Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

D’acord amb la Resolució SLT/275/2021, de 5 de febrer, per la qual es prorroguen i es modifiquen les mesures en matèria de salut pública per a la contenció del brot epidèmic de la pandèmia de COVID-19 al territori de Catalunya, el 9 de febrer de 2021 el rector de la Universitat de Barcelona, havent consultat els degans i deganes de les facultats i el Consell de l’Alumnat, va resoldre que la docència teòrica del segon semestre del curs 2020-2021 ha de ser parcialment presencial per als estudiants de primer curs. La resta de la docència s’ha de continuar impartint virtualment.
Les resolucions dictades des de l’inici del curs 2020-2021 en relació amb la crisi sanitària podrien obligar a adaptar la planificació de la docència i, en conseqüència, també a modificar alguns apartats dels plans docents. La descripció d’aquests canvis es recull en addendes al final dels plans docents originals.



Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Morfometria Geomètrica: Anàlisi de la Diversitat Morfològica

Codi de l'assignatura: 574170

Curs acadèmic: 2020-2021

Coordinació: Nieves Martinez Abadias

Departament: Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals

crèdits: 2,5

Programa únic: S

 

 

Docents

 

Dra. Neus Martínez-Abadías, BEECA, Universitat de Barcelona (Coordinadora, temes 1-3)

Dr. Borja Esteve-Altava, Universitat Pompeu Fabra (tema 4)

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 62.5

 

Activitats presencials i/o no presencials

20

 

-  Teoria

Presencial

 

4

 

-  Teoricopràctica

Presencial

 

12

 

-  Seminari

Presencial

 

4

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge autònom

22.5

 

 

Competències que es desenvolupen

 

 

Competències bàsiques

— Adquisició de coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals a l’hora de desenvolupar i/o aplicar idees, sovint en un context de recerca.

— Capacitat d’aplicar els coneixements adquirits i de resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb l’àrea d’estudi.

— Capacitat de comunicar les conclusions, i els coneixements i les raons últimes que les sustenten, a públics especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats

— Habilitats d’aprenentatge que permetin continuar estudiant d’una forma sobretot autodirigida o autònoma.

 

Competències generals

— Capacitat de comunicar-se, fer presentacions i redactar en anglès en el camp del màster.

— Mostra dels coneixements adequats i de la comprensió coherent i integradora que aporta l’antropologia biològica per identificar problemes, buscar solucions originals i aplicar-les en un context de recerca i en l’àmbit professional de les ciències biomèdiques, l’antropologia forense i/o l’evolució humana.

— Mostra d’una base tecnicometodològica sòlida per desenvolupar treballs de recerca en el camp de l’antropologia biològica i, en particular, per plantejar la redacció d’una tesi doctoral en l’àrea de coneixement esmentada.

— Capacitat d’assumir i aplicar els principis d’evolució biològica a la resolució de problemes i conflictes.

 

Competències específiques

— Capacitat d’analitzar numèricament la diversitat de les poblacions humanes i les implicacions biològiques i socials. 

— Capacitat de fer inferències evolutives a partir de la diversitat humana actual (especialitat d’Antropologia Física i Forense).

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

  • Conèixer els mètodes per a quantificar i avaluar la variació morfològica (Morfometria clàssica a partir de distàncies i índexs, Morfometria Geomètrica a partir de punts anatòmics, i Anàlisi de Xarxes Anatòmiques).
  • Conèixer les bases de dades utilitzades en les comparacions de la morfologia cranial.
  • Interpretar les dades numèriques per explicar la distribució geogràfica de la morfologia i la història de les poblacions humanes.
  • Analitzar aplicacions de la Morfometria en Antropologia per entendre la diversitat morfològica i la història de les poblacions humanes.

 

 

Blocs temàtics

 

1. La diversitat morfològica en l’estudi de les poblacions humanes.

*  La variació morfològica cranial com a indicador de la història i la dinàmica de les poblacions humanes. Distribució geogràfica de la variació cranial i correspondència amb indicadors genètics. Mètodes per quantificar la variació morfològica: Morfometria tradicional vs Morfometria Geomètrica. Bases de dades craniomètriques. Aplicacions de Morfometria Geomètrica en estudis d’Antropologia Biològica i Arqueologia.

2. Morfometria Geomètrica.

*  Introducció a la Morfometria Geomètrica (MG). La MG és un mètode per l’anàlisi quantitativa de la forma en 2D i 3D, de gran robustesa i precisió, que ha revolucionat el camp de la morfometria i s’ha aplicat amb èxit en la Biologia, així com l’Arqueologia i la Geologia. Explorarem els conceptes de form, shape, i size.

    *   Com capturem la forma biològica? Recol·lecció de dades: Discutirem sobre l’ús adequat de landmarks i semilandmarks per definir la forma.

    *   Com analitzem i visualitzem la forma? Aprendrem el mètode bàsic de Procrustes, basat en la superposició de landmarks. Explorarem altres mètodes basats en l’anàlisi de distàncies euclídees (EDMA) i l’anàlisi de contorns (Fourier).

    *  Com interpretem les anàlisis morfo-geomètriques? Aprendrem a aplicar tècniques d’estadística multivariant: Anàlisi de Components Principals (PCA), Anàlisi Canònic (CVA) i altres (between-group PCA, Regressió multivariant, MANOVA, PLS,...). Reflexionarem de forma crítica sobre l’ús de cada mètode en funció de l’estudi i de la mostra disponible.

    *   Pràctica: realitzarem una sessió fotogràfica per analitzar la nostra morfologia facial en 2D/3D. Quantificarem els errors intra e interobservador. Practicarem l’anàlisi estadística de bases de dades de poblacions humanes. Programes: TPS, MorphoJ, WinEDMA, SlicerMorph i R (geomorph).

3. Morfometria virtual.

*  Crear i visualitzar models 3D a través d’imatges obtingudes per Fotogrametria, Tomografia computada i Ressonància Magnètica. Programes: Meshlab i 3DSlicer.

4. Anàlisi de Xarxes Anatòmiques (AnNA).

*  Introducció a les tècniques d’anàlisi de xarxes aplicades a l’anatomia. Abstracció del sistema esquelètic i muscular com un model de xarxa. Introducció a l’anàlisi matemàtica de xarxes complexes. Exemples d’aplicacions i estudis d’Antropologia Biològica utilitzant aquestes tècniques.

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Les classes teòriques combinaran classes magistrals i classes inverses. Els estudiants tindran accés a vídeos i material didàctic que podran consultar i estudiar des de casa, per després realitzar activitats i/o exercicis pràctics al laboratori amb el suport del professor/a.

La majoria de les sessions seran teoricopràctiques i es realitzaran a una aula d’ordinadors, per aprendre a manipular bases de dades morfomètriques i realitzar les anàlisis estadístiques in situ.

Treball tutoritzat/Activitats dirigides:

El treball tutoritzat consistirà en un únic treball en el que cada estudiant dissenyarà un estudi morfomètric del seu interès o bé revisarà de forma crítica un article científic basat en l’ aplicació de les tècniques de Morfometria Geomètrica.

*La metodologia docent proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.

 

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Treball: Presentació oral i escrita del treball (50% de la nota final).

Examen: Examen escrit que pot combinar preguntes curtes i de tipus test (50% de la nota final).

*L’avaluació proposada pot experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries. 

 

 

 

Utilització de l’anglès

 

Algunes activitats de l’assignatura es realitzaran en anglès.

 

 

Possibles afectacions per alerta sanitària

 

Els continguts descrits en aquest Pla Docent es mantindran llevat que les restriccions imposades per les autoritats sanitàries obliguin a una priorització o reducció d’aquests continguts.

 

 

Fonts d'informació bàsica

Consulteu la disponibilitat a CERCABIB

Llibre

Lele, S.R., Richtsmeier, J.T., 2001. An Invariant Approach to Statistical Analysis of Shapes, 1 edition. ed. Chapman and Hall/CRC, Boca Raton, Fla.

http://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1521018__SAn%20Invariant%20Approach%20to%20Statistical%20Analysis%20of%20Shapes__Orightresult__U__X6?lang=spi&suite=def   Enllaç

Slice, D.E., 2006. Modern Morphometrics in Physical Anthropology. Springer Science & Business Media.

http://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1706450__SModern%20Morphometrics%20in%20Physical%20Anthropology__Orightresult__U__X7?lang=spi&suite=def   Enllaç

Zelditch, M.L., Swiderski, D.L., Sheets, H.D., 2012. Geometric Morphometrics for Biologists: A Primer. Academic Press.

http://cercabib.ub.edu/iii/encore/record/C__Rb1708376__SGeometric%20Morphometrics%20for%20Biologists%3A%20A%20Primer__Orightresult__U__X4?lang=spi&suite=def   Enllaç

Klingenberg, C.P., 2011. MorphoJ: an integrated software package for geometric morphometrics. Mol. Ecol. Resour. 11, 353–357

https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02924.x   Enllaç

Mitteroecker, P., Gunz, P., 2009. Advances in Geometric Morphometrics. Evol. Biol. 36, 235–247.

https://doi.org/10.1007/s11692-009-9055-x   Enllaç

Article

Adams, D.C., Otárola-Castillo, E., 2013. geomorph: an r package for the collection and analysis of geometric morphometric shape data. Methods Ecol. Evol. 4, 393–399.

https://doi.org/10.1111/2041-210X.12035   Enllaç

Cardini, A., Loy, A., 2013. On growth and form in the “computer era”: from geometric to biological morphometrics. Hystrix Ital. J. Mammal. 24

https://doi.org/10.4404/hystrix-24.1-8749   Enllaç

Hallgrimsson, B., Percival, C.J., Green, R., Young, N.M., Mio, W., Marcucio, R., 2015. Morphometrics, 3D Imaging, and Craniofacial Development.  Curr. Top. Dev. Biol. 115, 561–597.

https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2015.09.003   Enllaç

 

 

Adaptació de la docència teòrica a les modalitats en línia i mixta durant el curs 2020-2021. La docència mixta és aplicable només als estudiants de primer curs de grau.

 

BLOCS TEMÀTICS
1. La diversitat morfològica en l’estudi de les poblacions humanes.

La variació morfològica cranial com a indicador de la història i la dinàmica de les poblacions humanes. Distribució geogràfica de la variació cranial i correspondència amb indicadors genètics. Mètodes per quantificar la variació morfològica: Morfometria tradicional vs Morfometria Geomètrica. Bases de dades craniomètriques. Aplicacions de Morfometria Geomètrica en estudis d’Antropologia Biològica i Arqueologia.

2. Morfometria Geomètrica.

Introducció a la Morfometria Geomètrica (MG). La MG és un mètode per l’anàlisi quantitativa de la forma en 2D i 3D, de gran robustesa i precisió, que ha revolucionat el camp de la morfometria i s’ha aplicat amb èxit en la Biologia, així com l’Arqueologia i la Geologia. Explorarem els conceptes de form, shape, i size.

Com capturem la forma biològica? Recol·lecció de dades: Discutirem sobre l’ús adequat de landmarks i semilandmarks per definir la forma.

Com analitzem i visualitzem la forma? Aprendrem el mètode bàsic de Procrustes, basat en la superposició de landmarks. Explorarem altres mètodes basats en l’anàlisi de distàncies euclídees (EDMA) i l’anàlisi de contorns (Fourier).

Com interpretem les anàlisis morfo-geomètriques? Aprendrem a aplicar tècniques d’estadística multivariant: Anàlisi de Components Principals (PCA), Anàlisi Canònic (CVA) i altres (Regressió multivariant). Reflexionarem de forma crítica sobre l’ús de cada mètode en funció de l’estudi i de la mostra disponible.

Pràctica: realitzarem una sessió fotogràfica per analitzar la nostra morfologia facial en 2D/3D. Quantificarem els errors intra e interobservador. Practicarem l’anàlisi estadística de bases de dades de poblacions humanes. Programes: TPS, MorphoJ i SlicerMorph

3. Morfometria virtual.

Crear i visualitzar models 3D a través d’imatges obtingudes per Fotogrametria, Tomografia computada i Ressonància Magnètica. Programes: Meshlab i 3DSlicer.

4. Anàlisi de Xarxes Anatòmiques (AnNA).

Introducció a les tècniques d’anàlisi de xarxes aplicades a l’anatomia. Abstracció del sistema esquelètic i muscular com un model de xarxa. Introducció a l’anàlisi matemàtica de xarxes complexes. Exemples d’aplicacions i estudis d’Antropologia Biològica utilitzant aquestes tècniques.

Es mantenen pràcticament els mateixos blocs però en alguns casos es redueixen els contingut de les lliçons (between-group PCA, MANOVA, PLS) i dels programes utilitzats (WinEDMA, geomorph). Pel que fa al seminari, s’ofereix de forma virtual i voluntària als alumnes interessats. Es redefineixen les sessions per adaptar-les a un sistema mixt que combina docència presencial i virtual. S’elaboren power points comentats amb àudio i vídeos tutorials per aprendre el funcionament dels programes. La classe es divideix en dos grups per realitzar les sessions pràctiques presencials al laboratori amb un màxim de 7 alumnes per grup. Totes les sessions es retransmeten per streaming i s’enregistren en BCollaborate.

 

METODOLOGIA I ACTIVITATS FORMATIVES

Les classes teòriques es desenvolupen en format de classes magistrals virtuals. Els estudiants tenen accés a vídeos i material didàctic que poden consultar i estudiar des de casa, per després realitzar activitats i/o exercicis pràctics al laboratori amb el suport de la professora.

Les sessions pràctiques es realitzen al laboratori i a l’aula d’ordinadors, per aprendre a manipular bases de dades morfomètriques i realitzar les anàlisis estadístiques in situ.

Teoria+Pràctica (5 sessions)– es reorganitzen sessions i horaris, combinant sessions presencials i virtuals. Els materials es publiquen al Campus Virtual seguint el calendari acordat amb els alumnes. A les classes presencials es tracten dubtes sorgits en sessions anteriors.

Seminari (1 sessió) – Es reorganitza el seminari amb presentacions dels alumnes. El material del seminari original es fica a disposició dels alumnes en format virtual (Power Point i vídeos tutorials) i es deixa contacte del professor encarregat d’aquest seminari perquè els alumnes li puguin adreçar els seus dubtes i comentaris.

 

AVALUACIÓ ACREDITATIVA DELS APRENENTATGES

L’avaluació consisteix en:

— Un test on-line, que representa un 50 % de la nota final i que substitueix l’examen escrit original. El test es va realitzar el dia 18 de Febrer, coincidint amb la programació original.

— El 50 % restant de la nota final implica la participació activa a classe i fòrums de discussió virtual, la presentació d’exercicis pràctics al llarg del curs, i presentació oral del treball final per parelles.

 

FONTS D’INFORMACIÓ BÀSICA

Les mateixes que constaven al pla docent original.