Experimentele groep - definitie en voorbeelden

Experimentele groep definitie

In een vergelijkend experiment is de experimentele groep (ook bekend als de behandelgroep) de groep die wordt getest op een reactie tot een verandering in de variabele. Er kunnen experimentele groepen in een onderzoek zijn, die elk een ander niveau of hoeveelheid van de variabele testen. Het andere type groep, de controlegroep, kan de effecten van de variabele laten zien door een vast aantal, of geen, van de variabele te hebben. De experimentele groepen variëren in het niveau van de variabele waaraan ze worden blootgesteld, wat de effecten laat zien van verschillende niveaus van een variabele op vergelijkbare organismen.

In biologische experimenten zijn de onderwerpen die worden bestudeerd vaak levende organismen. In dergelijke gevallen is het wenselijk dat alle proefpersonen nauw verwant zijn, om de hoeveelheid genetische variatie die in het experiment aanwezig is, te verminderen. De gecompliceerde interacties tussen genetica en de omgeving kunnen zeer merkwaardige resultaten opleveren bij blootstelling aan dezelfde variabele. Als de geteste organismen geen verband houden, kunnen de resultaten de effecten van de genetica zijn en niet de variabele. Daarom moeten nieuwe geneesmiddelen voor mensen grondig worden getest bij verschillende dieren voordat ze op mensen kunnen worden getest. Deze verschillende experimentele groepen stellen onderzoekers in staat om de effecten van hun medicijn op verschillende genetica te zien. Door dieren te gebruiken die steeds dichter bij de mens staan, kunnen uiteindelijk menselijke proeven plaatsvinden zonder ernstige risicos voor de eerste mensen die het medicijn proberen.

Voorbeelden van experimentele groep

Een eenvoudig experiment

Een student voert een experiment uit over de effecten die muziek heeft op groeiende planten. De student wil weten of muziek planten kan helpen groeien en zo ja, aan welk soort muziek de planten de voorkeur geven. De studenten verdelen een groep planten in twee hoofdgroepen, de controlegroep en de experimentele groep. De controlegroep wordt in een kamer zonder muziek gehouden, terwijl de experimentele groep verder wordt opgedeeld in kleinere experimentele groepen. Elk van de experimentele groepen wordt in een aparte kamer geplaatst, met een ander soort muziek.

Idealiter zou elke kamer veel planten bevatten en alle planten die in het experiment werden gebruikt, zouden klonen zijn van de dezelfde plant. Nog idealer zou de plant waar zijn, of homozygoot zijn voor alle genen. Dit zou de kleinste hoeveelheid genetische variatie in het experiment introduceren. Door alle andere variabelen, zoals de temperatuur en vochtigheid, te beperken, kan het experiment met geldigheid bepalen dat de effecten die in elke kamer worden geproduceerd, te wijten zijn aan de muziek en niets anders.

Bugs in the River

Om de effecten van variabele op veel organismen tegelijk te bestuderen, bestuderen wetenschappers soms ecosystemen als geheel. De productiviteit van deze ecosystemen wordt vaak bepaald door de hoeveelheid zuurstof die ze produceren, wat een indicatie is van hoeveel algen er aanwezig zijn. Ecologen bestuderen soms de interacties van organismen in deze omgevingen door organismen uit te sluiten of toe te voegen aan een experimentele groep ecosystemen, en testen de effecten van hun variabele op ecosystemen zonder te knoeien. Deze methode kan soms de drastische effecten aantonen die verschillende organismen hebben op een ecosysteem.

Veel experimenten met dit soort vinden plaats, en een gemeenschappelijk thema is om een enkel ecosysteem op te splitsen in delen, met kunstmatige scheidingen. Zo kan een rivier worden gescheiden door deze in gebieden met en zonder beestjes te netten. Het gebied zonder netten laat insecten in het water toe. De beestjes eten niet alleen algen, maar gaan dood en leveren voedingsstoffen voor de algen om te groeien. Zonder de beestjes zijn er verschillende effecten te zien op het experimentele deel van de rivier, bedekt met netten. De zuurstofniveaus in het water in elk systeem kunnen worden gemeten, evenals andere indicatoren voor de waterkwaliteit. Door deze groepen te vergelijken, kunnen ecologen beginnen de complexe relaties tussen populaties van organismen in de omgeving te onderscheiden.

Controlegroep – De groep die tijdens het experiment ongewijzigd blijft, om een vergelijking te kunnen maken.
Wetenschappelijke methode – Het proces dat wetenschappers gebruiken om geldige, herhaalbare resultaten te verkrijgen.
Vergelijkend experiment – Een experiment waarin twee groepen, de controle- en experimentgroep, worden vergeleken.
Validiteit – Een maatstaf om te bepalen of een experiment werd veroorzaakt door de veranderingen in de variabele, of gewoon door de krachten van het toeval.

Quiz

1. Vlinders worden bestudeerd door een entomoloog. De onderzoeker is benieuwd naar de effecten van toenemende vervuiling op de vlinders. De onderzoeker verdeelt zijn vlinders in groepen. Groep 1 krijgt normale lucht met een normaal vervuilingsniveau. Groepen 2 en 3 krijgen beide meer vervuiling, en groep 3 krijgt meer dan groep 2. Welke groepen zijn experimenteel en welke zijn controlegroepen?
A.Controle: 1; Experimenteel: 2, 3
B. Controle: 1, 2; Experimenteel: 2
C. Controle: 3; Experimenteel: 1, 2

Antwoord op vraag 1

A is correct. Groep 1 is de controlegroep, omdat deze een “standaard” hoeveelheid ontvangt van de variabele die wordt getest. Vaak, wanneer een variabele aanwezig is in een wilde populatie, wordt een gemiddelde hoeveelheid van de variabele gegeven aan de controlegroep. Andere keren, wanneer de variabele is niet aanwezig in het wild, de controlegroep ontvangt geen van de variabelen. In dit experiment ontvangen groepen 2 en 3 beide een toename van de vervuiling en worden ze beschouwd als de experimentele groep.

2. Ecologen proberen de effecten van natuurbrand op populaties van eilandvogels vast te stellen. Twee eilanden, Skeleton Caye en Isla De Fuente liggen dicht bij elkaar en hebben dezelfde vogelsoorten. Een brand breekt uit op Skeleton Caye, en wetenschappers beginnen met het bestuderen van de populaties vogels op elk eiland om te zien hoe ze veranderen. Welke populatie wordt beschouwd als de experimentele groep?
A. Isla De Fuente
B. Skelet Caye
C. Geen van beide eilanden

Antwoord op vraag 2

B is correct. De variabele bein g bestudeerd is “wildvuur”. De controlegroep mag dus geen natuurbrand krijgen, of het standaardbedrag. Isla De Fuente kreeg geen vuur, wat een vergelijking kan opleveren met Skeleton Caye. De populatie op Skeleton Caye zal naar verwachting veranderen als reactie op de veranderende omgeving, terwijl de dieren op Isla De Fuente zich moeten blijven aanpassen langs dezelfde weg die ze bewogen.

3. Wetenschappers willen de effecten van een kunstmatige zoetstof op muizen testen. Waaruit zou de experimentele groep bestaan in dit experiment?
A. Muizen die kunstmatige zoetstof krijgen
B. Muizen die geen zoetstof krijgen
C. Muizen die verschillende hoeveelheden zoetstof krijgen

Antwoord op vraag 3

A is correct. In dit experiment is kunstmatige zoetstof niet in het wild aanwezig. Daarom zou de controlegroep er geen moeten krijgen, terwijl de experimentele groep zal bestaan uit muizen die kunstmatige suiker eten. Elke experimentele groep zou ook een bepaalde hoeveelheid kunstmatige suiker moeten krijgen, in tegenstelling tot antwoord C. Door verschillende groepen muizen verschillende niveaus van zoetstof te geven, kunnen de effecten van de zoetstof worden waargenomen bij verschillende consumptieniveaus.