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16.1: Gemeinschaftsökologielabor - Biologie

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Labor angepasst von Staci Forgey und Dr. William Edwards, Fakultät für Biologie der Niagara University.

Lernziele

  • Beschreiben Sie die Prozesse der Primärnachfolge und der Sekundärnachfolge
  • Erkläre, was eine Community und ein Ökosystem ausmacht
  • Beschreiben Sie die Unterschiede zwischen abiotischen und biotischen Faktoren
  • Erklären Sie, warum Störungen eine wichtige Rolle beim Fortschreiten der Sukzession spielen
  • Definiere eine Höhepunkt-Community
  • Beschreibe, warum die meisten Gebiete es nicht in eine Höhepunkt-Community schaffen werden
  • Beschreiben Sie die Pflanzengemeinschaften, die nach der Gletschersukzession vorhanden sind und wie sie die Umwelt verändern
  • Erklären Sie die Phasen der Milchabfolge
  • Beschreiben Sie, wie sich der pH-Wert ändert, wenn die Milch aufeinanderfolgende Phasen durchläuft
  • Erklären Sie den Unterschied zwischen gramnegativen und grampositiven Bakterien
  • Zeichne und beschreibe die Formen von Bakterien
  • Formulieren Sie eine Hypothese basierend auf Hintergrunddaten

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Ökologische Bakteriensukzession in Milch

Die Gemeinschaften innerhalb von Ökosystemen entwickeln sich im Laufe der Zeit von sehr einfachen Artengemeinschaften zu komplexen, reichen Ökosystemen. In diesem Prozess, der Nachfolge genannt wird, erfolgreich Arten ermöglicht Veränderungen in der Umwelt, die es neuen Arten ermöglichen, in das Ökosystem einzudringen. Da die Gemeinschaft immer komplexer wird, nimmt auch die Biodiversität des Ökosystems zu. Sowohl biotische als auch abiotische Prozesse können den Sukzessionsprozess zurücksetzen. Das heißt, Ereignisse, die sowohl von der Community selbst als auch von externen Ereignissen verursacht werden, können die Community in einen früheren Nachfolgezustand zurückversetzen. Die allmählichen Veränderungen in der Gemeinschaft sind in vielen Ökosystemen sowohl geordnet als auch vorhersehbar. Die höchste oder komplexeste, fortgeschrittene Gemeinschaft, die sich in jeder abiotischen Umgebung entwickeln kann, wird als Klimax-Gemeinschaft bezeichnet. Das folgende Bild beschreibt die sich entwickelnden Gemeinden als eine Reihe von Schritten, die jeweils durch Störungen gegen den Nachfolgeprozess getrieben werden können:

Frage

  1. Welche Arten von Ereignissen könnten einen Nachfolgeprozess „zurücksetzen“? Nennen Sie mindestens eine biotische und eine abiotische Störung.

Ein Beispiel für eine schwere Störung, die das Land auf nackten Boden reduziert, ist der Durchgang eines Gletschers. Obwohl dieser Teil Nordamerikas seit zehntausend Jahren nicht mehr von Gletschern bedeckt ist, gibt es Teile des Kontinents, die sogar jetzt von zurückweichenden Gletschern freigelegt werden. Ein Gebiet ist der pazifische Nordwesten. Von Juneau bis Glacier Bay hinterlassen viele Gletscher, die zuvor direkt ins Meer gefallen waren, jetzt nackten Boden, der seit mehr als fünfzigtausend Jahren nicht mehr freigelegt wurde. Da sich die Gletscher sehr langsam zurückziehen, können wir mit einem einzigen Schnappschuss beobachten, wie sich Gemeinschaften im Laufe der Zeit verändern. Nehmen Sie die Gletscher des Glacier Bay National Park, auf halbem Weg zwischen Juneau und Anchorage, Alaska. Die Gletscher dort haben sich seit der ersten Expedition des Entdeckers Vancouver im Jahr 1794 zurückgezogen. Seitdem hat der Rückzug über 100 km zurückgelegt, darunter neue Küstenlinien, Wiesen und Berge:

Frage

  1. Erklären Sie, wie dieser Rückzug zu verschiedenen Gemeinschaften entlang des Rückzugs des Gletschers führen wird, wenn auch in ähnlichen Umgebungen. Hinweis: Was ist der Unterschied zwischen exponiertem Boden an Punkt A und Punkt B?

Wenn sich der Gletscher zurückzieht, hinterlässt er nährstoffarmen Boden, der nur einfache Pflanzen wie Lebermoose, Flechten und andere primitive Pflanzen unterstützen kann. Während sie Photosynthese betreiben und absterben, sehen wir, wie sie in den Zersetzungsweg eintreten und die Qualität des Bodens für spätere Pflanzen verbessern. Dieser langsame Rückzug der Gletscher ist jedoch eine einzigartige Situation. Um ein Experiment zu starten, um unser Verständnis der Sukzession zu testen, würde es Hunderte von Jahren dauern, länger als das Leben eines Wissenschaftlers. Einige Organismen und Gemeinschaften entwickeln sich jedoch in Ihren eigenen Kühlschränken viel schneller. Der Prozess der Milchzersetzung durch eine Bakteriengemeinschaft kann die gleichen Prozesse und Theorien in einem viel vernünftigeren Zeitrahmen testen. Dieser Ersatz einer einfacheren und schnelleren Community für experimentelle Zwecke wird als „Modell“-System bezeichnet.

Milch ist ein sehr nahrhaftes Lebensmittel, das Kohlenhydrate (Laktose oder Milchzucker), Proteine ​​(Kasein oder Quark) und Lipide (Butterfett) enthält. Dieser hohe Nährwert macht Milch zu einem ausgezeichneten Nährboden für das Wachstum von Bakterien. Pasteurisieren von Milch sterilisiert sie nicht (Sterilisieren tötet) alle Bakterien), sondern zerstört lediglich pathogene Bakterien, wodurch viele Bakterien zurückbleiben, die sich vermehren können, und diese Bakterien beginnen zu wachsen und führen zum Verderben der Milch. Biologen haben herausgefunden, dass mit zunehmendem Alter der Milch sich ändernde Bedingungen in der Milch zu einer vorhersehbaren, geordneten Abfolge von Mikroorganismengemeinschaften führen.

In dieser Laborübung werden Sie Abfolgemuster bei mehreren Milchsorten beobachten. Sie erfassen Veränderungen der Umweltbedingungen der Milchsorten mit zunehmendem Alter. Diese Veränderungen sind das Ergebnis von Veränderungen in den Bakteriengemeinschaften. Hier sind einige der wichtigsten Bakterien in verschiedenen Stadien.

Phasen der Milchnachfolge

  1. Pseudomonas und Achromobacter (gramnegative Stäbchen) verdauen Butterfett und verleihen der Milch einen fauligen Geruch
  2. Lactobazillen (grampositiver Stab) und Streptokokken (Gram-positive Coccus) fermentieren Laktose zu Milchsäure und Essigsäure.
  3. Säure macht Milch sauer und wandelt Casein in Quark um.
  4. Hefen (Pilze) gedeihen unter sauren Bedingungen und wandeln die Säuren in nicht-saure Verbindungen um.
  5. Bazillus verstoffwechseln Proteine ​​zu Ammoniakprodukten und erhöhen den pH-Wert der Milch. Verdorbener Milchgeruch ist in diesem Stadium sehr wahrnehmbar.

Fragen

  1. Welche Vorteile hat die Verwendung von Bakterien im Gegensatz zu Pflanzen in diesem Experiment?
  2. Welche Faktoren können einen Nachfolgeprozess beschleunigen oder verzögern? Wenden Sie Ihr Beispiel auf die Milchabfolge an.

Suchen Sie die im Labor verfügbaren Milchproben. Schauen Sie sich die Proben an und bilden Sie zwei Bedingungen, die Sie studieren möchten. Entwickeln Sie ein kurzes Design zur Untersuchung der ersten Bedingung, geben Sie die abhängige und die unabhängige Variable, die Kontroll- und Versuchsgruppe, die Hypothese und alle kontrollierten Variablen an. Entwickeln Sie dann ein kurzes Design zur Untersuchung der zweiten Bedingung, geben Sie die abhängige und die unabhängige Variable, die Kontroll- und Versuchsgruppe, die Hypothese und alle kontrollierten Variablen an.

Wie bei jedem unserer Experimente müssen Sie effektive wissenschaftliche Methoden anwenden. Entwickeln Sie Hypothesen (mindestens 2 – eine mit verschiedenen Milchsorten und eine mit entweder Temperatur oder Zeit als unabhängige Variable), die Sie im Prozess der Milchgemeinschaftsnachfolge testen können.

Wir werden an unseren Milchproben eine Grammfärbung durchführen. Denken Sie daran, dass Bakterien entweder gram-negativ (rosa) oder gram-positiv (lila) sein können. Wir werden diese Bakterien auch unter einem Mikroskop betrachten, um ihre Formen zu identifizieren. Denken Sie daran, dass Bakterien Kokken, Bazillen oder Spirillum sein können.

Fragen

  1. Welche Hypothesen testen Sie? Listen Sie hier beide auf.
  2. Welche Informationen haben Sie dazu veranlasst, diese Hypothesen zu stellen?
  3. Machen Sie Vorhersagen über Ihre Hypothesen. d.h. wie werden Sie wissen, ob die Daten Ihre Hypothesen unterstützen oder widerlegen?
  4. Achten Sie darauf, die Variablen zu identifizieren, die Sie verwenden werden Prüfung, und die wirst du Steuerung für jeden Versuch.
  5. Bereiten Sie eine Tabelle für die Datenerfassung vor. Sie werden den pH-Wert, den Geruch, die Konsistenz sowie die Bakterienformen und -farben in Ihren Milchproben aufzeichnen.

Auf jedem Labortisch stehen mehrere kleine Becher. Sie erhalten eine Probe der Milchproben, die Sie für Ihr Versuchsdesign benötigen und testen den pH-Wert, die Farbe, die Konsistenz, den Geruch und andere Eigenschaften jeder Probe. Für jede Milchprobe:

  1. Messen Sie mit dem Nonius den pH-Wert jedes Kolbens. Notieren Sie Ihre Ergebnisse.
  2. Notieren Sie Farbe, Geruch (sauer, faulig) und Konsistenz (geringfügige Gerinnung, mäßig, stückig) für die Milch in jedem Fläschchen.
  3. Führen Sie die Gram-Färbung wie unten beschrieben durch. Hinweis: Wir verwenden Chemikalien und offenes Feuer. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie diesen Teil des Labors durchführen.

Materialien

  • Mikroskop-Objektträger
  • Bunsenbrenner und Schläuche
  • Kristallviolett (Primärfärbung)
  • Jodlösung/Gram’s Jod (Beizmittel, das Kristallviolett an der Zellwand fixiert)
  • Entfärber (z. B. Ethanol)
  • Safranin (Sekundärfärbung)
  • Wasser (am besten in einer Spritzflasche)

Verfahren

  1. Machen Sie einen Objektträger mit Ihrer zu färbenden Milchprobe. Fixieren Sie die Probe durch Erhitzen auf dem Objektträger, indem Sie den Objektträger mit einem Tropfen oder einem kleinen Stück Probe darauf vorsichtig dreimal durch einen Bunsenbrenner führen.
  2. Geben Sie den Primärfarbstoff (Kristallviolett) zu der Probe/dem Objektträger und lassen Sie ihn 15 Sekunden einwirken. Objektträger maximal 5 Sekunden mit einem sanften Wasserstrahl spülen, um ungebundenes Kristallviolett zu entfernen.
  3. Fügen Sie Grams Jod für 15 Sekunden hinzu – dies ist ein Mittel, das das Kristallviolett an der Bakterienzellwand fixiert.
  4. Spülen Sie die Probe/den Objektträger mit Aceton oder Alkohol für ~3 Sekunden und mit einem sanften Wasserstrahl abspülen. Der Alkohol entfärbt die Probe, wenn sie gramnegativ ist, und entfernt das Kristallviolett. Jedoch, Bleibt der Alkohol zu lange auf der Probe, kann er auch grampositive Zellen entfärben.
  5. Fügen Sie dem Objektträger den sekundären Farbstoff Safranin hinzu und inkubieren Sie ihn 15 Sekunden lang. Mit einem sanften Wasserstrahl maximal 5 Sekunden lang waschen. Wenn das Bakterium Gram-positiv ist, behält es die primäre Färbung (Kristallviolett) und nimmt nicht die sekundäre Färbung (Safranin) an, wodurch sie unter dem Mikroskop violett/violett aussieht. Wenn die Bakterien Gram-negativ sind, verlieren sie die primäre Färbung und nehmen die sekundäre Färbung an, wodurch sie unter dem Mikroskop rot erscheinen.

Fragen

  1. Beschreiben Sie die sich ändernde Reihenfolge der Organismen und die entsprechenden Umweltveränderungen während der Abfolge in den Milchproben. Welche Bakterien sind in jeder Ihrer Milchproben enthalten?
  2. Beschreiben Sie die sich ändernde Reihenfolge der Organismen und die entsprechenden Umweltveränderungen während der Sukzession in Schokoladenmilch. Stimmen die Ergebnisse Ihrer Untersuchung mit Ihrer Hypothese überein?
  3. Vergleichen Sie die Abfolge in einer oder mehreren Milchsorten. Nennen Sie Gründe für Unterschiede.
  4. Schlagen Sie ein weiteres Experiment vor, um die Umweltfaktoren und/oder Organismen zu testen, die sich in Ihrem vorgeschlagenen Szenario für die Milchnachfolge ändern.
  5. Wie könnten Sie Ihren Test der Hypothesen verbessern? Sei präzise!
  6. Finden Sie heraus, was mit dem pH-Wert der Milch im Laufe der Zeit passiert ist.
  7. Leiten Sie ab, was die pH-Änderung über die Populationen von Mikroorganismen in der Milch bedeutet.

Unsere Forschung

Wir sind Gemeindeökologen mit aktuellen Hauptinteressen in der phylogenetischen Gemeindeökologie, den Beziehungen zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen und Gemeindeversammlung.

Phylogenetische Gemeinschaftsökologie

Die phylogenetische Gemeinschaftsökologie betont die Bedeutung der Evolutionsgeschichte von Arten für das Verständnis von Arteninteraktionen und Mustern der Gemeinschaftsstruktur. Es hat sich zu einem spannenden Forschungsgebiet entwickelt, das unser Verständnis der Mechanismen verbessert, die die Struktur natürlicher Gemeinschaften regulieren. Vorhandene phylogenetische Gemeinschaftsökologiestudien waren jedoch hauptsächlich beobachtend. Experimentelle Manipulationen als dominante und mächtige Form der ökologischen Forschung fehlen in diesem aufstrebenden Gebiet. In diesem Zusammenhang haben wir Experimente abgeschlossen, die Unterstützung für zwei verwandte Hypothesen von Darwin gefunden haben: die phylogenetische limitierende Ähnlichkeitshypothese (der Kampf ums Dasein ist zwischen näher verwandten Arten größer, Violle et al. 2011, Ecology Letters) und die Einbürgerungshypothese (die Einbürgerung gebietsfremder Arten wird in Gegenwart ihrer näher verwandten Eingeborenen, Jiang ., schwieriger et al. 2010, amerikanischer Naturforscher). Wir betrachten den experimentellen Ansatz als notwendiges Mittel, um das Feld voranzubringen und werden in unseren zukünftigen Arbeiten weiterhin die Phylogenie mit Arteninteraktionen verknüpfen.

Die Beziehung zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen (BEF)

Ein sich abzeichnendes BEF-Muster besteht darin, dass die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen tendenziell mit zunimmt Biodiversität. Dieses Muster basiert jedoch weitgehend auf Studien mit aggregierter Community-Biomasse als zentrale Ökosystemvariable. Die positive Biodiversitäts-Biomasse-Beziehung entsteht häufig durch positive Selektionseffekte, die sich aus positiven Korrelationen zwischen der Wettbewerbsfähigkeit der Arten und der Biomasseproduktion ergeben (d. h. kompetitiv dominante Arten sind am produktivsten). Eine interessante Hypothese ist, dass neutrale und negative BEF-Beziehungen für andere Funktionen üblich sind, für die die Konkurrenzfähigkeiten der Arten schlechte Indikatoren für ihre funktionellen Auswirkungen sind, bei denen negative Selektionseffekte dominieren können (Jiang et al. 2008, Oikos). Unsere jüngsten Arbeiten zur bakterienvermittelten Zersetzung organischer Stoffe (Jiang 2007, Ecology) unterstützten diese Hypothese. Wir führen Metaanalysen der BEF-Beziehungen für einige Nicht-Biomasse-Ökosystemvariablen durch, um diese Idee weiter zu bewerten. Wir führen auch Experimente durch, um zu untersuchen, wie sich die Biodiversität auf die Populations- und Ökosystemstabilität in Systemen unterschiedlicher trophischer Vielfalt auswirkt. Felduntersuchungen der BEF-Beziehungen auf den Tausend-Inseln-See-Inseln in China sind ebenfalls im Gange.

Natürliche Gemeinschaften entstehen nicht plötzlich, sondern sind typischerweise durch sequentielle Artenkolonisationsereignisse zusammengebaut. Mit Hilfe mikrobieller Mikrokosmen haben wir den Einfluss der Artenverbreitung innerhalb von Metagemeinschaften und Störungsregimen auf die strukturierende Rolle der Gemeinschaftsgeschichte untersucht. Wir sind dabei, die Bedeutung der Gemeindeversammlung für das Funktionieren von Ökosystemen und andere Aspekte der Kontextabhängigkeit der Gemeindeversammlung zu untersuchen.


Der Markt für Biotechnologie und Medizintechnik hat sich erweitert. Die Biotechnologie (Genetik, Biochemie und Mikrobiologie) findet in allen Bereichen der Medizin-, Lebensmittel- und Agrarindustrie Anwendung. Der Staat New York hat als Reaktion auf das schnelle Wachstum in diesen Sektoren mehrere Biotechnologie-Korridore und Gründerzentren für kleine Unternehmen entwickelt. In den 12 Bezirken im Zentrum von NY gibt es 172 Unternehmen, die über 6.000 Personen in den Biowissenschaften mit einem durchschnittlichen Gehalt von 43.909 US-Dollar beschäftigen, 30 Prozent mehr als der regionale Durchschnitt. Es gibt Karrieremöglichkeiten als Labormitarbeiter oder Techniker in Forschung, Qualitätskontrolle und Produktion in Bereichen der Medizin, Diagnostik und Fertigung.

Karriere auf Karrierecoach

Wählen Sie unten eine Karriere aus, um sich mit Career Coach zu verbinden und Informationen zu dieser Karriere zu finden, einschließlich des Durchschnittsgehalts und Stellenausschreibungen.

Entdecken Sie weitere Karrieremöglichkeiten: WIE. |


Prof. Dueker zu Citizen Science und Umweltgerechtigkeit

Citizen Science verzeichnet einen Boom bei der Beteiligung von Menschen, die durch Kürzungen beim Umweltschutz und die Auswirkungen von Covid-19 auf die Datenerfassung und die Justiz motiviert sind.

„Zunächst gibt es nicht genug Umweltüberwachung, und sie wird nur abnehmen“, sagte Eli Dueker, Professor für Umwelt- und Stadtforschung am Bard College. „Am Ende haben wir also Community-Wissenschaftler, die oft mit Forschern zusammenarbeiten, um diese Lücke zu schließen. Und das kann sehr effektiv sein, weil es den Gemeinden ermöglicht, die Hotspots der Verschmutzung sowohl mit Luft als auch mit Wasser zu erkennen.“


Altermatt-Labor

Sehen Sie eine Auswahl an Bildern von unseren Gruppenaktivitäten.

Lehren

Positionen

Erfahren Sie, wie Sie Mitglied der Gruppe werden.

Lab-Wiki

Zugriff auf Gruppenmitglieder beschränkt

Unsere Gruppe unter der Leitung von Professor Florian Altermatt beschäftigt sich mit grundlegenden und angewandten Fragen der Ökologie mit den Schwerpunkten Raumökologie, Biodiversität und Ökosystemprozesse. Mit unserer Arbeit wollen wir verstehen, wie Arten in Raum und Zeit vorkommen, wie sie interagieren und wie Prozesse wie Arteninvasion, Ausbreitung oder globaler Wandel natürliche Lebensgemeinschaften beeinflussen.

Wir verwenden sowohl experimentelle als auch vergleichende Ansätze, integrieren neuartige Werkzeuge wie Umwelt-DNA (eDNA) und parallelisieren sie mit theoretischen Modellen. Für unsere Arbeit nutzen wir verschiedene Studiensysteme, die sich für breitgefächerte Fragen der Ökologie eignen. Dazu gehören Protisten (Mikrokosmos-Experimente), aquatische Wirbellose (Flussfüßer und Süßwasserinsekten) und Lepidoptera.


Otolith Labor für Geochemie und Fischökologie

Die OGFL @ UC Davis ist spezialisiert auf den Einsatz modernster Techniken zur Untersuchung von Wachstumsraten, Brutverteilungen, Bewegungsmustern, der Vielfalt der Lebensgeschichte und der grundlegenden Ökologie von ausgebeuteten und gefährdeten Fischen in der San Francisco-Mündung, Kalifornien. Das Labor ist in der Abteilung für Wildtier-, Fisch- und Naturschutzbiologie untergebracht, in der die Feldoperationen stattfinden und die Laborverarbeitung von Proben und Otolithen durchgeführt wird. Die OGFL arbeitet mit Forschern des Department of Earth and Planetary Sciences zusammen, um die Chemie der Otolithen (auch Fin Ray) mit Laserablation induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (LA-ICPMS) zu analysieren.

Feldarbeit: Die Studien umfassen Untersuchungen von Larven, Jungfischen und ausgewachsenen Fischen und assoziierten Wirbellosen in Feuchtgebieten im gesamten Mündungsgebiet unter Verwendung einer Vielzahl von Probenahmegeräten. Diese Erhebungen haben die ersten regionalen Vergleiche aquatischer Feuchtgebietsgemeinschaften im gesamten San Francisco-Mündungsgebiet sowie die erste regionale Bewertung der Eignung von Feuchtgebietslebensräumen für eine bedrohte einheimische Fischart, den Langflossenstollen, einschließlich der Habitatnutzung, der Nahrungsverfügbarkeit und Reproduktion.

Alter und Wachstum der Otolithen: Die Studien konzentrieren sich auf die Variation von Schlupfdaten, Wachstumsraten und Altersstruktur zwischen Regionen, Lebensräumen und Jahren als Funktionen der Umweltvariabilität. Diese Studien haben die Reaktionen der Vitalraten und der Phänologie von Arten auf Klimaschwankungen und menschliche Auswirkungen dokumentiert, die wahrscheinlich Auswirkungen auf Populationsebene in Bezug auf das Aussterberisiko und die langfristige Lebensfähigkeit von Populationen haben werden.

Geochemie der Otolithen: Studien quantifizieren Spurenelemente, Strontiumisotope und Sauerstoffisotope, um die Geburtsherkunft, die thermische Geschichte und den Salzgehalt von ausgebeuteten und gefährdeten Fischen wie Weißer Stör, Chinook-Lachs, Longfin Stint und Delta Stint zurückzuverfolgen. Unsere Ergebnisse haben unterschiedliche Lebensgeschichten in jeder dieser Arten dokumentiert, von denen jede wichtige Auswirkungen auf das Fischereimanagement, den Naturschutz und die hydrologischen Vorgänge im gesamten System hat.


Fescuefungi.org

Unser übergreifendes Forschungsthema ist die Ökologie von Pflanzenkrankheiten, hauptsächlich aus gemeinschaftsökologischer Sicht. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, dass einige Personen ein Mikrobiom haben, das sie vor einer Infektion durch Krankheitserreger schützt. Ob dies der Fall ist, können wir anhand von Pflanzenblättern experimentell testen und wenn ja, wie diese Schutzfunktion des Mikrobioms funktioniert. Das Blattmikrobiom wird von Pilzen dominiert, und dementsprechend umfasst unsere Arbeit Pilzarten, die von Krankheitserregern bis hin zu Mutualisten der Pflanze reichen. Um die mikrobielle Diversität und Interaktionen innerhalb von Blättern besser zu verstehen, setzen wir genomische Hochdurchsatz-Sequenzierungsansätze sowie Feldexperimente, Gewächshausexperimente, Feldstudien und mathematische Modelle ein. Unsere Forschung integriert sich über alle Ebenen der biologischen Organisation hinweg, vom Organismus bis zur Landschaft.

Pilzpathogen, Rhizoctonia, mit Symptomen im Wirt, Rohrschwingel (Foto: B. Joyner)

Über unser aktuelles Projekt

Eine wichtige Grenze in der Krankheitsökologie ist die Rolle der nicht-pathogenen Symbionten der Wirte, einschließlich Kommensalen und Mutualisten. Verfügbare ökologische Theorien, die zusammen mit mechanistischen Studien betrachtet werden, sagen stark voraus, dass die Artenzusammensetzung des Mikrobioms eines Wirts die Rolle dieses Wirts bei der Übertragung von Krankheitserregern beeinflusst. Dieser Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Parasitenübertragung bleibt jedoch eine offene Grenze für die Forschung. Um an dieser Grenze voranzukommen, untersuchen wir, ob und wie Interaktionen zwischen Krankheitserregern und Mutualisten innerhalb des Wirtsindividuums (d. Dieses Projekt verfolgt einen mechanistischen experimentellen Ansatz und nutzt ein wachsendes ökologisches und evolutionäres Modellsystem (der weit verbreitete Gras-Schwingel und sein defensiver Symbiont, der Pilz-Endophyt Epichloë coenophiala). Ebenso wie der Endophyt wird der Graswirt häufig von mehreren verschiedenen Arten von Pilzpathogenen koinfiziert. Unser Ziel ist es, die Verbindung zwischen mikrobiellen Interaktionen innerhalb der Wirtsindividuen und der Dynamik der Übertragung von Krankheitserregern in der Wirtspopulation zu charakterisieren. Wir vermuten, dass eine Schlüsselkomponente dieser Verbindung die Heterogenität zwischen den einzelnen Pathogenen ist. Um zu quantifizieren, wie solche Heterogenität mikrobielle Interaktionen mit Übertragungsraten verknüpft, integrieren wir verschiedene Ansätze, die von Feldexperimenten zur Manipulation der Zusammensetzung des Mikrobioms bis hin zur transkriptomischen Analyse von Krankheitserregern reichen. Dieses Projekt wird mit einem multidisziplinären Team zusammengearbeitet, das nicht nur in der Krankheitsökologie, sondern auch in der Pilzbiologie, der theoretischen Ökologie und der Evolutionsbiologie Expertise hat.

Ein Feld-Mesokosmos-Experiment wird mit “kiddie pools” erstellt (Foto: B. Joyner)

Zu unseren bisherigen Projekten zählen:

Die Gemeinschaftsökologie viraler Krankheitserreger – Ursachen und Folgen der Koinfektion bei Wirten und Vektoren

Vorhersage des Krankheitsrisikos aus dem Kontext der Gemeinschaft und dem Phänotyp des Wirts: ein merkmalsbasierter Ansatz

Die Rolle von Krankheitserregern in der Konkurrenz zwischen eingeführten und einheimischen Gräsern

Gemeinsame Auswirkungen des globalen Wandels und biologischer Invasionen auf insektenvektorierte generalistische Krankheitserreger

Rückkopplungen zwischen der Struktur der Wirtsgemeinschaft und der Ausbreitung des Erregers

Mikrobielle Pflanzenpathogene als Modulatoren des globalen Wandels

Wirtsart Rohrschwingel in Blüte (Foto: B. Joyner)


Förderung einer integrativen Laborumgebung

Am 18. November feierten wir den LGBTQIA+ STEM Day. Die Hervorhebung von Vielfalt und Inklusion sollte jedoch das ganze Jahr über erfolgen und erfordert die Beteiligung von Personen außerhalb der LGBTQIA+-Community.

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Obwohl es in der LGBTQIA+-Community bahnbrechende Vorbilder und Wissenschaftler gibt, ist anzuerkennen, dass alle Wissenschaftler (unabhängig von ihrer Identität) für die Förderung von Vielfalt und Inklusion innerhalb von MINT verantwortlich sind. Kommunikationsbiologie verpflichtet, diese Diskussion das ganze Jahr über fortzusetzen und unterrepräsentierte Gemeinschaften innerhalb von MINT hervorzuheben. In einem ersten Schritt haben wir Redaktionsmitglieder wie Dr. Katie Davis gebeten, die Bedeutung der Aufrechterhaltung einer offenen Forschungsumgebung abzuwägen.

Dr. Katie Davis

Dr. Davis ist Dozent und Forscher an der University of York, England, mit Sitz im Leverhulme Center for Anthropocene Biodiversity. Ihre Forschungsgruppe integriert Daten aus Phylogenie, Fossilien und geologischen Aufzeichnungen, um zu untersuchen, wie Biota im Laufe der Zeit auf Umweltveränderungen reagiert haben und wie diese Informationen das Wissen über das Aussterberisiko und die zukünftigen Reaktionen der Arten auf den Klimawandel informieren können.

Ich bin wirklich stolz darauf, in einer Abteilung zu arbeiten, die mit dem Gold Athena SWAN Award ausgezeichnet wurde, und ich bin wirklich der Meinung, dass es ein einladender Arbeitsplatz für alle ist. Für Unbekannte ist dies eine Initiative, die zunächst darauf abzielt, Frauen im MINT-Bereich zu unterstützen und zu fördern. Obwohl der Kampf noch nicht gewonnen ist, wurden große Fortschritte erzielt und Athena SWAN wurde nun erweitert, um andere Fragen der Gleichstellung und Vielfalt anzugehen. Eine Priorität ist die Gleichstellung der LGBTQIA+-Community, für die wir uns hier bei York engagieren. Regelmäßige Veranstaltungen und visuelle Unterstützungsangebote machen deutlich, dass York ein Ort für alle ist. Tatsächlich lautet das Motto der Universität wie folgt: "Ein Ort, an dem wir ALLE wir selbst sein können." Ich denke, das sagt alles über die Umwelt aus, die wir hier fördern möchten.

Auf persönlicher Ebene denke ich, dass es wirklich wichtig ist, weiter daran zu arbeiten, dass alle Bemühungen nicht versehentlich „andere“ Personen darstellen oder als symbolisch wirken, sondern echte Unterstützungsbekundungen darstellen. Das bedeutet, dass ich mein Bestes tue, zuzuhören, was die Leute tatsächlich hilfreich finden, und grundsätzlich daran denken, dass jeder ein Individuum ist – was den einen angenehm macht, muss für andere nicht unbedingt der richtige Ansatz sein. Es ist traurig, dass wir immer noch so hart daran arbeiten müssen, dass jeder ein sicheres, respektvolles und integratives Arbeitsumfeld erlebt, aber wir tun es und wir alle müssen weiterhin unseren Teil dazu beitragen. Wir können nicht erwarten, dass Menschen ihr Bestes geben und ihr Potenzial ausschöpfen, wenn sie das Gefühl haben, dass sie bei der Arbeit Energie verbrauchen müssen, um einen wesentlichen Teil ihrer selbst zu verbergen. Und doch sagen mir viele meiner LGBTQIA+-Freunde in der Wissenschaft, dass sie genau das tun müssen, um Diskriminierung zu befürchten. Das war noch nie akzeptabel und im Jahr 2020 gibt es wirklich keine Entschuldigung.

Niemand sollte sich verstecken müssen, um sich bei der Arbeit akzeptiert zu fühlen. Und selbst wenn Menschen sich dafür entscheiden, ihre Sexualität/Identität nicht zu verbergen, haben sie Probleme. Und das ist, bevor wir überhaupt zu Fragen offener Diskriminierung kommen. Ein Freund erklärte mir einmal die geistige Erschöpfung, die mit der ständigen Korrektur der Annahmen der Menschen einhergeht. Sie erklärten, dass es ihnen nicht unbedingt etwas ausmacht, wenn Leute das Geschlecht ihres Partners annehmen (als Wissenschaftler ist mein Freund pragmatisch, was die Annahmen angeht), aber es kommt überraschend oft in lockeren Gesprächen vor und wird schnell anstrengend, Leute ständig korrigieren zu müssen -- in dem Maße, dass Smalltalk beim Kaffee schnell zu etwas wird, das man eher vermeiden sollte als eine dringend benötigte Pause im Arbeitstag. Und selbst jetzt, im Jahr 2020, ist eine nicht unerhebliche Anzahl von Menschen sichtlich schockiert oder überrascht, wenn sie von diesen Annahmen korrigiert werden. Wie kann jemand unter diesem konstant niedrigen Stressniveau voll funktionsfähig sein und sein volles Potenzial entfalten? Die Leute sollten ihre Sexualität/Identität nicht verstecken müssen, aber nachdem ich dies gehört habe, überrascht es mich nicht, dass sie es manchmal tun.

Letztendlich schadet ein gleichberechtigtes, respektvolles und integratives Umfeld niemandem. Wir alle können davon profitieren, in einem akzeptierenden und integrativen Umfeld mit Kollegen zusammenzuarbeiten, die sich akzeptiert fühlen und ihr Potenzial ausschöpfen können, ohne Angst vor Vergeltung zu haben, nur weil sie sie selbst sind. Es ist nicht unbedingt einfach oder unkompliziert, jahrzehntelange Annahmen und Vorurteile zu ändern, aber das ist kein Grund, es nicht zu versuchen, und eines Tages werden wir eine bessere Gesellschaft für alle haben.


Schau das Video: 16 1 Achillespees (Kann 2022).


Bemerkungen:

  1. Garabed

    Sie haben einen unterhaltsamen und interessanten Artikel. Im Gegensatz zu den meisten anderen ähnlichen gibt es ein Minimum an Wasser!

  2. Foster

    Glücklich!

  3. Mausho

    Ich akzeptiere es mit Vergnügen. Die Frage ist interessant, ich werde auch an der Diskussion teilnehmen. Zusammen können wir zur richtigen Antwort kommen. Ich bin sicher.

  4. Devere

    Meiner Meinung nach liegst du falsch. Ich bin sicher. Lassen Sie uns dies diskutieren.



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