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コリーン・キャバノー | |
|---|---|
.jpg/500px-Colleen_Cavanaugh_dissecting_clams_from_the_deep_sea_(cropped).jpg) 1992年のコリーン・キャバナ | |
| 生まれる | 1953年（70～71歳） |
| 国籍 | アメリカ人 |
| 母校 | ハーバード大学 |
| 職業 | 微生物学者 |
| 知られている | 熱水噴出孔 生態系の研究 |
| 科学者としてのキャリア | |
| 論文 | 化学合成独立栄養細菌と海洋無脊椎動物の共生 （1985） |
コリーン・マリー・キャバノーは、アメリカの微生物学者で、熱水噴出孔の 生態系の研究で最もよく知られています。[1] 2002年現在、彼女はハーバード大学生物進化学部のエドワード・C・ジェフリー生物学教授であり、海洋生物学研究所とウッズホール海洋研究所に所属しています。[2]キャバノーは、深海に生息する巨大なチューブワームであるRiftia pachyptilaが細胞内に生息する細菌から栄養を得ているという説を初めて提唱しました。これは彼女がハーバード大学の大学院生だったときに得た洞察です。[3]重要なのは、これらの化学合成独立栄養細菌が化学合成、つまり無機化合物（硫化水素など）の生物学的酸化を利用して非常に単純な炭素含有分子から有機物を合成することでこの役割を果たすことができ、その結果、細菌などの生物（およびチューブワームなどの依存生物）が太陽光のない深海で生存できるようになったという関連性を彼女が見出したことです。[4]
幼少期と教育
キャバノーは1953年にミシガン州デトロイトで生まれた。 [5]
キャバノーは1977年にミシガン大学で学士号を取得し、当初は音楽を専攻していたが、最終的には生態学を専攻した。 [6]彼女によると、2年生の時にマサチューセッツ州ウッズホールの海洋学センターで海洋生態学のコースがあることを知り、人生の方向が変わったという。そこでの仕事は、冷たい海に入ってカブトガニの交尾習慣を研究することだったが、生物学者、地質学者、他分野の科学者とのくつろいだ友情と意見交換に「恋に落ちた」と彼女は述べている。 [3]キャバノーはミシガン大学で海洋生態学のコースを履修し、その後ウッズホールに留まって（車の修理が必要だったため）仕事を探し、最終的にボストン大学の学部研究プログラムに「欠席」したが、代わりに地元のカブトガニの研究に戻った。
その後、キャバノーはケープコッドに移り、ウッズホールの海洋生物学研究所で働きました。次の2年間で、彼女の関心は甲殻類から細菌に移りました。「どこにでも生息できる能力に感銘を受けた生き物です。」[3]
大学院研修
キャバノーはハーバード大学の比較動物学博物館と提携して生物学の大学院課程を修了した。1979年秋にハーバード大学に入学し、1981年に修士号を取得し、1985年に生物学の博士号を取得した。[6] [7]彼女の博士論文「化学合成独立栄養細菌と海洋無脊椎動物の共生」は1985年に受理された。[8]
チューブワームにおける化学合成の発見
一説によると、キャバノーは大学院での研究を始めて間もなく、スミソニアン協会のミミズ学芸員メレディス・L・ジョーンズの講義に出席していた。ジョーンズは、口も腸もない巨大なチューブワームについて論じ、この生物がどうやって生き延びているのかを解明することが課題だった。ジョーンズは、ミミズの腸内の元素硫黄結晶について言及し、キャバノーは「その瞬間、私は飛び上がってこう言った。『ああ、それは明らかだ! 彼らの体内には硫黄酸化細菌がいるに違いない』」と述べている。[6]ジョーンズは彼女に座るように言ったようだが、[6]太平洋の海底で活動していた調査潜水艦が捕獲した標本をキャバノーに提供した。キャバノーは最終的に自分の主張を立証した。
ハーバード・ガゼットは、キャバノー氏によるこれらのユニークな生物に関する先駆的な研究について次のように報じている。
大学院1年生のとき、彼女は生命が存在できる理由を発見した。太陽がまったく照らない場所、気温が華氏250度を超える場所、そして海が動物の体の1平方インチごとに何千ポンドもの圧力をかける場所である。巨大な虫、巨大なハマグリやムール貝、奇妙なエビがそのような環境で繁栄できるのは、それらの表面や内部に生息する単細胞細菌のおかげである。細菌は硫黄、メタン、その他の食べられないものを有機分子に変え、それを宿主の餌にする。[3]
キャバノーは、この発見を実証し始めたさらなる研究の結果を、ハーバード大学比較動物学博物館から、スミソニアン協会のスティーブン・L・ガーディナーとメレディス・L・ジョーンズ、ウッズホールのホルガー・W・ヤナッシュとジョン・B・ウォーターベリーと共著した5人の著者による論文の最初のものとして、1981年の短いサイエンスレポートとして発表しました（重要な出版物を参照）。
キャリア
キャバノーの最初の任命は、1986年から1989年にかけてのハーバード大学フェロー協会のジュニアフェローシップでした。[9]その後、1989年に助教授に昇格し、1993年には准教授になりました。1995年には、「彼女の発見と教師および指導者としての評判」により、教授としての終身在職権が与えられました。[3]キャバノーは、ハーバード微生物科学イニシアチブ[10]の共同ディレクターを17年間務めました。[11] [12]
研究とアウトリーチのハイライト
キャバノーは熱水噴出孔の生態学の研究でキャリアを築き続けた。キャバノーは、ニューイングランド沿岸の浅いアマモ場や干潟に生息するソレミー科の貝類や、大西洋の真ん中の海底の泉の近くに生息するエビ類にも同様の共生関係があることを発見した。[3]
キャバノーは地球上の生命も同様の条件下で始まった可能性があると考えており、「自由生活細菌の最も古い形態のいくつかは熱を好む生物であるという兆候を示しているので、この考えは理にかなっている」と述べている。[3]キャバノーの研究は、浅瀬での有機分子の蓄積が雷の電気の結果であるという生命の起源に関する「温かいチキンスープ」理論を科学界に再考させるものとなった。
キャバノー博士の太平洋深海の生物学に関する発見は、マサチューセッツ州ケンブリッジ（ハーバード大学）の研究所でなされた。博士は、深海潜水艦アルビン号に乗船するまでの12年間、研究所や船上で海洋生物の研究に取り組んだ。博士は1992年に初めてフロリダ沖のメキシコ湾の海底に潜った。ハーバード・ガゼットの記事によると、
沸騰する海の底で、長さ6フィートの真っ赤な虫を見たことがある人は多くありません。まるでジュール・ヴェルヌの空想のようですが、生物学の新任教授コリーン・キャバノーは深海の底への航海で、これらの虫や他の奇妙な生き物を目撃しました。[3]
彼女はその後、メキシコ西海岸沖の8,200フィートの深さまで潜り、チューブワームとそのバクテリア、噴出孔から流れ出る化学物質を多く含む流体、深海の海底の鉱物サンプルを採取するなど、さらに「極限の探検」に参加しました。[13] 「科学的なネモ船長」と呼ばれたキャバノーは、[3 ]生物学の分野では著名な人物です。ロバート・クンジグは、2001年のディスカバー誌の記事で彼女の研究について説明し、彼女が「インド洋の下にある地球の熱い亀裂」を訪れたことを書いています。
生物の生理学を研究する生物学者は時間的なプレッシャーにさらされている。生物が劣化する前に解剖しなければならないのだ。ハーバード大学の微生物学者コリーン・キャバノーは、生きていて飢えていない動物を必要としている。噴出口から離れて長期間放置された動物は、たとえ海底の箱の中にいたとしても、彼女が研究対象としている共生細菌を消化し始めるからだ。[14]
2000年2月に報告されたように、キャバノーはメキシコ湾で深海に生息する新種のムール貝を発見した。この貝はメタンを餌とする共生細菌と体を共有している。[3]彼女はハワイ大学のクレイグ・スミスらの同僚とともに、海洋大気庁の国立海底研究プログラムの西海岸・極地センター（アラスカ大学フェアバンクス校）で行われた研究に関するネイチャー誌の報告書に協力した。この研究では、海底に沈んだクジラの死骸、特にその骨が、海底生態系において重要な役割を果たしていることが明らかになった。[15] [16] [17]
キャバノー研究所
ハーバード大学のキャバノー研究所は、深海熱水噴出孔、メタンの湧出、沿岸還元性堆積物に生息する海洋無脊椎動物における細菌共生に関する数多くのプロジェクトに取り組んでいる。同研究所の研究者は、共生細菌の代謝および遺伝的能力、自由生活細菌との進化的関係、共生細菌と宿主の共進化の特性を明らかにすることに特に興味を持っている。 [18]
受賞歴
- アメリカ科学振興協会フェロー（1996年）[19]
重要な出版物
- Cavanaugh, CM; Abbott, MS; Veenhuis, M (1988). 「Solemya velum (二枚貝: 軟体動物) の共生生物を含む鰓におけるリブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼの免疫化学的局在」(PDF) .米国科学アカデミー紀要. 85 (20): 7786–7789. Bibcode :1988PNAS...85.7786C. doi : 10.1073/pnas.85.20.7786 . JSTOR 33030. PMC 282278 . PMID 16593987.
- Cavanaugh, CM; Gardiner, SL; Jones, ML ; Jannasch, HW; Waterbury, JB (1981). 「熱水噴出孔のチューブワーム Riftia pachyptila Jones の原核細胞: 考えられる化学合成独立栄養性共生生物」. Science . 213 (4505): 340–342. Bibcode :1981Sci...213..340C. doi :10.1126/science.213.4505.340. PMID 17819907.
参考文献
- ^ ゲインズ、スーザン、エグリントン、ジェフリー、ルルコッター、ユルゲン (2009)。『生命の響き：化石分子が明らかにする地球史』オックスフォード大学出版局、p. 177。ISBN 9780195176193。
- ^ 「Colleen Cavanaugh」。Cavanaugh Lab。ハーバード大学。 2016年9月15日閲覧。
- ^ abcdefghijkl Cromie, William (1996年11月14日). 「微生物学者でアクアノートのColleen Cavanaughが終身在職権を取得」. The Harvard University Gazette . 2016年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年9月15日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク) - ^ キルヒマン、デイビッド（2012）。微生物生態学のプロセス。オックスフォード大学出版局。p.268。ISBN 9780199586936。
- ^ Gray, J. (1986年11月27日). 「Colleen Cavanaugh: 1986年海洋生態学における生態学研究所IRPE賞受賞者」.海洋生態学進歩シリーズ. 34 (9–10): 9–10. Bibcode :1986MEPS...34....9G. doi : 10.3354/meps034009 .
- ^ abcd Kunzig、R. (2000)。深層のマッピング: 海洋科学の驚くべき物語。WWノートン＆カンパニー。 p. 141.ISBN 9780393320633。
- ^ Shea, Neil (2003年8月). 「At Large on the Blue Frontier」.ハーバード・マガジン. 2016年9月15日閲覧。
- ^ Cavanaugh, Colleen (1985). 「化学合成独立栄養細菌と海洋無脊椎動物の共生」 。 2016年9月15日閲覧。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ 「分野別リスト」socfell.fas.harvard.edu . 2020年1月24日閲覧。
- ^ 「微生物科学イニシアチブ（MSI）」msi.harvard.edu . 2021年7月19日閲覧。
- ^ Atiya, Alexandra (2004年4月16日). 「週末シンポジウムで微生物科学イニシアチブが発足」.ハーバード・クリムゾン. 2021年7月19日閲覧。
- ^ 「名誉理事 | 微生物科学イニシアチブ」hwpi.harvard.edu . 2021年7月19日閲覧。
- ^ Cavanaugh, Colleen (2003). 「Extreme 2003: 深海フロンティアの探査、『チューブワーム: 海底の「バラ園」』、そして『根性のない驚異』の謎』。Ocean.UDel.edu/Extreme2003。ニューアーク、デラウェア州: デラウェア大学、地球・海洋・環境学部。2009年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月12日閲覧。
- ^ クンジグ、ロバート (2001). 「深海底探検」.ディスカバー(12月1日). 2007年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月12日閲覧。
{{cite journal}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク) - ^ Goldman, Jana (2000年2月17日). 「海洋学者、死んだクジラが深海の生きた遺産を提供すると語る」アメリカ海洋大気庁。2016年12月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月15日閲覧。
- ^ 「海洋学者、死んだクジラが深海に生息する生物の遺産だと語る」サイエンス・デイリー、2000年2月21日。 2016年9月15日閲覧。
- ^ ディステル、ダニエル; バコ、エイミー; チュアン、エリー; モリル、ウェンディ; キャバノー、コリーン; スミス、クレイグ (2000 年 2 月 17 日)。「海洋生態学: ムール貝は木製の階段をたどって深海噴出孔まで移動するのか?」 ネイチャー。403 ( 725–726 ) : 725–726。Bibcode :2000Natur.403..725D。doi : 10.1038 /35001667。PMID 10693793。S2CID 4425947。
- ^ 「研究」。キャバノー研究室。ハーバード大学。 2016年9月15日閲覧。
- ^ 「Historic Fellows | アメリカ科学振興協会」www.aaas.org . 2021年5月7日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズのコリーン・キャバノーに関連するメディア- ハーバード大学生物進化生物学部の CM Cavanaugh 教員ページ。