PSEUDOREPLICACIÓN Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS ECOLOGICOS DE CAMPO (STUART HURLBER, 1984)

Presentado por:Alexia Mariana Martínez Aragón

UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMATICAS

ESCUELA DE BIOLOGÍABASES PARA LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

INTRODUCCIÓN

El artículo busca cumplir con los siguientes puntos:

Las maneras más comunes en las que un experimento es diseñado mal y la estadística mal empleada, acompañado de ejemplos.

La proposición de nuevos términos para comprender mejor otros específicos.

Que el tratamiento de intercalación sea obligatorio y que los editores puedan mejorar rápidamente las investigaciones.

OBJETIVOS

Conocer los tipos de experimentos. Comprender el término

pseudoreplicación Entender los diferentes tipos de

pseudoreplicación

EL ENFOQUE EXPERIMENTAL

Hipótesis Diseño

experimental

Ejecución experiment

al

Análisis estadístico

Interpretación

Experimento

Mensurativos Manipulativos

Operación controlada de un

fenómeno, destinada a descubrir, comprobar o

demostrar hipótesis científicas.

EXPERIMENTOS MENSURATIVOS

Conocidos como estudios observacionales. La característica de no manipulación convierte al muestreo exclusivamente en un procedimiento de observación y medida.Realizados con objeto de analizar la influencia

de factores ambientales concretos.

VELOCIDAD DE DESCOMPOSICIÓN DE HOJA DE MAPLE

Se llenaron ocho bolsas hechas de nylon con hojas de maple

Se colocaron a un metro bajo el agua en diferentes puntos

Al extraerse, se midió el grado de descomposición de cada hoja

COMPARACIÓN DE EXPERIMENTOS MESURATIVOS

Se realiza al ejercer dos tratamientos, siguiendo el mismo procedimiento con una variable de condición pero sin preguntarse si existe una diferencia real entre los resultados.

DESCOMPOSICIÓN DE HOJA DE MAPLE A 1 METRO Y A 10 METROS BAJO EL AGUA

Se tienen 16 bolsas de nylon llenas de hojas de maple. Ocho bolsas se dejan a un metro bajo el agua y las otras ocho a 10 metros, siguiendo una línea imaginaria de distribución

El tratamiento dura un mes para las 16 bolsas . Al sacarlas se evalúa la descomposición de cada una.

Utilizando estadística se mide si hay diferencias significativas entre ambos puntos.

El éxito de los experimentos mensurativos depende de que las muestras replicadas o medidas estén colocadas adecuadamente en el tiempo y el espacio para poder comprobar la hipótesis.

PSEUDOREPLICACIÓN EN EXPERIMENTOS MENSURATIVOS

La pseudoreplicación implica la prueba del efecto de algún tratamiento con un término de error inapropiado. En los análisis de diversidad, esto puede deberse al espacio físico real sobre el cual son tomadas las muestras, o a que las mediciones son inadecuadamente pequeñas, es decir, son restringidas a un espacio menor al inferencial implícito en la hipótesis.

DESCOMPOSICIÓN DE HOJA DE MAPLE BAJO EL AGUA EN DOS PUNTOS DIFERENTES

Se preparan 16 bolsas de nylon llenas de hojas de maple

Son distribuidas: 8 bolsas en un punto a 1 metro bajo el agua y las 8 restantes a 10 metros bajo el agua.

No se puede evaluar la diferencia con los otros dos experimentos por el error cometido de medición.

EXPERIMENTOS MANIPULATIVOS

A diferencia de los experimentos mensurativos, estos realizan dos tratamientos o más con diferentes condiciones escogidas aleatoriamente, con el fin de compararlos.

CARACTERÍSTICAS CRÍTICAS DE UN EXPERIMENTO CONTROLADO

Debido a su complejidad los experimentos manipulativos se ven vulnerables a toda clase de errores o fuentes de confusión, que siempre tienen una medida para reducirlo.

Fuente de confusión

Características que reducen o eliminan confusión

Cambio temporal Tratamiento control

Efectos del procedimiento

Tratamiento control

Tendencias del experimentador

•Asignación aleatoria de unidades experimentales a tratamientos•Ordenación aleatoria en conducta de otros procedimientos "de Persiana"

Variabilidad generada por el experimentador

Replicación de los tratamientos

Variabilidad inicial o inherente entre unidades experimentales

•Replicación de los tratamientos•Intercalamiento de tratamientos•Observación del fenómeno concomitante

Intrusión no demoníaca

•Replicación del tratamiento•Intercalamiento de tratamientos

Intrusión demoníaca Vigilancia eterna

Características críticas del

diseño de experimentac

ión

Control

Replicación

Ordenación aleatoria

Independencia

Intrusión no demoníaca

Intrusión demoníaca

INTERCALAMIENTO DE TRATAMIENTOS

La principal diferencia entre los experimentos mensurativos y los manipulativos es la relación tiempo/espacio que se genera en los segundos por los diferentes tratamientos. La intercalación es un criterio más práctico que el ordenamiento aleatorio.

COMPARACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DE DESCOMPOSICIÓN DE LA HOJA DE MAPLE Y LA DE QUERCUS BAJO EL AGUASe colocan 8 bolsas con hojas de

maple aleatoriamente en 0.5 m² del terreno a 1 metro de profundidad.

Hay que repetir el procedimiento pero con hojas de roble, situadas a la par de las anteriores.

La única comparación que se hace es sobre cuál de los dos tipos de hoja tendrá una tasa de descomposición mayor.

MODOS DE INTERCALAMIENTO ESPACIALY LA SEGREGACIÓN

A-1) Diseño completamente al azar. El intercalamiento de tratamientos y controles se lleva a cabo en forma aleatoria. Esta es la forma mas básica y clara de asignar tratamientos a las unidades experimentales. Sin embargo, cuando el número de unidades experimentales es pequeño, el asignar al azar los tratamientos tiene una alta probabilidad de producir segregación en vez de intercalamiento.

A-2) Diseño de bloques al azar. Se distribuyen los controles y tratamientos estratificadamente. Este diseño se utiliza comúnmente y es bastante bueno. Reduce la probabilidad de un efecto influyente pero no detectado de gradientes presentes y de eventos azarosos.

A-3) Diseño sistemático. El intercalamiento de tratamientos y controles se lleva a cabo en forma regular. En teoría, este diseño corre el riesgo de coincidir con alguna propiedad que varíe a intervalos periódicos, lo cual no es muy común. Tanto en los diseños al azar como en los diseños sistemáticos es posible asignar los tratamientos en base a 1) localidad, 2) propiedades internas y 3) ambos.

B-1, B-2) Segregación simple y agregada. Los controles y los tratamientos no están intercalados sino segregados, ya sea en forma continua o discontinua. El problema de estos diseños es el que las áreas pueden ser diferentes o que pueden surgir diferencias durante el experimento.

B-3) Segregación aislada. Una barrera de algún tipo separa tratamientos y controles. Este diseño es menos recomendable que el anterior. A menudo se presenta al utilizar cámaras de ambiente controlado, acuarios, etc.

B-4) Réplicas físicamente interdependientes. Las réplicas están conectadas entre sí y los tratamientos también. Este diseño a menudo se utiliza en acuarios o cámaras con sistema de mantenimiento común.

B-5) Sin replicación. La utilización de una sola área como tratamiento y una sola área como control, a veces es la única solución. Este diseño, sin embargo, no debe de utilizar inferencia estadística.

ALPHA PRE-DISEÑO

Es por la que más experimentadores se preocupan.

Es la probabilidad promediada de todas las posibles distribuciones de un experimento de cometer un error tipo 1 de concluir que hay un efecto de tratamiento cuando en realidad no lo hay.

ALPHA ESPECÍFICA

Una vez se ha escogido el diseño experimental y el tratamiento para las unidades experimentales, se puede definir alpha específica como la probabilidad de cometer un error tipo 1 si el diseño es usado.

PSEUDOREPLICACIÓN EN EXPERIMENTO MANIPULATIVOS

Si los tratamientos están segregados en tiempo o espacio, si todas las replicas están conectadas de alguna forma o si solo existe una muestra en el experimento, las replicas no son independientes porque en una de las pruebas se está dando la pseudoreplicación.

REVISIÓN DE HURLBERT

Hurlbert revisó 176 investigaciones, realizados desde 1960 hasta 1984. Demostrando que en el 27% de ellos había pseudoreplicación.

La incidencia de la pseudoreplicación es mayor en estudios de bentos marinos o mamíferos pequeños.

En ANDEVA la pseudoreplicación es a usar un término de error equivocado en la dócima de un efecto de tratamiento, y como concepto se refiere a "una combinación particular de diseño experimental (o muestreo) y análisis estadístico, la cual es inapropiada para probar la hipótesis de interés"

PSEUDOREPLICACIÓN

“Uso de estadística inferencial para probar efectos de tratamientos cuando éstos no están replicados (aún cuando las muestras podrían estarlo) o cuando las réplicas no son estadísticamente independientes”

PSEUDOREPLICACIÓN SIMPLE

Resulta de la falta de intercalamiento de las muestras. Es decir, todas las muestras control están en un sitio y todas las muestras del tratamiento están en otro sitio. Un ejemplo es la comparación de un área quemada con un área no quemada, en donde todas las unidades de muestreos están segregadas.

PSEUDOREPLICACIÓN TEMPORAL

Cuando muestras múltiples de cada unidad experimental se obtienen en diversos tiempos o fechas. Las muestras sucesivas de la misma unidad están obviamente correlacionadas y no deben analizarse como si fueran independientes.

PSEUDOREPLICACIÓN SACRIFICIO

En este caso, aunque existen réplicas verdaderas los datos de las réplicas se juntan para llevar a cabo el análisis estadístico. También sucede cuando una o más medidas tomadas de cada unidad experimental se consideran réplicas independientes.

PSEUDOREPLICACIÓN IMPLICITA

Se presenta cuando los investigadores reconocen sus datos no son suficientes para evaluar las respuestas al tratamiento ejercido en su investigación.

SUGERENCIAS A ESTADÍSTICOS

Incluir en libros la exposición de los principios básicos para el diseño de investigación, no matemático.

Especificar las condiciones de los diseños y la conducta de los experimentos en los ejemplos.

Enfatizar el tipo de diseño y tratamiento que debe seguirse para las diferentes investigaciones.

Ser más analistas al ser consultado por experimentadores sobre cual es el camino estadístico que debe tomar.

Al ser colaborador de experimentadores, solicitar que incluyan la distribución física de los tratamientos.

CONCLUSIÓN

La pseudoreplicación es uno de los errores más comunes que se dan al momento de realizar un estudio. Se espera que con más estudios, poco a poco se vaya reduciendo su incidencia en las investigaciones.