Cattura-marcatura-ricattura

Scuola secondaria di secondo gradoBiologiaStima di Lincoln-Petersen N = n₁n₂/m basata su catture casuali in una popolazione chiusa

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Informazioni su questo esperimento

Quanti pesci vivono in uno stagno? Non puoi contarli tutti, ma puoi stimarne il numero effettuando due catture. Cattura alcuni pesci, contrassegnali e rimettili nello stagno. Dopo che si saranno mescolati agli altri, cattura un secondo campione e conta quanti pesci sono contrassegnati. Se nella seconda cattura un pesce su sei è contrassegnato, probabilmente i pesci contrassegnati rappresentano circa un sesto dell’intera popolazione. Effettua dei rilevamenti in questo stagno e ripetili molte volte per verificare quanto sia affidabile il metodo e scoprire cosa succede quando le sue ipotesi non vengono rispettate.

Obiettivi di apprendimento

  • Descrivi il metodo cattura-ricattura per stimare la dimensione di una popolazione
  • Calcola una stima con la formula di Lincoln-Petersen
  • Spiega perché campioni più grandi forniscono stime più affidabili
  • Elenca le ipotesi del metodo e spiega come la loro violazione distorce la stima
  • Interpreta la variabilità dei risultati ottenuti da rilevamenti ripetuti

Come si usa

  1. 1Esegui un rilevamento con le impostazioni predefinite. Calcola tu stesso la stima e verificala.
  2. 2Premi «Nuovo rilevamento» alcune volte. La stima risulta uguale ogni volta?
  3. 3Premi « Ripeti » ed esegui 200 rilevazioni. La stima media è vicina al numero reale? Quanto è ampia la dispersione?
  4. 4Riduci entrambe le catture a 10 pesci ed esegui 200 rilevazioni. Cosa succede alla dispersione?
  5. 5Attiva «I pesci marcati evitano la rete» ed esegui 200 rilevazioni. La stima è ora troppo alta o troppo bassa? Perché?
  6. 6Nascondi il numero reale, chiedi a un’altra persona di impostarlo e stimarlo con una sola rilevazione.

Il modello

La percentuale di pesci marcati nella seconda cattura corrisponde a quella dell’intero stagno.
Stima di Lincoln-Petersen: n₁ pesci marcati, n₂ pesci nella seconda cattura, di cui m marcati
Stima di Chapman: meno distorta per i campioni piccoli e definita anche quando m = 0

Ipotesi

  • La popolazione è chiusa: tra le due catture non nascono né muoiono pesci e nessun pesce arriva o se ne va.
  • I contrassegni non si staccano e non danneggiano i pesci; inoltre, i pesci marcati si mescolano completamente agli altri.
  • Ogni pesce ha la stessa probabilità di essere catturato, a meno che non sia attiva l’opzione «I pesci marcati evitano la rete».
  • Le catture sono campioni casuali generati con un seme fisso, quindi lo stesso numero di rilevazione produce sempre le stesse catture.

Provalo in classe

  1. Q1Sono stati marcati 40 pesci. Una seconda cattura di 50 pesci contiene 8 pesci marcati. Stima la dimensione della popolazione.
  2. Q2Perché bisogna dare ai pesci marcati il tempo di mescolarsi prima della seconda cattura?
  3. Q3Se i contrassegni si staccano da alcuni pesci prima della seconda cattura, la stima sarà troppo alta o troppo bassa?
  4. Q4Perché questo metodo darebbe una stima poco accurata per una popolazione di lumache che si muovono appena?
  5. Q5Rilevamenti ripetuti producono stime che si distribuiscono intorno al valore reale. Come potrebbe un ecologo ridurre questa dispersione?

Domande frequenti

Perché a volte la stima si discosta molto dal numero reale?

È il caso a determinare quali pesci vengono catturati. Con catture piccole, uno o due pesci marcati in più o in meno modificano molto la stima. Ripetere il rilevamento o effettuare catture più grandi rende la stima più affidabile.

Che cosa succede se la seconda volta non viene catturato nessun pesce marcato?

In tal caso, la formula di Lincoln-Petersen divide per zero. Di solito significa che i campioni erano troppo piccoli rispetto alla popolazione. La versione di Chapman fornisce comunque un numero, ma è molto incerto.

Questo metodo viene usato nell'ecologia sul campo?

Sì, per pesci, uccelli, farfalle, piccoli mammiferi e molti altri animali. Gli studi sul campo utilizzano marcature durature, verificano attentamente le ipotesi e spesso raccolgono più campioni nel corso del tempo.