Zakład Biologii Antarktyki IBB PAN

🦐 Co trafia do menu największego słodkowodnego bezkręgowca Antarktyki? I jakie bakterie mieszkają w jego jelitach?

Odpowiedzi szukaliśmy u Branchinecta gaini, antarktycznej skrzelopływki zamieszkującej słodkowodne jeziora i oczka wodne.

🔬 W naszej najnowszej pracy połączyliśmy obserwacje mikroskopowe z metabarkodingiem DNA, analizując osobniki pochodzące z ośmiu zbiorników wodnych na Wyspie Króla Jerzego.

Okazało się, że dieta B. gaini jest znacznie bardziej zróżnicowana, niż wcześniej sądzono. Co więcej, zarówno skład pokarmu, jak i bakterii związanych z jelitem silnie zależał od lokalnych warunków środowiskowych. Nie znaleźliśmy jednego, wspólnego „rdzenia” mikrobiomu obecnego we wszystkich badanych populacjach.

Niestety, w przewodach pokarmowych części osobników zaobserwowaliśmy również włókna mikroplastiku. To kolejny sygnał, że nawet odległe ekosystemy Antarktyki nie są całkowicie wolne od wpływu działalności człowieka.

🌍 Badanie pokazuje, jak duże znaczenie w ekstremalnym środowisku może mieć elastyczność pokarmowa i lokalne uwarunkowania ekologiczne.

📖 Gut Microbiota and Feeding Patterns of the Antarctic Fairy Shrimp (Branchinecta gaini): A Metabarcoding Perspective

🦐 What is on the menu of Antarctica's largest freshwater invertebrate? And which bacteria live in its gut?

We explored these questions in Branchinecta gaini, an Antarctic fairy shrimp inhabiting freshwater lakes and ponds.

🔬 In our latest study, we combined light microscopy with DNA metabarcoding to analyse individuals collected from eight freshwater bodies on King George Island.

The results revealed a much more diverse diet than previously thought. Both feeding patterns and gut-associated bacterial communities were strongly influenced by local environmental conditions. We found no single microbial “core” shared by all populations.

Unfortunately, we also observed microplastic fibres in the digestive tracts of several individuals - another sign that even remote Antarctic ecosystems are not completely free from human influence.

🌍 Our findings highlight the importance of dietary flexibility and local ecological conditions for organisms surviving in one of the most extreme environments on Earth.

📖 Gut Microbiota and Feeding Patterns of the Antarctic Fairy Shrimp (Branchinecta gaini): A Metabarcoding Perspective

🔬 Historyczne zbiory, współczesne pytania badawcze

8 lipca przedstawiciele Instytut Biochemii i Biofizyki PAN odwiedzili Stację Badawczą Muzeum i Instytut Zoologii PAN w Łomnej. Wizyta była okazją do poznania zaplecza kolekcyjnego MiIZ PAN oraz rozmów o roli historycznych zbiorów zoologicznych we współczesnych badaniach nad środowiskiem polarnym.

Szczególne znaczenie miała dla nas możliwość zobaczenia materiałów pochodzących z Antarktyki, w tym okazów zebranych w latach 70. XX wieku w rejonie Zatoki Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego. Zbiory te dokumentują początki polskich badań związanych z działalnością Arctowski Polish Antarctic Station i stanowią cenny punkt odniesienia dla materiału pozyskiwanego obecnie.

Kolekcje przyrodnicze pozwalają wracać do dawnych próbek z wykorzystaniem metod, które w chwili ich gromadzenia nie były jeszcze dostępne. Dzięki temu mogą dostarczać nowych informacji o różnorodności organizmów, ich rozmieszczeniu oraz zmianach zachodzących w ekosystemach na przestrzeni kolejnych dekad.

Podczas spotkania rozmawialiśmy również o możliwościach wspólnego opracowywania kolekcji polarnych, ich zabezpieczenia i digitalizacji, a także o potencjalnych kierunkach przyszłych badań.

W wizycie uczestniczyli prof. Agnieszka Sirko, Zastępca Dyrektora IBB PAN ds. Naukowych, dr hab. Krzysztof Zawierucha, prof. IBB PAN z Zakładu Biologii Antarktyki, oraz Anna Kloc, specjalistka ds. logistyki polarnej.

Dziękujemy prof. Marcinowi Janowi Kamińskiemu oraz zespołowi Muzeum i Instytutu Zoologii PAN za zaproszenie, oprowadzenie po zbiorach i wartościowe rozmowy.

🔬 𝐇𝐢𝐬𝐭𝐨𝐫𝐢𝐜𝐚𝐥 𝐂𝐨𝐥𝐥𝐞𝐜𝐭𝐢𝐨𝐧𝐬, 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐞𝐦𝐩𝐨𝐫𝐚𝐫𝐲 𝐑𝐞𝐬𝐞𝐚𝐫𝐜𝐡 𝐐𝐮𝐞𝐬𝐭𝐢𝐨𝐧𝐬

On 8 July, representatives of the Institute of Biochemistry and Biophysics of the Polish Academy of Sciences visited the Research Station of the Museum and Institute of Zoology of the Polish Academy of Sciences in Łomna. The visit provided an opportunity to learn more about the Institute’s collection facilities and to discuss the role of historical zoological collections in contemporary research on polar environments.

Of particular importance to us was the opportunity to see material from Antarctica, including specimens collected in the 1970s in the Admiralty Bay region of King George Island. These collections document the early stages of Polish research associated with the activities of the Arctowski Polish Antarctic Station and provide a valuable reference point for material collected today.

Natural history collections make it possible to revisit historical samples using methods that were not available at the time they were collected. As a result, they can provide new insights into organismal diversity, species distribution, and changes occurring in ecosystems over successive decades.

During the meeting, we also discussed opportunities for the joint study, safeguarding and digitisation of polar collections, as well as potential directions for future research.

The visit was attended by Prof. Agnieszka Sirko, Deputy Director for Scientific Affairs at IBB PAS; Dr hab. Krzysztof Zawierucha, Professor at IBB PAS, from the Department of Antarctic Biology; and Anna Kloc, Polar Logistics Specialist.

We would like to thank Prof. Marcin Jan Kamiński and the team of the Museum and Institute of Zoology of the Polish Academy of Sciences for the invitation, the guided tour of the collections and the valuable discussions.

❄️🐧 Wieści z Antarktyki! 🐧❄️

W ostatnim czasie przeprowadzono prace terenowe w Antarktyce w ramach projektu „Mechanizmy mikrobiologicznej emisji silnego gazu cieplarnianego - N₂O w regionach polarnych”.

🎯 O projekcie:
Finansowanie: Projekt finansowany ze środków budżetu państwa, przyznanych przez Ministra Nauki w ramach Programu „Perły nauki II”.
Kierownik projektu: Julia Brzykcy (UiT The Arctic University of Norway i Instytut Biochemii i Biofizyki PAN).
Cel projektu: Lepsze poznanie mechanizmów prowadzących do emisji N₂O w rejonach polarnych (Arktyka i Antarktyka), oraz osadzenie ich w obiegu azotu.

🌍 Dlaczego to takie ważne?
Gleby w rejonach polarnych są szczególnie narażone na zmiany wynikające z ocieplania się klimatu. Wzrastające temperatury i dopływ nutrientów z rozmarzającego permafrostu prowadzą do zwiększania się aktywności mikroorganizmów oraz rozkładu materii organicznej, co dalej napędza efekt cieplarniany poprzez produkcję gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla (CO₂), metanu (CH₄) oraz podtlenku azotu (N₂O).

🔬 Nieznany potencjał podtlenku azotu
Podczas gdy emisje N₂O oraz CH₄ są intensywnie badane, procesy związane z obiegiem azotu w regionach polarnych są wciąż stosunkowo słabo poznane. Dzieje się tak pomimo tego, że N₂O ma 270 razy większy potencjał do tworzenia efektu cieplarnianego niż CO₂! Jest również głównym gazem przyczyniającym się obecnie do zubożania warstwy ozonowej. Niedawne badania wskazują, że emisje N₂O z wybranych stanowisk w rejonach polarnych należą do najwyższych spośród źródeł naturalnych i stanowią znaczący wkład do globalnego budżetu N₂O. Ponadto, wysokie emisje obserwowane są w pobliżu kolonii zwierząt, podczas gdy niskie (lub nawet pochłanianie N₂O obserwuje się na pustyniach polarnych.

🔗 Dowiedz się więcej:

Link do strony projektu: https://uit.no/research/ceco/project?pid=931470

Sfinansowano ze środków

❄️ Czy wiedzieliście, że topniejące lodowce to nie tylko problem podnoszącego się poziomu mórz, ale też bezpowrotna strata fascynujących światów, o których istnieniu większość z nas nie ma pojęcia? 🔬

Lodowce to nie tylko zimne przechowalnie wody, ale także dom dla wyjątkowych, zimnolubnych gatunków mikroskopijnych roślin i zwierząt. Powierzchnia lodowców oferuje wiele siedlisk, w których przedstawiciele niektórych grup bezkręgowców zadomowiły się dawno temu i nie są dziś w stanie przetrwać poza lodem. Krzysztof Zawierucha, kierownik ZBA zajmuje się od wielu lat różnorodnością, biogeografią oraz ekologią bezkręgowców zasiedlających lodowce. Do dziś opisał nowe dla wiedzy gatunki niesporczaków z tych niezwykłych ekosystemów, opracowywał funkcjonowanie sieci troficznych, opisał rozmieszczenie bezkręgowców na lodowcach w skali globalnej, oraz wykazał istnienie refugiów dla fauny glacjalnej.

W ostatnich dniach w prestiżowym czasopiśmie PNAS ukazała się praca, której współautorem jest Krzysztof Zawierucha. Publikacja jest efektem współpracy międzynarodowej grupy ekspertów badających różnorodność bezkręgowców na lodowcach. Autorzy wykazali, że bezpośrednio na lodowcach żyją przedstawiciele niesporczaków, wrotków, nicieni, płazińców, pierścienic, skoczogonków, owadów i skorupiaków. Ponad 150 gatunków jest związane ze środowiskami glacjalnymi, a ponad 70 gatunków żyje wyłącznie na lodowcach. Analizy wykazały, że wraz ze znikaniem lodowców zginą także specjaliści zasiedlający te ekosystemy. Mieszkańcy lodowców polarnych wielki kryzys mają dopiero przed sobą, najbardziej zagrożone są niesporczaki i skoczogonki zasiedlające lodowce górskie, których większość zginie do końca stulecia. W sąsiedztwie Polskiej Stacji Antarktycznej na lodowcu Ekologii także żyją bezkręgowce. W otworach kriokonitowych stwierdzono wrotki i roztocze, które są szczytowymi konsumentami w swoim mikroskopijnym, lodowym świecie.

🌍 Te badania to kolejny dowód na to, jak kruche i unikalne są ekosystemy polarne i wysokogórskie oraz jak niewiele czasu zostało, by poznać ich tajemnice. Serdecznie gratulujemy całemu międzynarodowemu zespołowi tak prestiżowej publikacji! 👏

Link do artykułu w PNAS znajdziecie w komentarzu 👇

🦭❄️ Dom pod lodem: jak foka Weddella oddycha pod zamarzniętym oceanem?

Wyobraźcie sobie świat, w którym nad Wami znajduje się gruba pokrywa lodu, dookoła rozciąga się lodowata woda Oceanu Południowego, a dostęp do powietrza zależy od kilku otworów i pęknięć w lodzie. Dla człowieka brzmiałoby to jak pułapka. Dla foki Weddella (Leptonychotes weddellii) to codzienna rzeczywistość.

Foki Weddella są ssakami, dlatego muszą regularnie wynurzać się, aby zaczerpnąć powietrza. Jednocześnie znaczną część życia spędzają w wodzie, często pod antarktycznym lodem stałym. Ich przetrwanie zależy więc od dostępu do otworów oddechowych - niewielkich miejsc, które łączą podlodowy świat z powierzchnią.

Jak radzą sobie z tym wyzwaniem?

☀️ Latem foki korzystają z naturalnych pęknięć, szczelin i przerębli w lodzie.
❄️ Zimą sytuacja staje się trudniejsza, ponieważ otwory mogą szybko zamarzać, ograniczając dostęp do powietrza.

Wtedy foki Weddella wykorzystują jedno ze swoich najbardziej charakterystycznych przystosowań. Za pomocą górnych siekaczy i kłów ścierają nowo tworzący się lód, utrzymując otwory oddechowe otwarte. Dzięki temu mogą nurkować i wracać do tych samych miejsc, aby zaczerpnąć kolejny oddech.

To niezwykłe przystosowanie ma jednak swoją cenę. Wieloletnie ścieranie lodu zębami prowadzi do silnego zużycia uzębienia. U starszych osobników może to stać się poważnym problemem - utrudniać utrzymywanie otworów oddechowych, a także wpływać na skuteczność zdobywania pokarmu.

Pod lodem foka musi również doskonale orientować się w przestrzeni. Po nurkowaniu musi odnaleźć odpowiedni otwór oddechowy, zanim wyczerpie zapas tlenu. W ciemnym, podlodowym środowisku, gdzie nie ma łatwego dostępu do powierzchni, precyzyjna orientacja może decydować o przeżyciu.

Dlatego widok foki Weddella spokojnie wynurzającej głowę z niewielkiego otworu w lodzie to coś więcej niż uroczy kadr. To przykład wyjątkowego przystosowania do życia w jednym z najbardziej wymagających środowisk na Ziemi.

Dla nas lód może wydawać się barierą.
Dla foki Weddella jest częścią domu, schronieniem i drogą do każdego kolejnego oddechu.

💬 Czy wiedzieliście, że foki Weddella potrafią używać zębów do utrzymywania otworów oddechowych w lodzie?

🔬 Niesporczaki w Polskim Radiu: Krzysztof Zawierucha gościem podcastu „Dzieciaki kochają zwierzaki”

Z przyjemnością informujemy, że kierownik naszego Zakładu, Krzysztof Zawierucha, był gościem specjalnym 108. odcinka edukacyjnego podcastu Polskiego Radia – „Dzieciaki kochają zwierzaki”, prowadzonego przez red. Martę Kawalec.

W audycji podjęto temat jednych z najbardziej fascynujących i odpornych organizmów na Ziemi – niesporczaków (Tardigrada). Te mikroskopijne bezkręgowce od lat stanowią kluczowy obiekt badań m.in. w kontekście ich zdolności do kryptobiozy, czyli stanu utajonego życia. Pozwala im on przetrwać w skrajnie nieprzyjaznych środowiskach: od głębokich struktur lodowych, przez strefy polarne, aż po próżnię kosmiczną.

Choć format programu dedykowany jest młodszym odbiorcom oraz popularyzacji nauki, rozmowa w przystępny, a zarazem rzetelny sposób przybliża biologiczne supermoce tych ekstremofilów oraz specyfikę pracy biologa terenowego.

Serdecznie zapraszamy do wysłuchania odcinka i upowszechniania wiedzy o mikroświecie struktur polarnych i wysokogórskich!

🔗 Link do audycji: https://www.polskieradio.pl/podcasty/dzieciaki-kochaja-zwierzaki/dzieciaki-kochaja-zwierzaki-108-niesporczaki

🌍📊 Polskie dane o bioróżnorodności w otwartym dostępie!

W dniach 11–12 czerwca na Uniwersytecie Warszawskim odbyła się konferencja Polskiego Węzła GBIF PL i KSIB zatytuowana „Polskie dane o bioróżnorodności w otwartym dostępie”. Wydarzenie w całości poświęcono tematyce udostępniania, integracji oraz praktycznego wykorzystywania danych o różnorodności biologicznej.

Konferencja stanowiła platformę do dyskusji o roli GBIF w publikacji danych krajowych, rozwoju współpracy między instytucjami naukowymi, a także o nowoczesnych technologiach wspierających zarządzanie danymi przyrodniczymi.

🔬 W tegorocznej edycji Zakład Biologii Antarktyki uczestniczył w roli słuchacza. Bieżące inicjatywy i dobre praktyki związane z otwartym dostępem (Open Access) to kluczowe zagadnienia również dla obszaru badań polarnych, gdzie transparentne dokumentowanie zmian w ekosystemach Antarktyki ma fundamentalne znaczenie.

Udział w wydarzeniu traktujemy jako inspirację do dalszych działań. W najbliższej przyszłości planujemy aktywniejsze zaangażowanie w inicjatywę GBIF oraz sukcesywne włączanie naszych danych do globalnego obiegu informacji o różnorodności biologicznej.

Za nami 29. Piknik Naukowy im. prof. Łukasza Turskiego! 🔬 Wydarzenie odbyło się przy Stadionie Narodowym w Warszawie pod hasłem „Z życia wzięte” i zgromadziło aż 38 tysięcy uczestników! 💥

W tym roku swoje stoisko zaprezentował również Zakład Biologii Antarktyki IBB PAN, we współpracy z Pracownią Teledetekcji i Modelowania Procesów Środowiskowych IBB PAN. Nasze stanowisko cieszyło się ogromnym zainteresowaniem odwiedzających! 🐧❄️

Co działo się u nas na stanowisku?
➡️ Opowiadaliśmy o badaniach prowadzonych w rejonie Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego.
➡️ Uczestnicy mogli zobaczyć żywe okazy skrzelonogów! Wyjaśnialiśmy, dlaczego są tak fascynującą grupą organizmów – to właśnie skrzelopływka antarktyczna (przedstawiciel tej gromady) jest największym zwierzęciem słodkowodnym Antarktyki. 🦐
➡️ Zdradziliśmy też sekret, jak te niezwykłe stworzenia potrafią przetrwać polarną zimę dzięki produkcji cyst, które można było obejrzeć z bliska pod mikroskopem stereoskopowym. 🔎

Z kolei zespół z Pracowni Teledetekcji i Modelowania Procesów Środowiskowych IBB PAN zaprezentował:
🛸 drony wykorzystywane w trudnych badaniach terenowych,
📸 niesamowite zdjęcia z Antarktyki – pokazujące polarne krajobrazy, faunę oraz niezwykłe barwy porostów,
🌿 wystawę samych porostów antarktycznych, które goście oglądali z bliska przy użyciu binokularu.

Dziękujemy wszystkim za tak liczne odwiedziny, fascynujące pytania i wspólnie spędzony czas! Do zobaczenia za rok! 👋

❄️ Lodowe mikroekosystemy czy magazyny toksyn? Poznajcie tajemnice kriokonitu! ❄️

Czy słyszeliście kiedyś o kriokonicie? To ciemny osad mineralno-organiczny, który możecie zaobserwować na powierzchni lodowców. Bardzo często przybiera on postać malutkich, 2-3 milimetrowych granulek. Jak powstają? To zasługa niezwykle aktywnych lodowych sinic, które dosłownie zlepiają materię organiczną, tworząc niezależne, mikroskopijne ekosystemy.

Gdy w strefie ablacji (topnienia) lodowca ciemny kriokonit drastycznie obniża albedo (zdolność odbijania światła), powierzchnia zaczyna intensywniej pochłaniać ciepło. Efekt? W lodzie wytapia się charakterystyczne oczko wodne – tzw. otwór kriokonitowy. Taki wypełniony biologicznym osadem „dołek” działa jak gąbka, która niezwykle skutecznie nasiąka zanieczyszczeniami z atmosfery.

🔬 Globalne śledztwo w sprawie rtęci

Ta wyjątkowa właściwość sprawia, że granulki kriokonitowe są idealną matrycą do badania koncentracji metali ciężkich. Krzysztof Zawierucha brał udział w międzynarodowych badaniach, których celem było zmierzenie poziomów rtęci w kriokonicie. Przeanalizowano materiał zebrany z lodowców na całym świecie: od Antarktydy, przez strefę tropikalną i klimat umiarkowany, aż po Arktykę! Co ciekawe, naukowcy przetestowali też zupełnie nowy substrat badawczy – naśnieżne glony z rodzaju Sanguina.

📈 Co wykazały analizy?

Kriokonit jako lider akumulacji: Koncentracja rtęci w kriokonicie jest często znacznie wyższa niż w innych matrycach tradycyjnie używanych do monitorowania zanieczyszczeń (np. w glebie).

Glony dotrzymują kroku: Poziom rtęci wykryty w naśnieżnych glonach z rodzaju Sanguina okazał się zbliżony do tego w granulach kriokonitowych.

Więcej rtęci stwierdzono na lodowcach półkuli północnej niż południowej. Ogromny wpływ na zróżnicowanie przestrzenne tych wyników miały m.in. sąsiednie obszary silnie zindustrializowane.

⚠️ Dlaczego to ważne?

Badania opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Journal of Hazardous Materials jasno wskazują, że kriokonit działa jak potężny „magazyn” rtęci. Niesie to jednak poważne ryzyko – w dobie globalnego ocieplenia i szybkiego topnienia lodów, te silnie zanieczyszczone osady mogą zostać uwolnione bezpośrednio na przedpola lodowców, wpływając na lokalne ekosystemy.

Gratulacje dla całego zespołu badawczego! 👏