Capítulo 15:

 Investigación científica. Experimentos (2/2)

Experimento

Pregunta: La presencia de la capsaicina en los chiles, ¿disuade a algunos depredadores pero no a otros?

Hipótesis de la dispersión: La capsaicina disuade a los ratones del cactus (depredadores de semillas) pero no a los pájaros (dispersan semillas). Hipótesis nula: Los ratones del cactus y los pájaros reaccionan igual ante la capsaicina.

Predicción: Ambos comerán bayas, pero sólo los cuitlacoches comerán chiles picantes. Predicción de la hipótesis nula: No habrá diferencias entre los pájaros y los ratones respecto a los frutos consumidos.

Conclusión: La presencia de capsaicina disuade a los ratones del cactus, pero no a los pájaros.

En relación con el diseño de experimentos eficaces, este estudio ilustra varios puntos importantes:

• Es crucial incluir grupos control. Estos grupos controlan otros factores, distintos del que se está probando, que podrían influir en el resultado del experimento. Por ejemplo, si no se hubieran incluido las bayas como control, habría  sido posible decir que los ratones del cactus del experimento no comieron chiles picantes simplemente porque no tenían hambre. Pero la hipótesis de que no tenían hambre se puede rechazar porque todos los animales comieron bayas.

• Las condiciones experimentales deben controlarse cuidadosamente.

Los investigadores utilizaron el mismo diseño para la comida, el mismo intervalo temporal y la misma definición de «frutos consumidos» en cada prueba. Es crucial controlar todas las variables excepto una (el tipo de frutos presentes) porque elimina posibles explicaciones alternativas para los resultados. Por ejemplo, ¿qué clase de problemas podrían surgir si los ratones del cactus hubieran tenido menos tiempo para comer que los pájaros, o si a los animales del experimento se les hubiera ofrecido primero las bayas y por último los chiles picantes?

• Repetir la prueba es esencial. Resulta casi universalmente cierto que los tamaños muestrales más grandes son mejores en los experimentos. Por ejemplo, supongamos que los investigadores hubieran utilizado sólo un ratón del cactus en vez de cinco, y que este ratón fuera distinto a todos los demás ratones porque comía casi todo. De ser así, los datos resultantes estarían muy distorsionados. Al poner a prueba a muchos individuos, se reduce la cantidad de distorsión o «ruido» de los datos provocado por individuos o circunstancias inhabituales.

Si entiendes estos conceptos, deberías ser capaz de diseñar un experimento que ponga a prueba la hipótesis de la dispersión directa, añadiendo capsaicina a unos trocitos de manzana, fruta que les gusta a los ratones y a los cuitlacoches.

Para poner a prueba la teoría de que los ratones del cactus son depredadores de semillas y los cuitlacoches de pico curvo dispersan las semillas, los investigadores hicieron un experimento de seguimiento. Dieron chiles no picantes a ambos animales.

Cuando las semillas habían atravesado el sistema digestivo y se habían excretado, los investigadores recogieron y plantaron las semillas, junto con 14 semillas no ingeridas.

Plantar semillas no ingeridas sirve como tratamiento control, porque ponía a prueba la hipótesis de que las semillas eran viables y germinarían si no hubieran sido ingeridas. Aproximadamente el 50% de las semillas no ingeridas germinó, así como cerca del 60% de las semillas ingeridas por los cuitlacoches.

Sin embargo, no germinó ninguna de las semillas ingeridas por ratones del cactus. Los datos indican que las semillas atraviesan los cuitlacoches de pico curvo sin ser destruidas, pero sí se destruyen cuando las comen los ratones del cactus.

Según los resultados de estos dos experimentos, los investigadores concluyeron que los cuitlacoches de pico curvo son eficaces dispersores de semillas y que la capsaicina no los disuade.

Los ratones del cactus, por el contrario, rechazan los chiles. Si comieran chiles, los ratones matarían las semillas.

Éstos son, exactamente, los resultados predichos por la hipótesis de la dispersión dirigida. Los biólogos concluyeron que la presencia de capsaicina en los chiles es una adaptación que impide que sus semillas sean destruidas por los ratones. En los hábitats que alojan ratones del cactus, la producción de capsaicina aumenta la eficacia biológica de las plantas de chile individuales.

Estos experimentos son una muestra de lo que va a venir. El compromiso de poner a prueba las hipótesis y realizar diseños experimentales adecuados es una característica esencial de la Biología. Entender su valor es un importante primer paso para convertirse en biólogo.

Comprueba si lo has entendido

Si entiendes que... ● Las hipótesis son explicaciones propuestas de las que se derivan predicciones demostrables. ● Las predicciones son los resultados observables de unas condiciones concretas. ● Los experimentos bien diseñados alteran sólo una condición (condición relevante para la hipótesis que se está poniendo a prueba).

Deberías ser capaz de... 1) Diseñar un experimento para probar la hipótesis de que el uso de capsaicina como especia en la cocina es una adaptación; en concreto, que la presencia de capsaicina en la comida mata bacterias patógenas. 2) Establecer las predicciones de la hipótesis de la adaptación y la hipótesis nula de ese experimento. 3) Responder a las siguientes preguntas acerca del diseño del experimento: ¿Cómo permite la presencia de un grupo control en el experimento poner a prueba la hipótesis nula? ¿Por qué no es válido el experimento sin la presencia de un grupo control? ¿Cómo se controlan las condiciones experimentales o se estandarizan de tal forma que se descarten las explicaciones alternativas a los datos? ¿Por qué propones repetir el experimento muchas veces?

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