Uso del programa Image J para calcular áreas PDF

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Con la presente guía se indican las instrucciones de manejo del programa Image J, para cuantificar áreas a partir de fotografías...

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UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS PROGRAMA DE BIOLOGÍA PRÁCTICA DE LABORATORIO ECOLOGIA I LABORATORIO 5: MIDIENDO AREAS PARA RESPONDER PREGUNTAS ECOLOGICAS PROFESOR: Oscar Alexander Aguirre-Obando

ESTUDIANTE: Nicolás Tapiero Fandiño OBJETIVO Introducir a los estudiantes en el uso del programa Image-J y su utilidad para responder preguntas ecológicas. INTRODUCCION En ecología es común que se deba medir longitudes o áreas para responder innumerables preguntas de los procesos que suceden a nuestro alrededor. Sin embargo, estas medidas son frecuentemente difíciles de medir en campo o incluso, en laboratorio pueden ser muy tediosas de registrar lo cual, aumenta la probabilidad de errores y sesgos. En esta práctica de laboratorio se aprenderá como realizar mediciones de longitud y área utilizando el programa Image-J (Abràmoff & Magalhães, 2004) en el contexto de una pregunta ecológica sobre niveles de herbívora. No obstante, metodologías similares pueden ser utilizadas para calcular territorios y rangos de hogar de animales, medidas corporales, áreas de hábitat, cuantificar color etc. Esta parte también la realizarán en Ecología II, donde utilizarán este mismo programa para responder preguntas ecológicas relacionadas a dichas variable. MATERIALES Y METODOS Los estudiantes deben responder una pregunta respecto por ejemplo ¿Cómo varía el nivel de herbivoría con la edad de la planta? ¿Cómo varia la herbivoría con la edad de las hojas? ¿Cómo varía la herbivoría con la distancia al borde de bosque en una especie dada? Para esto, en el sendero u otras áreas verdes de la Universidad buscaran su modelo de estudio (hojas de la especie de interese). Cuando la observen, tomaran fotografías de las hojas de dicho organismo con una escala (regla o instrumento de longitud conocida). ¿Cómo manejar Image-J? Descarguen en su computador el programa Image-J, el cual, encuentran gratis en: https://imagej.nih.gov/ij/download.html. Ahora, abran la imagen que van a analizar con Image-J y seleccionen la herramienta “Línea Recta”.

Ahora establezcan una escala para que el programa pueda realizar las mediciones. Para esto, utilizamos la escala que incluimos inicialmente al momento de tomar la fotografía. Trace una línea recta entre los dos extremos de su escala (o entre cualquiera de dos puntos de referencia). Ahora, en la barra superior haga clic en “Analyze” y luego en “Set Scale”. En la ventana que aparece, establezca la distancia conocida (‘Known Distance’); en el ejemplo es 1 cm pero en sus fotografías puede ser otro valor (Ver figura abajo).

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Para realizar las medidas simplemente seleccione el área con cualquiera de las opciones de “selección de área” que tiene en la parte superior izquierda del menú de Image-J y haga clic en “Analyze” y luego en “Measure” o presionar la tecla “M” luego aparecerá una pequeña ventana con su medida. Al repetir el procedimiento, cada medida aparecerá abajo de la anterior. Guarde estos valores en Excel para que posteriormente haga los cálculos que requiera. Con sus fotografías haga un procedimiento similar al señalado en esta guía; calculen la proporción de herbívora en sus plantas y el índice de herbivoria (IH). Adicionalmente, usando el IH analicen sus resultados estadísticamente y entreguen un informe con el formato solicitado (Caldasia). El IH lo evaluaran siguiendo el método planteado por Domínguez & Dirzo (1995), diferenciando el grado de herbivoría en seis rangos (0= hojas sin herbivoría; 1= 1 – 5%; 2= 6–12%; 3= 13–25%; 4= 26–50%; 5= 51– 100%). La fórmula que emplearan para el cálculo del IH es: IH= ∑(ni*Xi)/N Donde: ni = Equivale al número de hojas por categoríade daño i; Xi= Categoría de daño (de 0 a 5); N= Número total de hojas por especie o edad o por sitio. La Tabla 1 presenta una propuesta para consignar sus datos. Tabla 1. Ejemplo de tabla para recolección de datos Sitio Estado 0 1 hoja

Categoría de daño 2 3

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Haciendo más fácil el uso de Imaje J área Estudiante: Nicolás Tapiero Fandiño Cuando la hoja (fotografía) a analizar este incompleta esta se puede editar previamente en el programa Paint. Para esto basta cargar la imagen en Paint y completar las áreas (borde de la hoja) faltantes usando la

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herramienta de lápiz, usando de ésta la línea más fina. Una vez editada la fotografía esta se verá como la imagen presentada a continuación.

No olviden que cada vez que edite una imagen en Paint, esta deberá ser guardada, ya que, la nueva imagen será la que se utilizará en Imaje J para el cálculo del área foliar. Una vez se tenga la imagen editada bastará con cargarla en Image J y proceder con los pasos descritos al inicio de la guía, i.e., “Analyze”, “Set Scale” y “Known Distance”. Una vez fijada la escala, se dirigirán a la opción “Process”, después “Binary” y finalmente “Make binary” (Ver fotografía a continuación).

Esta opción convertirá la fotografía en blanco y negro, tal como se muestra a continuación.

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Una vez la imagen este en blanco y negro procederán a seleccionar toda la imagen, esta vez usando la herramienta “barita mágica”.

Para la lectura del área podrán usar tres opciones. 1. Click en “Analyze” y luego en la opción “Measure”. 2. Presionando las teclas Ctrl + M. 3. O simplemente presionando la tecla M. Adicionalmente, usando la herramienta “varita mágica” podrán calcular las áreas de herbívora. Para esto, seleccionaran cada una de las áreas con herbívora dando clic en estas y presionando la tecla Shift. Al final, bastará usar cualquiera de los tres métodos anteriormente descritos para la obtención del área foliar. Cabe resaltar la importancia de previamente en la imagen cargada haber delineado en el programa Paint cada una de las áreas afectadas en la hoja por herbívora, tal como se muestra a continuación.

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LITERATURA Abràmoff, M. and Magalhães, P. (2004) Image processing with ImageJ. Biophotonics, 11, 36–42. Dirzo, R. & Dominguez, C. A. (1995) Plant-herbivore interactions in Mesoamerican tropical dry forests. In S. H. Bullock, H. Mooney, and E. Medina (Eds.) Seasonally dry tropical forests. pp. 304–325, UK: Cambridge University Press....