Profiles

Marcus Stenegren

Marcus Stenegren

Doktorand

View page in English
Arbetar vid Institutionen för ekologi miljö och botanik
Telefon 08-16 38 46
E-post marcus.stenegren@su.se
Besöksadress Svante Arrhenius väg 20 A
Rum N 495
Postadress Institutionen för ekologi miljö och botanik 106 91 Stockholm

Om mig

Doktorand i R.A. Foster labb på Institutionen för Ekologi, Miljö och Botanik (EMB).

Jag innehar en kandidat- och masterexamen i marina vetenskaper (2011), respektive miljövetenskap (2013), båda från Göteborgs Universitet.

Havet har varit en stor passion sedan jag, som tonåring, gjorde mitt första rekreationsdyk.

Jag är särskilt intresserad av hur olika marina miljöer styr deras invånare, och i sin tur, hur invånarna klarar av att antingen modifiera eller anpassa sig till sin miljö. Till exempel hur mikroorganismer spelar viktiga roller i marina biogeokemiska cykler, som sedan påverkar biologiska system globalt.

 

Undervisning

Jag är certifierad UGL-instruktör (Utveckling av Grupp och Ledare) och har organiserat workshops och undervisat på doktorandnivå inom kommunikation, feedback och presentationsteknik.

 

Forskning

Jag studerar den komplexa symbiosen mellan kvävefixerande cyanobakterier, även kallade diazotrofer, och deras växtplankton värdceller i tropiska öppna hav. Förmågan att fixera atmosfärens kvävgas till biotillgängligt näringsämne är unik och finns bara hos en liten grupp bakterier och archea. Genom sin kvävefixering göder cyanobakterierna fytoplanktonsamhället i oligotrofa hav och möjliggör kolonisering av havsregioner som annars varit otillgängliga för många fytoplankton. Dessa fytoplankton, t.ex. kiselalger, kommer i sin tur att fotosyntesisera, med andra ord fixera koldioxid från atmosfären och släppa ut biprodukten syre, som vi sedan andas. När sedan dessa fytoplankton dör kommer en liten, men betydande, del av det fixerade kolet att exporteras till havsbottnen där det stannar över lång tid.

Inledningsvis bedriver jag min forskning med hjälp av traditionella molekylära metoder, som kvantitativ Polymerase Chain Reaction (qPCR) och gen-specifika microarrays, för att placera dessa symbioser i ekologiska sammanhang. Jag försöker även förstå hur och varför de uppvisar vissa mönster i sin förekomst och aktivitet i relation till biologiska, kemiska och fysiska miljöfaktorer.

Den genererade datan används i nyligen utvecklade ekologiska modeller, exempelvis piecewise Structural Equation Model (SEM), för att försöka reda ut relevanta ekologiska frågeställningar och formulera nya testbara hypoteser.

 

Forskningsgruppen

Rachel Foster (Handledare)

Mercedes Nieves Morión (Postdoc)

Andrea Caputo (Doktorand)

 

Publikationer

Stenegren, M., Berg, C., Padilla, C.C., David, S-S., Montoya, J.P., Yager, P.L. and Foster R.A. (2017) Piecewise Structural Equation Model (SEM) Disentangles the Environmental Conditions Favoring Diatom Diazotroph Associations (DDAs) in the Western Tropical North Atlantic (WTNA). Front. Microbiol. 8:810. doi: 10.3389/fmicb.2017.00810.

Stenegren, M., Caputo, A., Berg, C., Bonnet, S. and Foster, R.A. Distribution and drivers of symbiotic and free-living diazotrophic cyanobacteria in the Western Tropical South Pacific. Biogeosciences Discuss., doi:10.5194/bg-2017-63, accepted, 2017.

Caputo, C., Stenegren, M., Pernice, M.C. and Foster, R.A. (2018) Short comparison of Two Marine Planktonic Diazotrophic Symbioses Highlights an Un-quantified Disparity. Front. Microbiol. 5.2. doi=10.3389/fmars.2018.00002.

Publikationer

I urval från Stockholms universitets publikationsdatabas
  • 2017. Marcus Stenegren, Rachel Foster, Bethany Jenkins.

    Di-nitrogen (N2) fixation plays a crucial role in oceanic carbon and nitrogen cycles and is important for marine biogeochemistry on regional and global scales. N2-fixing (diazotrophs) cyanobacteria are considered to contribute the most to marine nitrogen fixation, and thereby fuel the surrounding phytoplankton communities with bioavailable ammonia. Distribution and activity of phytoplankton, including diazotrophs, are largely driven by environmental conditions and temperature is often considered the main influence. A greater understanding of the environmental conditions that govern the diazotrophs, is vital to accurate predictions and estimations for the marine nitrogen budget, as well as understanding their impact on the nitrogen and carbon cycles.

    Therefore, the primary aim of this thesis was to determine abundances and distribution patterns for various cyanobacterial diazotrophs in two different regions that in spite of their hydrological differences are prime regions for diazotrophy. Moreover, we attempted to identify the environmental conditions that govern cyanobacterial diazotrophs abundance.

    In the first study we observed a clear separation of the unicellular diazotroph UCYN-A from the other diazotrophs, including the other unicellular types (UCYN-B, UCYN-C) in the Western Tropical South Pacific. The main driver of the vertical distribution of diazotrophs was based on a temperature-depth gradient, which was similar to the findings of our meta-analysis which included 11 additional datasets. Using newly and previously designed primers and probe sets for the UCYN-A1 and A2 hosts, we also observed discrepancies in detection and abundance for the two UCYN-A symbiotic strains (A1 and A2) and their respective hosts, which is in contrast to the current understanding of a highly specific and obligate partnership. Lastly, cross-hybridization tests revealed that the qPCR assay targeting the UCYN-A2 strain also enumerated UCYN-A1, demonstrating the difficulty in quantifying closely related strains.

    In the second study we distinguished the environmental conditions favoring two closely related heterocystous cyanobacterial strains of Richelia intracellularis (het-1 and het-2) which associate with two different diatom hosts (Rhizosolenia and Hemiaulus, respectively) in the Western Tropical North Atlantic (WTNA). In general, the Amazon River (AR) plume heavily influenced het-1 and het-2 abundances; higher densities were quantified at stations with mesohaline sea surface salinities and maximum abundances were detected in the sub-surface, below the freshwater discharge. However, maximum abundances at oceanic sea surface salinity stations were observed nearer to the surface. A piecewise Structural Equation Model (SEM) was developed and identified turbidity as an important factor governing het-1 and het-2 abundance. In addition, het-1 and het-2 distribution pattern was influenced by dissolved inorganic phosphorus (DIP) concentration and salinity. Het-1 tended to penetrate deeper waters and was favored by increased salinity, while the opposite was true for het-2.

    The results of this thesis contribute to a better understanding of marine cyanobacterial diazotrophs’ ecological niches and will prove useful in future predictions and research on nitrogen fixation, and the role of cyanobacterial diazotrophs in marine biogeochemistry.

Visa alla publikationer av Marcus Stenegren vid Stockholms universitet

Senast uppdaterad: 4 oktober 2018

Bokmärk och dela Tipsa