Sandra Ospina-Garcés,
Marcia Ramírez-Sánchez y
Efraín De Luna
(Editores).
Manual de Morfometría (o algún otro titulo conveniente)
Sección 1 Introducción, Protocolo y Definiciones.
cap 1. Introducción.
Sección 2: Los datos y las variables, Ajustes y Comparación.
Sección 3: Los métodos estadísticos.
Sección 4: Aplicaciones. Estudios de caso. Para los capítulos de esta sección, se invitan colaborador@s. Desea colaborar? Bienvenid@! Registrese para poder publicar aqui.

03 febrero 2011

Objetivo

La morfología de los organismos varía a muchos niveles estructurales muy obvios durante la ontogenia, entre adultos, sexos, poblaciones, etc. Cotidianamente la variación de una estructura morfológica se estima mediante la descripción verbal de impresiones "gestalt". Por ejemplo, la descripción "hojas lanceoladas' funciona como un resumen de las observaciones acumuladas. Obviamente, la confianza de tales estimaciones radica en el número de observaciones disponibles y la capacidad perceptiva del observador entrenado para detectar patrones de variación. Ejecutado así, este proceso no puede ser considerado como base formal para la generación de hipótesis o declaraciones sobre patrones de variación, sean tipos y fases de ontogenia, estados y caracteres taxonómicos, estadios en la evolución de las formas, adaptación de estructuras biológicas y sus correlaciones funcionales, entre otros fenómenos que involucran el estudio de la variación y covariación de la forma. La morfometría consiste en medir cuantitativamente y analizar estadísticamente la variación en el tamaño y la forma.

Los capítulos en la Sección 1 presentan al lector una introducción general, con los conceptos y definiciones básicos para las primeras operaciones en el registro de datos morfométricos. En la Sección 2 se toma un enfoque geométrico para definir las características de los datos, las variables y los ajustes para preparar nuevas variables amenas a la comparación entre formas. La sección 3 presenta un breviario de los principales métodos y análisis estadísticos usados para los datos morfométricos.

La descripción y comparación cuantitativa de la morfología requiere un lenguaje numérico preciso y las decisiones de comparación solo se justifican mediante un procedimiento estadístico. Aunque se trata de estudios exploratorios o de prueba de hipótesis preliminares, estas decisiones deben basarse en elementos de juicio menos intuitivos si pretendemos que sean conjeturas formales sobre patrones de variación o de los procesos biológicos causales. Por lo tanto, la parte analítica central en la morfometría son los análisis estadísticos de la variación del tamaño y la forma y también su covariación. Entre estos, destacan el uso de gráficas y técnicas estadísticas exploratorias para detectar patrones de variación (por ejemplo, Análisis de Componentes Principales) y las técnicas y pruebas estadísticas inferenciales para generación y evaluación de conjeturas sobre la significancia de la diferencia entre formas (por ejemplo, Analisis de Variables Canónicas, MANOVA, etc.). La covariación de la forma y tamaño con otros factores (procesos morfogenéticos, ecológicos, históricos, funcionales, etc) típicamente se explora mediante técnicas de Correlación y Regresión.

A partir de las hipótesis estadísticas de la diferencia significativa detectada entre formas los biólogos comparativos han derivado hipótesis biológicas. Por ejemplo, el despliegue de tres nubes discretas de puntos en el plano de las dos primeras variables canónicas se puede interpretar biológicamente como evidencia de la existencia de tres estados de un carácter taxonómico o tres fases en la ontogenia, adaptaciones de la morfología y función, o patrones de variación geográfica, etc. Evidentemente, la validez de tales interpretaciones biológicas depende de la robustez de las hipótesis estadísticas y de una selección adecuada del repertorio de métodos morfométricos.

La amplia disponibilidad de programas de computo han facilitado las investigaciones de la variación morfométrica en la biología comparativa. Actualmente se dispone de programas computacionales para el muestreo automatizado de datos de la forma a partir de imágenes digitales (ImagePro Plus, MorphoSys, NIH Image, SigmaScan, TPSdig, WinDig), así como programas para las transformaciones algebraicas de las matrices de configuración hacia matrices de registros en un sistema estandarizado de coordenadas (Morpheus, Shape, TPSrelw, TPSsplin). Algunos programas integran convenientemente los módulos de digitalización de datos, álgebra de matrices, estadística multivariada y despliegue gráfico de las comparaciones entre las formas (APS, IMP, Morphologika).

No obstante, la elección de la metodología apropiada se ha convertido en una tarea difícil dada la complejidad inherente de los conceptos y métodos, especialmente los de la morfometría geométrica. Tal tipo de investigación requiere analizar los conceptos del tamaño y de la forma, los métodos para registrar los datos numéricos y los métodos estadísticos para poder analizar la variación en esos datos. Por ejemplo, lo apropiado de un método particular depende de entender las características de los espacios multidimensionales, tanto Euclidianos como no-Euclidianos, asociados a las distancias o coordenadas como diferentes sistemas de captura de los datos de la forma. Incluso empíricamente, también se dificulta el diseño de registro de datos pues no hay protocolos adecuados para investigaciones morfometricas básicas ni mucho menos para aplicaciones en filogenia y ecologia comparativa.

Este manual presenta un protocolo para investigaciones morfométricas en biología comparativa, ilustrado con aplicaciones en filogenia y ecología. Las aplicaciones (Sección 4) ejemplifican el uso de diversas técnicas en el registro de datos, métodos de superposición y análisis estadísticos exploratorios e inferenciales de la variación de la forma y el tamaño. Como antecedentes se presenta una revisión de los sistemas de registro de datos cuantitativos basados en las coordenadas de marcas. Se describen los conceptos elementales de la superposición de coordenadas y la estimación de las deformaciones relativas mediante la función de interpolación TPS (Thin Plate Spline).

El uso informado de las herramientas de descripción numérica de la forma permite el acceso a subconjuntos de otras herramientas analíticas para desarrollar inferencias estadísticas válidas en el estudio de la variación morfológica en la biología comparativa. Este manual pretende proveer los elementos disponibles para usar y comparar sistemas de muestreo de datos cuantitativos de la forma.

1 comentario:

  1. Por supuesto que todos podemos hacer correcciones de ortografia o errores de dedo en las entradas de los demas. Pero creo que seria mas practico si hacemos sugerencias de redaccion o anotaciones en esta zona de "comentarios".

    Asi, quien redacta la "entrada" puede decidir sobre todas las sugerencias y editar su propia entrada.
    Saludos
    E

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Preguntas, aclaraciones y/o correcciones, bienvenidas. Muchas gracias.