Laboratorio virtual de cámara de elección: taxia y cinesis

Este laboratorio virtual de cámara de elección permite hacer la práctica clásica de comportamiento animal sin recoger ni una sola cochinilla. Los estudiantes sueltan 10 cochinillas de la humedad en una cámara con una mitad seca (gel de sílice) y otra húmeda (agua), las cuentan durante 10 minutos, intercambian los lados y repiten. La velocidad media y la frecuencia de giro en cada lado muestran que las cochinillas se reúnen en el aire húmedo por cinesis, no porque se dirijan hacia el agua. Una prueba de chi cuadrado con ensayos sueltos y agrupados muestra por qué importa el tamaño de la muestra. Todos los valores de abajo proceden de la simulación.

Relación con el currículo

• AQA A-level Biology 7402, 3.6.1.1 (Survival and response): taxias y cinesis como respuestas simples que mantienen al organismo en un ambiente favorable; práctica obligatoria 10, el efecto de una variable ambiental sobre el movimiento de un animal con una cámara de elección o un laberinto.
• AP Biology, tema 8.1 (Responses to the Environment): los organismos responden al ambiente mediante el comportamiento, como en la investigación del comportamiento de la mosca de la fruta.

Simulic no está afiliado al College Board ni a AQA, ni cuenta con su respaldo.

Antes del laboratorio (5 min)

Pide a los estudiantes que se comprometan con una predicción, en papel o como pregunta 1 del enlace de clase:

"Se sueltan diez cochinillas en el centro de una cámara con una mitad seca y otra húmeda. ¿Dónde estarán la mayoría después de 10 minutos, y por qué?"

Muchos estudiantes creen que las cochinillas detectan el agua y caminan hacia ella.

Método en la simulación

1. Deja Aparato en Cámara de elección, Animal en Cochinillas, Montaje en Seco – húmedo, Modelo en Como el animal real, Animales en 10 y Duración en 10 min. Escribe 2 en Semilla antes del primer ensayo.
2. Pulsa Soltar animales – ensayo 1 y luego Ir al final. Antes de devolver los animales, copia los recuentos finales y la línea "Velocidad media (con paradas) y giros bruscos por minuto".
3. Pulsa Devolver los animales a su hábitat, luego Intercambiar lados, y haz el ensayo 2. Devuelve los animales, pulsa otra vez Intercambiar lados y haz el ensayo 3.
4. Haz clic en la fila Σ de la tabla de ensayos para ver el cálculo de chi cuadrado de los ensayos agrupados.
5. Control: pon Montaje en Iguales (control) y haz un ensayo más.

Ensayo	Lados	Seco (final)	Húmedo (final)	χ²	¿Significativo con p = 0,05?
1	normales
2	intercambiados
3	normales
Agrupados

Ética: en un laboratorio real, usa pocos animales, muévelos con un pincel suave y devuélvelos después a hojarasca húmeda.

Resultados esperados

Con Semilla 2 en una página recién abierta:

Ensayo	Lados	Seco	Húmedo	χ²	p
1	normales	4	6	0,40	≈ 0,53
2	intercambiados	2	8	3,60	≈ 0,06
3	normales	3	7	1,60	≈ 0,21
Agrupados		9	21	4,80	≈ 0,03

• Ningún ensayo suelto es significativo, pero el χ² agrupado = 4,80 supera el valor crítico 3,84 (1 grado de libertad).
• Cinesis en el ensayo 1: en el lado seco, 7,3 mm/s y 11,5 giros bruscos por minuto; en el húmedo, 1,9 mm/s y 2,9 giros por minuto. Las cochinillas se mueven unas 3,8 veces más rápido en el aire seco.
• Efecto de la instantánea: en el ensayo 1, 9 o 10 cochinillas estaban en el lado húmedo en cada recuento de 4:30 a 9:30, pero solo 6 a las 10:00.
• Control (ensayo 4, las dos mitades iguales): Lado A 4, Lado B 6, χ² = 0,40.
• Semillas 1–300: el ensayo 1 solo fue significativo 182 veces; los ensayos agrupados, 299 veces.

Preguntas para los estudiantes

1. (Predicción, se repite después del laboratorio) ¿Dónde acaban la mayoría de las cochinillas, y cómo llegan allí?
2. ¿Qué variable debe mantenerse igual en las dos mitades?
3. ¿Cuánto vale χ² para tus ensayos 1–3 agrupados?
4. ¿Cuántas veces más rápido se mueven las cochinillas en el lado seco que en el húmedo?
5. ¿Por qué el resultado agrupado es significativo si el ensayo 1 no lo es, y por qué se intercambian los lados?

Respuestas para el docente: (1) En el lado húmedo, por cinesis: se mueven más rápido y giran más en el aire seco. (2) La luz (mantén toda la cámara a oscuras). (3) 4,80 (acepta 4,75–4,85). (4) Acepta 3,4–4,7 (3,8 con Semilla 2). (5) Con 10 animales, el azar oculta fácilmente una preferencia real; 30 animales son una muestra más fiable. Intercambiar los lados muestra que la preferencia sigue a la humedad y no a un lado de la cámara.

Ideas erróneas frecuentes

• "Cinesis significa moverse hacia el estímulo." Eso es una taxia. En la cinesis cambian la velocidad y la frecuencia de giro, no la dirección.
• "No significativo quiere decir que no hay preferencia." El ensayo 1 no fue significativo y, sin embargo, los datos agrupados sí lo fueron. Significa que todavía no hay pruebas suficientes.
• "El recuento final lo dice todo." Una sola instantánea puede engañar; es mejor la media de varios recuentos.

Ampliación

• Pon Modelo en Solo taxia y luego en Solo cinesis, y marca Mostrar trayectorias: con taxia las trayectorias van directas a un lado; con cinesis, deambulan.
• Elige Larvas de moscarda con Luz – oscuridad para ver una fototaxia negativa fuerte.

Preguntas frecuentes

¿Puede toda la clase obtener los mismos números?

Sí. En los valores iniciales del enlace, fija Semilla aleatoria (la misma semilla da los mismos resultados) en 2 y deja Animales por ensayo en 10. La misma semilla y el mismo número de ensayo dan el mismo resultado, así que los estudiantes empiezan por el ensayo 1 en una página recién abierta.

¿Por qué usar 10 animales si 10 son muy pocos?

Coincide con una cámara escolar típica y permite hablar del tamaño de la muestra: diez animales dan un valor esperado de 5, el mínimo que admite la prueba.

¿Necesito una tabla de chi cuadrado?

No. La simulación da el valor crítico (3,84) y p. Pide a los estudiantes que calculen primero χ² y luego lo comprueben con el cálculo de la simulación.

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