ניסוי טבעי

ניסוי טבעי הוא מחקר שבו פרטים (או קבוצות של פרטים) נחשפים לתנאי ניסוי ובקרה שנקבעים על ידי הטבע או על ידי גורמים אחרים שאינם בשליטת החוקרים. התהליך השולט בחשיפות לתנאים ולגורמים הוא דומה, ככל הנראה, להקצאה אקראית. לכן, ניסויים טבעיים הם מחקרי תצפית ואינם מבוקרים במובן המסורתי של ניסוי אקראי (מחקר התערבות). ניסויים טבעיים הם שימושיים ביותר כאשר הייתה חשיפה לתנאים ולגורמים שהיא מוגדרת בבירור, חשיפה הכוללת תת-אוכלוסייה מוגדרת היטב - והיעדר חשיפה בתת-אוכלוסייה דומה, כך שניתן לייחס שינויים בתוצאות באופן סביר לאותה חשיפה. ההבדל בין ניסוי טבעי למחקר תצפיתי לא ניסיוני הוא שהראשון כולל השוואה של תנאים הסוללים את הדרך להסקה סיבתית, והאחרון לא.

ניסויים טבעיים משמשים כעיצובי מחקר במקרים שבהם ניסויים מבוקרים קשים ביותר ליישום או אינם אתיים, כפי שקורה במספר תחומי מחקר המטופלים על ידי אפידמיולוגיה, כמו הערכת ההשפעה הבריאותית של דרגות שונות של חשיפה לקרינה מייננת בקרב אנשים שחיו ליד הירושימה בזמן הפיצוץ האטומי, וכן מחקרים בתחום הכלכלה, בהם הערכת התשואה הכלכלית ביחס לכמות הלימודים בקרב מבוגרים בארצות הברית).

 היסטוריה 
שמאל|ממוזער|220x220 פיקסלים|מפה של ג'ון סנואו המציגה את התקבצות מקרי הכולרה בסוהו במהלך מגפת לונדון בשנת 1854
אחד הניסויים הטבעיים המוקדמים הידועים ביותר היה התפרצות הכולרה ברחוב ברוד בלונדון בשנת 1854. ב-31 באוגוסט 1854 התפרצות כולרה גדולה פגעה בסוהו. במהלך שלושת הימים הבאים, 127 בני אדם מתו ליד רחוב ברוד. עד סוף ההתפרצות, 616 בני אדם מתו. הרופא ג'ון סנואו זיהה את מקור ההתפרצות כמשאבת המים הציבורית הקרובה ביותר, באמצעות מפת מקרי מוות ומחלות שחשפה צביר של מקרים סביב המשאבה.

בדוגמה זו, סנואו גילה קשר חזק בין השימוש במים מהמשאבה לבין מקרי מוות ומחלות עקב כולרה. סנואו גילה שחברת המים סאות'וורק ווקסהול, שסיפקה מים למחוזות עם שיעורי פגיעה גבוהים, קיבלה את המים מהתמזה במורד הזרם, משם הוזרמו שפכים גולמיים לנהר. לעומת זאת, הייתה פגיעה נמוכה במחוזות שקיבלו מים מחברת המים למבת', שקיבלה מים במעלה הזרם, לפני נקודות השפכים. בהתחשב בפיתוח הכמעט אקראי של אספקת המים בלונדון באמצע המאה התשע עשרה, סנואו ראה בהתפתחויות "ניסוי... בקנה מידה גדול ביותר". החשיפה למים המזוהמים לא הייתה בשליטת אף מדען. לכן חשיפה זו הוכרה כניסוי טבעי.

 דוגמאות נוספות 
 גודל משפחה 
מטרת מחקר של אנגריסט ואוונס (Angrist and Evans, 1998) הייתה להעריך את השפעת גודל המשפחה על שוק העבודה מבחינת האם. מתאם בין גודל המשפחה לתוצאות שונות, למשל שכר, לא מלמד כיצד גודל המשפחה משפיע על תוצאות שוק העבודה.

ראשית, תוצאות שוק העבודה וגודל המשפחה עשויים להיות מושפעים ממשתנים שלישיים שלא נצפים, למשל העדפות אישיות. שנית, תוצאות שוק העבודה עצמן עשויות להשפיע על גודל המשפחה, מה שנקרא "סיבתיות הפוכה". לדוגמה, אישה עשויה לדחות הבאת ילד לעולם אם היא מקבלת העלאה בשכר. המחברים ציינו כי משפחות עם שני ילדים, שהם שני בנים או שתי בנות, נוטות באופן משמעותי יותר להביא ילד שלישי למשפחה מאשר משפחות עם בן אחד ובת אחת. מין שני הילדים הראשונים, אם כן, מהווה סוג של ניסוי טבעי: כאילו חוקר הקצה באופן אקראי משפחות מסוימות שיולידו שני ילדים ואחרות - שלושה. לאחר מכן המחברים העריכו באופן אמין את ההשפעה הסיבתית של הבאת ילד שלישי למשפחה על תוצאות שוק העבודה. אנגריסט ואוואנס מצאו כי ללידת ילדים הייתה השפעה גדולה יותר על נשים עניות ופחות משכילות מאשר על נשים משכילות מאוד, אם כי ההשפעה של לידת ילד שלישי על השכר נטתה להיעלם עד יום הולדתו ה-13 של אותו ילד. הם גם מצאו כי לידת ילד שלישי השפיעה מעט על הכנסותיהם של הבעלים.

 שעשועונים 
בכלכלה, שעשועונים הם סוג של ניסוי טבעי הנחקר לעיתים קרובות. שעשועוני משחקים עשויים להיראות כהקשרים מלאכותיים, אך ניתן לראות בהם ניסויים טבעיים בשל העובדה שההקשר נוצר ללא התערבות המדען. שעשועוני משחקים שימשו לחקר מגוון רחב של סוגים שונים של התנהגות כלכלית, כגון קבלת החלטות תחת סיכון והתנהגות שיתופית.

 איסור עישון 
בהלנה, מונטנה, איסור עישון היה בתוקף בכל המרחבים הציבוריים, כולל ברים ומסעדות, מיוני 2002 עד דצמבר 2002. הלנה מבודדת גאוגרפית ומשרת אותה בית חולים אחד בלבד. החוקרים הבחינו כי שיעור התקפי הלב ירד ב-40% בזמן שאיסור העישון היה בתוקף. מתנגדי החוק גברו והביאו להשהיית אכיפת החוק לאחר שישה חודשים, ולאחר מכן שיעור התקפי הלב שב ועלה. מחקר זה היה דוגמה לניסוי טבעי, הנקרא ניסוי מקרה מוצלב, שבו החשיפה מוסרת לזמן-מה ולאחר מכן חוזרת. המחקר ציין גם חולשות, למשל חוסר היכולת לשלוט במשתנים בניסויים טבעיים, מה שיכול למנוע מהחוקרים להגיע למסקנות מוצקות.

 ניסויי נשק גרעיני 
ניסויי נשק גרעיני שחררו כמויות גדולות של איזוטופים רדיואקטיביים לאטמוספירה, שחלקם יכלו להשתלב ברקמות ביולוגיות. השחרור הופסק לאחר אמנת האיסור החלקי על ניסויים גרעיניים בשנת 1963, שאסרה על ניסויים גרעיניים באטמוספירה. ניסוי זה דמה לניסוי מרדף בקנה מידה גדול, אך לא ניתן היה לבצעו כניסוי רגיל בבני אדם עקב אתיקה מדעית. מספר סוגים של תצפיות התאפשרו אצל אנשים שנולדו לפני 1963, כגון קביעת קצב ההחלפה של תאים ברקמות אנושיות שונות.[דרוש ציטוט]

 גיוס למלחמת וייטנאם 
שאלה חשובה במחקר כלכלי היא מה קובע את ההכנסות. אנגריסט (1990) העריך את השפעות השירות הצבאי על ההכנסות לאורך החיים. באמצעות שיטות סטטיסטיות שפותחו באקונומטריקה, אנגריסט ניצל את ההקצאה האקראית המשוערת של הגרלת הגיוס של מלחמת וייטנאם, והשתמש בה כמשתנה אינסטרומנטלי הקשור לכשירות או אי-כשירות לשירות צבאי. מכיוון שגורמים רבים עשויים לחזות שירות בצבא, הגרלת הגיוס היא ניסוי טבעי שמאפשר להשוות בין אלו שגויסו לצבא לבין אלו שלא גויסו, כי שתי הקבוצות לא אמורות להיות שונות באופן מהותי לפני השירות. אנגריסט מצא כי הכנסותיהם של יוצאי צבא היו, בממוצע, נמוכות בכ-15 אחוזים מהכנסותיהם של אלה שלא שירתו.

 מלניזם תעשייתי 

עם המהפכה התעשייתית במאה התשע עשרה, מינים רבים של עשים, כולל העש המנוקד, הגיבו לזיהום האוויר בגופרית דו-חמצנית ופיח סביב ערים במלניזם תעשייתי, כלומר עלייה דרמטית בתדירות הצורות הכהות לעומת הצורות החיוורות והמנוקדות שהיו נפוצות בעבר. במאה העשרים, ככל שהרגולציה השתפרה והזיהום ירד, מה שסיפק את התנאים לניסוי טבעי בקנה מידה גדול, המגמה לכיוון מלניזם תעשייתי התהפכה, וצורות של מלניזם הפכו במהרה לנדירות. ההשפעה הובילה את הביולוגים האבולוציוניים ל.מ. קוק וג'.ר.ג'. טרנר למסקנה כי "ברירה טבעית היא ההסבר האמין היחיד לירידה הכוללת".

 הערות שוליים 

קטגוריה:ניסוי
קטגוריה:אפידמיולוגיה
קטגוריה:דפים עם תרגומים שלא נסקרו