Collaborative Research: Pteropod Swimming Behavior as a Bio Assay for Ocean Acidification

合作研究:翼足类动物游泳行为作为海洋酸化的生物测定

基本信息

  • 批准号:
    1246296
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 47.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-07-01 至 2018-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Ocean acidification (OA) poses a serious threat, particularly to organisms that precipitate calcium carbonate from seawater. One organism with an aragonite shell that is a key to high latitude ecosystems is the pteropod. With OA, the pteropod shell will thin because the aragonite is highly soluble. As the shell thins, it changes the mass distribution and buoyancy of the animal, which will affect locomotion and through it, all locomotion dependent behavior such as foraging, mating, predator avoidance and migratory patterns. A lower shell weight will be counterbalanced by a smaller mucus web potentially decreasing ingestion rates and carbon flux rates. This interdisciplinary research relies on biological studies of swimming behavior of the pteropod mollusk Limacina helicina in their natural environments with fluid mechanics analyses of swimming hydrodynamics via 3D tomographic particle-image velocimetry and computational fluid dynamics (CFD). This work will: (a) determine how the L. helicina uses its ?wings? (parapodia) to propel itself; (b) examine whether its locomotory kinematics provide efficient propulsion; (c) identify the factors that influence swimming trajectory and ?wobble?; and (d) synthesize all data and insights into guidelines for the potential use of pteropod swimming behavior as a bioassay for OA.The loss of these sentinels of anthropogenic increases in CO2 may result in an ecological shift since thecosome pteropods are responsible for ingesting nearly half the primary production in the Southern Ocean and also serve as a primary food resource to upper trophic levels like fish. Since locomotory data can be gathered immediately, the bioassay being developed in this proposal may serve as an early warning of the impending onset of OA effects on this important member of the plankton. Students and researchers will collaborate in a rich interdisciplinary research environment by working with a biological oceanographer, a fluid mechanics expert and a CFD expert ? coupled with the teamsmanship needed for work in the Antarctic. By setting up a one-of-a-kind 3D tomography system for visualizing flow around planktonic organisms in Norway and at Palmer Station, we increase international exchange of state-of-the-art techniques. The educational impact of the current research will be multiplied by including in the research team, undergraduate students, high-school students and underrepresented minorities in addition to graduate students.
海洋酸化(OA)构成了严重的威胁,特别是对从海水中沉淀碳酸钙的生物。一种带有高纬度生态系统关键的后壳的生物是翼展。使用OA,翼龙壳会变薄,因为后者是高度溶的。随着壳刺的变化,它会改变动物的质量分布和浮力,这将影响运动,并通过它,所有运动依赖性行为,例如觅食,交配,捕食者避免和迁移模式。较小的粘液网络可能会降低摄入率和碳通量速率,从而平衡较低的壳重量。这项跨学科的研究依赖于对自然环境中pteropod mollusk limacina helicina在自然环境中的游泳行为的生物学研究,并通过3D层析成像粒子图像速率和计算流体动力学(CFD)对游泳流体动力学的流体力学分析进行了分析。这项工作将:(a)确定Helicina L. Helicina如何使用其机翼? (parapodia)推动自己; (b)检查其运动运动学是否提供有效的推进; (c)确定影响游泳轨迹和摇摆的因素? (d)将所有数据和洞察力综合到潜在使用翼型游泳行为作为OA的生物测定的准则中。由于近二氧化碳增加这些哨兵的损失可能会导致生态转变,因为thecosom pteropods造成了近一半的生产。由于可以立即收集机车数据,因此在该提案中开发的生物测定法可能是对OA对浮游生物这一重要成员的影响即将发作的预警。学生和研究人员将通过与生物海洋学家,流体力学专家和CFD专家合作,在丰富的跨学科研究环境中合作?再加上南极工作所需的团队技巧。通过建立一种独一无二的3D断层扫描系统,用于可视化挪威和帕尔默站周围的浮游生物周围的流量,我们增加了国际最先进技术的交流。当前研究的教育影响将乘以研究团队,本科生,高中生和代表性不足的少数群体。

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 }}

Jeannette Yen其他文献

Evaluating Biological Systems for Their Potential in Engineering Design
评估生物系统在工程设计中的潜力
  • DOI:
    10.3968/j.ans.1715787020100302.003
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jeannette Yen;Michael E. Helms;Swaroop Vattam;Ashok K. Goel
  • 通讯作者:
    Ashok K. Goel
Learning Functional Models of Biological Systems for Biologically Inspired Design
学习生物系统的功能模型以进行仿生设计
Copepod avoidance of thin chemical layers of harmful algal compounds
桡足类避免有害藻类化合物的薄化学层
  • DOI:
    10.1002/lno.10752
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    A. True;Donald R. Webster;M. Weissburg;Jeannette Yen
  • 通讯作者:
    Jeannette Yen
Following the invisible trail: kinematic analysis of mate-tracking in the copepod Temora longicornis.
追踪看不见的踪迹:桡足类长角动物配偶追踪的运动学分析。
The fluid physics of signal perception by mate-tracking copepods.
配偶追踪桡足类信号感知的流体物理学。

Jeannette Yen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('Jeannette Yen', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Dynamic similarity or size proportionality? Sensory ecological adaptations of Euchaeta to viscosity
协作研究:动态相似性还是大小比例?
  • 批准号:
    2023675
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biologically !nspired Design: A novel interdisciplinary biology-engineering curriculum
生物启发设计:新颖的跨学科生物工程课程
  • 批准号:
    1022778
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Testing the turbulence avoidance hypothesis
检验避免湍流假设
  • 批准号:
    0928491
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biologically !nspired design: A Novel Interdisciplinary Biology-Engineering Curriculum
受生物学启发的设计:新颖的跨学科生物工程课程
  • 批准号:
    0737041
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Fluid mechanical and chemical cues in Thin Layers: Effects of scale and individual behavior
薄层中的流体机械和化学线索:规模和个体行为的影响
  • 批准号:
    0728238
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research. Biologically-Generated Flow by Plankton: Numerical Simulations and Experiments
合作研究。
  • 批准号:
    0625898
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Dynamic Similarity or Size Proportionality? Adaptations of a Polar Copepod.
动态相似性还是大小比例?
  • 批准号:
    0324539
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Fragmentation of Marine Snow by Swimming Macrozooplankton
合作研究:游泳大型浮游动物对海洋雪的破碎
  • 批准号:
    0296101
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Fragmentation of Marine Snow by Swimming Macrozooplankton
合作研究:游泳大型浮游动物对海洋雪的破碎
  • 批准号:
    9907360
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
COLLABORATIVE RESEARCH: Signal Recognition by Zooplankton
合作研究:浮游动物的信号识别
  • 批准号:
    9723960
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

支持二维毫米波波束扫描的微波/毫米波高集成度天线研究
  • 批准号:
    62371263
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
腙的Heck/脱氮气重排串联反应研究
  • 批准号:
    22301211
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水系锌离子电池协同性能调控及枝晶抑制机理研究
  • 批准号:
    52364038
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于人类血清素神经元报告系统研究TSPYL1突变对婴儿猝死综合征的致病作用及机制
  • 批准号:
    82371176
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
FOXO3 m6A甲基化修饰诱导滋养细胞衰老效应在补肾法治疗自然流产中的机制研究
  • 批准号:
    82305286
  • 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

Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348998
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348999
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Standard Grant
"Small performances": investigating the typographic punches of John Baskerville (1707-75) through heritage science and practice-based research
“小型表演”:通过遗产科学和基于实践的研究调查约翰·巴斯克维尔(1707-75)的印刷拳头
  • 批准号:
    AH/X011747/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Research Grant
Democratizing HIV science beyond community-based research
将艾滋病毒科学民主化,超越社区研究
  • 批准号:
    502555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
Opening Spaces and Places for the Inclusion of Indigenous Knowledge, Voice and Identity: Moving Indigenous People out of the Margins
为包容土著知识、声音和身份提供开放的空间和场所:使土著人民走出边缘
  • 批准号:
    477924
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 47.6万
  • 项目类别:
    Salary Programs
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了