Dimorphic variation of facial dimensions and proportions in the Polish population

Dymorfizm płciowy to różnice morfologiczne, fizjologiczne oraz behawioralne występujące między samcami i samicami tego samego gatunku. Celem pracy było określenie różnic dymorficznych w wymiarach i proporcjach twarzy u dorosłych mężczyzn i kobiet o polskim pochodzeniu etnicznym. Analizie poddano 861 skanów twarzy 3D dorosłych kobiet i mężczyzn z populacji Polski, w tym 483 kobiet i 378 mężczyzn. Wykorzystano oprogramowanie Mirror Medical Imaging Software firmy Canfield. Analizowano następujące wymiary twarzy: wysokość twarzy całkowita, wysokość twarzy morfologiczna, wysokość twarzy górna, szerokość twarzy, szerokość kątowa żuchwy, położenie punktu glabella, wysokość nosa, szerokość nosa, odległość pomiędzy zewnętrznymi kątami oka, odległość pomiędzy wewnętrznymi kątami oka, szerokość szpary ustnej, wysokość czerwieni wargowej. Istotność różnic obliczono za pomocą testu t Studenta i test U Manna Whitney’a , w zależności od rozkładu. Zanotowano statystycznie istotne różnice pomiędzy kobietami i mężczyznami w wysokości twarzy całkowitej, wysokości twarzy morfologicznej, wysokości twarzy górnej, szerokości twarzy, szerokości kątowej żuchwy, położeniu punktu glabella, szerokości nosa i odległości pomiędzy zewnętrznymi kątami oka. U kobiet zanotowano niższe wartości w przypadku wymiarów wszystkich wymienionych w pracy cech z wyjątkiem pomiaru wysokości czerwieni wargowej. Nie zaobserwowano różnic we wskaźnikach twarzy będących stosunkiem wysokości do szerokości, dotyczy to zarówno stosunku wysokości twarzy całkowitej do szerokości między jarzmowej jak i twarzy górnej do szerokości jarzmowej. Istotne statystycznie różnice zaobserwowano tylko w przypadku wskaźnika określającego całkowite proporcje twarzy, czyli stosunku wysokości twarzy wraz z czołem do szerokości jarzmowej. Biorąc pod uwagę proporcje ciała istotne różnice pojawiły się we wskaźnikach nosa i szpary ustnej. U kobiet występowały nosy mniejsze, zarówno pod względem wysokości jak i szerokości. Szpara ustna u kobiet była węższa, lecz wyższa niż u mężczyzn. Cechami o najwyższych wartościach wskaźnika dymorfizmu obliczonego metodą normowania była wysokość twarzy całkowita, natomiast w przypadku wskaźnika Tobiasa było to położenie punktu glabella. Wyniki pokazują, że wśród współczesnych mieszkańców Polski twarz cechuje się zróżnicowaniem w zależności od płci, jednak większe zróżnicowanie dymorficzne stwierdzono w przypadku wymiarów niż proporcji twarzy.

Sexual dimorphism consists in the morphological, physiological and behavioural differences that occur between males and females of the same species. The aim of this study was to determine dimorphic differences in facial dimensions and proportions in adult men and women of Polish ethnicity. The study was based on 3D facial scans of adult women and men from the Polish population. A total of 861 facial scans were analysed, including 483 females and 378 males. The scans were analysed using Mirror Medical Imaging Software from Canfield. Forty-three measurement points were placed on the scans. The facial dimensions analysed were: total face height, morphological face height, upper face height, face width, mandibular angular width, glabella point position, nasal height, nasal width, distance between external eye angles, distance between internal eye angles, oral crevice width, and lip redness height. Significance of differences was calculated using Student’s t test and Mann Whitney U test , depending on the distribution. Statistically significant differences between men and women were noted, in total face height, morphological face height, upper face height, face width, mandibular angular width, glabella point position, nasal width and distance between the outer angles of the eye. In women, lower values were noted for the dimensions of all the characteristics mentioned in the study except for the measurement of the height of the labial redness. No differences were observed in facial indices that were height-to-width ratios, and this applies to both the ratio of total face height to interorbital width and upper face to interorbital width. Statistically significant differences were only observed in the index defining total facial proportions, i.e. the ratio of facial height including forehead to zygomatic width. Considering body proportions, significant differences appeared in the nose and mouth gap indices. Women had smaller noses, both in terms of height and width. The oral crevice in women was narrower but higher than in men. The characteristic with the highest values for the dimorphism index calculated using the normalisation method was total face height, while for the Tobias index was the position of the glabella point. The results demonstrate that among contemporary Polish residents, the face is characterised by gender variation, but greater dimorphic variation was found for dimensions than for facial proportions.