Zur postnatalen Entwicklung des Gaumengewölbes des Schimpansen (Pan troglodytes) - eine biometrische Studie

Auf der Grundlage koronaler CT - Aufnahmen von 52 Schimpansen-schädeln (Pan troglodytes) beiderlei Geschlechts und unterschiedlichen Altersstufen wurde das postnatale Wachstum und die Morphologie des Gaumens untersucht. Die zur Auswertung benötigten Schädel- und Gaumenmaße wurden, wenn möglich, direkt vom Schädel bzw. durch Messungen an den Röntgenaufnahmen gewonnen. Da das biologische Alter der Tiere zum Zeitpunkt ihres Todes nicht bekannt war, wurden sie entsprechend der Dentition drei postnatalen Altersstufen zugeordnet. Die Wachstumsvorgänge des Gaumens wurden in Relation zu verschiedenen Schädelmaßen anhand von Korrelations- und einfach linearen Regressionsanalysen (Modell I und Modell II) untersucht sowie auf der Basis von Gaumenhöhenindex und Gaumenindex beschrieben. Ein Vergleich der Gaumenlänge, -breite, -höhe und -volumen zwischen den Geschlechtern zeigte keine signifikanten Unterschiede. Um ein genaueres Bild von Gestalt und Größe des Gaumens zu erhalten, wurde er in koronalen CT - Aufnahmen markiert, sein Volumen errechnet und ein 3D - Modell rekonstruiert. Die morphologische Analyse der 3D - Gaumen-modelle unterstreicht die prinzipielle Übereinstimmung der Gaumen-morphologie weiblicher und männlicher Schimpansen. Bei den weiblichen Schimpansen besteht zwischen Gaumenhöhe und Schädelbasislänge kein statistischer Zusammenhang. Alle anderen Merkmalspaarungen zwischen Gaumen (Länge, Breite, Höhe und Volumen) und Schädel (Schädelbasislänge und Gesamtschädellänge) korrelieren bei beiden Geschlechtern. Die Regressionsanalysen der korrelierenden Paare ergaben signifikante lineare Abhängigkeits-verhältnisse. Ein Vergleich der Regressionsgeraden von männlichen und weiblichen Schimpansen zeigte, dass sich deren Anstiege nicht voneinander unterscheiden. Das lässt vermuten, dass sich die Gaumenmaße beider Geschlechter nach einem ähnlichen Wachstumsmuster verändern. In der postnatalen Entwicklung ist das Längenwachstum des Gaumens am stärksten, gefolgt von der Gaumenhöhe und der -breite. Während die Längenzunahme kontinuierlich erfolgt, ist das Wachstumsverhalten von Gaumenbreite und -höhe nicht einheitlich, sondern variiert in den verschiedenen Altersstufen. Unabhängig vom Geschlecht und Alter sind die Gaumen aller Schimpansen orthostaphylin (mittelhochgaumig) und ultraleptostaphylin (extrem schmalgaumig). Das Gaumengewölbe weist eine charakteristische Form auf. Der vordere Abschnitt des Gaumens, der der Prämaxilla entspricht, hat eine flache Wölbung. Zur Region der Milchmolaren bzw. der Prämolaren geht diese in eine hohe Bogenform über. Distal der 2. Milchmolaren, das entspricht der Region der permanenten Molaren, flacht der Gaumen kranial zu einem trapezoiden Profil ab. Eine ausgeprägte Steilheit der Alveolarfortsätze kann neben dem trapezoiden auch einen rechteckigen Querschnitt zur Folge haben. Mit dem Durchbruch der 2. und 3. permanenten Molaren verlagert sich dieses trapezoide Gewölbeprofil zugunsten der hohen Bogenform immer weiter nach distal. Posterior endet der freie Rand des knöchernen Gaumens wieder in eine flache Wölbung. Weiterhin wurde bei 7 männlichen und 3 weiblichen Schimpansen im adulten Alter, also bei 19% aller untersuchten Gaumen, ein Torus palatinus in unterschiedlicher Ausprägung gefunden. Ein Vergleich zwischen Pan troglodytes und Macaca fuscata ergab hinsichtlich des Gaumenvolumens unterschiedliche Wachstumsmuster, was darauf hindeutet, dass die adulte Endgröße auf unterschiedlichem Wege erreicht wird. Ohne beim Schimpansengaumen auf geschlechtliche Unterschiede zu stoßen, wurde sein Wachstum im Verhältnis zum Schädel durch lineare Modelle beschrieben. Bei den weiblichen Schimpansen kann jedoch die Entwicklung der Gaumenhöhe in Bezug zur Schädelbasislänge nicht durch ein lineares Modell erklärt werden. Die Aussagekraft dieses Ergebnisses und mögliche Faktoren sowie der Einfluss des beim Schimpanen auftretenden Recessus palatinus auf das Gaumenwachstum sollten näher untersucht werden.On the basis of coronal CT imaging of 52 chimpanzee skulls (Pan troglodytes) of both gender and different age the postnatal growth and the morphology of the palate was examined. The cranial und palatal dimensions required for the evaluation were won, if possibly, directly by the skull or by measurements in the X-rays. Because the biological age of the animals was not known at the time of their death, they were classified into three postnatal stages of life according to the dentition. The growth processes of the palate were examined in relation to different cranial dimensions on the basis of correlation analysis and simple linear regression (model I and model II) as well as were described on the base by Palatal height index and Palatal index. A comparison of the palatal length, palatal width, palatal height and palatal volume between the genders showed no significant differences. To receive a more exact picture from figure and size of the palate, he was marked in coronal imaging, his volume and 3D-model was reconstructed. The morphological analysis of 3D-palatal models underlines the fundamental correspondence of the palatal morphology of female and male chimpanzees. With the female chimpanzees no statistical connection exists between palatal height and basicranial length. All the other matings between palate dimensions (length, width, height and volume) and skull dimensions (basicranial length and whole skull length) correlate with both genders. The regression analysis of the correlating pairs proved significant linear dependence relations. A comparison of the regression straight line of male and female chimpanzees showed, that their increases do not differ. This suggests, that the change of the palatal dimension of both genders proceeds to a similar growth pattern. In the postnatal development the length growth of the palate is the strongest, followed by the palatal height and the palatal width. While the length increase continuously occurs, the growth behaviour of palatal width and palatal height is not uniform, but varies in the different stages of life. Independent of gender and age the palates of all chimpanzees are orthostaphylin (medium-rise) and ultraleptostaphylin (extremely long and narrow). The palatal vault shows a typical form. The anterior part of the hard palate, the part of premaxilla, shows a low vault. To the region of milkmolars and premolars respectively this goes over in a high curve form. Distal of second milkmolars, this corresponds to the region of the permanent molars, the palate flattens cranial to a trapezoid profile. A distinctive steepness of the alveolar processes can entail beside trapezoid also a rectangular cross section. With the eruption of 2. and 3. permanent molars this trapezoide vault profile shifts in favour of the high curve form on and on after distal. Posterior the free margin of the hard palate ends in a low vault. Furthermore a Torus palatinus was found with 7 male and 3 female chimpanzees at the adult age in different development, so with 19% of all examined palates. A comparison between Pan troglodytes and Macaca fuscata concerning the palatal volume proved different growth patterns, what points to the fact that the adult final size is reached on different ways. Without sexual differences in chimpanzee's palate, his growth was described in relation to the skull by linear models. The development of the palatal height in female chimpanzees can not be explained in relation to the basicranial length by a linear model. The explanatory power of this result and possible factors as well as the influence of the Recessus palatinus on the palatal growth should be examined closer