未来的生态学和生态学的未来

编者按:这个特性的一个版本首次出现在NSF.gov．

北卡罗来纳州的生物学家正试图通过一个项目来了解未来，该项目旨在阐明气温上升将如何影响在环境中发挥关键作用的昆虫和微生物生命。但研究人员也希望塑造未来，他们与来自代表性不足群体的大学生合作，设计公民科学工具，让各地的中学生有机会参与科学发现。

这项研究围绕着北卡罗来纳州的一片森林展开。树林中散布着十几间既没有屋顶也没有地板的房间。这些“暖室”周围环绕着塑料管道系统，可以泵送温暖的空气，使研究人员能够控制森林小块区域的温度。在过去的五年里来自国家科学基金会生物多样性维度项目的支持在美国，研究人员一直在研究那些森林斑块，看看生命是如何对温度的轻微上升做出反应的。

的研究目的是了解全球气候变化将如何影响森林生态系统。2014年，研究人员有了一个新目标:帮助塑造生态学研究本身的未来。

罗伯•邓恩他与两名博士后在实验室合作，获得了美国国家科学基金会的本科生研究经验(REU)资助。北卡罗来纳州立大学的本科生已经参与了暖房研究项目，但REU是由北卡罗来纳州立大学和肖大学这是一所位于北卡罗来纳州罗利的历史悠久的黑人大学，旨在吸引非裔美国大学生参与生态研究。

这笔资金是对原有生物多样性基金的补充，允许北卡罗来纳州立大学的研究团队在2014年夏天支持两名肖大学的本科生对暖室项目进行实地考察。

REU专注于一个特定的研究问题:变暖的温度对蚂蚁的免疫功能有什么影响?其目的是确定昆虫与疾病的相互作用如何因气候变化而发生变化。

“我们发现，在温暖的环境中，蚂蚁的免疫行为方面确实会发生变化，”说玛丽·简·Epps他是邓恩实验室的博士后研究员之一，参与了REU的研究。“例如，我们发现，在更高的温度下，蚂蚁会花更多的时间为自己和彼此梳理毛发。2014年的REU有两篇论文，每个学生都将成为其中一篇论文的合著者。”

但REU的结果超越了科学发现。

“我追求这个REU的原因之一是，非裔美国人在生态学领域没有很好的代表——这是具有讽刺意味的，因为这是一个研究多样性的领域，”他说迪安娜比斯利她是邓恩的另一位博士后，参与了REU的研究。

“许多学生对科学的认识非常狭隘;他们认为这只能在实验室里做，”Beasley说。“我们能够让这些学生接触野生动物生态学，现在他们中的一个正在考虑生态学的研究生学习——基于他和我们以及他在肖大学的导师埃里克·巴特勒(Eric Butler)的经验。”

该项目非常成功，邓恩、Beasley和Epps获得了2015年新的REU，这一次的重点是昆虫病原体如何对温暖的温度做出反应。具体来说，研究人员正在评估来自暖室的土壤样本，以确定攻击昆虫的真菌病原体的存在和流行程度，以及这种流行程度如何随着环境温度的变化而变化。

埃普斯说:“肖学院2014届的一名学生今年夏天回来了，我们也在与肖学院的一名新学生合作。”研究人员还计划将REU项目延长到秋季学期，这样另一个肖的学生也可以参与进来。

“值得注意的是，这些项目不仅仅是给来自代表性不足群体的学生一个获得实践经验的机会，或者让他们对科学感到兴奋，”埃普斯说。“这些项目也是为了解决有关我们环境的重大问题。”

Beasley说:“我们希望在今年夏天的研究中再发表一篇论文。”

此外，比斯利、邓恩和肖的学生将与北卡罗来纳州立大学的三名中学教师一起工作该伙伴计划以昆虫病原学项目为基础，开发新的教学工具。

老师们与Beasley和Shaw的学生们一起在城市和森林进行实地和实验室研究，观察蚂蚁免疫和昆虫病原体。基于这一经验，教师将制定一个以项目为基础的科学教案，让中学生参与到真正的科学研究中来。

“我们将在整个学年共同努力完善课程，明年夏天，教师们将在北卡罗来纳州立大学主办的专业发展研讨会上向40名教师讲授新的课程计划周五教育创新研究所,”比斯利说。

这项工作是由NSF学习研究部门的拨款该法案将允许国内(或国外)任何地方的中学教师和学生收集和分析土壤样本，以检测危害昆虫的病原体。最终的目标是让这些中学的教室将他们的发现输入一个全国性的数据库，这个数据库可以追踪不同环境中病原体的多样性。

Beasley说:“这个项目不仅为Shaw大学的本科生创造了机会，而且给各地的中学生提供了参与有意义的科学探索的机会。”“我们谈论的是对我们周围世界的理解做出贡献，并希望在此过程中激励未来的科学家。”