OPUS: MCS The imprint of developmental bias on morphological diversification
OPUS:MCS 发育偏差对形态多样化的印记
基本信息
- 批准号:1911619
- 负责人:
- 金额:$ 27.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-07-01 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Evolution depends on the possible outcomes of developmental processes, yet scientists lack a formal mathematical structure to incorporate developmental biases into evolutionary theory. One challenge in developing a general modeling framework is that developmental biases are unique to the structure and species in question. This research will incorporate models of cartilage and bone growth into an evolutionary framework. The researchers will build on recent comparisons of ear structures among toads; many toad species have impaired ear development and lack structures commonly important for hearing. The project will bring together researchers and students with mechanical engineers to create a mathematical model that predicts ear structures based on developmental parameters. The model will examine evolutionary changes that can switch whether or not toad species develop ears. This framework will form a general foundation that can be applied to other structures to understand how developmental processes limit possible outcomes of mutations. The increased collaboration between engineers and biologists will provide key educational opportunities for all participants. The project includes developing courses and activities that will help undergraduates, graduate students, and professors learn evolutionary modeling methods.To accomplish these goals, the PI has recruited three mentors to model the effects of developmental biases on morphological diversity: an engineer who models biological processes, a leading evolutionary developmental biologist who studies neural crest and cartilage development in amphibians, and an expert in phylogenetically based models of evolution. The scientist and the engineer will work together in cross-disciplinary courses to gain complementary expertise and train CSU students. They will adapt models of cartilage growth to explore the extent to which cell size, density, and local chemical environments influence ear development and also which cell-cell or cell-environment interactions could alter morphology. These models will generate testable predictions that will guide experiments in collaboration with the evolutionary developmental biologist and will be incorporated into an explicit evolutionary framework under the guidance of the phylogenetic modeler. In addition to the educational opportunities for the PI and graduate students, another outcome of this work will be a publicly available module to better teach evolutionary biology in large introductory biology classes.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
进化依赖于发育过程的可能结果,但科学家缺乏将发育偏见纳入进化理论的正式数学结构。开发一个通用的建模框架的一个挑战是,发育偏差是所讨论的结构和物种所独有的。这项研究将把软骨和骨骼生长的模型纳入进化框架。研究人员将建立在最近对蟾蜍耳朵结构进行比较的基础上;许多蟾蜍物种的耳朵发育受到损害,缺乏通常对听力重要的结构。该项目将把研究人员和学生与机械工程师结合在一起,创建一个数学模型,根据发育参数预测耳朵结构。该模型将检测进化变化,这些变化可以改变蟾蜍物种是否发育耳朵。这个框架将形成一个一般的基础,可以应用于其他结构,以了解发育过程如何限制突变的可能结果。工程师和生物学家之间增加的合作将为所有参与者提供关键的教育机会。该项目包括开发课程和活动,帮助本科生、研究生和教授学习进化建模方法。为了实现这些目标,PI招募了三名导师来模拟发育偏差对形态多样性的影响:一名模拟生物过程的工程师,一名研究两栖动物神经脊和软骨发育的领先进化发展生物学家,以及一名基于系统发生的进化模型专家。科学家和工程师将在跨学科课程中合作,以获得互补的专业知识,并培训CSU学生。他们将调整软骨生长模型,以探索细胞大小、密度和局部化学环境对耳朵发育的影响程度,以及细胞-细胞或细胞-环境相互作用可能改变形态的程度。这些模型将产生可测试的预测,这些预测将指导与进化发育生物学家合作的实验,并将在系统发育模型师的指导下被纳入明确的进化框架。除了PI和研究生的教育机会,这项工作的另一个成果将是一个公开可用的模块,在大型生物入门课程中更好地教授进化生物学。这个奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
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 }}
Kim Hoke其他文献
Kim Hoke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('Kim Hoke', 18)}}的其他基金
Conference: 2023 Neuroethology: Behavior, Evolution and Neurobiology GRC Linking Diversity in Cells, Circuits, and Brain Architecture to Ecologically Relevant Behaviors
会议:2023 年神经行为学:行为、进化和神经生物学 GRC 将细胞、回路和大脑结构的多样性与生态相关行为联系起来
- 批准号:
2334509 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: NSF-BSF: Neural and perceptual mechanisms that bias mate choice in complex signaling environments
合作研究:NSF-BSF:复杂信号环境中影响择偶选择的神经和感知机制
- 批准号:
2154203 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
DISSERTATION RESEARCH: The relative roles of selection and constraint in convergent ear loss across the true toads (Bufonidae)
论文研究:选择和约束在真蟾蜍(蟾蜍科)收敛性耳损失中的相对作用
- 批准号:
1600897 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Flexibility, constraints, and selection in repeated ear loss and regain in toads
职业:蟾蜍反复耳损和恢复的灵活性、限制和选择
- 批准号:
1350346 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Evolutionary lability and adaptive plasticity in physiological and molecular mechanisms of behavior
合作研究:行为的生理和分子机制中的进化不稳定性和适应性可塑性
- 批准号:
1354755 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
DISSERTATION RESEARCH:Evolutionary flexibility of hormone systems and behavior
论文研究:激素系统和行为的进化灵活性
- 批准号:
1311680 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
The evolution of deafness: the causes and consequences of ear loss in frogs
耳聋的进化:青蛙耳朵丧失的原因和后果
- 批准号:
1157779 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
Evolution of neural substrates mediating reproductive decisions
介导生殖决定的神经基质的进化
- 批准号:
0940466 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
Evolution of neural substrates mediating reproductive decisions
介导生殖决定的神经基质的进化
- 批准号:
0752238 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
MCs激活通过影响类淋巴系统功能对GMH后脑积水的作用和机制研
究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
FGD6/RhoD/DIAPH3调控微丝重塑在Nb2C/MCS促进内皮细胞迁移中的机制研究
- 批准号:82301145
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
登陆台风MCS特征观测分析及其对降水强度影响的机制研究
- 批准号:42305064
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
气溶胶对华南前汛期MCS的最大瞬时和累积降水的影响机理
- 批准号:42375080
- 批准年份:2023
- 资助金额:52.00 万元
- 项目类别:面上项目
益母草总生物碱抑制HIF-1α介导的MCs活化抗过敏性哮喘机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于MCs-MCT/PAR2/TLR4通路研究健脾清化颗粒干预胃食管反流病LPS诱导的食管炎症的作用机制
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
对虾养殖池塘底泥微生物厌氧降解微囊藻毒素(MCs)的协同代谢机制研究
- 批准号:32172978
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
基于Co-RBF变复杂度模型与MCS约束平移的可靠性优化方法研究
- 批准号:12001505
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
西天山夏季中—β尺度MCS对流云宏微特征及对降水影响研究
- 批准号:U2003106
- 批准年份:2020
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:联合基金项目
基于脑损伤MCS模型的脑网络重构动态演化与意识恢复机制研究
- 批准号:81671038
- 批准年份:2016
- 资助金额:57.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Research on the design and operation of MCS for the management of sustainable development.
研究可持续发展管理MCS的设计和运行。
- 批准号:
23K01687 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
「両利きの組織」の実行を支援するMCSフレームワークの研究
支持“双元组织”实施的MCS框架研究
- 批准号:
22K01830 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
サステイナビリティの取組みに対するMCSの役割に関する研究
MCS 在可持续发展工作中的作用研究
- 批准号:
22K01793 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The study of MCS to support value creation related to the SDGs
MCS 研究支持与可持续发展目标相关的价值创造
- 批准号:
22K01785 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on Relationship between BCP by Industry and MCS
行业BCP与MCS关系研究
- 批准号:
22K01788 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
OPUS: MCS Synthesis of longitudinal '-omics' research of microbial communities in Hudson River Valley freshwater streams
OPUS:哈德逊河谷淡水溪流微生物群落纵向“组学”研究的 MCS 综合
- 批准号:
1950018 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
OPUS: MCS: Mechanisms and evolution of premating reproductive isolation along a speciation continuum
作品:MCS:沿物种形成连续体的交配前生殖隔离的机制和进化
- 批准号:
1950302 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
OPUS: MCS: Using modern methods with historical museum specimens to elucidate the evolution of a widespread, ecologically important rodent species
作品:MCS:利用现代方法和历史博物馆标本来阐明广泛分布的、具有重要生态意义的啮齿动物物种的进化
- 批准号:
1950377 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
OPUS MCS: Developing a mechanistic understanding of methane production from small agricultural reservoirs in the Amazon-Cerrado frontier
OPUS MCS:建立对亚马逊-塞拉多边境小型农业水库甲烷生产的机械理解
- 批准号:
1950832 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant
OPUS: MCS - What Remains? Quantifying the First Steps of Soil Organic Carbon Formation
作品:MCS - 还剩下什么?
- 批准号:
1950775 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 27.3万 - 项目类别:
Standard Grant














{{item.name}}会员




