Prosjektoppgaver i biostatistikk og biomodellering

Nedenfor følger forslag til temaer for prosjekt-, diplom- og cand.scient.-oppgaver i biostatistikk. Videreføring av prosjektene til diplomoppgaver vil kreve ett eller flere kurs i biologi for å få innsikt i grunnleggende begreper og problemstillinger i faget. Studenter som ønsker å legge opp et slikt studium må ta kontakt med faglærer så tidlig som mulig for å planlegge studieløpet.

Ta kontakt med Steinar Engen, Øyvind Bakke, Jarle Tufto, Magnar Lillegård, eller Ingelin Steinsland ved biomodelleringsgruppa eller Bernt-Erik Sæther ved Zoologisk institutt hvis du er interessert i oppgaver innen de foreslåtte temaene.

Populasjonsdynamikk for én art – populasjonssvingninger og utdøelser

Dette vil være et litteraturstudium av de mest vanlige stokastiske enkle populasjonsmodellene, dvs. modeller som ikke tar hensyn til alder, kjønn, romlige faktorer osv., men betrakter alle individer i populasjonen som identiske. Det kan være aktuelt å se på estimering, prediksjon, og analyser av muligheten for at populasjonen dør ut. Teori kan illustreres ved stokastiske simuleringer.

Modeller for optimal høsting av populasjoner

Modellene vil være som i prosjektet ovenfor, men hovedpoenget er her å studere hvordan høsting (fiske, fangst, ...) virker inn på populasjonen og hva som over lang tid er gode strategier. Dette vil være et literatustudium kombinert med stokastisk simulering for praktisk illustrasjon av strategier.

Kvantitativ genetikk og estimering av naturlig seleksjon

Fenotypen til et individ, d.v.s. en fysisk observerbare egenskap (f.eks. høyde) kan dekomponeres i en miljøkomponent og et additiv genetisk arvbar komponent. I klassisk evolusjonteori har en antatt at naturlig seleksjon bare virker på den observerbare fenotypen til invidider i en populasjon. Ved hjelp av moderne statistiske metoder som mixed models eller MCMC og grafiske modeller kan de underliggende genotypiske komponentene estimeres eller predikeres dersom en har observasjoner av fenotypen i et større slektstre. Dette gjør det mulig å undersøke i hvilken grad naturlig seleksjon virker på de ulike arvbare og ikke arvbare komponentene av fenotypen. En konsekvens vil kunne være at deler av klassisk evolusjonsteori vil måtte omskrives. Interesserte kan ta kontakt med Ingelin Steinsland.

Metaanalyse i komparative studier mellom arter

Realistisk beskrivelse av biologiske systemer vil nesten alltid måtte være stokastiske modeller, og de stokastiske elementene av modellene vil være svært viktige og ofte dominerende. Den datamengden man har tilgjengelig vil dermed nesten alltid være for liten til å trekke sikre konklusjoner om prosessene. Det har derfor blitt populært å gjøre såkalte metaanalyser, dvs. at man studerer mange beslektede arter samtidig og antar at evolusjonen har virket slik at parameterverdiene (dette kan være mange slags forskjellige populasjonsparametre) har visse fordelinger blant artene. Ved å studere mange arter samtidig kan man da få sikrere informasjon om hver art. Videre er studier av samvariasjon av forskjellige typer parametre mellom arter (såkalte komparative studier) et viktig felt innen biologien.

Romlig synkronisering av populasjonssvingninger

Alle populasjoner er spredd over geografiske områder. Individer som er nær hverandre vekselvirker sterkere enn individer med stor innbyrdes avstand. Videre vil også den stokastiske støyen (vær, fysiske faktorer, andre arter, ...) være sterkere korrelert over små enn over store avstander. Populasjonssvingninger vil derfor være mer synkronisert over korte enn over lange avstander. Forståelse av denne synkroniteten, hvilke faktorer som påvirker den, og hvordan dette skjer er en viktig del av populasjonsdynamikken. Dette vil være et literaturstudium med mulighet for kombinasjon med stokastisk simulering.

Abundansemodeller

Studier av artsmangfold. Stokastiske og deterministiske mekanismer som bestemmer hvordan tetthet av individer er fordelt over arter, og hvor mange arter man finner i et samfunn.

Levedyktighetsanalyse (PVA – population viability analysis)

Studier av arters levedyktighet. Stokastiske modeller, estimering og prediksjon.

Trofiske nivåer, konkurranse

Studier av flere arter som vekselvirker ved at noen arter spiser og konkurrerer med andre arter.

Estimering av populasjonsstørrelser

Dette vil være et litteraturstudium som gir oversikt over metoder for estimering av størrelsen av en populasjon (bestand). Klassiske modeller, som Jolly–Seber-metoden, er ofte ikke velegnet når individenes levetid er i samme størrelsesorden som tida mellom tellinger, eller når samme individ både immigrerer og emigrerer fra populasjonen mellom tellinger. Ulike metoder kan sammenliknes ved simuleringer.

Estimering av livshistorieparametre

Gi oversikt over metoder for å estimere levetidsfordeling for individene i en populasjon eller art på grunnlag av merking og gjenfangst. Simuleringer.