Colleen Cavanaugh - Colleen Cavanaugh

Colleen Cavanaugh
Colleen Cavanaugh pitvající škeble z hlubin (oříznuté) .jpg
Colleen Cavanaugh v roce 1992
narozený1953
Detroit
Národnostamerický
obsazenímikrobiolog
Známý jakostudie hydrotermální ventilace ekosystémy

Colleen Cavanaugh je americký akademik mikrobiolog nejznámější ze svých studií o hydrotermální ventilace ekosystémy.[1] Jak 2016, ona je Edward C. Jeffrey profesorem Biologie na katedře organistické a evoluční biologie na Univerzitě Karlově Harvardská Univerzita a je přidružen k Rowland Institute.[2] Cavanaugh jako první navrhl hlubinný oceán obří trubkový červ, Riftia pachyptila, získává své jídlo od bakterie žijící v jeho buňky, vhled, který měla jako Absolvent na Harvardu.[3] Je příznačné, že vytvořila souvislost s těmito chemoautotrofní bakterie byly schopny hrát tuto roli prostřednictvím svého použití chemosyntéza, biologická oxidace anorganických sloučenin (např. sirovodík ) syntetizovat organickou hmotu z velmi jednoduchých molekul obsahujících uhlík, což umožňuje organismy jako jsou bakterie (a závislé organismy, jako jsou červi), které existují hluboký oceán bez sluneční světlo.[4]

raný život a vzdělávání

Cavanaugh se narodil v Detroit, Michigan, v roce 1953.[5]

Cavanaugh získala vysokoškolský titul z Michiganská univerzita v roce 1977, kde zpočátku studovala hudbu, ale nakonec obor ekologie.[6] Říká, že její život změnil směr v jejím druhém ročníku, když slyšela o kurzu v mořská ekologie na oceánografické centrum v Woods Hole, Massachusetts. Tam její práce zahrnovala brodění se v chladných vodách, aby studovala páření návyky z krabi podkovy, a popsala se jako „[zamilovaná] do uvolněného kamarádství a výměny názorů mezi biology, geologové a vědci z jiných oborů.[3] Cavanaugh skončil uvězněný v Větší Boston oblast hledající práci a nakonec nahradila „no show“ v a Bostonská univerzita vysokoškolák výzkumný program, který ji vrátil k práci s místními krabi podkovy.

Cavanaugh se poté přestěhoval do Cape Cod pracovat v Mořská biologická laboratoř v Woods Hole. Během příštích dvou let se pozornost její pozornosti přesunula Korýš na bakterie „tvorové, kteří na ni udělali dojem, že mají schopnost žít kdekoli.“[3]

Postgraduální školení

Cavanaughovy analýzy zahrnující bakteriální symbiózy obří trubkoví červi a další hluboké moře bezobratlí vedlo k tomu, že byla popsána jako „vědecká Kapitáne Nemo."[3][je potřeba zdroj třetí strany ]

Cavanaughová pokračovala v postgraduálním studiu biologie na Harvardské univerzitě ve spolupráci s Muzeum srovnávací zoologie. Na Harvard nastoupila na podzim roku 1979, v roce 1981 získala magisterský titul a v roce 1985 ukončila doktorát z biologie.[6][7] Její Ph.D. disertační práce, oprávněná Symbióza chemoautotrofních bakterií a mořských bezobratlých, byl přijat v roce 1985.[8]

Objev chemosyntézy u trubicových červů

Podle jednoho se Cavanaugh zúčastnil přednášky Meredith L. Jonesové, kurátorky červů v Smithsonian Institution, krátce poté, co ji začala postgraduální studium. Jones diskutoval o červi obří trubice, tvorovi bez obou ústa a střevo, kde bylo úkolem pochopit, jak to přežilo. Jones zmínil elementární síra krystaly ve střevech červů; Cavanaugh uvádí, že „V tu chvíli jsem vyskočil a řekl:„ No, je to naprosto jasné! Musí mít v těle bakterie oxidující síru “.“[6] Jones jí zjevně řekl, aby si sedla,[6] ale poskytl Cavanaughovi vzorek zachycený výzkumem ponorka práce na spodní části Tichý oceán. Cavanaugh nakonec svůj případ odůvodnila.

The Harvardský věstník popisuje průkopnické studium Cavanaugha o těchto jedinečných tvorech:

Jako postgraduální studentka objevila, co umožňuje život… kde slunce nikdy nesvítí, [kde] teploty mohou překročit 250 stupňů F a [kde] oceán vyvíjí tlaky tisíc liber na každý čtvereční palec zvířete tělo. Obří červi, obrovští škeble a mušle a zvláštní krevety daří se v takových podmínkách díky jednobuněčným bakterie kteří žijí dál a uvnitř nich. Bakterie mění síru, metan a další nejedlá do organické molekuly že se jejich hostitelé živí.[3]

Cavanaugh pokračoval v publikování výsledků další práce, která začala tento nález doložit, psal z Muzeum srovnávací zoologie na Harvardu, jako první z pěti autorských prací, krátká 1981 Věda hlásit se Stephen L. Gardiner a Meredith L. Jones Smithsonian Institution a Holgar W. Jannasch a John B. Waterbury na Woods Hole (viz Významné publikace).

Kariéra

První jmenování Cavanaugha bylo jako Junior Fellowship ve Society of Fellows at Harvardská Univerzita, v letech 1986–1989.[9] Poté následovalo v roce 1989 povýšení na docentku a docentku v roce 1993. V roce 1995 jí byla udělena řádná profesorská pozice „pro [její] objevy a její pověst učitele a mentora“.[3]

Nejvýznamnější výzkum a dosah

Cavanaughová pokračovala v budování své kariéry na studiu ekologie hydrotermálních větrání. Cavanaugh pokračoval v objevování podobných symbiotických partnerství mezi nimi Solemyidae škeble žijící v mělkém eelgrass postele a mělčiny podél Nová Anglie pobřeží a v krevetách poblíž podmořských pramenů uprostřed Atlantik.[3]

Cavanaugh tomu věří život na Zemi může začít za podobných podmínek a říká „myšlenka má smysl, protože některé z nejstarších forem volného života bakterie vykazují známky toho, že jsou organismy milující teplo. “[3] Cavanaughova práce přiměla vědeckou komunitu přehodnotit „vřelé“ kuřecí polévka " teorie počátků života, ve kterých akumulace organických molekul v mělké vody bylo výsledkem Blesk elektřina.

Ruth Turnerová a Cavanaugh pitval Alvin - načtené škeble z hlubin v roce 1992

Cavanaughovy objevy biologie hlubin Tichý oceán byly vyrobeny v Cambridge, Massachusetts (Harvard) laboratoř a pracovala na mořském životě v laboratoři a na palubě lodě po dobu dvanácti let, než si zajistil místo na ponorce Alvin; šla na dno Mexický záliv, mimo Florida pobřeží, poprvé v roce 1992. Podle Harvardský věstník článek:

Není mnoho lidí, kteří navštívili 6 stop dlouhé, jasně červené červy na vroucím dně oceánu. Zní to jako Jules Verne fantasy, ale nově držená profesorka biologie Colleen Cavanaughová viděla tyto a další podivné stvoření na cestách na dno hlubokého moře.[3]

Později se zúčastnila více „extrémních expedic“ - například ponoru do hloubky 8 200 stop od západního pobřeží Mexiko[3] sbírat trubicové červy a jejich bakterie, chemicky bohaté tekutiny, které vytékají z ventilačních otvorů, a minerální vzorky z hluboké moře dno oceánu.[10] Cavanaugh, kterému se říká „vědecký Kapitáne Nemo."[3] je prominentní ve svém oboru biologie. Robert Kunzig při popisu své práce pro rok 2001 Objevit článek v časopise píše o její návštěvě "horké trhliny na Zemi pod Indický oceán ":

Biologové, kteří studují fyziologie organizmů je pod časovým tlakem: Musí rozložit organismy, než se zhorší. Colleen Cavanaugh, mikrobiologka z Harvardu, potřebuje zvířata, která jsou naživu a nehladoví; jakmile byli příliš dlouho pryč od svého průduchu, i když seděli v krabici na dně oceánu, začnou trávit symbiotické bakterie, o které má zájem.[11]

Jak bylo oznámeno v únoru 2000, Cavanaugh je objevitel nového druh hluboce žijící slávky v Mexický záliv který sdílí své tělo se symbiotickými bakteriemi, které se živí metanem.[3] Nastoupila k Craigovi Smithovi z University of Hawaii a dalším kolegům v Příroda zpráva o a NOAA Národní podmořský výzkumný program studovat v jeho středisku West Coast and Polar Regions Center (v University of Alaska, Fairbanks ), pokud jde o to, jak velryba mrtvoly ta kapka na dno oceánu - a jejich kosti zejména - hrají důležitou roli v dno oceánu ekologie.[12][13][14]

Cavanaughova laboratoř

Laboratoř Cavanaugh na Harvardu pracuje na řadě projektů souvisejících s bakteriemi symbióza v námořní bezobratlých z hlubinné hydrotermální průduchy, metan prosakuje a pobřežní redukce sedimenty. Vědci tam mají zvláštní zájem na charakterizaci metabolické a genetický schopnosti symbiontů, jejich evoluční vztahy s volně žijícími bakteriemi a společný vývoj symbiontu a hostitele.[15]

Významné publikace

  • Cavanaugh, CM; Abbott, MS; Veenhuis, M (1988). "Imunochemická lokalizace ribulosa-1,5-bisfosfátkarboxylázy v žabách obsahujících Symbiont solemya velum (Bivalvia: Mollusca)" (PDF). Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 85 (20): 7786–7789. Bibcode:1988PNAS ... 85.7786C. doi:10.1073 / pnas.85.20.7786. JSTOR  33030. PMID  16593987.
  • Cavanaugh, CM; Gardiner, SL; Jones, ML; Jannasch, HW; Waterbury, JB (1981). „Prokaryotické buňky v hydrotermální ventilační trubici Červ Riftia pachyptila Jones: Možné chemoautotrofní symbionty“. Věda. 213 (4505): 340–342. Bibcode:1981Sci ... 213..340C. doi:10.1126 / science.213.4505.340. PMID  17819907.

Reference

  1. ^ Gaines, Susan; Eglington, Jeffrey; Rullkotter, Jurgen (2009). Echoes of Life: What Fossil Molecules Reveal about Earth History. Oxford University Press. str. 177. ISBN  9780195176193.
  2. ^ "Colleen Cavanaugh". Cavanaugh Lab. Harvardská Univerzita. Citováno 15. září 2016.
  3. ^ A b C d E F G h i j k l Cromie, William (14. listopadu 1996). „Mikrobiolog-Aquanaut Colleen Cavanaugh získává funkční období“. Věstník Harvardské univerzity. Archivovány od originálu dne 3. března 2016. Citováno 15. září 2016.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  4. ^ Kirchman, David (2012). Procesy v mikrobiální ekologii. Oxford University Press. str. 268. ISBN  9780199586936.
  5. ^ Gray, J. (27. listopadu 1986). „Colleen Cavanaugh: Vítězka ceny IRPE PRICE 1986 od Ekologického institutu v mořské ekologii“. Série pokroku v ekologii moří. 34 (9–10): 9–10. Bibcode:1986MEPS ... 34 .... 9G. doi:10 3354 / meps034009.
  6. ^ A b C d Kunzig, R. (2000). Mapování hlubin: Mimořádný příběh oceánské vědy. W. W. Norton & Company. str.141. ISBN  9780393320633.
  7. ^ Shea, Neil (srpen 2003). „Na svobodě na modré hranici“. Harvardský časopis. Citováno 15. září 2016.
  8. ^ Cavanaugh, Colleen (1985). „Symbióza chemoautotrofních bakterií a mořských bezobratlých“. Citováno 15. září 2016. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  9. ^ „Listed by Field“. socfell.fas.harvard.edu. Citováno 2020-01-24.
  10. ^ Zaměstnanci Cavanaugh, Colleen a UDel EDF (2003). „Extreme 2003: Exploring the Deep Frontier,„ Tubeworms: „The Rose Garden“ on the sea floor, “a„ Mystery of the „Gutless Wonder“'". Ocean.UDel.edu/Extreme2003. Newark, DE: University of Delaware, Department of Earth, Ocean, and Environment. Archivovány od originál dne 2009-05-30. Citováno 12. září 2016.
  11. ^ Kunzig, Robert (2001). „Expedice na dno hlubokého modrého moře“. Objevit (1. prosince). Archivovány od originálu dne 14. října 2007. Citováno 12. září 2016.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  12. ^ Goldman, Jana (17. února 2000). „OCEANOGRAFICKÉ ŘÍKAJÍ Mrtvé velryby POSKYTUJÍ ŽIVOTNÍ DĚDICTVÍ Hlubokého moře. Národní úřad pro oceán a atmosféru. Archivovány od originál dne 11. prosince 2016. Citováno 15. září 2016.
  13. ^ „Oceanographers Say Dead Whales Provide Deep-Sea Living Legacy“. Věda denně. 21. února 2000. Citováno 15. září 2016.
  14. ^ Distel, Daniel; Baco, Amy; Chuang, Ellie; Morrill, Wendy; Cavanaugh, Colleen; Smith, Craig (17. února 2000). „Mořská ekologie: Mušle dělají dřevěné kroky k hlubinným průduchům?“. Příroda. 403 (725–726): 725–726. Bibcode:2000Natur.403..725D. doi:10.1038/35001667. PMID  10693793.
  15. ^ "Výzkum". Cavanaugh Lab. Harvardská Univerzita. Citováno 15. září 2016.

externí odkazy