Collaborative Research--Microscopic Islands: Modeling the Theory of Island Biogeography for Aquatic Pathogens Colonizing Marine Aggregates

合作研究--微观岛屿:为海洋聚集体定殖的水生病原体的岛屿生物地理学理论建模

基本信息

  • 批准号:
    0914347
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.17万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-09-01 至 2015-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The theory of island biogeography, seminal to modern ecological thinking, has been invoked hundreds of times to explain colonization sequences and species richness on "islands" of many sizes and in many locations. These applications have overwhelmingly focused on macro-organisms (among them lizards, birds, and beetles) and practically ignored microorganisms. In this project investigators at four U.S. research universities -- Old Dominion University, University of Georgia, University of Minnesota at Duluth, and University of Connecticut -- will apply the theory more provocatively: to infectious disease ecology. They argue that organic-rich marine and freshwater aggregates (synonyms include: marine snow, freshwater snow, organic detritus, and bioflocs) serve as "microscopic islands" for bacteria in aquatic environments. The theory?s relevance in this context will be tested through development of analytical models parameterized by empirical studies in both field and laboratory. Using a three-step approach, the research team (microbial ecologists, infectious-disease modeler, shellfish biologist/ physiologist) together will: (1) Design and experimentally test an analytical model of island biogeography applied to individual aggregates ("islands") to predict bacterial species richness as a function of aggregate size and distance from a point source of pathogens (Species richness of marine aggregates); (2) Use the outputs from the species-richness model to construct and experimentally analyze a second mathematical model that considers the persistence of pathogenic species within the microbial communities of aggregates. The effects, if any, of species richness on persistence will also be determined (Pathogen persistence in marine aggregates); and (3) Apply information from the species-richness model and the pathogen-persistence model to evaluate links between marine aggregates and public health with an agent-based simulation model. The long-term goal of the principal investigators is to bring a community-level approach to studies of infectious diseases in aquatic environments. The broader impacts of this proposed research are many. Graduate students at all four participating universities will be trained, and two post-doctoral researchers will be supported and mentored. In addition, ambitious outreach efforts will develop innovative, inquiry-based teaching materials for students from grades K-12. These materials advocate basic ecological principles of infectious diseases, helping to fill a void in resources available for this topic. Between them, these institutions host more than 30,000 school children and educators annually, providing the NSF Ecology of Infectious Diseases program an immense and diverse audience for disseminating this project's interactive demonstrations and activities and in so doing, enhance the public understanding of science.
岛屿生物地理学理论对现代生态思想具有重要影响,已被数百次引用来解释各种大小和地点的“岛屿”上的殖民序列和物种丰富度。这些应用绝大多数集中在宏观生物(其中包括蜥蜴、鸟类和甲虫)上,而几乎忽略了微生物。在这个项目中,美国四所研究型大学——奥多明尼恩大学、佐治亚大学、明尼苏达大学德卢斯分校和康涅狄格大学——的研究人员将更积极地将该理论应用于传染病生态学。他们认为,富含有机物的海洋和淡水聚集体(同义词包括:海洋雪、淡水雪、有机碎屑和生物絮凝物)是水生环境中细菌的“微观岛屿”。该理论在此背景下的相关性将通过开发由现场和实验室实证研究参数化的分析模型来检验。研究团队(微生物生态学家、传染病建模师、贝类生物学家/生理学家)将采用三步法:(1)设计并实验测试应用于个体聚集体(“岛屿”)的岛屿生物地理学分析模型,以预测细菌物种丰富度作为聚集体大小和距病原体点源距离的函数(海洋聚集体的物种丰富度); (2) 使用物种丰富度模型的输出构建并实验分析第二个数学模型,该模型考虑聚集体微生物群落中致病物种的持久性。物种丰富度对持久性的影响(如果有的话)也将被确定(海洋聚集体中的病原体持久性); (3) 应用物种丰富度模型和病原体持久性模型的信息,通过基于主体的模拟模型评估海洋总量与公共卫生之间的联系。主要研究人员的长期目标是采用社区层面的方法来研究水生环境中的传染病。这项拟议研究的更广泛影响是多方面的。所有四所参与大学的研究生都将接受培训,两名博士后研究人员将得到支持和指导。此外,雄心勃勃的外展工作将为 K-12 年级的学生开发创新的、基于探究的教材。这些材料倡导传染病的基本生态原理,有助于填补该主题可用资源的空白。这些机构每年接待超过 30,000 名学童和教育工作者,为 NSF 传染病生态学项目提供了庞大且多样化的受众,以传播该项目的互动演示和活动,从而增强公众对科学的理解。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

John Drake其他文献

Egress Online: Towards Leveraging Massively, Multiplayer Environments for Evacuation Studies
Egress Online:利用大规模、多人环境进行疏散研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Aline Normoyle;John Drake;A. Safonova
  • 通讯作者:
    A. Safonova
An MPLS-Based Forwarding Plane for Service Function Chaining
基于 MPLS 的服务功能链转发平面
  • DOI:
    10.17487/rfc8595
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Stewart Bryant;John Drake
  • 通讯作者:
    John Drake
Prioritized Computation for Numerical Sound Propagation
数值声音传播的优先计算

John Drake的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('John Drake', 18)}}的其他基金

PIPP Phase I: Heterogeneous Model Integration for Infectious Disease Intelligence
PIPP 第一阶段:传染病情报的异构模型集成
  • 批准号:
    2200158
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID: Dynamical Modeling of COVID-19
RAPID:COVID-19 的动态建模
  • 批准号:
    2027786
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID Collaborative proposal: Spatial dynamics of COVID-19
RAPID 合作提案:COVID-19 的空间动态
  • 批准号:
    2028136
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Meeting: Special Symposium: Population Biology of Vector-borne Diseases, University of Georgia, February 24, 2018
会议:特别研讨会:媒介传播疾病的群体生物学,佐治亚大学,2018 年 2 月 24 日
  • 批准号:
    1820544
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Population Biology of Infectious Diseases
REU 网站:传染病群体生物学
  • 批准号:
    1659683
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
REU Site: Population Biology of Infectious Diseases
REU 网站:传染病群体生物学
  • 批准号:
    1156707
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Emerging Urban Vector-Borne Disease: West Nile Virus in New York City (1999-2006)
新兴城市媒介传播疾病:纽约市的西尼罗河病毒(1999-2006)
  • 批准号:
    0723601
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of Integrated Materials For Laboratory Studies Of New England Petrology
新英格兰岩石学实验室研究综合材料的开发
  • 批准号:
    7900043
  • 财政年份:
    1979
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

基于同步辐射快速成像的空化流两相微观结构及其失稳机制研究
  • 批准号:
    52306041
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
跨省电力贸易减缓和适应气候变化的微观机制及影响研究
  • 批准号:
    72304272
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
托卡马克装置高βp放电时微观不稳定性的回旋动理学模拟研究
  • 批准号:
    12375215
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核反应截面与衰变宽度等可观测量的微观模型研究
  • 批准号:
    12305123
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
氧化镓阻变存储阵列的PUF熵源提取及其微观忆阻机制研究
  • 批准号:
    62304172
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Harnessing PET to Study the In Vivo Fate and Health Effects of Micro- and Nanoplastics
利用 PET 研究微塑料和纳米塑料的体内命运和健康影响
  • 批准号:
    10890903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
Harnessing PET to Study the In Vivo Fate and Health Effects of Micro- and Nanoplastics
利用 PET 研究微塑料和纳米塑料的体内命运和健康影响
  • 批准号:
    10426972
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
Collaborative Research: Microscopic Mechanism of Surface Oxide Formation in Multi-Principal Element Alloys
合作研究:多主元合金表面氧化物形成的微观机制
  • 批准号:
    2219489
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Microscopic Mechanism of Surface Oxide Formation in Multi-Principal Element Alloys
合作研究:多主元合金表面氧化物形成的微观机制
  • 批准号:
    2219416
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Molecular mechanisms of Gram-negative outer membrane organization
革兰氏阴性外膜组织的分子机制
  • 批准号:
    10065759
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 45.17万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了