Коллин Кавано - американский академический микробиолог, наиболее известный своими исследованиями экосистем гидротермальных источников . [1] По состоянию на 2016 год она является профессором биологии Эдварда С. Джеффри на факультете органической и эволюционной биологии Гарвардского университета и связана с Институтом Роуленда . [2] Кавано была первой, кто предположил, что глубоководный гигантский трубчатый червь , Riftia pachyptila , получает пищу от бактерий, живущих в его клетках , - понимание, которое она получила, будучи аспирантомв Гарварде. [3] Примечательно, что она установила, что эти хемоавтотрофные бактерии смогли сыграть эту роль благодаря использованию хемосинтеза , биологического окисления неорганических соединений (например, сероводорода ) для синтеза органического вещества из очень простых углеродсодержащих молекул, таким образом позволяя таким организмам , как бактерии (и зависимые организмы, такие как трубчатые черви) существовать в глубинах океана без солнечного света . [4]
Коллин Кавано | |
---|---|
Родившийся | 1953 г. |
Национальность | Американец |
Занятие | микробиолог |
Известен | исследования экосистем гидротермальных жерл |
ранняя жизнь и образование
Кавано родился в Детройте , штат Мичиган , в 1953 году. [5]
Кавано получила степень бакалавра в Мичиганском университете в 1977 году, где она сначала изучала музыку, но в конечном итоге специализировалась на экологии. [6] Она говорит, что ее жизнь изменила направление на втором курсе, когда она услышала о курсе по морской экологии в океанографическом центре в Вудс-Хоул, штат Массачусетс . Там, ее работа , связанная пробираться из в холодные воды , чтобы изучать брачные привычки из мечехвостов , и она описала себя как «[падение] в любви» с расслабленном товариществом и обменом идей между биологами, геологами , и учеными из других дисциплин. [3] Кавано кончалось на мели в Greater Boston области ищу работу, и в конечном счете заменял «нет шоу» в Бостонском университете магистранта исследовательской программе, которая возвратила ее к работе с местными крабами подковы.
Затем Кавано переехал на Кейп-Код, чтобы работать в морской биологической лаборатории в Вудс-Хоул. В течение следующих двух лет фокус ее внимания сместился с ракообразных на бактерии , «существа, которые произвели на нее впечатление своей способностью жить где угодно». [3]
Последипломное обучение
Кавано продолжила обучение в аспирантуре по биологии в Гарвардском университете в сотрудничестве с Музеем сравнительной зоологии . Она вошла в Гарвард осенью 1979, получив степень магистра в 1981 году и окончил с ее доктора философии в области биологии в 1985 году [6] [7] Ее Ph.D. В 1985 г. была принята диссертация на тему « Симбиоз хемоавтотрофных бактерий и морских беспозвоночных» [8].
Открытие хемосинтеза у трубчатых червей
Согласно одному сообщению, Кавано посетила лекцию Мередит Л. Джонс, куратора червей в Смитсоновском институте , вскоре после того, как она начала учебу в аспирантуре . Джонс обсуждал гигантского трубчатого червя, существо, лишенное рта и кишечника , и задача заключалась в том, чтобы понять, как оно выжило. Джонс упомянул кристаллы элементарной серы в кишечнике червей; Кавано заявляет: «Именно в этот момент я вскочил и сказал:« Ну, это совершенно ясно! В их телах должны быть бактерии, окисляющие серу »». [6] Джонс, очевидно, сказал ей сесть, [6] но предоставил Кавано образец, захваченный исследовательской подводной лодкой, работающей на дне Тихого океана . Кавано в конце концов подтвердил свою правоту.
The Harvard Gazette описывает новаторское исследование Кавано этих уникальных существ:
Будучи студенткой первого курса аспирантуры, она обнаружила, что делает жизнь возможной ... там, где никогда не светит солнце, [где] температура может превышать 250 градусов по Фаренгейту, и [где] океан оказывает давление в тысячи фунтов на каждый квадратный дюйм тела животного. тело. Гигантские черви, огромные моллюски и мидии и странные креветки прекрасно себя чувствуют в таких условиях благодаря одноклеточным бактериям, которые живут внутри и внутри них. Бактерии превращают серу, метан и другие несъедобные вещества в органические молекулы, которыми питаются их хозяева. [3]
Кавано продолжил публикацию результатов дальнейшей работы, которая начала обосновывать открытие, написав из Музея сравнительной зоологии в Гарварде, как первую из пяти статей, короткого научного отчета 1981 года со Стивеном Л. Гардинером и Мередит Л. Джонс из Смитсоновского института, а также Холгар В. Джаннаш и Джон Б. Уотербери из Вудс-Хоул (см. Важные публикации).
Карьера
Первое назначение Кавано было в 1986–1989 годах в качестве младшего научного сотрудника Общества стипендиатов Гарвардского университета . [9] За этим последовало повышение до доцента в 1989 году и до доцента в 1993 году. В 1995 году она получила должность профессора «за [ее] открытия и репутацию учителя и наставника». [3]
Основные моменты исследований и информационно-пропагандистской деятельности
Кавано продолжила строить свою карьеру на изучении экологии гидротермальных источников. Кавано пошел дальше , чтобы открыть подобные симбиотические партнерства между Solemyidae Моллюски живут в неглубоких зостеры кровати и илистые вдоль Новой Англии побережье, и в креветках вблизи подводных источников в середине Атлантики . [3]
Кавано считает, что жизнь на Земле могла зародиться в аналогичных условиях, и говорит, что «идея имеет смысл, потому что некоторые из самых старых форм свободноживущих бактерий проявляют признаки теплолюбивых организмов». [3] работа Кавано добилась научного сообщества пересмотреть «теплый куриный суп » теорию о происхождении жизни , в которой накопление органических молекул в неглубоких водах было результат молнии электричества .
Открытия Кавано в области биологии глубин Тихого океана были сделаны в лаборатории Кембриджа, Массачусетс (Гарвард) , и она двенадцать лет работала с морской жизнью в лаборатории и на борту кораблей, прежде чем найти место на глубоководной подводной лодке « Элвин» ; она впервые спустилась на дно Мексиканского залива у побережья Флориды в 1992 году. Согласно статье в Harvard Gazette :
Не многие люди побывали на кипящем дне океана с ярко-красными червями ростом 6 футов. Это звучит как фантастика Жюля Верна , но недавно получивший должность профессор биологии Коллин Кавано видела этих и других странных существ во время плаваний на дно морских глубин. [3]
Позже она участвовала в других «экстремальных экспедициях» - таких как погружение на глубину 8 200 футов от западного побережья Мексики [3] для сбора трубчатых червей и их бактерий, химически богатых жидкостей, вытекающих из вентиляционных отверстий, и образцы минералов со дна глубоководного океана. [10] Кавано, которого называли «научным капитаном Немо ». [3] известна в своей области биологии. Роберт Кунциг, описывая свою работу для статьи в журнале Discover 2001 года , пишет о своем посещении «горячей трещины на Земле под Индийским океаном »:
Биологи, изучающие физиологию организмов, испытывают нехватку времени: они должны проанализировать организмы, прежде чем они испортятся. Коллин Кавано, микробиолог из Гарварда, нуждается в животных, которые живы и не умирают от голода; как только они слишком долго находились вдали от вентиляции, даже если они сидели в ящике на дне океана, они начинают переваривать симбиотические бактерии, которые ей интересны. [11]
Как сообщалось в феврале 2000 года, Кавано является первооткрывателем нового вида глубоководных мидий в Мексиканском заливе, которые разделяют свое тело с симбиотическими бактериями, питающимися метаном. [3] Она присоединились к Крэйг Смит из Гавайского университета и другие коллеги в природном докладе на NOAA Национальной программы исследований Undersea исследование на Западном побережье и полярные регионы Центре (в Университете Аляски, Фэрбенкс ), о том , как китовых трупах , которые падают на дно океана - и их кости в частности - играют важную роль в экологии океанского дна . [12] [13] [14]
Лаборатория Кавано
Лаборатория Кавано в Гарварде работает над рядом проектов, связанных с бактериальным симбиозом у морских беспозвоночных из глубоководных гидротермальных источников , выходов метана и прибрежных восстановительных отложений . Исследователи проявляют особый интерес к характеристике метаболических и генетических возможностей симбионтов, их эволюционных взаимоотношений со свободноживущими бактериями и совместной эволюции симбионта и хозяина. [15]
Награды
- Член Американской ассоциации развития науки (1996) [16]
Важные публикации
- Кавано, CM; Abbott, MS; Винхуис, М. (1988). «Иммунохимическая локализация рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы в симбионт-содержащих жабрах Solemya velum (Bivalvia: Mollusca)» (PDF) . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (20): 7786–7789. Bibcode : 1988PNAS ... 85.7786C . DOI : 10.1073 / pnas.85.20.7786 . JSTOR 33030 . PMC 282278 . PMID 16593987 .
- Кавано, CM; Гардинер, SL; Джонс, М.Л .; Jannasch, HW; Уотербери, Дж. Б. (1981). «Прокариотические клетки в гидротермальном черве Vent Tube Riftia pachyptila Jones: возможные хемоавтотрофные симбионты». Наука . 213 (4505): 340–342. Bibcode : 1981Sci ... 213..340C . DOI : 10.1126 / science.213.4505.340 . PMID 17819907 .
Рекомендации
- ^ Гейнс, Сьюзен; Эглингтон, Джеффри; Руллкоттер, Юрген (2009). Отголоски жизни: что говорят ископаемые молекулы об истории Земли . Издательство Оксфордского университета . п. 177. ISBN. 9780195176193.
- ^ «Коллин Кавано» . Cavanaugh Lab . Гарвардский университет . Проверено 15 сентября 2016 года .
- ^ Б с д е е г ч я J K L Кроми, Уильям (14 ноября 1996 г.). "Микробиолог-акванавт Коллин Кавано получает должность" . Вестник Гарвардского университета . Архивировано 3 марта 2016 года . Проверено 15 сентября 2016 года .CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
- ^ Кирхман, Дэвид (2012). Процессы в микробной экологии . Издательство Оксфордского университета . п. 268. ISBN. 9780199586936.
- ^ Грей, Дж. (27 ноября 1986 г.). «Коллин Кавано: лауреат премии IRPE 1986 года Института экологии в области морской экологии» . Серия «Прогресс морской экологии» . 34 (9–10): 9–10. Bibcode : 1986MEPS ... 34 .... 9G . DOI : 10,3354 / meps034009 .
- ^ а б в г Кунциг, Р. (2000). Картографирование глубин: необычная история науки об океане . WW Norton & Company . п. 141 . ISBN 9780393320633.
- ^ Ши, Нил (август 2003 г.). «На свободе на голубой границе» . Журнал Гарвардского университета . Проверено 15 сентября 2016 года .
- ^ Кавано, Коллин (1985). «Симбиоз хемоавтотрофных бактерий и морских беспозвоночных» . Проверено 15 сентября 2016 года . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ "Перечислено полем" . socfell.fas.harvard.edu . Проверено 24 января 2020 .
- ^ Кавано, Коллин и Удел, сотрудники EDF (2003). "Экстремальная 2003: Изучение Deep Frontier 'кольчатые черви: The "Rose Garden" на морской день,' и 'Тайна "безвольный" Wonder ' " . Ocean.UDel.edu/Extreme2003 . Ньюарк, Делавэр, Департамент Земли, океана и окружающей среды. Архивировано из оригинала на 2009-05-30 . Проверено 12 сентября 2016 года .
- ^ Кунциг, Роберт (2001). «Экспедиция на дно Глубокого синего моря» . Discover (1 декабря). Архивировано 14 октября 2007 года . Проверено 12 сентября 2016 года .CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
- ^ Гольдман, Яна (17 февраля 2000 г.). «ОКЕАНОГРАФЫ ГОВОРЯТ МЕРТВЫЕ КИТЫ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ГЛУБОКОМОРСКОЕ НАСЛЕДИЕ ЖИЗНИ» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Архивировано из оригинального 11 декабря 2016 года . Проверено 15 сентября 2016 года .
- ^ «Океанографы говорят, что мертвые киты являются наследием глубоководной жизни» . Science Daily . 21 февраля 2000 . Проверено 15 сентября 2016 года .
- ^ Дистел, Дэниел; Бако, Эми; Чуанг, Элли; Моррилл, Венди; Кавано, Коллин; Смит, Крейг (17 февраля 2000 г.). «Морская экология: ходят ли мидии по деревянным ступеням к глубоководным жерлам?». Природа . 403 (725–726): 725–726. Bibcode : 2000Natur.403..725D . DOI : 10.1038 / 35001667 . PMID 10693793 . S2CID 4425947 .
- ^ «Исследование» . Cavanaugh Lab . Гарвардский университет . Проверено 15 сентября 2016 года .
- ^ «Исторические стипендиаты | Американская ассоциация развития науки» . www.aaas.org . Проверено 7 мая 2021 .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с Коллин Кавано на Викискладе?
- Страницы факультета К.М. Кавано на Гарвардском отделении органической и эволюционной биологии.