Eksperyment długoterminowy - Long-term experiment
Eksperyment długoterminowa jest doświadczalne procedury, która biegnie przez długi okres czasu, w celu przetestowania hipotezy, lub obserwacji zjawiska, które odbywa się w bardzo powolnym tempie. To, jaki czas trwania uważa się za „długi”, zależy od dyscypliny akademickiej . Na przykład kilka rolniczych eksperymentów polowych prowadzono od ponad 100 lat, ale znacznie krótsze eksperymenty mogą kwalifikować się jako „długoterminowe” w innych dyscyplinach. Eksperyment jest „zestaw działań i obserwacji”, co oznacza, że jeden lub więcej zabiegów (nawozy, subsydiowany stołówek szkolnych, itp) jest nałożona na badanego układu. Długoterminowe eksperymenty kontrastują zatem z nieeksperymentalnymi długoterminowymi badaniami, w których manipulacja badanym systemem jest niemożliwa ( Wielka Czerwona Plama Jowisza ) lub niepożądana (obserwacje terenowe zachowania szympansów ).
W fizyce
Oxford Electric Bell został dzwonienie na Oxford University w 1840 roku, chociaż istnieją pewne powody, by sądzić, że może być 15 lat starszy.
Beverly Zegar na University of Otago działa od 1864 roku.
Eksperyment pitch spadek został uruchomiony na University of Queensland od 1927 roku.
W botanice
William James Beal Kiełkowanie Eksperyment działa od 1879. Jest to najstarszy w toku eksperymentu w botanice. Jego zakończenie planowane jest na 2100 rok.
Godwin Działki eksperyment na Wicken Fen rezerwy w Cambridgeshire , Anglia, działa od 1920 roku i bada różnice pomiędzy obszarami roślinności, które nigdy nie są cięte, oraz odpowiednio wszystkie cztery, trzy lub dwa lata, a rocznie.
W badaniach rolniczych
Długoterminowe eksperymenty sprawdzają trwałość różnych praktyk rolniczych, mierzoną trendami plonów na przestrzeni dziesięcioleci. Przykłady obejmują Eksperyment Park Grass w Rothamsted Experimental Station (1843-obecnie), Morrow Plots (1876-obecnie) na University of Illinois w Urbana-Champaign , Sanborn Field na University of Missouri (1888-obecnie), Magruder Plots (1892-obecnie) na Oklahoma State University , Old Rotation Auburn (1896-obecnie) oraz Eksperyment Haughley (1939-1982?).
Eksperymenty w Rothamsted wykazały, że „plony zbóż można utrzymać (a nawet zwiększyć) przez prawie 150 lat w monokulturach pszenicy i jęczmienia, którym co roku podaje się nawóz organiczny lub nieorganiczny”. Wyniki te pokazują, że praktyki uważane za niezrównoważone przez niektórych zwolenników zrównoważonego rolnictwa mogą zachować „zdolność gospodarstwa do nieustannej produkcji”, przynajmniej w pewnych okolicznościach. Ale nawet jeśli różnorodność upraw w przestrzeni lub czasie ( płodozmian ) i nakłady organiczne nie zawsze są niezbędne dla zrównoważenia, istnieje wiele dowodów z Rothamsted i innych, że często są one korzystne.
Eksperyment na alpejskich pastwiskach trwał w Szwajcarii na Schynige Platte od lat 20. XX wieku, badając wpływ człowieka na środowisko alpejskie.
Eksperyment Haughley był godny uwagi jako rzadki przykład długoterminowego eksperymentu w rolnictwie ekologicznym bez zewnętrznych nakładów składników odżywczych. Po około 30 latach postanowiono jednak rozpocząć import obornika. Istnieje pewna niezgoda, czy „spadek względnych plonów z sekcji organicznej” był spowodowany zubożeniem składników odżywczych w glebie.
Różne krótkoterminowe eksperymenty wykorzystywały rośliny strączkowe (w symbiozie z ryzobią wiążącą azot ) jako źródło azotu, ale dobre plony krótkoterminowe nie dowodzą, że system jest zrównoważony. Problem polega na tym, że uwalnianie azotu z materii organicznej gleby może uzupełnić niedobór azotu z roślin strączkowych przez dekadę lub dłużej. Stara rotacja wykazała, że azot z roślin strączkowych może w dłuższej perspektywie zrównoważyć azot usuwany z zebranych roślin. Kluczową kwestią jest to, że azot z roślin strączkowych nie został usunięty, jak w przypadku upraw soi, ale został zaorany jako zielony nawóz. W starej płodozmianie zielony nawóz uprawiano zimą, aby dostarczać azot uprawom letnim (bawełnie); byłoby to mniej praktyczne w chłodniejszym klimacie.
Długoterminowe eksperymenty rolnicze, które rozpoczęto niedawno, obejmują eksperymenty długoterminowego badania systemów rolniczych na UC Davis, rozpoczęte w 1993 roku.
W mikrobiologii i biologii ewolucyjnej
W mikrobiologii
W Centrum brytyjskiego Astrobiology obrębie Uniwersytetu w Edynburgu oraz w Instytucie Aerospace Medicine z Niemieckiego Centrum Aeronautyki , Charles Cockell i Ralf Möller ustanowił „500-letnią Mikrobiologia eksperyment”, który rozpoczął się w lipcu 2014 roku w celu zbadania utraty żywotności bakterie odporne na wysychanie przez długi czas. Eksperyment obejmuje badanie bakterii wegetatywnych (skrajnie tolerancyjne cyjanobakterie, Chroococcidiopsis sp.) oraz bakterii przetrwalnikujących ( Bacillus subtilis ).
Eksperyment składa się z dwóch dębowych drewnianych pudełek zawierających duplikaty próbek, które mają być przechowywane na Uniwersytecie Edynburskim i Muzeum Historii Naturalnej . Co dwa lata przez następne 24 lata będą otwierane trzykrotne próbki obu organizmów zawartych w szklanych ampułkach i określana jest liczba żywych komórek. Pierwszy punkt czasowy wykonano w 2014 roku. W każdym pudełku eksperyment jest powielany w eksperymencie ze zredukowanym i niezredukowanym promieniowaniem tła, z jednym zestawem próbek przechowywanym w ołowianym pudełku w celu zmniejszenia promieniowania tła, co pozwala na oddziaływanie promieniowania w połączeniu z suszeniem w celu zbadania żywotności przez długie okresy. Motywacją była chęć zrozumienia, w jaki sposób drobnoustroje przetrwają wysychanie na pustyniach, skałach, wiecznej zmarzlinie i ich potencjalne przetrwanie w kosmosie. Zbadane zostaną również niszczenie i szlaki degradacji biomolekuł. Oprócz podstawowego eksperymentu istnieje wiele różnych próbek, w tym suszone płytki agarowe i endolity, które można badać przez długi czas.
Jedna z drewnianych skrzynek została dostarczona do Muzeum Przyrodniczego 27 lutego 2015 r. i będzie kuratorowana w ramach kolekcji cyjanobakterii.
W biologii ewolucyjnej
Eksperymenty Richarda Lenskiego nad ewolucją E. coli trwają od 1988 roku od ponad 50 000 pokoleń. Eksperymenty z ewolucją kukurydzy pod sztuczną selekcją pod kątem zawartości oleju i białka trwają dłużej, ale znacznie mniej pokoleń (tylko 65).
Domator Silver Fox , trwającym od 1959 roku program hodowlany z dramatycznymi wynikami.
Eksperyment "Ciemnej Muchy" rozpoczęty przez Syuichi Mori (Uniwersytet w Kioto) w 1954 roku bada ewolucję pospolitych muszek owocowych hodowanych w nieprzerwanej ciemnej sali przez 57 lat (ponad 1400 pokoleń). W 2012 roku trzeci następca eksperymentu, Naoyuki Fuse, przeprowadził sekwencjonowanie pełnego genomu szczepu i zgłosił około 5% zmian w stosunku do dzikiego szczepu.
W ekologii
Amerykańska Narodowa Fundacja Nauki wspiera szereg długoterminowych eksperymentów ekologicznych, głównie w ekosystemach, na które człowiek ma mniej bezpośredni wpływ niż większość ekosystemów rolniczych. Zobacz LTER . W Wielkiej Brytanii Ecological Continuity Trust działa na rzecz promowania i zabezpieczania przyszłości długoterminowych eksperymentów ekologicznych, prowadząc rejestr eksperymentów, w których stosowano zabiegi przez co najmniej sześć lat.
Szereg innych obszarach, czasami nazywany mimowolne parki , może być uznana za długi czas eksperymentów ekologicznych, ponieważ zostały one opuszczone przez ludzi i wrócił do bliskiego nadajnika dzikim stanie. Należą do nich obszary opuszczone z powodów politycznych, takie jak Koreańska Strefa Zdemilitaryzowana , czy skażenie środowiska, takie jak Strefa Wykluczenia Elektrowni Jądrowej w Czarnobylu .
W medycynie i psychologii
Framingham Heart Study działa już nieprzerwanie od 1948 roku.
Grant Study w Pracowni Adult Rozwoju w Wydziale Psychiatrii w Brigham i Szpitala dla kobiet , o Harvard Medical School partnerski, przeprowadza się badanie podłużne ludzkiego rozwoju dorosłych , wykonując dwie grupy osób, ponieważ wiek (268 Harvard absolwentów i 456 mężczyzn z śródmieścia Bostonu ). Badanie trwa od 1937 roku i jest obecnie najdłużej prowadzonym badaniem życia dorosłego, jakie kiedykolwiek przeprowadzono.