Cómo la hipótesis nula apoya la vida de un homínido peludo
Recientemente recibí una carta de un antropólogo comentando un nuevo informe publicado en la revista Proceedings of the Royal Society. El tema del informe fue un Bigfoot, más precisamente, un análisis genético del cabello, sobre el cual varias personas han declarado que pertenecen a un primate gigante peludo y desconocido.
Un equipo internacional de científicos dirigido por el genetista Bryan Sykes de la Universidad de Oxford no ha encontrado ninguna evidencia de que el ADN de este cabello pertenezca a misteriosos primates. En cambio, en su mayor parte, pertenecían a mamíferos completamente misteriosos: puercoespines, mapaches y vacas.
Mi corresponsal resumió su opinión sucintamente: "Bueno, ¡y eso!"
Este nuevo trabajo no permanecerá en la historia como uno de los mejores trabajos científicos de todos los tiempos. No cambia nuestra visión del mundo natural y de nosotros mismos. Pero demuestra la forma contraintuitiva en que funciona la ciencia moderna.
La gente a menudo cree que el trabajo de los científicos es demostrar que la hipótesis es cierta: la existencia de electrones o la capacidad de un medicamento para tratar el cáncer. Pero a menudo, los científicos hacen lo contrario: deciden refutar la hipótesis.
Los científicos tardaron muchas décadas en desarrollar este método, pero un día a principios de la década de 1920 se destaca especialmente en esta historia. En una estación de investigación agrícola en Inglaterra, tres científicos tomaron un descanso para tomar el té. El estadístico Ronald Fisher sirvió una taza y se la ofreció a su colega,
Muriel Bristol .
Bristol se negó. Ella prefería el sabor del té con leche cuando la leche se vertía por primera vez en una taza.
"Tonterías", respondió Fisher, como dicen. "Estoy seguro de que no hay diferencia".
Pero Bristol se mantuvo firme. Ella afirmó que podía notar la diferencia.
El tercer científico que asistió a la conversación, William Roach, propuso un experimento. (También puede haber sido un coqueteo científico: Roach y Bristol se casaron en 1923). Pero, ¿cómo verificar la declaración de Bristol? La acción más simple para Fisher y Roach fue verter una taza de té para que ella no lo viera, intentarlo y pedirle que adivine cómo se hizo.
Pero si Bristol acierta, esto no será prueba de su alta sensibilidad. Con una probabilidad del 50% de la respuesta correcta, ella simplemente puede adivinarlo por accidente.
Unos años más tarde, en su libro de 1935, El diseño de los experimentos, Fisher describió cómo verificar tal afirmación. En lugar de intentar demostrar que Bristol puede sentir la diferencia entre diferentes tazas de té, trató de rechazar la hipótesis de que su elección fue aleatoria. "Esta hipótesis se puede llamar la
hipótesis nula ", escribió Fisher. - La hipótesis nula nunca se prueba, pero se puede refutar durante el experimento. Podemos decir que cualquier experimento existe solo para dar a los hechos la oportunidad de refutar la hipótesis nula ".
Fisher descubrió una forma de rechazar la hipótesis nula: que Bristol toma una decisión aleatoria. Preparará ocho tazas de té, en cuatro de las cuales verterá leche en primer lugar, y en las restantes en el segundo. Mezcla las tazas al azar y sugiere que Bristol pruebe una taza de té. Luego los dividirá en dos grupos: tazas, en las cuales, en su opinión, la leche se vertió primero, caerá en un grupo y las restantes en otro.
Se dice que Bristol experimentó de manera brillante e identificó correctamente las ocho tazas. Gracias al diseño del experimento Fisher, las posibilidades de que ella dividiera correctamente ocho tazas en dos grupos al azar eran pequeñas. Había 70 formas diferentes de dividir ocho tazas en dos grupos de 4, lo que significaba que Bristol podía determinar la clasificación correcta de tazas por casualidad en solo 1 de 70 casos.
La prueba de Fisher no pudo eliminar por completo la posibilidad de que Bristol haya adivinado correctamente. Simplemente significaba que la probabilidad de esto era pequeña. Podría reducirlo aún más haciendo que Bristol tome más té, pero nunca podría reducirlo a cero.
Como es imposible encontrar evidencia absoluta, Fisher prefirió un enfoque práctico para los experimentos. En el laboratorio donde trabajaron con Bristol, Fisher tuvo que analizar los datos acumulados durante décadas para determinar si esta información podría dar una idea sobre varios detalles, como la mejor receta para fertilizar cereales. Los científicos podrían usar estos datos para desarrollar experimentos más grandes con una precisión cada vez mayor de los resultados. Fisher creía que no tenía sentido diseñar un experimento que podría llevar siglos producir resultados. En algún momento, pensó, los científicos solo tienen que terminar el trabajo.
Él creía que un margen de error significativo era del 5%. Si suponemos que la hipótesis nula es verdadera y descubrimos que las posibilidades de que aparezcan los datos no superan el 5%, puede rechazarla con seguridad. En el caso de Bristol, las posibilidades se ajustan a este marco, ascendieron a alrededor del 1,4%.
Gracias, en su mayor parte, a Fisher, la hipótesis nula se ha convertido en una herramienta importante para el descubrimiento científico. Las comprobaciones de hipótesis nulas se pueden encontrar en cualquier campo de la ciencia, desde la psicología hasta la virología y la cosmología. Y los científicos usan un margen de error del cinco por ciento después de Fisher.
Lo que nos lleva de vuelta al pie grande.
A lo largo de los años de la existencia de Bigfoot, Bigfoot, Yeti y otras criaturas misteriosas, se han propuesto varias pruebas dudosas. La existencia de ninguno de ellos ha sido probada, pero no ha sido claramente refutada.
Las personas han afirmado durante décadas que tienen humanoides peludos. Ofrecían fotografías granuladas, moldes ambiguos de pistas, misteriosos restos de cabello. En los últimos años, incluso intentaron extraer ADN del cabello, pero los científicos rechazaron tales estudios genéticos, porque no aplicaron las medidas de seguridad estándar utilizadas en dichos estudios.
Los partidarios de Bigfoot sostienen constantemente que los académicos profesionales ignoran deliberadamente evidencia irrefutable. El problema es que estos partidarios no adoptan un enfoque científico sobre el tema de Bigfoot. Entonces, hace dos años, Sykes y sus colegas decidieron realizar un estudio científico de estos pelos del "primate anormal". Esto incluyó la creación de la hipótesis nula, que debemos tratar de refutar.
Desarrollaron la siguiente hipótesis nula: el cabello que supuestamente pertenecía al pie grande (pie grande, yeti u otras especies locales de la criatura), de hecho, no pertenece a un primate desconocido, sino a mamíferos famosos. Extrajeron fragmentos de ADN de 30 muestras de cabello diferentes y pudieron aislar la misma sección corta de cada muestra. Luego lo compararon con los fragmentos de ADN correspondientes obtenidos de muchos mamíferos vivos.
Los resultados fueron claros: los científicos encontraron una coincidencia exacta con los mamíferos conocidos para las 30 muestras.
¿Significa esto que Sykes y sus colegas han negado la existencia de Bigfoot? No Simplemente significa que Sykes, a diferencia de Fisher y su té, no pudo refutar la hipótesis nula. Pero la cuestión de la existencia de Bigfoot permanece abierta, y siempre lo estará.
Esto no quiere decir que no hubo sorpresas en el estudio de Sykes. Dos muestras de cabello del Himalaya coincidieron con el ADN extraído de un oso polar fósil de 40,000 años. Lo que es extraño, su ADN no coincide con los osos polares que viven hoy.
En el informe, Sykes y sus colegas sugieren una opción sobre cómo podría suceder esto. Es posible que los antiguos osos polares y los osos pardos se cruzaran entre ellos, y algunos de los osos que viven en el Himalaya todavía llevan un pedazo de ADN del antiguo oso polar.
Algunos escépticos han propuesto una explicación alternativa. Es posible que el ADN, similar al del oso polar, haya sido tomado de un mamífero que ahora vive, por ejemplo, un oso pardo, que experimentó un par de mutaciones que crearon una falsa semejanza con el ADN de un antiguo oso polar.
Estos escépticos, de hecho, crearon la hipótesis nula. Y puedes refutarlo de una manera simple. Los científicos necesitan encontrar más ADN de estos misteriosos osos. Si otras secciones del ADN también coinciden con las de los antiguos osos polares, entonces esta hipótesis nula puede ser rechazada.
Así es como avanza la ciencia, de una hipótesis nula a otra.
Karl Zimmer es columnista de The New York Times, autor de 12 libros, incluido A Planet of Viruses.