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Geobiology Student Selected for a Fulbright

伊莉斯卡茨,一位在加州理工学院主修生物学,将前往丹麦10个月开始9月在富布赖特奖学金寻找证据,可以帮助解释为什么有数亿年的延迟和大气中的氧气在地球上的出现之间的氧化大地# x27;海洋。

富布赖特学者计划(Fulbright Scholar Program)由美国国会于1946年创立,是一个文化交流项目,为希望在国外进行研究或从事创造性活动的美国人提供资助。超过150个国家参与了这项计划,每年大约有1200名美国人被派往海外。

卡茨将在南丹麦大学(SDU)与北欧地球进化中心(Nordcee)主任唐·坎菲尔德(Don Canfield)一起工作。坎菲尔德是一位研究海洋化学的地质学家和生态学家。

地球上复杂生命的出现是由于大气的氧合作用而成为可能的,而氧合作用对需氧生物是必不可少的。这种氧化作用发生在大约24亿年前,通过蓝藻的氧合作用进化而来。然而,虽然大气中的氧气在蓝细菌出现后开始积累,但它最终达到了现代浓度的10%左右的高原,并在大约6亿至16亿年之后再次上升。这一延迟仍无法解释。

卡茨认为,答案可能在于氮。为了制造蛋白质和DNA,有机体需要氮,氮是"固定的,"或被称为重氮营养体的微生物转化成一种生物学上有用的形式。现有的数据表明,重氮营养体在富氧环境中固定氮的效率低于贫氧环境。如果这是真的,那么进一步表明,蓝藻可能通过抑制重氮营养体的增殖而阻碍了氧化。为了测试这一想法,卡茨计划首次精确测量固氮细菌对氧气条件变化的反应,这种变化将模拟早期地球。

这些测量将需要使用发光测量氧传感器(LUMOS),这是为什么卡茨前往丹麦的部分原因。SDU是世界上仅有的三个拥有荧光仪器的机构之一。卡茨说,她还将受益于坎菲尔德在微生物生态学、地球历史和地球化学方面的专业知识。

我要做的项目很简单:测量周围有不同数量氧气时微生物的行为。但它可能对我们理解地球历史的方式产生深远的影响。" Cutts说:“我认为这就是地球生物学的神奇之处:通过在实验室中研究微生物,我们可以解决地球如何运行的这些深层问题。”

除了揭示早期地球,她的发现也与今天有关。海洋中的最小氧区(通常是无氧区)预计会随着气候变化而扩大,这将影响海洋生物。

"富布赖特号不仅是一个从事引人注目的研究项目的绝佳机会,也是一个走出去看看世界上一个新的地方的机会,是一个与我从未谋面的人建立联系的机会。这肯定会让我稍微走出自己的舒适区,但我认为这是一件好事。她说:“当我做一些新的事情时,我学得最好。”

卡茨出生于俄勒冈州波特兰市,2015年来到加州理工学院。在此期间,她曾在环境科学和地球生物学教授维多利亚·奥凡德(Victoria Orphan)、行星科学教授、喷气推进实验室(JPL)科学家贝瑟尼·厄尔曼(Bethany Ehlmann)的实验室工作,从事从微生物到火星陨石的各种研究。起初,她打算接受物理教育,但与弗雷德·菲利普斯(Fred Phillips)和南希·莫里斯(Nancy Morris)生物物理学、生物学和物理学教授罗布·菲利普斯(Rob Phillips)和戈登·m·宾德(Gordon M. Binder) /安进(Amgen)生物学和地球生物学教授黛安·纽曼(Dianne Newman)的课程帮助她发现了对地球生物学的热情。她还在加州理工学院为NASA管理的喷气推进实验室(JPL)完成了暑期实习,学习使用海洋化学的计算模型。

我在这里得到的指导真是难以置信。加州理工真的很难,但有机会与教职员工建立这些真正有意义的关系,这一切都是值得的。我想我从教授们的课上学到了更多"卡茨说:“我在办公室里听他们讲话,比在任何课堂或课本上都多。”

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