砂漠でのフィールドワーク中に、日よけ帽とサングラス、サボテン柄のシャツを着て自撮りをするカロリナ・ヘイドゥクさん。
特集

カロリナ・ヘイドゥク:砂漠の植物と真夜中の光合成によって形作られたキャリア

Botany One は、独特なタイプの光合成の起源に興味を持つ植物進化生物学者の Karolina Heyduk 博士にインタビューしました。

https://www.botany.one/karolina-heyduk-a-career-shaped-by-desert-plants-and-midnight-photosynthesis/

これを気に入ってくれる人を知っていますか?

植物は驚くほど多様であり、植物学者も同様です。植物界の魅力的な物語を広めるという使命を帯びて、Botany One では、これらの素晴らしい物語の背後にいる科学者も紹介しています。

本日は、ウィスコンシン大学マディソン校で経済学と保全生物学の学士号を取得し、ジョージア大学(米国)で植物生物学の博士号を取得したカロリナ・ヘイダック博士をお迎えします。ジョージア大学とイェール大学で博士研究員を務めた後、ヘイダック博士はハワイ大学マノア校で最初の教員職に就きました。その後、2023年にコネチカット大学に移り、生態学・進化生物学科の助教授とジョージ・サフォード・トーリー植物標本館の館長を務めています。

ヘイダックの研究室は、植物が過酷な環境でどのように機能するかを理解しようとしています。その環境は、最も乾燥した砂漠から水生生態系まで多岐にわたり、植物はCO2の獲得に困難を伴います。2 光合成における適応の進化を解明するため、彼女とチームは生理学、系統学、ゲノム学を融合した手法を用いて、多様な種を対象として研究を行っています。彼女の研究について詳しくは、 ラボのウェブサイト (NAIST) と 青空.

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小さなジョシュアツリーを抱きしめるヘイドゥク(ユッカブレビフォリア()。写真はジェレミー・ヨーダー氏による。

植物に興味を持ったきっかけは何ですか?

私は植物と共に育ちました。母は熱心な園芸家で、私もよく庭仕事を手伝いました。大学時代、夏のアルバイトの一つに地元の農場があり、そこで野菜や果物の栽培と収穫を学びました。しかし大学では、まさに時宜を得た出会いがありました。USDA(米国農務省)の温室研究室で働いていたのです。植物が好きだったからではなく、お金が必要だったからです。そこで、担当PI(主任研究員)から、研究室でDNA抽出の方法を学びたいかと聞かれ、どんな内容なのか全く分からなかったものの、もちろんいいですよ、と答えました。研究室では、研究員から指導を受けました。経済学の学位取得に不安があると伝えると、彼は植物系統学のコースを受講するよう勧めてくれました。それ以来、私は植物に夢中になりました。最後の仕事は大学院生の研究を手伝うことで、幸運にも彼と一緒に砂漠へサンプル採取に行く機会に恵まれました。それが初めて砂漠を目にし、そして魅了された瞬間でした。

現在の研究分野を追求する動機は何ですか?

大学院に入学した時、砂漠や乾燥した環境に適応した植物について研究したいと思っていましたが、それくらいしか考えていませんでした。最初の学期に大量の文献を読み、 CAM光合成一部の植物がCOを吸収しながら水を節約するために使用する光合成の改変型。2今まで光合成の別の種類について学んだことがありませんでした!とても興味深いと思いました。また、研究室の他の大学院生が、 ユッカCAMを利用する種と利用しない種が混在する属です。その後、すべてがうまくいきました。

植物に関連するあなたの仕事の中で一番好きな部分は何ですか?

この答えは、長年かけて大きく変化してきたと思います。大学院時代なら、CAM(原文ママ)の進化に関する理解を深めるために、様々な分野を融合させる研究が最も楽しかったと言っていたでしょう。温室にいる日もあれば、研究室にいる日もあり、バイオインフォマティクス解析を行う日もありました。しかし今、植物生物学者として最も楽しいのは、他の研究者と協力することです。幸運にも参加できた新しい共同研究に、心から感謝しています。素晴らしい人々を集めて、共通の科学的課題に取り組むのは、本当に刺激的です。同様に、研究室の非常に才能豊かな仲間たちと働くことも、毎日喜びをもたらしてくれます。

あなたの研究に興味をそそられた、またはインスピレーションを与えた特定の植物や種はありますか?もしそうなら、それは何ですか、またその理由は何ですか?

大学院で最初に研究した種であるユッカには、これからもずっと愛着を感じます。キャリアのスタート地点となったこの種における光合成の多様性について、今もなお研究を続けています。また、ジョシュアツリー(別の植物種)の研究も行っています。 ユッカ)は最近、非常に優れた協力チームと共同で研究を行っており、その光合成生理学に関する興味深い新事実を発見しています。

あなたのキャリアに影響を与えた仕事上の経験や逸話を共有していただけますか?
植物への興味を再確認しましたか?

CAM光合成は部分的に夜行性の表現型であり、これらの植物はCO2 夜に植物を分解し、日中は通常の光合成経路で糖に再固定します。夜間の作業なので、夜中、深夜、午前2時、午前4時など、何晩も徹夜で植物の光合成を測定します…かなりハードなこともあります。でも、予想外のもの、例えばこれまで記録されていない新しいCAM種が見つかることもあり、そのたびにやりがいを感じます。

Heyduk 研究室マネージャーの Lizzy Doan が、CAM 光合成研究中に植物の概日リズムを妨げないように設計された緑色の人工照明の下で三脚に取り付けられた科学機器を使用して、栽培室内の植物の夜間光合成測定を行っています。
ヘイドゥク研究室のマネージャー、リジー・ドアンが夜間に光合成測定を行っている。撮影:カロリナ・ヘイドゥク

植物生物学でのキャリアを考えている若い科学者にどのようなアドバイスをしますか?

アドバイスを二つ。一つ目は、自分に喜びをもたらすものを見つけること。植物生物学のキャリアには様々な可能性があります。研究、教育、科学コミュニケーション、政府機関での仕事などです。資金が少なかったり、学生が興味を示さなかったり、あるいはその種を救うのは無駄だと言われたりしても、植物生物学の中で自分に刺激と充実感を与え続けてくれる分野を見つけてください。二つ目は、一緒にいて楽しいと思える人たちに囲まれることです。メンター、共同研究者、大学院時代の友人など、どんな人でも構いません。あなたの夢の実現を応援し、支えてくれるサポートネットワークを築きましょう。

植物について人々がよく誤解することは何ですか?

多くの人は、植物は実際よりもはるかに多くの水を必要とすると考えています(観葉植物への水のやりすぎはやめましょう!)。また、植物は日中にのみ光合成を行うと考えられていますが、CAM植物は夜間にも光合成の一部を行うのです。

砂漠でのフィールドワーク中に、晴れ渡った青空の下、砂漠の植生と研究施設のインフラを背景に、日よけ帽とサングラス、サボテン柄のシャツを着て科学測定機器を手に自撮りするカロリナ・ヘイドゥクさん。
ヘイドゥク氏と、ジョシュアツリーの共有庭園の一つで光合成測定装置を手にした彼女。写真はカロリナ・ヘイドゥク氏による。

カルロス・A・オルドニェス・パラ

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著者

Carlos A. Ordóñez-Parra

カルロス(彼/彼)は、ブラジルのミナスジェライス連邦大学で博士課程に在籍するコロンビア人です。彼はBotany Oneの編集者であり、国際種子科学協会の広報担当官を務めています。Twitterアカウントは@caordonezparra.bksy.socialです。

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