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发布 由丽贝卡·戈德坦(Rebecca Goldfine)和亚当·博维(Adam Bovie)

由Bowdoin奖学金支持, 今年夏天有十几个学生调查了海星运动, 龙虾通信, 微塑料污染, 以及升高温度对海洋生态系统的影响。

来自天空的Schiller

取决于他们的项目, 任何一天的研究员都驻扎在席勒沿海研究中心的一个冒泡的海水坦克 海洋实验室 或通过其笔记本电脑上的人工智能(AI)程序运行数据。或者,在一些最受欢迎的日子里,他们在田野中探索缅因州的潮间带和潮湿区域以收集标本和数据。

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反思季节, 约翰逊称其为“杰出,“不仅用于生成数据集, ,但对于她观察到的团队合作。 

“当您让学生一起工作时, 他们互相支持, 互相帮助, 互相学习,“她说。, 尽管他们都有自己的项目, 以极大的流动性,他们会介入并帮助他人。他们只是实现了。”

码头上的Katie Dubois的实验室团队
码头上的Katie Dubois的实验室团队:Dubois, Everett Horch’ 24, Nicky Yoong’ 24, Annika Bell’ 25, Tori Bacall’ 26, 和露西·达顿’ 25。

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美高梅mgm1888网站自从2021年成为Bowdoin’ Doherty Marine Biology博士学位学者, Dubois与学生一起启动了研究项目,她预计将为科学期刊提供五篇可发布的文章。 

“我希望我的学生在研究项目中体验所有内容—从概念到整个科学过程, 在会议上传达他们的作品并发布其作品,”她说。

什么有助于使如此深入的体验成为可能, 她强调, 是 Schiller Center 和密集型 秋季学期计划 基于那里。 

“学生可以通过Bowdoin Coastal研究学期开始一个项目, 继续作为夏季研究项目, 并完成它作为荣誉项目,”杜波依斯说, “这意味着计划在Bowdoin计划的学生有机会对研究生级项目进行两年研究。”

露营者坐在石墙上
社区资源

席勒沿海研究中心是整个社区的资产, 说导演 Holly Parker。就在这个八月, 该设施主持了有关保护滨水区的小组讨论, 当地历史学家的演讲, 和几个夏令营。 阅读更多。

他们农场的Thalheimers
一个传奇物业的简短历史
While  William Hastings“ Haste” thalheimer '27, P'55, 和他的妻子, irma, 转让契约 他们的Orr&#8217的岛农场到Bowdoin, 他们为大学土地提供了悠久的历史,这将改变大学的未来。 阅读更多。
两个大海星, 一个橙色, 一个紫色。
Dave Carlon的十年螃蟹研究
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Dave Carlon, 生物学教授和席勒中心的前任主任, 在2014年开始了一项长期研究,以研究其人口动态的潜在驱动因素。螃蟹, 入侵物种, 是缅因州的潮汐栖息地和居住在那里的物种。

近年来, 缅因州最重要的渔业之一— soft-shell Clams—已急剧下降, ,许多人认为捕食和绿色蟹的栖息地破坏是原因。 “ it’是我启动此项目的主要原因,”卡伦告诉 harpswell锚。 “我知道它的经济影响, 所以我知道它具有很多局部相关性。”

研究助理Eva McKone’ 26今年夏天与Carlon合作,分析了海水温度与螃蟹之间的关系, ,因为卡隆人怀疑升高的温度是他们日益增长的原因。

在John Gormley的照片中, 与卡隆一起陷入困境。 McKone收到了A  Henry L.和Grace Doherty慈善基金会沿海研究研究奖学金。

艾米·约翰逊的实验室:旅途中的海星

海星, 有些人可能更了解海星, 比平均水族馆访客可能会假设的柔软者和弗特。专家 水下腿部运动的生物力学, 约翰逊和她的合作者, 包括她的丈夫Olaf Ellers, 已经发现该生物有两个主要步态:shanbling爬网和一个像弹跳一样的疾驰, 后者用于逃避掠食者并捕捉猎物。

约翰逊(Johnson)美高梅4688集团am今年夏天的学生更深入地进入该区域,以取消Sea Star Movement—对可以穿越海洋地板的未来潜水机器人的作品。他们还研究了两个正在相互作用和杂交的缅因州海星物种:越来越普遍的 Asterias Forbesi 和下降 Asterias Rubens。这样的知识将帮助我们了解明天的海洋可能是什么样的。

Asterias颜色差异
朱莉·甘泽尔(Jolie Ganzell)25; 25和艾比·斯坦瓦奇(Abby Steinwachs)25; 25’ 25在今年夏天基于海星皮肤和马德雷波里岩色调的形态分类系统。图是其中的一些图像:顶行, Asterias Forbesi, ,呈紫色,带有明亮的橙色Madreporite;中排, an a。  forbesi and a。  Rubens Hybrid;和底行, a。鲁本斯, 是橙色的,带有苍白的Madreporite。

混合调色板:紫色, 橙色, 和Purplish-Orangish

Pale Asterias Rubens 有, 直到1990年代, 是缅因州海岸最常见的海星。但是最近, 紫色黑色 Asteria Forbesi 在这里蓬勃发展,因为它的人口向北移动。

在缅因州湾, 两个海星正在遇到, 互相吃 a。福布西 可以压倒柔软的 a。鲁本斯—发现 Jon Allen, 第一个Doherty海洋生物学博士后学者,现在是William and Mary的教师), 通过将精子和鸡蛋释放到水柱中, 创建一个显示一系列橙色到午夜色调的混合动力。

他们的Madreporite, 允许水进入其血管系统的小中心点, 也是不同的颜色, 取决于物种。 a。鲁本斯 历史上可以通过白棕褐色的Madreporite来识别 a。福布西 有一个明亮的橘子。但是这些点的颜色, TO, 通过杂交转化。

区分两个物种, 朱莉·甘泽尔(Jolie Ganzell)和25岁的艾比·斯坦瓦奇(Abby Steinwachs a。鲁本斯 and a。福布西 将通过基因组学分析加强。开始, 他们接受了一系列水下, 实验室中动物的标准化照片, 然后在Photoshop中分析图像。

朱莉·甘泽尔(Jolie Ganzell)25; 25在生活科学和艾比·斯坦瓦奇(Abby Steinwachs)和艾比·亨利(Abby Steinwachs)和艾比·亨利·L·亨利·L(Abby Steinwachs 约翰逊今年夏天。

“我们计算了每种Madreporite和皮肤色调的RGB(红绿色)值,并绘制了它们,“ Ganzell说, “以便您可以查看图表上的哪个点 a。  forbesi ,哪个是 a。  Rubens, ,看看是否有一个独特的区域是混合区域。” 

约翰逊说,这两个学生的作品—她说这对她对气候驱动的海星杂交的研究至关重要。 “我接下来需要的事情更确定我拥有哪个海星,“她说。, 谁是其他大部分, 以及谁沿着杂交的连续体...这将告诉您一些有关这些不同海星物种的热性能差异以及正在进行的杂交的后果。”

Cara Fields’ 25收到了A  美高梅mgm1888Henry L.和Grace Doherty慈善基金会沿海研究研究奖学金,从Bowdoin到今年夏天在Amy Johnson的实验室工作。

海星表演:温暖水中的海星会发生什么?

夏天, Cara Fields’ 25最常在Schiller Marine Lab的远处找到, 凝视着光明的流tank的底部。放置紫色之后 a。福布西 或橙色 a。鲁本斯 坦克地板上的倒置, 她会看着它在赛跑前奔跑的一条短条之前,她称之为“跑道。”她计时并拍摄了每次跑步。

以后, 她使用训练有素的AI程序进行了跟踪Sea Star Bounces进行了分析。这样, 她在不同的水温下评估了22个海星(每种物种的11个)的速度, 从7.8摄氏度(46华氏度)到26摄氏度(78.8华氏度)。在温度太热之前,海星可以更容易在水中移动到一定的阈值,并且开始关闭。

“项目的总体目标,”菲尔兹说, “是如何看两者 a。鲁本斯 and a。福布西 将受到变暖水域的影响—是否会影响越来越多的温暖感会影响他们捕捉猎物和逃避捕食和其他威胁的能力。”

生物学专业说,今年夏天在席勒(Schiller)工作是她在实验室中的第一个工作经历。 “ i’对气候变化将如何影响有机体感兴趣,”她说, “我想在生物体生物系统级别上工作。4688美高梅集团唯一网站检测拥有动手体验真是太酷了, 要了解一个新的生物。”
James Benavides’ 25和Brett Stoddard’ 23正在建立一个多年的实验,以观察海星的增长— a。  forbesi and a。  Rubens—在一个长时间尺度上。

温度对海星生长有什么影响?

整个夏天, 詹姆斯·贝纳维德斯(James Benavides)’ 25和布雷特·斯托达德(Brett Stoddard)23; 23; 23损害了他们的海星,通过给他们尽可能多的蓝色贻贝来撬开和消化,尽可能多地进行。他们的水箱中的环境水直接从附近的Harpswell Sound泵入, 海星的本地栖息地。

学生记录了自然振荡的水温以及每颗海星多少饮食。他们还测量了二十个大小不同的海星的生长—在每个物种中的十个,以查看两种物种之间的温度依赖性生长速率是否存在差异。, 将成为即将到来的Bowdoin Coastal Studies学期的学生, 随着海水温度凉爽,将继续进行秋季实验。

到目前为止, 团队发现了有趣的结果, 约翰逊说。当水变暖到7月, 两个物种以相似的速度生长。当它变暖时(达到22摄氏度), 看起来好像 a。福布西 在时继续以相同的速度增长 a。鲁本斯 正在放缓其增长率。但是随后缅因州的寒冷天气冷却了海水, 引发相应的速率 a。鲁本斯 GREW。

进入秋季, 她和贝纳维德斯期望看到的增长速度更快 a。鲁本斯, 更好地适应较冷的水。 “我对这项研究感到非常兴奋,因为我们对海星如何应对波动的温度有了更多的了解,“约翰逊说。

benavides, 在德克萨斯州的墨西哥湾长大, 有机会学习一个新的海洋生态系统一直令人着迷。他还喜欢养育自己的病房。, 照顾海星, 学习他们的进食时间表, 找到与他们无害但会增强我们的理解的方式,”他说。, , 我们需要做更多的事情来保存它们。”

使用物理和数学剖析海星步态

Graham Lucas’ 26, Hank Marriott’ 24, 和Brady Nichols’ 24应用其定量技能来分析Sea Star运动的生物力学。

海星在数百个称为podia的小管脚上航行。在先前的研究中, 约翰逊和她的合作者发现,当海星闯入跑步时, 同时延长和僵硬, 将这些生物提升到中间大步并向前跃升。在这个关头, 小波迪亚以某种神秘的方式开始协调。

约翰逊说,夏季三个学生的主要发现是确定步态之间的精确时刻, “将数学工具应用于运动, '这是重点。不是定性, 但以定量重复的方式。” 

Hank Marriot ’24,Graham Lucas ’26和Brady Nichols ’24。
L-R:Hank Marriott’ 24, Graham Lucas’ 26, 和Brady Nichols’ 24收到了亨利·L·亨利·L·和格蕾丝·多赫蒂慈善基金会沿海研究奖学金。

下一步是调查机械的速度是否保持不变, size, 和物种。 “这是一个复杂的系统,“卢卡斯说, 美高梅4688集团am,并且尚未深入研究。 “虽然人类行走有大量建模”和其他陆地动物, 关于水下运动的研究相对较少。 “我们正在考虑的是是否有某种方法可以模拟海星。但是我们有两条腿, 他们有几千只Podia!”

Johnson和她的团队对“范围&#160”感到好奇。, 喜欢摆的运动, 或机械地 受约束但修改的, 喜欢带有弹簧的摆,“约翰逊说。或, 可能是海星“不适合机械模型, 在这种情况下,该生物对自己的步态进行了一些控制,“她添加了, 尽管没有中枢神经系统或大脑。 

机器人行业被这样的生物学原型引起了人们的兴趣。, 有一个中枢神经系统控制,“卢卡斯解释说:“机器人技术对这种分布式控制的概念以及海星如何在没有集中控制器的情况下协调其波迪亚。”

Nichols, Lucas, 和万豪都说他们被该项目吸引了其与数学和物理学结合。 “我认为有机会以我从未做过的方式应用数学很有趣,”万豪说。

该项目最初是用物理专业构想的 Charlotte Billingsley’ 24 用于夏季奖学金和荣誉项目。

Renske Kerkhofs获得了美高梅mgm1888Henry L.和Grace Doherty慈善基金会沿海研究研究奖学金,从鲍登(Bowdoin)继续于今年夏天继续其独立项目。

龙虾声音的目的是什么?

就在Schiller Marine Lab外面, Renske Kerkhofs’ 24已设置了A“ Lobster 美高梅4688集团amBox,”一个大的隔音罐披着厚厚的毯子。

为他们的荣誉项目, Renske(更喜欢在文章中以名字命名的人)试图弄清楚美国龙虾是发出与彼此或其他物种交流的声音。这些生物已经众所周知会造成一点嗡嗡声, 或grunt, 当他们在背甲中收缩肌肉而吓了一跳。

“他们有可能互相嗡嗡作响, 即使它们是孤独的动物,”伦斯(Renske)说。 要检验他们的假设, Renske使用水下扬声器来播放龙虾的嗡嗡声和其他“ White Noes”在坦克内部, 由单个龙虾和成对的龙虾记录反应。该项目是去年秋天伦斯克(Renske)独立研究项目的延续。

Renske及其教职导师之一, 生物学和研究助理Olaf Ellers的兼职讲师, 分析了通过频谱图听到的声音, 鸟歌使用的工具相同。 “真正令人兴奋的部分是伦斯克可能发现了一种新的未描述的声音,这是以前低频声音的高频版本,“ Ellers说。

“龙虾比我想象的要聪明得多,“ Renske说。“我认为重要的是要研究不与龙虾等动物相关的方面, 喜欢通信。”

“缅因州是一个考虑生物如何对海洋变暖的反应的好地方, ,因为您拥有这种自然的实验设置,从卡斯科湾到缅因州北部,温度梯度很大。 ”

- Katie Dubois

Katie Dubois的实验室:自然实验

美高梅4688集团amDubois的大部分研究重点是理解推动海洋物种适应气候变化的生态和进化过程。约翰逊的研究还在研究气候变化对海星的影响, 特别是物种种群向北移动。

“缅因州是一个考虑生物如何响应海洋变暖的好地方, ,因为您拥有这种自然的实验设置,从卡斯科湾到缅因州北部的温度梯度,”杜波依斯说。

尤其是Dubois的学生已经利用了此梯度, 从南部和北部地点收集和研究生物。 “它使我们能够测试来自不同当前温度状态的生物如何对海洋变暖做出反应。,”她说。

Noah Zuijderwijk '25收到A 今年夏天鲁萨克沿海研究奖学金。

浮雕的弹性和脆弱性

Dubois的两个学生受到她在鳗鱼研究的背景的启发,以探索关键, 但是受到威胁, 缅因州的海草。

Noah Zuijderwijk '25将他的鳗草研究集中在病原体引起的感染上迷宫zosterae 禁用植物的光合作用能力, 最终杀死它。他的实验旨在揭示温度是否影响流行率, ever, 感染的严重程度, ,因为人们担心温暖的水可能会为病原体促进更有利的条件。

立即, 科学家不确定是什么原因导致广阔的草地死亡, 自1930年代以来在缅因州海湾记录的一种现象,但近年来已经加速了。 “较高的温度可能会压力草,因此它们不太健康,细菌感染更能传播,” Zuijderwijk说。

美高梅mgm1888网站在实验室中, Zuijderwijk测量了从缅因州南部和北部收集的浮雕样品中的光合作用效率,并在孵化器中加热之前和之后。他还测量了他们的生长速度和黑色病变的面积—在热应激之前和之后感染中爆发。 

Zuijderwijk说,他被吸引到Bowdoin参加了海洋生物学计划。 “也是因为我们有席勒沿海研究中心,”他加了。, 这对我来说是一个很大的拉力因素。”
一辆装在移动实验室中的弓箭徒
访问现场站点, 尼克Yoong说,该团队在“移动实验室”中装备了一辆Bowdoin货车。
Nicky Yoong’ 24正在研究位置和季节性如何影响海草健康和鲁棒性。研究这个, He’ s的重点放在六个鳗鱼草皮上, 缅因州南部的三个,缅因州北部三个, 正在对草的有效效率进行光合作用进行测量, 以及计算冠层高度和草地密度。

He’还研究了称为Grazers的小动物社区,称为食用eelgrass, 又被较大的生物食用。 “这个社区非常动态,可以随着时间的推移而改变,” Yoong说。,”例如温度变化。

在潮汐低潮期间每个月, Yoong与Dubois和其他学生一起在Bowdoin货车中脱颖而出,他们将其变成了A“ Mobile Lab。”

从草地收集草样品后, 他进行了分析,并且还艰苦地识别出聚集在他的样品中的所有微观放牧者。 “我刚从史密森尼(Tropical 美高梅mgm1888网站Research Institute)经营的巴拿马野外课程回来,学习如何更好地识别它们, ”他说。


Yoong对这一领域的兴趣被启动了他的课程 海洋生物的生物学。 “我对社区生态和进化感兴趣, 和生物的互连性,”他说。, 动物如何相互影响或受环境影响—这些复杂的互动。”
Nicky Yoong由Dubois和Barry Logan建议, Bowdoin的Samuel S. Butcher自然科学教授。并以亨利·L·亨利·洛尔蒂(Henry L.
鳗鱼草地中的一罐蛤lam
鳗鱼草地中的一罐蛤lam。

保存软壳蛤and eelgrass

今年夏天, Everett Horch’ 24在缅因州北部设计了一个实验,以查看蛤lam和Eelgrass之间是否存在互惠关系, 死亡的两个关键海洋物种。

蛤lam被气候变化和侵入性绿蟹所摧毁。鳗草也受到变暖水和掠食性螃蟹的影响, 可以夹住草叶片并破坏草地。

带有杜波依斯和缅因大学生态学家的建议 Brian Beal, 软壳蛤的专家, Horch在6月初放置在150个十二英寸花盆中的少年蛤s, ,然后在鳗草草地上种了一些锅,而其他盆中则在附近的已培养泥浆斑块中种植。一半被保护网覆盖,以使其免受螃蟹的侵害。

Everett Horch在他的现场网站
Everett Horch在他的现场网站上。他由A  Peter J. Grua和Mary G. O’ Connell教师/学生研究奖。

“有证据表明蛤lam可以通过将养分集中在根上来帮助鳗草, 或通过过滤水和清洁,“ Horch说。, Eelgrass根可能能够保护软壳蛤by绿蟹的捕食。”

在不伦瑞克长大的青少年, 缅因州, Horch为年轻人获得了特殊许可证,允许他挖掘和出售蛤s, 给他关于经济与生态系统的交集的独特视角。 “冲击是缅因州第二大行业,仅次于龙虾,“他说, ,但每年, 国家必须重新评估IT发出的许可证数量以保护CLAM人群。 

“我对多种物种的模型非常感兴趣,以改善生态系统中的弹性,“他继续。

Tori Bacall被授予生命科学学院奖学金。

海藻的未来

今年夏天, Tori Bacall’ 26研究了缅因州的一种常见海藻打结的苦难如何应对各种水温。她从六个站点收集了标本, 缅因州北部的三个,三个来自缅因州南部。

在海洋实验室中, 在三个温度下的坦克中,她的海藻提示 , 代表缅因州北部的夏季;周围的, 表示当前的harpswell声音;并以较温暖的温度投射到缅因州的未来湾。

“该实验使我可以寻找本地改编, 这意味着种群适合其特定环境,”巴克尔说。, 我们希望南部人口能够更好地容忍变暖, 北方人口赢得了’ t—他们可能首先被抹去。如果没有适应性, 首先要清除南部物种,因为该区域将首先变暖。”

连锁反应可能很重要。 “将有生态系统效应, 因为海藻为鱼提供栖息地, 龙虾, 和其他物种,”她说。
开车去做这种工作, 她说, 是对环境的热情。 美高梅4688集团am“所以我真的很想进行一项研究,以建模气候变化及其影响,”她补充说。
带浮标的露西·达顿和安妮卡·贝尔
露西·达顿(Lucy Dutton)和安妮卡·贝尔(Annika Bell)在声音上, 他们最喜欢的研究部分。两者都被亨利·L(Henry L.

使用过滤器馈线测量微塑料

露西·达顿(Lucy Dutton)’ 25和Annika Bell’ 25在夏季度过了整个夏天,研究了在Harpswell Sound中微塑料的分布,以找到塑料最集中的地方。他们将使用他们的发现向污染较低的地区推荐未来贝类农场的地点。

收集数据, 两个学生在声音的三个位置将牡蛎和贻贝设置, 以及Schiller Dock, 两者之间的中途。因为双壳类是过滤器喂食器, 它们可以指示水柱中漂浮的微塑料的体积。

获取此数据, Dutton和Bell—与所有研究海洋中微塑料的科学家一样,首先必须经过精心设计的过程,以将塑料与双围栏组织分开。迄今为止, 基于他们的数据, 他们已经计算出每半升海水大约有三十至四十块塑料。

但是, Dutton, 目前尚无迹象表明当地塑料水平对海洋生物构成危险。 “这些化学物质不影响双壳类的生长,”她说, “但是它们仍在摄取塑料,并且正在组织中。”

Dutton, 在去年的Bowdoin沿海研究学期中继续从她的研究项目中继续进行这项研究, 4688美高梅集团唯一网站检测说她被微塑料的发展场所吸引。 “在更多农村地区没有太多的研究, ,尤其是在缅因州的海湾,”她说。