מהו משתנה סטנדרטי בביולוגיה?

בניסויים ביולוגיים, משתנים סטנדרטיים הם אלה שנותרו זהים לאורך כל הניסוי. אך ישנם מספר משתנים שונים המסייעים למדען לגלות מידע חדש. המשתנה הבלתי תלוי הוא ההיבט של הניסוי המשתנה או מנוהל כדי למצוא תשובה, ואילו המשתנה התלוי הוא החלק של הניסוי שמושפע מהשינוי בעצמאי מִשְׁתַנֶה.

ניסויים ביולוגיים הם לעתים קרובות מורכבים מאוד, וזה אתגר לשמור על סטנדרטים רבים של משתנים. משמעות הדבר היא שתוצאות הניסוי לעיתים קרובות מראות מתאם ולא סיבתי. כלומר, התוצאות עשויות להראות כי המשתנה הבלתי תלוי מעורב בשינוי במשתנה התלוי, אך הוא עשוי או לא יכול להיות הגורם לשינוי זה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

בניסויים ביולוגיים, משתנים בלתי תלויים הם ההיבטים של הניסוי שעוברים מניפולציה או הותאם כדי לענות על השערה, בעוד שמשתנים תלויים הם חלקי הניסוי המושפעים מאלה שינויים. משתנים סטנדרטיים הם החלקים שחייבים להישאר זהים כדי להימנע מלבלבל את התוצאות, כי אם הם לא נשלט, יהיה פחות ברור אם השינויים במשתנה הבלתי תלוי גרמו לשינויים בתלויים מִשְׁתַנֶה.

המשתנים הסטנדרטיים בניסוי נועדו להיות זהים תמיד. לדוגמא, בניסוי שקובע אם לגיל (משתנה עצמאי) יש השפעה על קלותו ירידה במשקל (המשתנה התלוי), כל ההיבטים האחרים בניסוי פרט לגיל חייבים להיות זהים בין קבוצות.

אם יש קבוצה של גברים בני 25 וקבוצת גברים בני 45 שנבדקת, על החוקרים לנסות לשמור על הדיאטות, תכניות האימון ורמות הלחץ של כולם. דיאטה, פעילות גופנית ולחץ בדוגמה זו הם משתנים סטנדרטיים - המשתנה נשמר קבוע, או "סטנדרטי", לכל קבוצה. כמובן, זה לא בהכרח אפשרי להשיג במציאות, ולכן זהו מקרה שבו אתה עשוי למצוא קשר בין גיל לירידה במשקל, אך אולי לא סיבתיות.

עם משתנים סטנדרטיים, ניתן לפרש תוצאות ניסוי ביתר קלות על פני אוכלוסייה שלמה. אם ניסוי בוחן עד כמה זרע מסוים גדל בגשמים כבדים לעומת גשמים קלים, יש לתקן גורמים כמו אור, חום, עומק שתילה ודישון. אם הם מתוקננים, הנסיין יכול לומר שהתוצאות יחולו בכל מקום שזרעים אלה נטועים.

אם משתנים סטנדרטיים אלה משתנים מבלי שנשלטו, אין שום דרך להסיק מסקנות לגבי הניסוי. לדוגמא, אם לכולם הייתה חשיפה שונה לאור השמש, כל הבדל בצמיחה יכול להיות בגלל ההבדל בגשם או ההבדל באור השמש.

אם המשתנים האחרים מתוקננים, אזי הנסיין יכול לומר בנוחות שהמשתנה הבלתי תלוי אכן משפיע. בניסוי המשווה שני סוגים שונים של זרעים, אם קבוצת זרעים אחת מושקה כפליים מקבוצת הזרעים האחרת, אין לנסיין מושג אם משתנה עצמאי (סוג הזרע) השפיע על התוצאות, או אם ההבדל בכמות המים שקיבלו הזרעים שחוללה את השינוי, או מעט שניהם. על ידי תקן של משתנה המים על ידי שמירה על כמות זהה בשתי קבוצות הזרעים, הניסוי יכול להראות שהמשתנה הבלתי תלוי קשור למשתנה התלוי (ההבדל בצמיחה) של צמחים.

בניסוי שקבע אם תרופה חדשה מורידה את רמות הכולסטרול יותר מפלסבו או יותר ממה שתרופה אחרת עושה, המשתנה הבלתי תלוי הוא סוג התרופה הניתנת. המשתנה התלוי הוא רמת הכולסטרול, והמשתנים הסטנדרטיים הם גיל הנבדקים, הבריאות היחסית של הנבדקים, תוספים או חומרי מילוי בתרופות או בפלצבו, תדירות מתן התרופות ותדירות הבדיקה של רמות הכולסטרול, et טיטרה. בפועל, קשה מאוד לשלוט על כל המשתנים האחרים הללו, ולכן בדרך כלל יש סטנדרטיזציה חלקית למחקר מורכב כזה. משמעות הדבר היא כי מובן כי כל שינוי שנמצא עשוי להיות קשור לסוג התרופה, אך יכול לנבוע גם מגורמים אחרים.