普林斯顿大学大四学生Katherine Irelan在2021年夏天花了两个月的时间在夏威夷火山国家公园的山坡上行走，寻找原生灌木pūkiawe (Leptecophylla tameiameiae)的标本，以完成她的毕业论文，研究植物如何与土壤真菌在不同的环境和气候下茁壮成长。她的作品受到自然元素的启发，自然元素总是最令她着迷，也就是，正如ireland所说，“事物是如何以这些非常复杂和复杂的方式相互联系的。”
同一年夏天，威洛·达利特(Willow Dalehite)在普林斯顿周围的不同林地里梳理，倾听卡罗莱纳鹪鹩的鸣叫和回应交配之歌。她把这种鹪鹩描述为“矮小、棕色，眉毛很白”。在森林中很难发现卡罗莱纳鹪鹩，但达莱希特能够利用它们的大声叫声来定位它们，她的毕业论文研究了它们的歌声的进化功能。“对于这么小的动物来说，它们的歌声太大声了，”她说。“它在森林中回响，这使得跟踪它们更容易。”
爱尔兰和达利特的研究都得到了贝基·科尔文纪念奖的支持，该奖项由高地草地环境研究所(HMEI)和生态和进化生物学系(EEB)每年春天颁发。该奖项为专注于EEB或HMEI环境研究证书课程的初级学生提供旅费、研究用品和其他与他们的毕业论文相关的实地研究费用的支持。
帮助植物适应的地下联盟
ireland一直对植物着迷，对气候变化充满热情，但是当她在高中参观亚马逊雨林的时候，她的兴趣结合了起来。她说:“这段经历真的很重要，因为我意识到这是我人生中最重要的事情。”
在普林斯顿的时候，ireland意识到，在某个临界点，亚马逊可能会从热带雨林变成热带草原。“亚马逊的概念突然间变成了一个完全不同的生态系统，这个概念一直在我的脑海里挥之不去，”ireland说。“我想知道是什么生态过程导致了这种翻转。”
在普林斯顿大学，ireland对植物如何对气候变化做出反应，以及这些反应如何反过来影响变化中的气候产生了好奇。ireland说，在更大的气候变化和单个植物的反应之间存在着反馈机制，它们也会受到共生真菌的相互作用的影响。
“植物根和真菌之间的共生关系是地球上植物进化的基础，”Lars Hedin说，他是爱尔兰的顾问，普林斯顿大学的乔治M.莫菲特生物学教授，生态学和进化生物学教授和高地草地环境研究所教授。“关于这两种完全不同的生物之间的神秘合作，我们还有很多不知道的。”
ireland在夏威夷火山国家公园工作，收集原生灌木的标本pūkiawe (Leptecophylla tameiameiae)(右)，研究这种植物是如何与土壤真菌一起在不同的环境和气候下茁壮成长的。她在夏威夷大学的希洛分校工作，将某些根样本染成蓝色(左图)，以可视化它们内部的真菌结构，并量化与每种植物相关的真菌物质。
夏威夷火山国家公园是研究这些复杂相互作用的完美地点，因为整个公园有一个自然的降雨梯度——一些地区经历了强降雨，而另一些地区则非常干燥。这使得爱尔兰能够收集和比较在低、中、高降雨量地区生长的植物的根部和周围土壤，从而模拟植物在干旱和非干旱条件下的生长情况。
爱尔兰在夏威夷大学西洛分校的丽贝卡·奥斯特泰格的实验室工作，将她的根样本染成蓝色，以可视化其中的真菌结构，并量化与每种植物相关的真菌物质。根的其他部分被留到一边进行遗传分析——有许多看起来难以区分的共生真菌物种，只有遗传分析才能区分
有可能某些真菌物种在不同的环境中更常见，不同的物种给它们的宿主植物带来不同的好处，ireland说。在某些情况下，了解最有用的真菌种类可能对农业和保护有重要的应用，因为这些物种可以传播，以帮助植物在其他不利的条件下茁壮成长。
赫丁说:“凯蒂的项目解决了一个深层次的谜团，即植物群落是如何在自然和人为干扰下持续存在的。”“她的独立、勇敢和良好的判断力是她的项目成功的核心，她已经成为一名独立的科学家，能够设计严谨和重要的研究项目。”
在经历了实地考察之后，ireland觉得自己已经准备好并受到鼓舞，要把自己的生态研究技能运用到工作中去。“我觉得自己开始成为一名科学家了，”她说。“我很高兴在未来以这种经验为基础，努力改善人类与自然世界互动的方式。”
在黎明起床追踪“茶壶鹪鹩”
“我们会在太阳升起时离开，因为鸟儿不等人——它们随太阳而起，”达利特回忆起她夏天在普林斯顿附近的野外场地追踪卡罗莱纳鹪鹩的经历，包括校园附近的伍兹研究所和新泽西州彭宁顿的流域研究所。
达利特研究了卡罗莱纳鹪鹩(见图)求偶叫声的进化功能，在太阳升起的时候，他们在普林斯顿大学校园附近的林地里搜寻，记录下它们的叫声。她专注于一种被称为“二重唱”的特殊发声方式如何加强配对关系。
Dalehite在德克萨斯州中部长大，从小就热爱鸟类和自然，经常和母亲一起去观鸟。“很长一段时间以来，我一直对研究生态学很感兴趣，因为我一直对自然世界有这种爱和兴趣，”达利特说。“我还发现鸟类真的很有魅力—— 它们只是很有趣。”
Dalehite对鸟类学和行为生态学的兴趣使她在大二开始与生态学和进化生物学助理教授Christina Riehl合作。然而，去年夏天，由于冠状病毒大流行，达利特第一次有机会进行实地工作。她与EEB博士候选人玛丽亚·史密斯和特雷·亨德里克斯合作，利用薄雾鸟窝捕捉鹪鹩，以便收集血液样本，进行测量，并在放生前给它们系上腿带。
Dalehite计划把她的毕业论文的重点放在鹪鹩的繁殖习惯和食物是如何分配给雏鸟的——2020年，她作为HMEI环境实习生在Riehl的实验室里对鸟类大ani进行了研究。但她入职后就改变了计划。Dalehite说:“我们很快发现，2021年夏天对鹪鹩来说不是一个好年份，因为前一个冬天非常寒冷。”“寒冷是鹪鹩死亡的主要原因之一，所以我们没有找到很多鸟巢。”
她转而关注伴侣关系的社会动力学，特别是一种被称为“二重唱”的特殊类型的发声可能如何加强这些关系。
正如人们可能猜到的那样，二重唱指的是雄性和雌性鹪鹩同时唱歌，只是它们唱的曲调不同。一只雄性鹪鹩通过唱一个轻快的重复短语——听起来像“茶壶，茶壶，茶壶”——开始二重唱，而雌性鹪鹩则用颤音或叽叽喳喳的叫声加入进来。
关于卡罗莱纳鹪鹩的二重唱有几种假设。一些研究人员认为它可以作为领土防御，而另一些人则认为它可以加强配对关系。这些小鸟是激烈的一夫一妻制——雄性和雌性结成的配偶可以持续数年。戴利特说，交配和保护资源丰富的领地对鹪鹩的生存都非常重要，尤其是在冬天。
达利特说:“如果领土对你的生存如此重要，那么能够成功地维护领土，而不被其他鸟类取代的行为将是适应性的。”“社会一夫一妻制的结构可能有助于领土维护，其中一种机制可能是这些二重唱。”
达利特在森林里追踪鹪鹩，并记录下它们的歌声。然后，她将这些录音转换成声谱图，使她能够可视化二重唱的频率和持续时间，以及男女歌曲的同步程度。她现在正在分析这些歌曲，以调查两人的年龄是否与二重唱的某些特征有关，比如同步性。
作为一名研究者，达勒特以她的创造力和独立性脱颖而出，曾担任达勒特论文导师的Riehl说:“我完全被威洛的热情和智力上的成熟所打动。 我在普林斯顿见过很多优秀的学生，但我知道威洛是一个会在她的职业生涯中做出伟大贡献的人，无论是在普林斯顿还是在其他地方。”
在实地考察之后，达利特渴望继续探索鸟类学和行为生态学。“野外工作可能是我现在最喜欢的生态学部分之一，”她说。“每天花这么多时间在大自然中真的很有趣。”