Глава VI. Элементы биометрической оценки фенотипической изменчивости количественных признаков

Прежде чем начать чтение главы, попытайтесь найти способ (или способы) оценки множества фенотипических наблюдений количественных признаков, составляющих какую-либо выборку. Для примера предлагаем две такие выборки. Одна из них представляет число щенков в каждом помете у 70 самок серебристо-черных лисиц (выборка 1), другая - массу в килограммах 70 самок серебристо-черных лисиц (выборка 2).

Число щенков в одном помете у 70 самок серебристо-черных лисиц

Масса (в килограммах) 70 самок серебристо-черных лисиц

Какие закономерности можно вывести из приведенных данных?

Какие-либо выводы и закономерности при изучении фенотипической изменчивости количественных признаков можно получить, лишь применяя статистические методы их анализа.

Использование математики в известной степени служит показателем методической зрелости науки. В настоящее время стремление к математическому выражению соответствующих закономерностей распространилось на все области знаний.

В биологии математику стали применять значительно позже, чем в физике или химии,- с конца 19-го века. Франсис Гальтон (1822-1911), двоюродный брат Ч. Дарвина, известный английский математик и естествоиспытатель, осознав необходимость количественного анализа жизненных явлений, предложил использовать при их изучении математические (в основном статистические) методы и приемы. Так на стыке биологии и математики появилась новая наука - биометрия.

Использование математических методов при изучении жизненных проявлений внутри совокупности позволяет гораздо более полно охарактеризовать свойства популяций, вида, чем изучение отдельных "типичных" представителей.

В предыдущих главах мы познакомились с изменчивостью признаков. Все изменения делятся на две большие группы: количественные и качественные.

Количественные признаки, как правило, полигенны, или мультифакторны, так как в их проявлении участвует много генов (кроме этого, на проявление их оказывает влияние внешняя среда). К таким признакам относятся многие особенности индивидуумов, в том числе рост, масса тела, дерматоглифические - пальцевые узоры (рис. 34). Дерматоглифика имеет диагностическое значение (при ряде заболеваний встречается отклонение от нормы) в судебно-медицинской практике (не существует идентичных отпечатков у разных индивидуумов).

Качественные признаки чаще представляют собой проявление отдельных мутаций. Большинство примеров, которые мы рассматривали в предыдущих главах, например при изучении законов Менделя, касались именно качественных признаков.

С точки зрения биометрии, вся изменчивость делится также на две основные группы: дискретную (прерывистую - соответствует качественной изменчивости) и непрерывную (соответствует количественной изменчивости).

Рис. 34. Основные типы пальцевых узоров. 1 - дуга; 2 - петля; 3 - переход от петли к завитку; 4 - двойная петля; 5 - завиток. Полужирным выделены главные линии

В начале этой главы мы провели две различные выборки - совокупности, представляющие собой на первый взгляд беспорядочное нагромождение цифр. Ошибочность такого представления обнаруживается при специальной биометрической обработке материала - вычислений основных показателей, таких, например, как, среднее арифметическое (или средняя арифметическая величина), обозначаемое символом X (или М - от англ. Mean - среднее), среднее квадратическое отклонение (греческая буква сигма), коэффициент вариации CV и другие параметры, а также при изображении их графически (гистограмма и линейный полигон распределения).

Но прежде всего варианты (так называются величины, составляющие выборку X₁) должны быть распределены по порядку, собраны в классы, т. е. ранжированы.