Protection of high altitude microbial endoliths against UV: rock properties versus protective pigments

• Název práce v češtině: Ochrana vysokohorských mikrobiálních endolitů proti UV: vlastnosti hornin versus protektivní pigmenty
• Název v anglickém jazyce: Protection of high altitude microbial endoliths against UV: rock properties versus protective pigments
• Klíčová slova: sádrovec, mikrobiální endolity, Ramanova spektrometrie, UV záření, horské podmínky
• Klíčová slova anglicky: gypsum, microbial endoliths, Raman spectrometry, UV radiation, mountain conditions
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů (31-430)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jan Jehlička, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 11.10.2021
• Datum zadání: 11.10.2021

Zásady pro vypracování

Organická geochemie MG431P05A, MG431P05B
Principles in Exobiology MG431P14E
Ecology of Cyanobacteria and Algae MB160P11
Environmental geochemistry MG431P07E

Seznam odborné literatury

Stephen Killops, Vanessa Killops Introduction to Organic Geochemistry, John Wiley. 2004
Fred A. Rainey and Aharon Oren: Extremophiles, Academic Press. 2006
John K. Warren Evaporites, 2016

Předběžná náplň práce

Tématem disertační práce jsou mikrobiální endolitické kolonizace v sádrovci, poznání jejich přítomnosti a rozvoje v různých prostředích, vliv UV záření v horských podmínkách. Poznání role minerálního prostředí a protektivních pigmentů pomocí Ramanovy spektroskopie a dalších metod.
Ramanova spektroskopie bude doplněna několika dalšími analytickými metodami, které umožní charakterizaci prostředí a distribuce pigmentů v rámci endolitů a referenčních endolitických lokalit. Jedním z cílů práce bude vyhodnocení využitelnosti Ramanovy spektrometrie pro účely astrobiologie

1.rok Terénní práce, odběry vzorků z lokalit 1-3 (Rakouské Alpy), popis kolonizací in situ se zaměřením na sinice, aplikace terénních měření pomocí přenosných aparatur vč. Ramanovy spektrometrie, Úvod do postupů fluorescenční mikroskopie, měření světla, rešeršní činnost
2. rok Terénní práce, odběry vzorků z lokalit 4-6 (Francouzské Alpy, Italské Alpy), popis kolonizací, detailní studium vybraných kolonizací Ramanovou mikrospektrometrií, fluorescenční mikroskopií. Aplikace zvolených kombinací terénních a laboratorních metodik, sepsání metodicky zaměřených publikací.
3.rok Detailní popis vybraných kolonizací, širší spektroskopické mapování, vliv environmentálních podmínek na rozsah a způsob kolonizací, sepsání další publikací se spektroskopickou tématikou, příprava studií s exobiologickým kontextem
4.rok Porovnání získaných zkušeností – vliv vysokohorských podmínek, vliv minerálního prostředí na kolonizace i zachování biomarkerů v geologickém prostředí. Syntéza. Další publikace.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The topic of the dissertation is microbial endolithic colonization in gypsum, description of their presence and development in various gypsum environments, the effect of UV radiation in mountain conditions.Understanding the role of the mineral environment and protective pigments using Raman spectroscopy and other methods.
Raman spectroscopy will be and several other analytical methods that will allow the characterization of the environment and the distribution of pigments within endoliths and reference endolytic sites. One of the aims of the work will be to evaluate the performances and limits of Raman spectrometry to search for traces of Life and for the purposes of astrobiology

1st year - field work, sampling from localities 1-3 (Austrian Alps), description of in situ colonisations with a focus on cyanobacteria, application of field measurements using portable systems, incl. Raman spectrometry, introduction to fluorescence microscopy, light measurement, research
2nd year - ield work, sampling from localities 4-6 (French Alps, Italian Alps), description of new sites of colonisations, detailed study of selected colonisations by Raman microspectrometry, fluorescence microscopy. Application of selected combinations of field and laboratory methodologies, writing methodically focused publications.
3rd year - detailed description of selected colonisations, broader spectroscopic mapping, the influence of environmental conditions on the extent and method of colonisations, writing other publications on spectroscopic topics, preparation of studies with exobiological context
4th year - comparison of gained experience - the influence of alpine conditions, effect of mineral environment on colonization and conservation of biomarkers in the geological environment. Synthesis. Other publications.