홍합 시험하기

과학 기술

강한 바람이 상황을 복잡하게 만들었다. Penn's Lynch Labs의 뒷마당에서는 Byron Sherwood의 현장 생물학 과정을 수강하는 5명의 학생이 피펫, 눈금 실린더, 액체 질소, 물 펌프, 지퍼 타이 및 수십 개의 작은 샘플 튜브를 관리하고 있었습니다. 홍합으로 가득 찬 탱크. 작은 돌풍은 장비를 쓰러뜨리거나 미리 무게를 잰 필터를 날려버리거나 잔해물을 탱크에 유입시킬 위험이 있습니다. 그러나 빠른 사고, 민첩한 반사 신경, 이동 중 조정을 통해 실험이 원활하게 진행되었습니다.

그들의 목표는 무엇입니까? 그날 아침 필라델피아의 Schuylkill 강에서 갓 채취한 물을 정화하는 홍합의 능력을 평가합니다.

펜실베이니아 대학교 생물학과 선임 연구원인 Sherwood는 "나에게 교육 과정에서 가장 영향력 있는 경험 중 일부는 외부 실습에서 비롯되었습니다"라고 말했습니다. "이것이 이 과정을 설계할 때 가장 중요한 요구 사항이었습니다. 기술을 배우기 위해 연구실에서 시간을 가질 수 있지만, 제 목표는 가능한 한 교실 밖에 있는 것이었습니다."

Sherwood는 수생 미생물 생태학 현장 연구를 통해 이 목표를 달성했으며, 학생들이 매주 도시 주변의 다양한 장소로 여행하여 도시 물에서 샘플을 관찰하고 채취하도록 유도했습니다.

미생물 생태학자인 Sherwood는 마노아에 있는 하와이 대학교에서 박사후 과정을 마친 후 생물학과 조교수인 아내 Katie Barott를 포함하여 2년 전 가족과 함께 필라델피아 지역으로 이주했습니다. 그의 연구에는 해양 미생물이 이산화탄소 배출에 미치는 영향을 연구하는 것이 포함되었지만, 그는 새로운 환경에서는 자신의 관점을 재구성해야 한다는 것을 깨달았습니다.

"여기에 도착하자마자 바다가 없다는 걸 깨달았어요." 그는 무표정하게 말했습니다.

그러나 Schuylkill 강과 Delaware 강부터 Wissahickon 강과 Cobbs 강과 같은 작은 지류까지 수로가 부족하지 않습니다.

학급 견학에서 Sherwood는 폭우가 내릴 때 강을 강타하고 오염시키는 산업 독소, 유출수 및 합류식 하수 범람 속에서 생계를 유지하는 박테리아, 물 속의 생물에 그와 학생들의 관심을 돌렸습니다.

"나는 그들이 무엇을 먹는지, 무엇을 먹지 않기로 선택하는지, 누구에 의해 죽임을 당하는지, 그리고 그 모든 작은 상호작용이 어떻게 확장되는지에 관심이 있습니다."라고 그는 말합니다. "가장 작은 규모의 생태학입니다."

세포 및 분자생물학을 전공하는 캘리포니아주 칼스배드 출신 Izzy Viney 선배는 교실을 떠나 현장으로 나가는 일에 흥미를 느꼈습니다. "우리가 여행을 떠났을 때, 우리는 그냥 걸어다니면서 자연 속에 있는 것만으로도 생태학과 미생물학에 대해 매우 심도 있는 토론을 하게 되었습니다. Sherwood 박사는 우리의 대화를 촉진하고 실제로 우리가 무엇을 원하는지 탐구하려고 노력했습니다." 깊이 생각해보세요."

현장이 아닐 때 각 학생은 Sherwood의 안내에 따라 국립과학재단 대학원 연구 펠로우십 신청서 모델을 바탕으로 제안서를 개발했습니다.

시의적절한 수중 프로젝트를 통해 학급의 연구가 실용적인 방향으로 나아갈 수 있었습니다. 지난 1월, 펜실베니아 연방은 필라델피아 남서부의 Bartram's Garden에 홍합 부화장을 만들기 위해 790만 달러를 기부했습니다. 2023년에 문을 열 예정이고 델라웨어 하구를 위한 비영리 파트너십에 의해 개발되고 있는 이 부화장은 매년 50만 마리의 담수 홍합을 낳을 수 있습니다.

Sherwood는 "이 문제에 대한 인기 있는 뉴스 보도를 읽으면서 '홍합이 물을 정화할 것입니다.'라는 문구를 계속 보았습니다."라고 말합니다. 그러나 그는 그것이 과학계에서 무엇을 의미하는지 알지 못했습니다. 미생물 수준, 그리고 이를 뒷받침할 증거가 무엇인지.

파트너십의 수석 과학자인 다니엘 크리거(Danielle Kreeger)와 함께 아이디어를 정리한 후 그는 학생들에게 과학적 추구의 기초가 되는 가설을 조사하도록 지시했습니다.

"나는 '당신이 필라델피아 수자원국의 CEO이고 누군가가 스쿨킬 강에 홍합을 넣어서 도시의 식수 청소 비용을 잠재적으로 줄일 수 있다는 말을 들었다고 상상해 보십시오.' "라고 그는 말한다. "'이 프로젝트가 투자 가치가 있는지 판단하기 위해 대답하고 싶은 가장 기본적인 두세 가지 사항은 무엇입니까?'"