Odkrywanie płci tam, gdzie szkielet jest niemal "nieczytelny”

 

Grafika wygenerowana przy pomocy Chat GPT

W świecie identyfikacji ludzkiego szkieletu umiejętność określania płci z kości jest niezwykle istotna, zarówno w kryminalistyce, jak i w archeologii. W badaniu Adseriasa-Garrigi i in. (2025) naukowcy postanowili sprawdzić, na ile przydatne mogą być cztery konkretne cechy czaszki wykorzystywane w identyfikacji płci, zwłaszcza w sytuacjach, gdy szkielety są fragmentaryczne albo bardzo zniszczone.

Badacze przeanalizowali 100 czaszek pochodzących ze zbioru W. M. Bass Donated Skeletal Collection (szczątki należały do 45 kobiet i 55 mężczyzn). Wszystkie eksponaty pochodziły od dorosłych osób odmiany białej, a wiek w próbie był zbliżony dla obu płci (średnio ok. 60 lat), co pozwoliło ograniczyć wpływ wieku na analizę obserwowanych cech. Naukowcy skupili się na czterech niemetrycznych cechach czaszki (niemetryczne jak sama nazwa sugeruje to takie, które nie wymagają dokładnego pomiaru, lecz dają się ocenić wizualnie/opisowo). Pod lupę wzięli kształt otworu wielkiego kości potylicznej, przedłużenie łuku jarzmowego względem przewodu słuchowego zewnętrznego określonego skrótem ZEA, wcięcie żuchwy, oraz obszar przyczepu mięśni w kącie żuchwy. Wybór tych cech nie był przypadkowy, gdyż są one stosunkowo trwałe, dobrze zachowują się po śmierci, nawet w trudnych warunkach, co czyni je atrakcyjnymi w kontekstach analiz sądowych czy archeologicznych.

Aby zapewnić rzetelność, dwaj antropolodzy oceniali każdą z cech trzykrotnie, nie znając płci ani innych informacji o badanych osobach. Dzięki temu można było sprawdzić, jak duża jest powtarzalność ocen, zarówno wewnątrz obserwatora i między nimi. Do analizy statystycznej zastosowano m.in. testy zgodności (współczynniki kappa) oraz testy porównujące płcie, a w końcu opracowano funkcje dyskryminacyjne umożliwiające przypisanie płci na podstawie tych cech.

Wyniki pokazały, że nie wszystkie badane cechy są równie użyteczne. Okazało się, że kształt otworu wielkiego oraz głębokość i szerokość wcięcia żuchwy nie wykazują istotnych różnic między mężczyznami a kobietami (w ich próbie). W przeciwieństwie do tego, dwie pozostałe cechy, jakimi były przedłużenie łuku jarzmowego oraz morfologia kąta żuchwy wykazały wyraźne i statystycznie istotne różnice między płciami.

Najbardziej obiecującym wskaźnikiem okazała się ZAE, gdyż na jego podstawie udało się poprawnie zaklasyfikować płeć w ~79,8% przypadków. W formule, którą opracowano: ,,płeć = 2,469 × ZAE – 1,247” wynik równy 0 oznacza mężczyznę, a wynik równy 1 — kobietę. Wartości tej cechy pozwoliły sklasyfikować aż 82,2% kobiet i 77,8% mężczyzn poprawnie.

Część badaczy mogłaby sądzić, że kąt żuchwy będzie równie skuteczny i faktycznie, wykazał pewien potencjał. Poprawna identyfikacja wynosiła około 80% dla mężczyzn, ale jedynie 55,6% dla kobiet, w momencie gdy opierano się wyłącznie na tej cesze. Co więcej, autorzy zauważyli, że morfologia kąta żuchwy znacząco zależy od stanu uzębienia: u osób bezzębnych wyniki były zakłócone.

Z punktu widzenia praktycznego, te odkrycia są bardzo istotne. W przypadkach kryminalistycznych lub archeologicznych, często nie mamy do dyspozycji pełnego szkieletu, a sam materiał szkieletowy może być uszkodzony lub fragmentaryczny. Czaszka, zwłaszcza w jej mocniejszych częściach, ma większe szanse przetrwać. Dlatego znalezienie cech, które są trwałe, łatwe do oceny i jednocześnie wiarygodne przy określaniu płci, stanowi realną korzyść dla rzetelności takich analiz.

Ponadto, metody niemetryczne (wizualna ocena cech) są przyjazne w zastosowaniu w terenie, gdyż nie wymagają drogiego sprzętu ani skomplikowanych narzędzi pomiarowych. To sprawia, że są użyteczne w warunkach ograniczonych, na przykład w trakcie prowadzenia prac archeologicznych lub w prowizorycznych warunkach sądowych. Co więcej, potwierdzona wysoka zgodność ocen między obserwatorami (prawie 0,95–0,98 w kappa) sugeruje, że pomimo subiektywnego charakteru tych metod, da się osiągnąć dużą niezawodność, pod warunkiem odpowiedniego przeszkolenia.

Jest jednak jedno ALE. Ten model nie będzie uniwersalny bez sprawdzenia go w innych populacjach. Autorzy podkreślają, że badane czaszki pochodziły z jednej kolekcji (zbiór Bass, populacja biała), co oznacza, że wzorce morfologiczne mogą różnić się w innych grupach. Dymorfizm płciowy cech czaszki bywa bardzo zależne od populacji, co sprawia, że konieczne są walidacje lokalne, by zapewnić wiarygodność takiej metody.

Z kolei podatność kąta żuchwy na bezzębie to kolejny argument za ostrożnością w przypadkach, gdy szczątki należą do osób, które straciły zęby za życia, interpretacja tej cechy może być błędna. Konieczne są dalsze badania z większą liczbą osobników, by lepiej zrozumieć, jak przypadki utraty zębów za życia wpływa na morfologię kątów żuchwy. Autorzy sugerują także rozwój bardziej niuansowanych systemów oceny (nie tylko 0 lub 1), ale na przykład z wykorzystaniem stopnia ekspresji cechy, a także zastosowanie algorytmów uczenia maszynowego, co mogłoby zwiększyć precyzję i niezawodność.

Z biologicznego i ewolucyjnego punktu widzenia, pytanie brzmi ,,co sprawia, że cechy takie jak przedłużenie łuku jarzmowego czy kąt żuchwy są tak mocno zróżnicowane między płciami?” Jedna z hipotez wskazuje na mechanikę mięśniową, a mianowicie różnice w masie i napięciu mięśni żucia między mężczyznami a kobietami mogą wpływać na rozwój kości w tych rejonach. W szczególności obszary przyczepu mięśni mogą być silniej rozwinięte u jednej płci, co odzwierciedla się w kształcie kości.

W kontekście przyszłych badań, ciekawą perspektywą jest połączenie tych niemetrycznych cech z metodami opartymi na pomiarach, na przykład z analizą kształtu 3D. Takie hybrydowe modele mogą zaoferować większą dokładność i uniwersalność. Dodatkowo, walidacja na większych, zróżnicowanych populacjach pozwoliłaby dostosować narzędzia do różnych warunków demograficznych.

W praktyce, wyniki badania oznaczają, że nawet jeśli mamy do czynienia tylko z fragmentem czaszki, możemy dysponować wiarygodnymi wskazówkami co do płci osoby, której pozostałości badamy. To może realnie pomóc w dochodzeniach sądowych albo w rekonstrukcji demografii dawnych populacji. Takie narzędzia budują most między teorią biologiczną a zastosowaniem praktycznym w antropologii sądowej i archeologii.

Reasumując badania Adseriasa-Garrigi i in. pokazują, że wśród badanych cech czaszki, dwie z nich (przedłużenie łuku jarzmowego i kształt kąta żuchwy) są najbardziej dokładne jako wskaźniki do oszacowania płci. Analiza łuku jarzmowego osiągnęła prawie 80% trafności, co czyni ją wartościową, zwłaszcza gdy inne części szkieletu są niedostępne. Jednocześnie autorzy zwracają uwagę na ograniczenia. Wrażliwość morfologii kątów żuchwy na bezzębie oraz potrzebę walidacji w innych populacjach. Ich praca oferuje praktyczny wkład w rozwój metod niemetrycznych, które mogą być wykorzystywane w realnych, często trudnych, warunkach badawczych i wskazuje kierunki dla przyszłych ulepszeń z wykorzystaniem nowoczesnych technologii.

Literatura:

1. Adserias-Garriga J., Maijanen H., Zapico S.C. 2025. Evaluation of the Potential Use of Four Skull Traits for Sex Estimation, Forensic Sciences, 5(4): 60