Colleen Cavanaugh es una microbióloga académica estadounidense mejor conocida por sus estudios de los ecosistemas de respiraderos hidrotermales . [1] A partir de 2016, es profesora de biología Edward C. Jeffrey en el Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de la Universidad de Harvard y está afiliada al Instituto Rowland . [2] Cavanaugh fue la primera en proponer que el gusano tubo gigante de las profundidades marinas , Riftia pachyptila , obtiene su alimento de las bacterias que viven dentro de sus células , una idea que tuvo cuando era estudiante de posgrado.en Harvard. [3] Significativamente, hizo la conexión de que estas bacterias quimioautótrofas podían desempeñar este papel mediante el uso de la quimiosíntesis , la oxidación biológica de compuestos inorgánicos (p. Ej., Sulfuro de hidrógeno ) para sintetizar materia orgánica a partir de moléculas muy simples que contienen carbono, por lo tanto permitiendo que organismos como las bacterias (y organismos dependientes como los gusanos de tubo) existan en las profundidades del océano sin luz solar . [4]
Colleen Cavanaugh | |
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Nació | 1953 |
Nacionalidad | americano |
Ocupación | microbiólogo |
Conocido por | estudios de ecosistemas de respiraderos hidrotermales |
Temprana edad y educación
Cavanaugh nació en Detroit , Michigan , en 1953. [5]
Cavanaugh recibió su licenciatura de la Universidad de Michigan en 1977, donde inicialmente estudió música pero finalmente se especializó en ecología. [6] Dice que su vida cambió de dirección en su segundo año cuando se enteró de un curso de ecología marina en el centro oceanográfico de Woods Hole, Massachusetts . Allí, su trabajo consistió en adentrarse en aguas heladas para estudiar los hábitos de apareamiento de los cangrejos herradura , y se describió a sí misma como "[enamorarse]" de la relajada camaradería e intercambio de ideas entre biólogos, geólogos y científicos de otras disciplinas. [3] Cavanaugh terminó varada en el área metropolitana de Boston en busca de trabajo, y finalmente reemplazó un "no show" en un programa de investigación de pregrado de la Universidad de Boston , que la devolvió a trabajar con cangrejos herradura locales.
Cavanaugh luego se mudó a Cape Cod para trabajar en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole. Durante los siguientes dos años, el foco de su atención pasó de los crustáceos a las bacterias , "criaturas que la impresionaron por su capacidad para vivir en cualquier lugar". [3]
Formación de posgrado
Cavanaugh siguió su formación de posgrado en biología en la Universidad de Harvard, en asociación con el Museo de Zoología Comparada . Entró en Harvard en el otoño de 1979, obtuvo una maestría en 1981 y se graduó con su doctorado en biología en 1985. [6] [7] Su Ph.D. tesis, titulada Simbiosis de bacterias quimioautótrofas e invertebrados marinos , fue aceptada en 1985. [8]
Descubrimiento de quimiosíntesis en gusanos tubulares
Según un relato, Cavanaugh asistía a una conferencia de Meredith L. Jones, curadora de gusanos en la Institución Smithsonian , poco después de comenzar sus estudios de posgrado . Jones estaba hablando del gusano de tubo gigante, una criatura que carece tanto de boca como de intestino , donde el desafío era entender cómo sobrevivía. Jones mencionó cristales de azufre elemental dentro del intestino de los gusanos; Cavanaugh afirma que "Fue en ese momento que me levanté de un salto y dije: '¡Bueno, está perfectamente claro! Deben tener bacterias que oxidan el azufre dentro de sus cuerpos'". [6] Jones aparentemente le dijo que se sentara, [6] pero le dio a Cavanaugh un espécimen capturado por un submarino de investigación que trabajaba en el fondo del Océano Pacífico . Cavanaugh finalmente confirmó su caso.
La Harvard Gazette describe el estudio pionero de Cavanaugh sobre estas criaturas únicas:
Como estudiante de posgrado de primer año, descubrió lo que hace posible la vida ... donde el sol nunca brilla, [donde] las temperaturas pueden exceder los 250 grados F, y [donde] el océano ejerce presiones de miles de libras en cada pulgada cuadrada de un animal. cuerpo. Gusanos gigantes, enormes almejas y mejillones y camarones extraños prosperan en tales condiciones debido a las bacterias unicelulares que viven en ellos y dentro de ellos. Las bacterias convierten el azufre, el metano y otros no comestibles en moléculas orgánicas de las que se alimentan sus huéspedes. [3]
Cavanaugh continuó publicando los resultados del trabajo adicional que comenzó a fundamentar el descubrimiento, escribiendo desde el Museo de Zoología Comparativa de Harvard, como el primero de un artículo de cinco autores, un breve informe científico de 1981 con Stephen L. Gardiner y Meredith L. Jones de la Institución Smithsonian, y Holgar W. Jannasch y John B. Waterbury en Woods Hole (ver Publicaciones significativas).
Carrera profesional
El primer nombramiento de Cavanaugh fue como Junior Fellowship en la Society of Fellows de la Universidad de Harvard , en 1986-1989. [9] A esto le siguió el ascenso a cátedra asistente en 1989 y profesora asociada en 1993. En 1995, se le concedió la titularidad como profesora titular "por [sus] descubrimientos y su reputación como maestra y mentora". [3]
Aspectos destacados de la investigación y la divulgación
Cavanaugh ha continuado desarrollando su carrera en el estudio de la ecología de los respiraderos hidrotermales. Cavanaugh continuó descubriendo asociaciones simbióticas similares entre las almejas Solemyidae que viven en lechos de pastos marinos poco profundos y marismas a lo largo de la costa de Nueva Inglaterra , y en camarones cerca de manantiales submarinos en el medio del Atlántico . [3]
Cavanaugh cree que la vida en la Tierra puede haber comenzado en condiciones similares y dice que "la idea tiene sentido porque algunas de las formas más antiguas de bacterias de vida libre muestran signos de ser organismos amantes del calor". [3] El trabajo de Cavanaugh ha hecho que la comunidad científica reconsidere la teoría de los orígenes de la vida de la " sopa de pollo caliente " en la que la acumulación de moléculas orgánicas en aguas poco profundas era el resultado de la electricidad de los rayos .
Los descubrimientos de Cavanaugh de la biología de las profundidades del Océano Pacífico se hicieron en un laboratorio de Cambridge, Massachusetts (Harvard) , y trabajó en la vida marina en el laboratorio y a bordo de barcos durante doce años antes de asegurarse un lugar en el submarino de buceo profundo Alvin ; fue al fondo del Golfo de México , frente a la costa de Florida , por primera vez en 1992. Según el artículo de la Harvard Gazette :
No mucha gente ha visitado con gusanos rojos brillantes de 6 pies de largo en el fondo hirviente del océano. Suena como una fantasía de Julio Verne , pero la profesora titular de Biología Colleen Cavanaugh ha visto estas y otras extrañas criaturas en viajes al fondo de las profundidades marinas. [3]
Más tarde participó en más "Expediciones extremas", como una inmersión a una profundidad de 8,200 pies frente a la costa oeste de México [3] para recolectar gusanos de tubo y sus bacterias, los fluidos químicamente ricos que fluyen por los conductos de ventilación, y muestras de minerales del fondo del océano profundo . [10] Cavanaugh, que ha sido llamado "un científico Capitán Nemo ". [3] es prominente en su campo de la biología. Robert Kunzig, al describir su trabajo para un artículo de la revista Discover 2001 , escribe sobre su visita a "una grieta caliente en la Tierra bajo el Océano Índico ":
Los biólogos que estudian la fisiología de los organismos están bajo presión de tiempo: deben diseccionar los organismos antes de que se deterioren. Colleen Cavanaugh, microbióloga de Harvard, necesita animales que estén vivos y que no mueran de hambre; una vez que han estado lejos de su ventilación por mucho tiempo, incluso si han estado sentados en una caja en el fondo del océano, comienzan a digerir las bacterias simbióticas en las que ella está interesada. [11]
Como se informó en febrero de 2000, Cavanaugh es el descubridor de una nueva especie de mejillón de morada profunda en el Golfo de México que comparte su cuerpo con bacterias simbióticas que se alimentan de metano. [3] Se unió a Craig Smith, de la Universidad de Hawai y otros colegas en una naturaleza informe sobre una NOAA Programa de Investigación Submarina Nacional de estudio en su costa oeste y las regiones Centro polar (en la Universidad de Alaska, Fairbanks ), con respecto a cómo ballena cadáveres que caer al fondo del océano, y sus huesos en particular, juegan un papel importante en la ecología del fondo del océano . [12] [13] [14]
Laboratorio Cavanaugh
El Laboratorio Cavanaugh en Harvard trabaja en una serie de proyectos relacionados con la simbiosis bacteriana en invertebrados marinos de respiraderos hidrotermales de aguas profundas , filtraciones de metano y sedimentos reductores costeros . Los investigadores tienen un interés especial en caracterizar las capacidades metabólicas y genéticas de los simbiontes, sus relaciones evolutivas con las bacterias de vida libre y la coevolución del simbionte y el huésped. [15]
Premios
- Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (1996) [16]
Publicaciones significativas
- Cavanaugh, CM; Abbott, MS; Veenhuis, M (1988). "Localización inmunoquímica de ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa en las branquias que contienen simbionte de Solemya velum (Bivalvia: Mollusca)" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 85 (20): 7786–7789. Código bibliográfico : 1988PNAS ... 85.7786C . doi : 10.1073 / pnas.85.20.7786 . JSTOR 33030 . PMID 16593987 .
- Cavanaugh, CM; Gardiner, SL; Jones, ML; Jannasch, HW; Waterbury, JB (1981). "Células procarióticas en el gusano de tubo de ventilación hidrotermal Riftia pachyptila Jones: posibles simbiontes quimioautotróficos". Ciencia . 213 (4505): 340–342. Código Bibliográfico : 1981Sci ... 213..340C . doi : 10.1126 / science.213.4505.340 . PMID 17819907 .
Referencias
- ^ Gaines, Susan; Eglington, Jeffrey; Rullkotter, Jurgen (2009). Ecos de la vida: lo que revelan las moléculas fósiles sobre la historia de la Tierra . Prensa de la Universidad de Oxford . pag. 177. ISBN 9780195176193.
- ^ "Colleen Cavanaugh" . Laboratorio Cavanaugh . Universidad de Harvard . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .
- ^ a b c d e f g h yo j k l Cromie, William (14 de noviembre de 1996). "La microbióloga-acuanauta Colleen Cavanaugh recibe la tenencia" . La Gaceta de la Universidad de Harvard . Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Kirchman, David (2012). Procesos en Ecología Microbiana . Prensa de la Universidad de Oxford . pag. 268. ISBN 9780199586936.
- ^ Gray, J. (27 de noviembre de 1986). "Colleen Cavanaugh: Ganadora del PREMIO IRPE 1986 del Instituto de Ecología en ecología marina" . Serie del progreso de la ecología marina . 34 (9-10): 9-10. Código Bibliográfico : 1986MEPS ... 34 .... 9G . doi : 10.3354 / meps034009 .
- ^ a b c d Kunzig, R. (2000). Cartografía de las profundidades: la extraordinaria historia de la ciencia oceánica . WW Norton & Company . pag. 141 . ISBN 9780393320633.
- ^ Shea, Neil (agosto de 2003). "En general en la frontera azul" . Revista de Harvard . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .
- ^ Cavanaugh, Colleen (1985). "Simbiosis de bacterias quimioautotróficas e invertebrados marinos" . Consultado el 15 de septiembre de 2016 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Listado por campo" . socfell.fas.harvard.edu . Consultado el 24 de enero de 2020 .
- ^ Cavanaugh, Colleen y UDel EDF Staff (2003). "Extremo 2003: Explorando la frontera profunda, 'Gusanos de tubo: El" jardín de rosas "en el fondo del mar' y 'Misterio de la" Maravilla despiadada " ' " . Ocean.UDel.edu/Extreme2003 . Newark, DE: Universidad de Delaware, Departamento de Tierra, Océano y Medio Ambiente. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2009 . Consultado el 12 de septiembre de 2016 .
- ^ Kunzig, Robert (2001). "Expedición al fondo del mar azul profundo" . Discover (1 de diciembre). Archivado desde el original el 14 de octubre de 2007 . Consultado el 12 de septiembre de 2016 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Goldman, Jana (17 de febrero de 2000). "LOS OCÉANÓGRAFOS DICEN QUE LAS BALLENAS MUERTAS PROPORCIONAN UN LEGADO VIVO EN EL MAR PROFUNDO" . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2016 . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .
- ^ "Los oceanógrafos dicen que las ballenas muertas proporcionan un legado de vida en aguas profundas" . Science Daily . 21 de febrero de 2000 . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .
- ^ Distel, Daniel; Baco, Amy; Chuang, Ellie; Morrill, Wendy; Cavanaugh, Colleen; Smith, Craig (17 de febrero de 2000). "Ecología marina: ¿los mejillones toman escalones de madera hacia respiraderos de aguas profundas?". Naturaleza . 403 (725–726): 725–726. Código Bibliográfico : 2000Natur.403..725D . doi : 10.1038 / 35001667 . PMID 10693793 .
- ^ "Investigación" . Laboratorio Cavanaugh . Universidad de Harvard . Consultado el 15 de septiembre de 2016 .
- ^ "Becarios históricos | Asociación americana para el avance de la ciencia" . www.aaas.org . Consultado el 7 de mayo de 2021 .
enlaces externos
- Medios relacionados con Colleen Cavanaugh en Wikimedia Commons
- Páginas de la facultad de CM Cavanaugh en el Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de Harvard.