Original paper
Statistical approaches to handle proportions as characters
Wiesemüller, Bernhard; Rothe, Hartmut
Anthropologischer Anzeiger Volume 64 No. 2 (2006), p. 167 - 171
7 references
published: Jun 21, 2006
DOI: 10.1127/anthranz/64/2006/167
ArtNo. ESP140006402004, Price: 29.00 €
Abstract
The handling of morphometric proportions as characters in phylogenetics is methodically hardly elaborated. Common approaches are either to search for statistically significant differences in “index”-values, usually quotients of measures, or to compare regression lines for logarithmic values. The former have their weakness in an insufficient consideration of allometric proportions, the latter in a lack of appropriate methods for testing statistical significance of differences. This contribution presents a methodical approach which considers both allometry and statistical significance. Moreover, not only significance, but also the size of mean differences, as compared to standard deviations, is calculated. If differences are too small, they do not allow to draw a clear distinction between compared groups, and therefore have a low quality as characters. At the beginning of the procedure a test for gradient differences between allometry lines is applied, and if no such are found, a second test for parallel shift between the two lines. If a difference is found, the extent of which exceeds a prearranged limit, it is accepted as a character difference suitable for phylogenetic reconstruction. This method was practically applied by Wiesemüller & Rothe (1999) in a phylogenetic investigation of New World monkeys (Platyrrhini, Primates).
Kurzfassung
Die Verwendung morphometrischer Proportionen als Merkmale in der Phylogenetik ist methodisch kaum ausgearbeitet. Verbreitete Ansätze sind entweder die Suche nach statistisch signifikanten Unterschieden in „Index“-Werten, üblicherweise Quotienten von Maßen, oder der Vergleich von Regressionsgeraden logarithmierter Werte. Ersterer Ansatz hat seinen Schwachpunkt in der unzureichenden Berücksichtigung allometrischer Proportionen, letzterer im Mangel an geeigneten Methoden, um die statistische Signifikanz von Unterschieden zu prüfen. Im vorliegenden Beitrag wird ein methodischer Ansatz präsentiert, der sowohl Allometrie als auch statistische Signifikanz berücksichtigt. Ferner wird nicht nur Signifikanz, sondern auch die Größe von Mittelwertsunterschieden im Vergleich zu Standardabweichungen berechnet. Wenn Unterschiede zu gering sind, erlauben sie keine klare Unterscheidung zwischen verglichenen Gruppen und haben daher als Merkmale eine geringe Qualität. Am Beginn des Verfahrens wird ein Test auf Steigungsunterschiede zwischen Allometriegeraden angewandt und, falls solche nicht gefunden werden, ein zweiter Test auf eine Parallelverschiebung zwischen den beiden Geraden. Wird ein Unterschied gefunden, dessen Ausmaß eine zuvor vereinbarte Mindestgrenze überschreitet, so wird er als für die Phylogenetik geeigneter Merkmalsunterschied akzeptiert. Diese Methode wurde in der Praxis von Wiesemüller & Rothe (1999) in einer phylogenetischen Untersuchung an Neuweltaffen (Platyrrhini, Primates) angewandt.
Keywords
Phylogeny • morphometric proportions • allometry • statistical significance • Phylogenie • morphometrische Proportionen • Allometrie • statistische Signifikanz