Исследователь изучал активность фермента каталазы в пробах почвы, отобранных на разном удалении от химического предприятия. Для этого он добавлял к 5 г почвы 3 мл 2% раствора…
Исследователь изучал активность фермента каталазы в пробах почвы, отобранных на разном удалении от химического предприятия. Для этого он добавлял к 5 г почвы 3 мл 2% раствора перекиси водорода и определял объем кислорода, выделившийся за 1 минуту. В ходе эксперимента он получил следующие данные (см. табл. 1). Какой параметр в данном эксперименте задавался самим экспериментатором (независимая переменная), а какой параметр менялся в зависимости от этого (зависимая переменная)? Назовите не менее трех контролируемых параметров в данном эксперименте. Сформулируйте нулевую и альтернативную гипотезу.
Ключевые переменные концептуального дизайна эксперимента:
Независимая переменная (то, что экспериментатор специально изменяет): расстояние от химического предприятия, вблизи которого взяты образцы почвы (разные группы образцов по близости к источнику загрязнения).
Зависимая переменная (то, что измеряют и что может изменяться в зависимости от независимой): объем кислорода, выделившийся за 1 минуту после добавления перекиси водорода (мера активности каталазы в почве).
Не менее трех контролируемых переменных (оставляются неизменными в ходе эксперимента):
- Масса почвы в образце: 5 г (для всех проб).
- Объем и концентрация перекиси водорода: 3 мл 2% раствора H2O2 (одинаковые для всех проб).
- Время измерения реакции: объем O2 измеряют за одну минуту (одинаковый интервал у всех проб).
- Температура окружающей среды во время опыта (одинаковая температура для всех проб).
- Скорость перемешивания или интенсивность обработки образца (одинаковая для всех проб), а также тип и объем сосуда/улавливающей системы.
Гипотезы:
Нулевая гипотеза (H0): средний объём выделённого O2 за 1 мин одинаков для всех групп образцов, то есть активность каталазы не зависит от расстояния до источника загрязнения. H0: μ1 = μ2 = … = μk
Альтернативная гипотеза (Ha): существует хотя бы одна пара групп с различными средними объёмами O2 за 1 мин, то есть активность каталазы зависит от расстояния до источника загрязнения. Ha: не все μi равны (левая/правая тенденция — по желанию можно указать, что есть различия между группами по расстоянию).
Дополнительные замечания:
- Если расстояния представлять как категориальные группы (например, близко, середина, далеко), целесообразно проверить гипотезу с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Если расстояние можно трактовать как непрерывную переменную, можно рассмотреть регрессию на расстояние.
- Если данные по группам дают явную тенденцию (например, убывает с удалением от завода), можно дополнительно сформулировать направленную альтернативу (например, Ha: среднее O2 уменьшается с увеличением расстояния), но в базовом варианте лучше оставить двустороннюю Ha.
Это решение даёт понятное распределение ролей переменных, перечень контролируемых условий и формулировку гипотез для статистической проверки.
