QuestionQuestion

Question 1 (10 marks)
The data file 'Deer' contains measurements on the weight gain of individuals of an endangered species, Père David's deer. Groups of six animals were raised on each of four different diets and their weight gain (kg) measured after one year. All the animals were kept in the same field, individual deer being uniquely tagged and individually fed by the researchers.
Data variables are a) diet a - d; and b) gain is weight gain (kg) per year.
diet   gain
a      25.02
a    15.36
a      26.34
a    16.95
a      21.86
a      18.11
b      37.97
b      32.56
b      31.06
b      35.05
b      39.7
b      36.66
c      17.74
c      18.72
c      18.38
c      21.46
c       25.03
c      13.82
d      27.32
d      26.62
d      32.66
d      29.39
d      26.04
d      31.26
Using appropriate graphical and statistical analysis:
1. Conduct an appropriate statistical analysis to test the null hypothesis that diet does not influence weight gain. Report the results using an appropriate statistical sentence.
2. Draw boxplots to explore the variability in the weight gain for each diet. Paste these boxplots and provide an appropriate figure legend.
3. Calculate and report the means and standard errors for the weight gains for the individual diets.
4. Write a short summary describing the effect of diet on the weight gain of the deer, by interpretation of your statistical analysis, the boxplots and the means. Ensure that your summary describes the results of the statistical test of the null hypothesis and addresses any underlying assumptions of your analysis.

Question 2 (20 marks).

Food supplements that can be added to rice-based meals that induce feelings of higher satiety and thus lower the desire for lower starch intake. These supplements require the use of the amino acids glutamate and lysine in their production. Researchers studied the effect of a new fermentation process on amino acid production in small-scale industrial conditions. Amino acids were produced simultaneously under fermentation and yields were expressed in g l-1 of batch culture. The data are given in the file 'Fermentation.xlsx' and reproduced below in Table 2, for a large number of replicated batches. Fermentation processes ('Process') are coded as 1 = old and 2 = new.

Using appropriate graphical and statistical analysis, investigate:
1. The extent to which glutamate and lycine yields are correlated under EACH fermentation process.
2. Examine the differences in yields of each amino acid under BOTH the new and old process.
3. Write a brief summary of the effects of the change in fermentation process on glutamate and lycine yield, backing up your conclusions with statistical summary statements.

Table 2. Fermentation yields in relation to type of process.
Process    Glutamate yield      Lysine yield
1                        3.4                     0.06
1                        3.1                     0.20
1                        3.5                     0.15
1                        2.9                     0.01
1                        2.7                     0.19
1                        2.6                     0.23
1                        3.7                     0.16
1                        2.7                     0.01
1                        2.3                     0.08
1                        2.0                     0.04
1                        1.8                     0.10
1                        2.3                     0.04
1                        2.4                     0.24
1                      2.5                      0.13
1                      1.6                      0.15
1                        2.9                     0.15
1                        2.3                    0.06
1                        2.8                     0.05
1                        2.5                     0.17
1                        2.3                     0.16
1                        1.6                     0.05
1                        1.5                     0.16
1                        3.0                     0.08
1                        2.3                     0.18
1                        3.2                     0.15
1                        2.0                     0.18
1                        2.6                     0.03
1                        2.5                     0.12
2                        2.8                     0.08
2                        1.9                     0.13
2                        3.1                     0.22
2                        1.2                     0.02
2                         2.4                   0.14
2                         2.2                   0.13
2                         3.6                   0.29
2                         1.2                     0.01
2                         0.9                     0.01
2                         1.5                     0.05
2                         2.4                     0.12
2                         1.7                     0.16
2                         1.4                     0.11
2                         1.8                     0.04
2                         2.0                     0.09
2                         2.7                     0.12
2                         2.3                     0.21
2                         1.8                     0.11
2                         2.7                     0.18
2                         2.6                     0.21
2                         1.3                     0.11
2                         3.0                     0.08
2                         1.4                     0.10
2                         1.2                     0.01
2                         2.6                     0.05
2                         1.8                   0.15
2                         1.7                   0.01
2                         1.5                     0.04

Question 3 (20 Marks)

The WWF fund many conservation projects across the world, looking at returning species to the wild for establishment. To look at how successful they are in establishing species in the wild, the WWF decided to look at the costs of 19 of their species re-introduction programs. Each species re-introduction program is independent of each other. Once totaling costs for each program, the WWF totaled how many of that species managed to re-establish in the wild i.e. Species re-introduction program cost 36.66 million and 390 individuals of that species were established in the wild. The table below and data set ‘WWF’ gives the re-introduction program number (1-19), the total money spent on that program (millions) and the number of individuals of each species established in the wild.

Re-introduction         Total money spent          Number of individuals
program number          (millions)                         established in the wild
1                                        36.66                                           390
2                                        37.05                                           403
3                                        34.71                                           397
4                                        32.5                                           384
5                                        32.63                                           321
6                                        34.45                                           391
7                                        36.79                                           386
8                                        37.44                                           372
9                                        38.09                                           404
10                                     38.09                                           393
11                                     38.74                                           386
12                                     39                                                 395
13                                     40                                                 386
14                                     36.21                                           372
15                                     34.05                                           397
16                                     41.79                                           407
17                                     30.25                                             372
18                                     38.83                                             376
19                                     39.66                                             399

3.1 Use an appropriate statistical test to answer the question “Does money spent correlate with number of individuals established in the wild.” Paste the output of your analysis into the box below to explain your answer (3 marks)
3.2 Using an appropriate statistical analysis, calculate the linear regression of money spent on number of individuals established. Paste the output of your analysis into the box below (3 marks)
3.3 a) Write a brief summary of your analyses presented in 3.1 and 3.2, reviewing the statistical significance of the relationship between money spent and number of individuals established in the wild. (10 marks)
b) In biological terms what does the slope of the regression relationship estimate? (2 marks)
c) What conclusions does this mean for the WWF re-introduction programs? (2 marks)

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