RESUMO
Advances in imaging technologies, such as computed tomography (CT) and surface scanning, have facilitated the rapid generation of large datasets of high-resolution three-dimensional (3D) specimen reconstructions in recent years. The wealth of phenotypic information available from these datasets has the potential to inform our understanding of morphological variation and evolution. However, the ever-increasing ease of compiling 3D datasets has created an urgent need for sophisticated methods of capturing high-density shape data that reflect the biological complexity in form. Landmarks often do not take full advantage of the rich shape information available from high-resolution 3D specimen reconstructions, as they are typically restricted to sutures or processes that can be reliably identified across specimens and exclude most of the surface morphology. The development of sliding and surface semilandmark techniques has greatly enhanced the quantification of shape, but their application to diverse datasets can be challenging, especially when dealing with the variable absence of some regions within a structure. Using comprehensive 3D datasets of crania that span the entire clades of birds, squamates and caecilians, we demonstrate methods for capturing morphology across incredibly diverse shapes. We detail many of the difficulties associated with applying semilandmarks to comparable regions across highly disparate structures, and provide solutions to some of these challenges, while considering the consequences of decisions one makes in applying these approaches. Finally, we analyze the benefits of high-density sliding semilandmark approaches over landmark-only studies for capturing shape across diverse organisms and discuss the promise of these approaches for the study of organismal form.
Um guia prático para demarcação de semi pontos de referência de superfície e de deslizamento em análises morfométricas Os avanços nas tecnologias de imagem, como a tomografia computadorizada (CT) e a varredura de superfície, facilitaram a rápida geração de grandes conjuntos de dados de reconstruções de espécimes 3D de alta resolução nos últimos anos. A riqueza de informações fenotípicas disponíveis nesses conjuntos de dados tem o potencial de informar nossa compreensão da variação e evolução morfológica. No entanto, a facilidade cada vez maior de compilar conjuntos de dados 3D criou uma necessidade urgente de métodos sofisticados para a captura de dados de alta densidade que reflitam a complexidade biológica na forma. Os pontos de referência morfológicos geralmente não capturam o máximo das informações sobre a morfologia disponíveis nas reconstruções de espécimes 3D em alta resolução, pois normalmente são restritas a suturas ou processos que podem ser identificados de forma confiável em diferentes espécimes, excluindo a maior parte da morfologia de superfície. O desenvolvimento de técnicas de deslizamento e de semi pontos de referência de superfíce melhorou muito a quantificação da forma, mas sua aplicação a diversos conjuntos de dados pode ser um desafio, especialmente quando algumas regiões dentro de uma estrutura são ausentes. Usando conjuntos de dados tridimensionais abrangentes do crânio, abrangendo todos os clados de pássaros, lagartos Squamata e cecílias, nós demonstramos métodos para captura da morfologia em formas incrivelmente diversas. Nós detalhamos muitas das dificuldades associadas à aplicação de semi pontos de referência em regiões comparáveis de estruturas altamente díspares, e fornecemos soluções para alguns desses desafios, enquanto consideramos as consequências das decisões tomadas na aplicação dessas abordagens. Finalmente, analisamos os benefícios das abordagens de deslizamento do semi pontos de referência em alta densidade para capturar a forma em diversos organismos e discutir a promessa dessas abordagens para o estudo da forma do organismo. Translated to Portuguese by Diego Vaz (dbistonvaz@vims.edu).