Основные методические требования, которых мы старались придерживаться, заключаются в объективности, простоте, однообразии и наглядности приемов.
Особое значение придается объективности, ради нее во многих случаях приходилось отказываться от предположений, которые представлялись очевидными и даже необходимыми.
Выбор признака для сравнения таксонов в большой степени диктовался перечисленными требованиями. В самом деле, измеримость, сопоставимость, простота и наглядность — несомненные достоинства размеров тела как материала для сравнения. Важность размеров тела как биологического показателя уже обсуждалась выше. Поскольку в данном случае нас интересует сравнение размеров различных таксонов, т. е. отношения этих размеров, а не их абсолютная независимая величина, постольку методика направлена в основном на выяснение относительных размеров тела, а не абсолютных. Это существенный пункт, который постоянно следует иметь в виду при знакомстве с излагаемыми в данном исследовании материалами. Подробнее он будет рассмотрен в разделе, посвященном критическому обзору методики и ее влиянию на результаты.
Из большого арсенала статистических средств мы старались выбрать самые простые и наглядные. Такой выбор наиболее соответствует основной цели изложения — доказательности. Кроме того, большая сложность материала, содержащего потенциальную возможность значительного числа выходящих за пределы статистики ошибок (так называемых, «промахов»), в значительной мере ограничивало применение статистических методов. Эта особенность материала также будет обсуждена при оценке методических погрешностей в специальном разделе. В практической статистической обработке материала были использованы в основном следующие пособия: Н. А. Плохинский, 1961, 1967; П. Ф. Рокицкий, 1961; А. Н. Зайдель, 1968; А. К. Митропольский, 1968.
Таксономические группы различного ранга по самой своей природе являются множествами, т. е. совокупностями отдельных единиц: особей, видов, родов и т. д. Как множества они могут быть охарактеризованы только статистически. Из статистических характеристик наиболее наглядны и вместе с тем просты кривые распределения отдельных элементов множества. Чтобы характеризовать расстояния между кривыми на шкале, необходимо определить точки отсчета. Такими точками могут быть моды, различные виды средних, медиана и т. д.
Мода — наиболее существенный показатель, по нашему мнению, в данном случае. В большинстве случаев она может быть определена достаточно точно, даже если иногда существует необходимость в интерполировании. Однако не всегда модальный класс четко выражен. В таких случаях бывает целесообразно сравнивать средние. Кроме того, средние вообще определяются с большей точностью, чем моды. Поэтому в тех случаях, когда такая точность желательна, лучше сравнивать средние. При одинаковой форме сравниваемых кривых средние значительно точнее, чем моды, определяют отношения сравниваемых множеств и даже положения самих мод. Все же средние — значительно более бедная характеристика, чем кривые.
Каждый таксон рассматривается как совокупность видов. Датой является размер тела для каждого из видов, который характеризуется однозначно. Только при рассмотрении размерной структуры мировой фауны млекопитающих мы были вынуждены отойти от этого принципа, потому что располагали только характеристиками размеров тела родов. Таксоны рассматриваются как в полном объеме, т. е. в рамках всей мировой фауны, так в большинстве случаев и в пределах определенных районов или биотопов.
Весьма важное значение в работе имел выбор источников сведений о размерах видов тех или иных таксонов. В большинстве случаев он даже определял выбор объектов исследования, потому что далеко не всякий источник пригоден для нашей цели. Мы по возможности придерживались принципа единого источника.
Если характеристики размеров тела различных групп брать по разным сводкам, посвященным различным районам, если при определении пропорций тела (например) пользоваться другими сводками и тоже различными, то в таком случае существует возможность субъективного выбора и естественно возникают сомнения в объективности результатов. Мы не говорим уже о том, что различные авторы могут придерживаться различных взглядов на таксономическое членение данной группы. А объективность подхода есть важнейшая предпосылка при статистических сопоставлениях.
Поэтому, если существовал единый источник, более или менее подходящий для поставленной цели, никаких других дополнительных источников не привлекалось. Последнее делалось лишь в крайних случаях при отсутствии сводок и монографий по данным таксонам, фаунам и флорам, причем число дополнительных источников также по возможности ограничивалось. Единый источник, помимо всего сказанного, означает и отсутствие или по крайней мере минимум синонимических ошибок, определенную унификацию таксономического подхода, характеристики размеров, выбора промеров и т. д.
Принципа единой точки зрения мы придерживались и в некоторых более мелких и формальных вопросах. Например, порядок расположения таксонов по принципу родства, их наименование, написание названий и т. д., принимались такими, какими они были приняты в сводке, послужившей источником сведений о размерах. Такой порядок имеет и чисто практические удобства, в частности простоту и легкость проверки исходных данных и последующей обработки.
Таким образом, исследование начиналось с того, что по данной группе или району отбирались немногие важнейшие источники, возможно наиболее современные, содержащие возможно большее число интересующих нас сведений. Этими раз выбранными источниками, как правило, ограничивались в дальнейшем все рассматриваемые сведения и получаемые на их основе характеристики. Если в тексте настоящей работы говорится о числе видов, или о количестве известных промеров и т. д., без специальных ссылок и оговорок, то речь всегда идет лишь о тех сводках и монографиях, которые названы в начале соответствующих разделов как источники первичных сведений. Если речь идет о числе видов, то всегда, если это специально в данном конкретном случае не оговаривается, речь идет о числе видов с известными размерами (хотя бы эти размеры были охарактеризованы только одним единственным из возможных промеров).
Из раз выбранных источников извлекались затем все интересующие нас сведения: по таксономическому членению группы, по различным характеристикам размеров, по пропорциям тела и т. д. В том числе в случае необходимости измерялись пропорции тела по рисункам, если они не были указаны в тексте и если не был указан вес. Размеры каждого вида характеризовались по максимальным из приводимых в данной сводке измерениям взрослых экземпляров. Учитывались лишь промеры, которые в достаточной степени характеризуют объем тела при сравнении с организмами других групп. Длина всевозможных придатков: жгутиков, шипов, бивней, плавников, щупалец и т. д., если они имеют объем, несравнимый с общим объемом тела, как правило, не учитывается.
Везде в данной работе приняты следующие обозначения промеров и различных характеристик, связанных с определением размеров:
L — длина (или другой линейный размер, если он приводится в использованном литературном источнике как единственный),
В — ширина (или диаметр),
Н — высота,
P – вес,
l — приведенные линейные размеры (средняя геометрическая из длины, ширины и высоты),
q — поправки.
Некоторые дополнительные обозначения разъясняются в тексте. Поправки вводятся в тех случаях, когда для большинства видов сравниваемых групп отсутствуют сведения по основным пропорциям («поправка на форму тела») или весу («поправка на вес») тела. В таких случаях по тем видам, для которых эти характеристики известны, вычисляются средние. На соответствующую этим средним величину изменяется и положение кривых (или средних) на шкале размеров.
Все промеры, выраженные в конкретных метрических единицах — микронах, миллиметрах, сантиметрах, метрах, — логарифмировались и таким образом выражались в логарифмических единицах. Такие единицы откладывались на размерных шкалах и именовались в полном виде «логарифмическими единицами шкалы». Часто для краткости и при частом повторении они называются просто «логарифмическими единицами», «единицами шкалы», или, еще проще — «единицами». В работе часто упоминаются также «приведенные линейные размеры» вида. Под этим выражением понимаются средние геометрические из длины, высоты и ширины максимальной по размерам особи данного вида при условии, что выбранные промеры в достаточной степени выражают объем измеряемой особи (то есть без учета всевозможных длинных и тонких придатков, о которых говорилось выше).
Логарифмы размеров тела вычислялись с точностью до второго знака после запятой. Единицы измерения при этом выбирались таким образом, чтобы избежать отрицательных логарифмов. Например, размеры вирусов выражались в миллимикронах, а не в микронах и т. д. Полученные логарифмические характеристики размеров разносились затем по классам с величиной промежутка 0,20 логарифмических единиц. Границы классов устанавливались по значениям…—0,999— 1,199—1,399—… и т. д. Таким образом, шкала для всех случаев градуируется совершенно одинаково. Это в значительной степени упрощает сравнение распределений и способствует получению объективной картины,
Чтобы при сравнении кривых отвлечься от разницы в числе видов, все кривые представлены в процентном выражении. То есть общее число видов в каждой группе принимается за 100%, а в размерных классах откладываются процентные доли этого общего числа видов (с известными размерами).
Организмы иногда измеряются довольно грубо, часто до первой значащей цифры. В таких случаях искажающим образом может проявиться стремление к округлению. Например, насекомое длиной 0,9 мм может быть измерено как равное 1 мм и т. д. Чтобы избежать таких искажений, кривые выравнивались способом скользящей средней: всегда по трем размерным классам с величиной классового промежутка 0,20 логарифмических единиц.
Таким образом, методика обработки в общем строилась с тем расчетом, чтобы раз полученные данные обрабатывались затем совершенно единообразно.
Ряд частных методических приемов будет пояснен в ходе изложения. Поскольку до получения результатов бесполезно рассуждать, в какой мере методика обеспечивает достоверность выводов, такое обсуждение выделено в специальную главу «Критическая оценка методики», которая следует непосредственно за всем изложенным материалом и предшествует окончательному обсуждению результатов.
Ограниченный объем настоящего издания не позволил привести весь имеющийся в нашем распоряжении фактический материал. Значительная часть его, особенно касающаяся таксонов низкого ранга, находится в Архиве Зоологического института Академии наук СССР.