Die Physik der kleinsten Lebewesen des Ozeans


Diese ScienceLives Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

MIT Umwelt-Ingenieur Roman Stocker untersucht die Wechselwirkungen zwischen den kleinsten marinen Organismen, ihre sich ständig verändernden dynamischen Umfeld und ihre Nahrungsquellen. Diese Arbeit hat Verständnis vermittelt, die Aufschluss über globale ökologische Prozesse.

Eine 2009 durchgeführten Studie der Mikrometer Größe photosynthetischen marine Organismen genannt Phytoplankton hat gezeigt, dass die Kopplung von diesen Zellen schwimmen Verhalten und Meeresströmungen zur Bildung von intensiven Schichten dieser Kreaturen führt – die Vorläufer der giftige Algenblüten sein könnte. Eine weitere Studie von Stockers Forschungsgruppe festgestellt, dass die marine Mikroorganismen stark angezogen, Schwefel-Verbindungen sind — die Chemikalien, die dem Meer seinen charakteristischen Geruch geben – und, dass dieses Verhalten die chemischen Eigenschaften des Ozeans und potenziell beeinträchtigen könnten globale Klima beeinflussen, indem Wolkenbildung zu verändern.

Vor kurzem zeigte Stocker, dass Ozean Turbulenz wirkt sich direkt auf die Fähigkeit von Meeresbakterien, organischen Material zurück in das Nahrungsnetz, einen Prozess zu recyceln, die Spezies-Zusammensetzung und Ökosystem-Produktivität verändern können. Stockers Arbeit an der Schnittstelle der Strömungsmechanik und mikrobielle Ökologie führte auch zu Erkenntnissen in anderen Bereichen: durch die Entdeckung, dass die Chiralität bakterielle Flagellen führt zu relativ Strömung treiben, eine 2009 durchgeführten Studie von seiner Gruppe zeigte eine neue Methode für die Trennung "Rechtshänder" "Linkshänder" Moleküle, die breite Anwendungen in der chemischen Verfahrenstechnik haben könnte. Stocker ist am meisten bekannt, dass seine Katze Cutta Cutta Forschung inspiriert wurde.

Beobachtete ihn eines Tages beim Frühstück, begann er, darüber nachzudenken, nur was wenn eine Katze runden Milch vor sich geht. High-Speed-Videos zeigten, dass einer Katze ordentlich Plätschern von Wasser oder Milch durch den Wettbewerb zwischen flüssigen Trägheit und Gravitation unterliegt. Die Nachricht erschien überall auf der Titelseite der New York Times, Le Monde auf Jay Lenos Eröffnung Bit.

Associate Professor im Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen am MIT, Stocker ist ein Wickler des gesehen Award for Excellence in Teaching. Er promovierte in Umwelttechnik an der Universität Padua. Im folgenden beantwortet er unsere 10 Fragen.

Name: Roman Stocker
Alter: 37
Institution: MIT
Studienrichtung: Strömungsmechanik und mikrobielle Ökologie

Was inspirierte Sie zu dieser Fachrichtung zu wählen?

Es ist wirklich zwei Felder! Ich habe in der Strömungsmechanik, weil ich fasziniert war, wie sich Wasser bewegt: die Ästhetik, die Mechanik von ihm und seinen mächtigen folgen. Erst später erkannte ich, dass eines der coolsten Dinge im Wasser... das Leben ist! Und einige der schönsten, vielfältigsten und wichtigsten Lebensformen sind Mikroben. So, jetzt arbeite ich an der Schnittstelle der Strömungsmechanik und mikrobielle Ökologie.

Was ist der beste Ratschlag, den Sie jemals bekommen?

"Seien Sie positiv" (von meinem Vater). Tatsächlich sagte er es ein wenig anders – er sagte, "es sei denn, es gibt eine starke Grund nicht, warum nicht Lächeln?" – aber "positiv sein" ist, was dies für mich bedeutete. Sicherlich "positiv" ist ein Charakterzug, aber ich glaube, es ist ein Merkmal eines stark beeinflussen kann. Ich denke an diese Worte von vor 30 Jahren ziemlich oft... und sie machen mich zum Lächeln jedes Mal immer noch erfolgreich!

Was war Ihre erste wissenschaftliche Experiment als ein Kind?

Versucht, die kleinen Bergbächen stauen, während im Sommer Wanderungen, um kleine Pools zum waten und Spritzen zu bauen. Ich fand es faszinierend, wie das Wasser, darunter herumgereicht und über die verschiedenen Materialien setzen Sie auf seine Weise und das trieb mich zu 'neue Hindernisse, Ingenieur' neue Komponenten von meinem Damm. Natürlich, es war ein nie endenden Suche nach dem Wasser immer einen Weg finden, aber ich sehe jetzt, dass dies Teil des Spaßes!

Was ist Ihre Lieblings daran, ein Forscher?

Exploration. Die Freiheit kommt. Verhören Natur über seine Geheimnisse, ob auf Entdeckungsreise oder spähen durch ein Mikroskop. Tun Sie es ohne Einschränkungen, in erster Linie um Verständnis. Und dabei in einem Team, wo brainstorming-Sitzungen kann wie Detektivarbeit und das Verständnis eine weitere für die Geheimnisse der Natur ist ein Mannschaftssieg.

Was ist das wichtigste Merkmal eines Forschers muss nachweisen, um eine effektive Forscher sein?

Kreativität. Viele andere Eigenschaften sind wichtig: Ausdauer, technisches Geschick, Logik. Aber ich glaube Kreativität — zu finden, nur die richtige Experiment, nur die richtige Frage, zeichnen nur die richtige Verbindung – ist die wertvollste Qualität, und die ich finde mich ständig Sehnsucht nach.

Was sind die gesellschaftlichen Vorteile Ihrer Forschung?

Verständnis der Umwelt und vor allem das Meer, so dass wir als Menschen beeinflussen sie und verletzen uns letztlich verhindern.

Wer hat den größten Einfluss auf Ihr Denken als Forscherin hatte?

Es ist keine einzelne Person, es ist eine bestimmte Periode in meiner Ausbildung. Ich bin Italiener und in Italien können Sie Gymnasien mit verschiedenen Schwerpunkten wählen. Ich besuchte ein humanistisches Gymnasium. Es war ein Umweg für meine Stärken mehr quantitative waren und schließlich ich in der Schule studierte, aber es ein wertvollsten Umweg war, wie es mir mit einem Hintergrund in Literatur, Philosophie, alte Geschichte und eine Leidenschaft für das Schreiben und Sprachen vorgesehen – unerwartet muss ich sagen – ich bin gekommen, zu stärken in meiner aktuellen Arbeit als Forscher prüfen. Die Fähigkeit, klar und im großen und ganzen ansprechend Fachartikel schreiben Handwerk einer überzeugenden Vorschlag, gewähren einen faszinierenden Vortrag vorbereiten, enthalten alle wichtige Komponenten, die über das technische Wissen hinausgehen.

Was ist mit Ihrem Bereich oder als Forscher tun Sie denken würden die meisten Leute überraschen?

Über mein Feld: wie "lebendig" der Ozean ist, selbst bei den kleinsten Skalen. Gehen Sie zum Strand, eine Handvoll Wasser schöpfen, Fragen Sie, wie viele Mikroben in ihr Leben. Einige vermuten, dass die Antwort in Millionenhöhe und wie wichtig zahlen diese Millionen von Microcritters sind.

Darum, ein Forscher: wie viel Ausdauer und Disziplin erforderlich sind. Einige unserer Studien haben 4 + Jahre genommen und haben in einem 4-Seiten-Papier geführt. Ein Jahr pro Seite??

Wenn Sie nur eine Sache von Ihrem brennenden Büro oder Labor retten könnten, was wäre das?

Ich würde eigentlich nicht allzu viele sorgen. Gibt es sicherlich einige persönliche Dinge – Familienfotos, ein paar Zeichnungen –, die ich hänge an, und andere, die es dauern würde, Zeit und Geld zu ersetzen – alle Ausrüstung, einige Werkzeuge. Aber letztlich ist die wertvollste Ressource, was wir wissen und wie wir denken: zum Glück sind die nicht sehr brennbar!

Welche Musik spielen Sie in den meisten Fällen in Ihrem Labor oder im Auto?

Italienischer Liedermacher ("Cantautori"), vor allem aus 10-15 Jahren. De Gregori ist mein Favorit, aber auch Zucchero, Jovanotti, Dalla... wahrscheinlich exotisch klingenden Namen für einen nicht-italienische Leser! Sie hatte schon immer, für mich, die richtige Balance von Poesie, Melodie und Einfachheit: ein gutes Gleichgewicht zu streben!

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation, die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Finden Sie das Archiv ScienceLives.

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