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Los proyectos en el Lab se enfocan a investigar la variación morfológica y la descripción cuantitativa de la forma.

En este Laboratorio se capturan y editan imágenes digitales. Las imágenes se procesan con programas de morfometria para registrar distancias entre pares de puntos o las coordenadas "x,y" de conjuntos de puntos.

El registro de las coordenadas Cartesianas "x, y" de los siete puntos azules sobre la fotografia del ala produce una colección de catorce números, la cual describe numericamente la forma y el tamaño.
Esta información numérica de la variación de las formas se analiza estadísticamente. Los datos morfométricos se usan para ayudar en la reconstrucción de filogenias, para análisis ecológicos de forma-función, y/o para otras aplicaciones en biologia.

Imágenes. El laboratorio cuenta con cámaras para fotografía digital, stand vertical con sistema de iluminación para fotografía, monitores de alta definición, microscopios compuestos y estereoscópicos y equipo de cómputo para el procesamiento de imágenes y los análisis morfométricos.


La combinación de cámaras, lentes, adaptadores para tubo C y T de microscopios cubre una amplia escala de organismos desde microscópicos hasta especímenes en la escala de varios centímetros.

Aquí pueden ver algunos ejemplos.

Morfometría. Morfometría es el estudio de la forma y tamaño mediante el uso de descriptores cuantitativos. Incluye la metodología para el registro numérico de la morfología mediante
  • distancias entre puntos, por ejemplo, 2 mm (ancho de la hoja), o
  • coordenadas cartesianas de los puntos (por ejemplo, "x, y" del punto uno; "x, y" del punto dos)
El registro de las coordenadas cartesianas de los puntos anatómicos (marcas y semi-marcas) lo realizamos con los programas tpsUtils y tpsDig.


En el Lab empleamos varias técnicas de morfometría con distancias Euclidianas (morfometría tradicional) y con configuraciones de coordenadas x,y de marcas y semi-marcas (morfometría geométrica). Estos números permiten la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos para el análisis de la variación en la forma y el tamaño.


Estadística. La variación en las distancias o coordenadas se analiza con técnicas estadísticas univariadas y multivariadas. Por ejemplo, Análisis de Componentes Principales (PCA) para ordenar la variación, Análisis de Variables Canónicas (CVA) para análisis multivariados de la varianza por grupos y análisis de Regresión para explorar la asociación entre dos variables, usualmente la forma y el tamaño o la forma y la función.

Cuando los datos numéricos consisten en distancias entre marcas, la variación puede ser directamente analizada con métodos estadísticos regulares de la estadística multivariada. Uno de los programas con los que realizamos los análisis (PCA, CVA) es Statistica.

Pero cuando los datos son las configuraciones de coordenadas "x,y", éstas primero se ajustan y transforman mediante la aplicación de métodos se superposición para remover los efectos de ubicación, orientación y tamaño.


Operaciones algebraicas con las coordenadas superpuestas (eigenanalisis) generan nuevas variables ad hoc (warps). Estos análisis de la variación de las coordenadas se realizan con los métodos estadísticos especiales de la morfometría geométrica multivariada. En este caso, usamos un conjunto de programas en el paquete Integrated Morphometrics Package (IMP) y tambien programas de la serie TPS.

Filogenia. La interpretación de la variación morfométrica (sean distancias o coordenadas) se relaciona con factores históricos, especialmente para la reconstrucción de la filogenia (morfometría filogenética). Para estos análisis filogenéticos usamos TNT. Un ejemplo reciente del análisis filogenético de configuraciones de marcas de la forma esta aquí >>>



Ecomorfología. También se interpreta la variación de la forma en el contexto de factores ecológicos, particularmente explorando los procesos de la relación forma-función. La variedad de análisis estadisticos para este tipo de hipótesis se examinan con programas en el paquete IMP y TPS. Un ejemplo reciente exploro la relación entre la forma del cráneo y la dieta en especies de Myotis.

Impresión de prototipos en 3D. Las coordenadas 2D de varios puntos en seis fotografias ortogonales de un objeto tridimensional se concatenan para reconstruir geométricamente las coordenadas 3D de los mismos puntos. La colección de puntos se interconecta con lineas para formar superficies y luego objetos digitales para impresión en 3D.
La Dra. Dina Rochman explicando a estudiantes del Posgrado del INECOL el proceso de diseño en AutoCad de un escarabajo para imprimir un prototipo en 3D
La Dra. Rochman operando las impresoras 3D para producir las partes del prototipo de un escarabajo.

2 comentarios:

  1. Excelente laboratorio e integrantes.

    P.D. Me gusto la foto

    Saludos

    M.C. Jorge Chollet

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  2. 3D Printers: If you have a [beetle] part that's worn away, or has lost a big chunk, you can fill in that missing link on the computer

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