skulls

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2018
• Vedoucí: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.
• Oponent: doc. Ing. Šárka Hladilová, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Geologie / Geologie aplikovaná a environmentální