Wyrusz w podróż do świata wiedzy

Logika podróży

18 czerwca 2015 roku, a więc dokładnie dwanaście miesięcy temu, na blogu naukowym Ekskursja pojawiła się pierwsza notka – Gra w fizykę. Czas na krótkie podsumowanie.

Niech zatem pięćdziesiąta druga notka będzie autotematyczna. W ciągu roku odwiedziliśmy (z naszym notatnikiem, aparatem i kamerą) siedem wydziałów: Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Wydział Filologiczny, Wydział Etnologii i Nauk o Edukacji, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Wydział Nauk o Ziemi, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii oraz Wydział Prawa i Administracji Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Opublikowaliśmy trzydzieści dziewięć artykułów, rozmawialiśmy z kilkudziesięcioma pracownikami, doktorantami i studentami Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Naszą podróż zaczęliśmy w Chorzowie, w Śląskim Międzyuczelnianym Centrum Edukacji i Badań Interdyscyplinarnych – i tam ją też zakończyliśmy.

Była to podróż fascynująca, bo pozwalała odkryć jak wiele różnorodnych badań prowadzi się w różnych jednostkach Uniwersytetu Śląskiego, a także święci sukcesów. Wiedza teoretyczna, badania terenowe, laboratoria, w końcu konferencje i publikacje.

A co było najważniejsze? Pasja ludzi, z którymi rozmawialiśmy. Ich poświęcenie badaniom oraz przekazywaniu wiedzy. Od kodu genetycznego i anatomii po stare rękopisy i etnodesign. Od meteorytów po kosmiczne podróże niesporczaków. Od mamutów po transhumanizm (w literaturze i jako realny, dokonujący się w laboratoriach progres cywilizacyjny). Od Chorzowa, przez Jaworzno, po Cieszyn.

Logika podróży polega na translokacji z miejsca A do miejsca B. Czyli na przemieszczaniu się. Bez docierania do celu, a przynajmniej do pewnego etapu, nie byłaby podróżą. Robimy więc przerwę na wakacje. A potem wyczekujcie wieści.

Dziękujemy – przede wszystkim tym z Państwa, którzy poświęcali czas na rozmowę z nami. A także wiernemu gronu czytelników.

Stay tuned!

logo_ok

„Można mnie nazwać historiomanem”, cześć 2

Teodor Parnicki był jednym z tych pisarzy, dla których praca literacka była czymś więcej niż zawodem. I chociaż jego biografia była mocno skomplikowana – to dzięki uporowi udało mu się spełnić swoje marzenie – zostać polskim powieściopisarzem historycznym.

TP3Gdy Parnicki zdecydował się na pozostanie w Meksyku, rozpoczął się dla niego okres samotnej, mozolnej pracy pisarskiej, zbierania źródeł i tworzenia własnej poetyki powieści historycznej. Postanowił poświęcić się jedynie pisarstwu – stroniąc od pracy zarobkowej. Ta decyzja ustawiała go w trudnej sytuacji – był zależny od stypendium meksykańskiej emigracji oraz nielicznych honorariów i nagród. W Polsce był persona non grata, ze względu na brak deklaracji politycznej – pisarz nie popierał władzy ludowej ani linii partii.

Pomimo izolacji udało mu się przeprowadzić rozwód ze swoją pierwszą żoną – Elżbietą, poślubioną jeszcze we Lwowie, z którą nie miał kontaktu przez długie lata. Następnie zaocznie poślubił poznaną w Londynie Eleonorę – i sprowadził ją do siebie, za ocean.

Trudna sytuacja życiowa Parnickich oraz uparte dążenie do tego, aby być polskim pisarzem historycznym sprawiła, że Teodor w końcu podpisał umowę z Instytutem Wydawniczym PAX, unikając mimo wszystko jednoznacznej deklaracji politycznej. Nie rozwiązało to jednak wszystkich problemów. Polski wydawca i władze w Warszawie nieustannie sprawiały kłopoty w wypłacaniu należnych mu honorariów. W latach sześćdziesiątych prozaik dwukrotnie odwiedził Polskę, a w 1967 – ostatecznie przeprowadził się do Warszawy.

Lata siedemdziesiąte były czasem wytężonej pracy literackiej – otoczony opieką wydawcy, czytelnikami oraz honorowany nagrodami – czuł się dobrze. Spadek formy – zdrowotnej oraz pisarskiej – nastąpił na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych. Coraz bardziej skomplikowana w odbiorze forma jego powieści sprawiła, że grono jego miłośników znacznie się uszczupliło. Choroba nowotworowa i gasnący wzrok utrudniały pracę literacką. Pomimo to Parnicki pisał do ostatnich chwil swojego życia – umarł w grudniu 1988 roku, przy swoim biurku.

Jako że jego powieści nie zawierały w sobie jednoznacznych aluzji politycznych – a jeśli już zawierały, to – jak stwierdzali cenzorzy – i tak nie były czytelne dla większości odbiorców – Parnicki nie stracił możliwości swobodnego publikowania tego, co pisał.

Pisarstwo Parnickiego jest niezwykle trudne w odbiorze, a dziś pisarz pozostaje niemal zapomniany. Badaniem jego twórczości zajmował się wpierw profesor Jacek Łukasiewicz, literaturoznawca, krytyk i poeta związany z Uniwersytetem Wrocławskim.

Jednak najbardziej znana jest śląska szkoła parnickologii, skupiająca badaczy pochodzących z Instytutu Nauk o Literaturze Polskiej im. Ireneusza Opackiego Wydziału Filologicznego Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Jednym z jej założycieli był profesor Stefan Szymutko, który autorowi Końcowi „Zgody Narodów” poświęcił wiele swoich prac. Innym badaczem tej prozy jest prof. dr hab. Krzysztof Uniłowski, prezes Towarzystwa Literackiego im. Teodora Parnickiego.

TP1Pisarstwem Parnickiego zajmowali się też prof. dr hab. Ryszard Koziołek, dr Filip Mazurkiewicz, dr Paweł Tomczok, dr hab. Ireneusz Gielata. Dr Tomasz Markiewka zajmował się z kolei edycjami licznych listów pisarza, które pozwalały zrozumieć zawiłości jego biografii, konstrukcji psychicznej, a także edycjami pierwszych powieści. Całkiem niedawno ukazała się powieść Trzy minuty po trzeciej pisana przez Parnickiego jeszcze we Lwowie, i publikowana w prasie, na łamach „Lwowskiego Kuriera Porannego”, którą do druku podał Tomasz Markiewka. Badacze i sympatycy twórczości tworzą Towarzystwo Literackie im. T. Parnickiego, do którego wciąż dołączają młodzi adepci.

Ponad trzydzieści powieści historycznych tego autora układa się w jedną, wielką opowieść. To monumentalne dzieło, rozpięte na ponad dwadzieścia wieków oraz kilkanaście różnych kręgów kulturowych najlepszej więc czytać od początku, do końca. Sam pisarz mówił o sobie, że jest „historiomanem”.

Kiedy czytelnik przebrnie przez tysiące stron, skomplikowany język, zagmatwaną fabułę – ujrzy dzieło, jakiego w literaturze polskiej dotąd nie było. Powieści te są jednocześnie namysłem nad relacją między jednostką a historią, kształtowaniu jednego przez drugie oraz prawach, jakie rządzą dziejami.

„Można mnie nazwać historiomanem”, cześć 1

Trudna historia XX wieku pokrzyżowała biografie wielu ludziom. Posłuchajcie o jednej z bardziej niezwykłych.

TP2Rodzina Parnickich pochodziła z Wielkopolski, znajdującej się podówczas w granicach zaboru pruskiego, a pod koniec XIX wieku przeniosła się do Rosji. Bronisław uczył się w Baku (to miasto w którym dorastał Cezary Baryka, bohater Przedwiośnia Stefana Żeromskiego), potem na uniwersytecie w Kijowie. Kiedy został relegowany z uczelni za działalność socjalistyczną (był mienszewikiem) – przeniósł się do Niemiec. Tam poślubił poznaną jeszcze w Kijowie Augustynę Piekarską, dziewczynę żydowskiego pochodzenia. Tam też przychodzi na świat główny bohater naszej opowieści.

Teodor Parnicki urodził się w marcu 1908 roku w Charlottenburgu pod Berlinem. W 1912 rodzina przenosi się na powrót do Rosji, gdzie w rok po wybuchu rewolucji umiera Augustyna, matka przyszłego pisarza. Konflikt z macochą sprawia, że jedenastoletni chłopiec musi opuścić dom rodzinny i zostaje wysłany do korpusu kadetów, który – z powodu trwającej wojny domowej z bolszewikami – znalazł się aż na Dalekim Wschodzie.

W 1920 roku, w wieku dwunastu lat, Teodor ucieka z korpusu i dociera do Harbina. To rosyjskie miasto w chińskiej Mandżurii, w którym znajdowała się polska kolonia. Nie odszukuje w niej ojca – ale za to trafia pod opiekę życzliwych mu ludzi.

Dzięki wsparciu Konstantego Symonolewicza, polskiego konsula i orientalisty, a także atmosferze panującej w polskiej koloni – młody Teodor postanowił zostać polskim powieściopisarzem historycznym. Temu marzeniu poświęcił swoje życie, i podporządkowywał mu niemal wszystkie swoje decyzje. Co ciekawe – dopiero wtedy, w Harbinie – nauczył się języka polskiego (wcześniej władał niemieckim i rosyjskim). Młody Teodor był zdolnym uczniem, w 1928 roku wyrusza na studia polonistyczne do Lwowa.

TP4Chciał studiować twórczość Juliusza Słowackiego u wybitnego literaturoznawcy – prof. Juliusza Kleinera, na Uniwersytecie Jana Kazimierza we Lwowie. Studiów ostatecznie nie ukończył, choć był uważany za wybitnego znawcę literatury rosyjskiej – wygłaszał odczyty na uniwersytecie i w wielu miastach Polski. Jednocześnie poświęcił się swojemu życiowemu powołaniu – literaturze. Opublikował w prasie lwowskiej dwie krótkie powieści – Trzy minuty po trzeciej oraz Rozkaz 94, oraz liczne szkice krytyczne, a w 1937 ukazała się jego pierwsza dojrzała powieść – Aecjusz, ostatni Rzymianin, która zdobyła nagrodę Polskiej Akademii Literatury.

Po wybuchu II wojny światowej, w styczniu 1940 roku, został aresztowany za działalność kontrrewolucyjną (argumentem miały być opinie o Rosji w jego krytyce literackiej). W radzieckich więzieniach przebywał do roku 1941, kiedy zwolniony na mocy układu Sikorski-Majski trafił do polskiej ambasady w Kujbyszewie. Jako attache prasowy pracował tam do wiosny 1943 roku. Przez Teheran, Damaszek pojechał do Jerozolimy, gdzie w roku 1943 ukończył powieść Srebrne orły.

Nie był to jeszcze koniec jego wojennej tułaczki. Na wezwanie rządu emigracyjnego przybył do Londynu, a w rok później wyjechał aż do Meksyku, aby pracować tam w polskiej ambasadzie. Po latach mówił, że wybrał Amerykę Środkową także po to, aby napisać tam powieść o jej historii. Kiedy rząd w Meksyku zerwał relacje dyplomatyczne z rządem polskim na uchodźstwie – Parnicki pozostał w Ameryce jako rezydent.

Część druga już za tydzień!

Gadologia stosowana, część 2

Czy wiecie, że niektóre gady, płazy i ryby posiadają „trzecie oko” umiejscowione na ciemieniu? Skąd się wzięło? Do czego służy? Czy węże mogę patrzeć w dwóch kierunkach?

gadologia3Inny rodzaj badań prowadzi się metodami immunocytochemicznymi, dzięki czemu można stwierdzić, kiedy w obrębie organizmu pojawia się określony hormon. Na szkiełko z przygotowaną, wcześniej tkanką aplikuje się przeciwciało, które łączy się z antygenem. Następnie, za pomocą przeciwciała drugiego rzędu, które łączy się z powstałym kompleksem wizualizuje się reakcję – określa się, czy hormon już pojawił się na tym etapie rozwoju zarodka.

Lista opublikowanych przez zespół dr hab. Weroniki Rupik z Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach jest imponująca. Dzięki ich badaniom otrzymaliśmy między innymi szczegółowy opis rozwoju nadnercza u zaskrońca (będący podstawą sporych rozmiarów monografii, napisanej w języku angielskim), rozwój gruczołu tarczycowego (u zaskrońca i jaszczurki), pokrycia ciała (u zaskrońca), rozwoju mięśni (u jaszczurki). Analiza różnicowania rozwoju naskórka zarodków gadów prowadzona jest we współpracy z Profesorem Rogerem H. Sawyerem z Department of Biology, University of South Carolina USA oraz Dr. Eraqi Radwan Ragab Khannoon z Fayoum University – Faculty of Science – Zoology Department. Badania nad rozwojem mięśni prowadzone są we współpracy z zespołem prof. Małgorzaty Daczewskiej z Zakładu Biologii Rozwoju Zwierząt Uniwersytetu Wrocławskiego. Kolejna badania dotyczą rozwoju trzustki oraz rozwoju języka i narządu Jacobsona u obu tych gatunków. Narząd Jacobsona (łac. organum vomeronasale) zwany także narządem przylemieszowym jest narządem zmysłu, służącym rozpoznawaniu substancji chemicznych, jest więc narządem powonienia. Analiza procesów rozwojowych języka gadów prowadzona jest we współpracy z zespołem prof. dr hab. Hanna Jackowiak z Zakładu Histologii i Embriologii Zwierząt Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
Z zespołem badawczym z Uniwersytetu Śląskiego współpracuje także dr hab. Krzysztof Jasik ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego. Z pokrycia ciała gadów pobiera się kleszcze i roztocza, które przenoszą pasożyty, a następnie analizuje się patogeny, które w nich się znajdują.

gadologia4Kolejnym ważnym osiągnięciem zespołu jest odnalezienie zęba jajowego. To charakterystyczna struktura przejściowa, niezbędna do opuszczenia jaja, które musi zostać nacięte. Młody zaskroniec opuszcza skorupkę przez kilka godzin, a następie – najprawdopodobniej – traci ów ząb. Jednak anatomia gadów kryje w sobie jeszcze więcej tajemnic i niezwykłości. Jedną z nich jest siatkówka oka, która jest jednym z elementów zegara biologicznego. Inne ośrodki mechanizmu zegara biologicznego znajdują się w podwzgórzu oraz w szyszynce.

Niezwykłe jest także „oko ciemieniowe” zwane też „trzecim okiem”, które gady mają umiejscowione na górze czaszki. Jest wyposażone w soczewkę i siatkówkę, i przykryte powłoką ciała. Pełni ono funkcję kompasu, być może odczytuje pole magnetyczne ziemi i reaguje na światło spolaryzowane oraz promieniowanie podczerwone (czyli pomaga w odczuciu temperatury). Nie wiadomo, czy generuje obraz, być może taką funkcję pełniło w przeszłości. Gadzie „trzecie oko” jest pozostałością po ewolucyjnych „przodkach”. lecz możemy się tylko domyślać, jak wyglądało miliony lat temu.

Do takich badań potrzebna jest benedyktyńska cierpliwość. Ogromną trudność sprawia specyficzne ułożenie narządów u gada oraz – w przypadku zarodków – ich rozmiar. Na wczesnych etapach rozwoju narządy są zaledwie zawiązkami, trudnymi do odnalezienia oraz opisania.

Do anatomicznych badań procesów rozwojowych zwierząt wykorzystuje się tak zwane „gatunki modelowe”, i tak dla ssaków jest nim mysz. Gady nie posiadają jak na razie jednego takiego gatunku, być może stanie się nim właśnie Zaskroniec zwyczajny.

Gadologia stosowana, część 1

Embriologia Zaskrońca zwyczajnego, którego możemy spotkać w trakcie letniej, górskiej wędrówki, kryje w sobie znacznie więcej tajemnic, niż się pozornie wydaje.

gadologia1Zespół badawczy kierowany przez dr hab. Weronikę Rupik z Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska zajmuje się badaniem rozwoju zarodkowego gadów, wpisując się w ponad dwudziestoletnią historię poznawania embriologii tych zwierząt na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach. Jaszczurka zwinka (Lacerta agilis) oraz Zaskroniec zwyczajny (Natrix natrix) są pospolitymi gatunkami występującymi w naszym kraju, a z drugiej – to właśnie ten zespół jako pierwszy przeprowadza badania podstawowe dotyczące dotyczące rozwoju zarodkowego tych gadów. Są jedyną taką grupą badawczą w Polsce oraz jedną z nielicznych w Europie i na świecie. Embriologia gadów jest rzadko uprawiana, przede wszystkim z powodu słabej dostępności materiału, trudności związanymi z hodowlą oraz brakiem przewodników metodycznych niezbędnych do prowadzenia badań.

Pamiętajmy, że wszystkie zwierzęta należące do tej grupy są w Polsce pod prawną ochroną, a zatem przed rozpoczęciem badań trzeba otrzymać odpowiednie zgody. Niezwykle trudno jest uzyskać żywe zarodki w hodowli, a okres ich intubacji jest stosunkowo długi. Nie istnieją też żadne przewodniki ani instrukcje objaśniające procedury takich badań. Zespół dr hab. Weroniki Rupik przeciera ścieżki, którymi podążą kolejne grupy – to oni eksperymentują, ustalają reguły, tworzą metodykę. Swoje doświadczenia przedstawiają w monografiach i artykułach publikowanych w wysoko punktowanych zagranicznych czasopismach naukowych.

Badanie rozpoczyna się od pozyskania odpowiedniego okazu zapłodnionych samic. Zajmuje się tym doktor Robert Maślak z Uniwersytetu Wrocławskiego. Zespół posiada zgodę na zajmowanie się co najwyżej dwiema samicami rocznie z każdego z dwóch gatunków. Problem polega na tym, że rozwój zarodków w organizmie zwierzęcia zależy od temperatury – obserwowane ocieplenie klimatu i anomalie pogodowe nastręczają wielu trudności. Składanie jaj odbywa się od połowy czerwca aż do września. Pomocne są przy tym tablice rozwojowe, opracowane przez nich samych dla Zaskrońca zwyczajnego.

gadologia2Odłowione samice składają jaja w laboratorium, po czym są wypuszczane w miejsce odłowu. Zapłodnione jaja trafiają do inkubatora, po 30 dniach pojawiają się młode zaskrońce, po 25-28 – młode jaszczurki. Nie wszystkie jaja są wykorzystywane do badań, pobiera się tylko tyle zarodków, ile jest koniecznie niezbędne do wykonania zaplanowanych procedur. Pozostałe są po około tygodniu, kiedy młode nauczą się same jeść, wypuszczane do lasu w miejsca skąd wcześniej odłowiono samice. Dzięki temu mają szansę na przetrwanie.

Niemożliwe jest badanie zarodków przed złożeniem jaj – taka procedura byłaby zbyt inwazyjna i z dużą pewnością doprowadziłaby do śmierci samicy i najprawdopodobniej także zarodków.

Rozwój zarodkowy gadów jest stosunkowo słabo poznany. Pobrane zarodki utrwala się, a następnie bada histologicznie, a więc analizuje się budowę tkankową poszczególnych narządów. Dzięki mikroskopowi świetlnemu, a także elektronowemu, transmisyjnemu i skaningowemu można obejrzeć a następnie opisać ich rozwój na każdym z etapów.

Część druga już za tydzień!

Kryptobioza niesporczaków, cześć 2

Jak ludzie mogą wykorzystać niezwykłe zdolności niesporczaków do przetrwania? Co sprawia, że organizmy mierzące około milimetra okazują się jednymi z najbardziej odpornych na szkodliwe warunki zwierząt na świecie?

niesporczaki7W 2007 roku profesor Ingemar Jönsson, szwedzki ekolog pracujący obecnie na uniwersytecie w Kristianstad, wysłał w kosmos (wraz z rosyjską misją FOTON-M3) cztery gatunki niesporczaków (w stanie wysuszonym). Tam, na orbicie naszej planety, dokonano szeregu badań i eksperymentów. Okazało się, że ani próżnia, ani promieniowanie kosmiczne, ani nawet pewne dawki światła słonecznego nie wpływają na te małe organizmy. (Na pełne światło solarne, czyli takie, które operuje na danym obiekcie bez żadnej osłony, zwłaszcza atmosferycznej, w niewielkim stopniu odporny był tylko jeden gatunek). Cysty ochraniają wodne niedźwiadki także przed wysokim ciśnieniem – nawet do 1200 atmosfer!

Od tego momentu zaczął się boom na badania tych niewielkich organizmów – w kosmos wyruszyły kolejne misje. Pomimo to na całym świecie jest obecnie kilkudziesięciu liczących się badaczy zajmujących się wodnymi niedźwiadkami i tylko kilku badających ich ultrastrukturę – należy do nich dr hab. Izabela Poprawa z Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, która zajmuje się oogonezą, czyli procesem rozmnażania niesporczaków.

Co sprawia, że są tak wytrzymałe? Tego niestety nie wiadomo. Badania, ze względu na ich niewielki rozmiar, są bardzo trudne. Jak na razie opublikowano genom jednego gatunku – Hypsibius dujardini, a nad kolejnym gatunkiem trwają badania, być może analiza dalszych danych przyniesie odpowiedzi na najważniejsze pytania. Wszystko bowiem wskazuje na to, że odpowiedzialny za ich niezwykłą wytrzymałość może być jakiś gen lub grupa genów. Odkrycie go byłoby niezwykle ważne.

niesporczaki3Jak dotąd wyniki badań prowadzone nad kryptobiozą niesporczaków pomogły stworzyć suche szczepionki, które nie wymagają przechowywania w niskich temperaturach. Wbrew pozorom to sprawa wielkiej wagi, bo w wielu miejscach na świecie, gdzie pomoc medyczna i humanitarna jest bardzo potrzebna, nie ma warunków na trzymanie medykamentów w lodówkach.

A do czego jeszcze można wykorzystać niesporczaki? Możemy puszczać wodze fantazji, ale kusząca jest przede wszystkim ich zdolność do kryptobiozy – „zawieszenia” życia. Załóżmy, że decyduje o tym gen, nazwijmy go roboczo „genem nieśmiertelności”, za pomocą którego można zmodyfikować DNA człowieka. Niekoniecznie sam gen miałby być ratunkiem dla nieuleczalnie chorych, ale skoro niesporczaki budzą się po kilkudziesięcioletniej drzemce niepostarzałe ani o jeden dzień – być może człowiek mógłby podobnie jak one przeczekać kilka dekad. Biorąc pod uwagę oszałamiający rozwój nauk medycznych należy spodziewać się, że już wtedy choroby, z którymi boryka się nasza cywilizacja, będą uleczalne. Ów „gen nieśmiertelności” sam w sobie budzi ogromne nadzieje na przedłużanie biologicznego życia ale wciąż jest to tylko sfera naszej fantazji i marzeń.

W swoją pierwszą misję kosmiczną niesporczaki wyruszyły niespełna dziewięć lat temu. Biorąc pod uwagę jak trudne i czasochłonne są badania tych niewielkich organizmów – to bardzo niewiele. I należy zakładać, że jeszcze nas zaskoczą.

Kryptobioza niesporczaków, cześć 1

Zaczęło się od tego, że pewien Szwed wystrzelił je w kosmos. Okazało się, że te niespore organizmy są w stanie przeżyć warunki próżni i promieniowanie kosmiczne. Oto najprawdopodobniej najbardziej wytrzymałe zwierzęta na ziemi.

niesporczaki2Niesporczaki zwane również wodnymi niedźwiadkami (water bears) są bezkręgowcami, z grubsza podobnymi do niedźwiedzia. Tyle tylko, że mają osiem nóg i mierzą nie więcej niż półtora milimetra. Jak to się już nieraz w nauce okazywało – ogromny potencjał tkwi w tym, co najmniejsze. Zwierzęta z typu Tardigrada mają zdolności do kryptobiozy, czyli przechodzenia w stan życia utajonego. Zatrzymują czynności życiowe, aby przetrwać niesprzyjające warunki. Ta cecha sprawa, że interesują się nimi biolodzy, fizycy i kosmologowie.

O niesporczakach opowiada nam dr hab. Izabela Poprawa z Katedry Histologii i Embriologii Zwierząt Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Te małe organizmy narażone na niskie temperatury tworzą cysty przetrwalnikowe (kriobioza) – „podwijają” odnóża, głowę, kurczą się, a wytwarzane przez nie krioprotektanty sprawiają, że zamarzające płyny ciała nie tworzą kryształów, które mogłyby zniszczyć komórki. Nie mogą co prawda usunąć ze swojego systemu całej wody, ale to wystarcza, aby przetrwały temperaturę bliską zera absolutnego (- 272 stopnie Celsjusza).

Cysty tworzą także nicienie i wrotki, to reakcja organizmów na niekorzystne warunki środowiska. Niesporczaki są w tym jednak mocno wyspecjalizowane, mogą przetrwać naprawdę skrajne warunki.

niesporczaki4Ich metabolizm spada niemal do zera, to stan bardziej efektywny niż hibernacja, gdyż niesporczaki nie starzeją się w trakcie kryptobiozy. Można powiedzieć, że to takie małe „śpiące królewny”. W temperaturze -50 stopni Celsjusza mogą przeżyć nawet kilka lat. Co ważne, cysty przetrwalnikowe tworzą także w trakcie wysychania (anhydrobioza). Udokumentowano 20 letni okres przetrwania niesporczaków w stanie wysuszonym. Istnieje również doniesienie o 120 latach przetrwania niesporczaka, Włosi odzyskali te niezwykłe żyjątka z mchu zasuszonego ponad wiek wcześniej, jednak nie można tego uznać za pewnik gdyż nie wiadomo w jakich warunkach był przechowywany mech i czy w międzyczasie nie był nawadniany. Po ustaniu niekorzystnych warunków niesporczaki wybudzają się z kryptobiozy i rozpoczynają aktywne życie.

Zanim wrócimy do kosmicznych podbojów niesporczaków powiedzmy jeszcze trochę o nich samych. Są bardzo drobne – mierzą od 50 mikrometrów do 1200 mikrometrów (mikrometr to jedna milionowa metra, równa się 10 do 6 m, czyli 0, 000 001 × 1 m), a zatem od 0,05 do 1,2 milimetra. Badanie tych organizmów nastręcza zatem ogromnych trudności, obserwować można je tylko używając mikroskopu stereoskopowego.

niesporczaki6Żyją praktycznie wszędzie – w morzu, w wodzie słodkiej, w mchach, porostach, a nawet w źródłach siarkowych. Są roślinożerne, ale zdarzają się wśród nich także drapieżniki. Na razie opisano ponad 1100 gatunków tych bezkręgowców, ale prawdopodobnie może ich być nawet do 10 000 gatunków. Typ Tardigrada dzieli się na trzy gromady: Eutardigrada, Heterotardigrada oraz Mesotardigrada. Z tą trzecią gromadą wiąże się ciekawa historia.

Należy do niej tylko jeden gatunek – Thermozodium esakii, znaleziony w roku 1937 w gorących źródłach siarkowych w pobliżu Nagasaki w Japonii. Niestety – preparat z okazem zaginął, a miejsce występowania (jedyne opisane stanowisko) zostało zniszczone przez trzęsienie ziemi. Po trzęsieniu tym trzęsieniu ziemi nie udało się odnaleźć osobników wspomnianego gatunku. Obecnie status taksonomiczny tej gromady jest niepewny i być może zostanie ona zlikwidowana.

Część druga już za tydzień!

Faunatycy

Jeśli znajdują zwłoki w lesie, zabierają je ze sobą. W zaciszu poddają ciała magicznym procesom, preparują je i ożywiają. Ich pracownia przypomina laboratorium szalonego naukowca. Wypełniają je słoje z formaliną i gabloty pełne eksponatów. Oto Faunatycy.

faunatycy2Gdy okazy nie trafiają na wystawę, stają się pomocami dydaktycznymi dla studentów zoologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Faunatycy hodują boa dusiciele, w akwarium żyją ślimaki wodne oraz przedziwne ryby przypominające węże, jest też ropucha aga, straszyki, modliszki i kilka krabów pustelników.

Sporo czasu członkowie koła spędzają w terenie. Pozyskiwanie owadów jest czasochłonne, bez względu na zastosowaną metodę. Można używać czerpaka, albo pułapki, a także chwytać pojedynczo wcześniej upatrzone gatunki. W nocy z kolei stosuje się odpowiednio podświetlony ekran. Owady są stosunkowo łatwe do wypreparowania: każdy okaz nabija się na szpilce lub nakleja na kartonik i suszy w cieplarce. Tylko większe egzemplarze pozbawia się wnętrzności i uzupełnia watą. Chyba że są to mszyce, które trzeba wygotować w kilku odczynnikach, pozbawić wnętrzności i rozłożyć na szkiełku mikroskopowym. Fiolka z naftalenem zabezpiecza zbiory przed zgubnym wpływem szkodników. Ostatnim, ale bodaj najważniejszym etapem jest odpowiednie opisanie: każdy okaz musi posiadać informację o czasie, miejscu i osobie, która dokonała znaleziska, a także nazwę gatunkową. Zamknięte w gablotach owady pokazuje nam przewodniczący Faunatyków Arkadiusz Imiela oraz opiekun naukowy Koła – doktor Łukasz Depa.

faunatycy1Zajmują się nie tylko preparowaniem. Są jednym z najprężniej rozwijających się kół naukowych na Uniwersytecie Śląskim – prowadzą badania naukowe i publikują ich rezultaty. Ze względu na profil zainteresowań pracowników Katedry Zoologii bliskie są im owady i wokół tej gromady stawonogów koncentrują swoje badania. Jednym z ważniejszych projektów Koła było badanie owadów uwięzionych i zamkniętych w żywicach drzew iglastych. Polegało ono na zbieraniu fragmentów żywicy z zatopionymi okazami i porównywaniu zbioru z listą gatunków żyjących w danym miejscu. Pozwoliło to stwierdzić, że pewne zależności ekologiczne w obrębie określonego ekosystemu maja odzwierciedlenie w owadach zatopionych w żywicy.

Najczęściej wyjeżdżają w Beskid Niski, gdzie udało im się stwierdzić kilka nowych dla tej krainy gatunków (a więc takich, których występowania nie stwierdzono wcześniej w tym rejonie). Ponieważ szacuje się, że na świecie nie odkryto jeszcze od 5 do 30 milionów gatunków owadów (podczas gdy dotąd opisano około miliona) możliwe, że któremuś z członków uda się przyczynić do rozwoju entomologii opisując jeden z nich. Szanse na to wzrosną, gdyby udało się pojechać w niezbadane dotychczas rejony świata.

Najnowszym projektem jest badanie morfologicznie podobnych gatunków prostoskrzydłych, mrówek i pluskwiaków. Na przykład samice niektórych gatunków koników polnych są niemal identyczne, wyglądem i budową ciała różnią się za to, choć dyskretnie, samce. Trzeba zatem na poziomie genetycznym przeanalizować podobieństwa, co być może pozwoli stwierdzić, czy gatunki te są rzeczywiście odrębne i jak wielkie są w istocie różnice między nimi.

faunatycy3Badania takie są dość skomplikowane – znaleziony materiał doprowadza się do mechanicznego rozpadu komórek, następnie za pomocą odczynników, w specjalnych laboratoryjnych warunkach, izoluje się z nich DNA a następnie uzyskuje sekwencje fragmentów odcinków DNA. Ostatnim i najważniejszym etapem jest porównywanie uzyskanych wyników.

Wyniki swoich badań członkowie koła prezentują na konferencjach naukowych (postery zdobią ściany ich pracowni) a także publikują w punktowanych czasopismach, między innymi w „Acta entomologica silesiana”. Zajmują się także popularyzacją nauki – biorą udział w Nocy Biologów (w tym roku przygotowali kilka spotkań) oraz w Jarmarku Wiedzy. Faunatycy wciąż szukają nowych członków, ludzi z pasją. Cały czas się rozwijają – jest ich około dwudziestu i dzielą się na kilka sekcji, zajmujących się entomologią, preparatyką, paleozoologią, histoanatomią. To jeden z lepszych okresów w historii Koła, trwającej już półtora dekady.

Życiodajna matryca, część 2

Inżynieria tkankowa i medycyna regeneracyjna są wielką nadzieją dla wielu chorych. Dzięki biologii, genetyce, naukom medycznym i technicznym coraz bardziej powszechne są zabiegi odtwarzania fragmentów organizmu za pomocą komórek macierzystych.

Istnieją dwa sposoby na pozyskanie komórek macierzystych z organizmu człowieka – z krwi pępowinowej w trakcie porodu (i wtedy bankuje się je w odpowiednich warunkach na długie lata), albo z ciała dorosłego. W tym drugim przypadku pobiera się je najczęściej z talerza kości biodrowej.

matryca_3Są trzy możliwe kierunki przeszczepu – kiedy z komórek wyhodujemy potrzebny organ i przeszczepimy go do własnego organizmu (to przeszczep autologiczny), kiedy przeszczepimy go do innego organizmu reprezentującego ten sam gatunek (przeszczep allogeniczny, możliwy jedynie wtedy, gdy występuje tzw. zgodność tkankowa, i kiedy przeszczepimy go do organizmu reprezentującego inny gatunek, czyli do zwierzęcia (to przeszczep ksenogeniczny, stosowany niezwykle rzadko i przede wszystkim w celach badawczych).

Rozpatrzmy przykład nowotworu krwi, czyli białaczki. Kiedy zachorujemy potrzebujemy przeszczepu zdrowych tkanek. Najlepsza jest do tego krew pępowinowa, a jeśli jej nie posiadamy – potrzebujemy komórek pobranych ze szpiku kostnego, które na szczęście tworzą linię komórek krwi. Potrzebujemy dawcy, bo nie możemy użyć własnego szpiku, gdyż ten nosi już piętno nowotworu! Pamiętamy głośny przypadek Adama „Nergala” Darskiego, lidera formacji Behemoth, który znalazł dawcę dzięki Fundacji DKMS. Przeszczep dał muzykowi drugie życie i całkowity powrót do zdrowia, a fakt, że był celebrytą spowodował medialne nagłośnienie jego przypadku, wskutek czego do fundacji zgłosiło się wielu nowych dawców.

Wracając do szpiku kostnego. Znajdują się w nich także pluripotencjalne komórki macierzyste, mające charakter zarodkowy (to jak gdyby „pamiątka” po tym etapie życia człowieka) – i są nadzieją współczesnej medycyny. Można je w warunkach laboratoryjnych namnożyć i poprzez dodawanie odpowiednich substancji aktywujących określone geny, przekształcić w określony typ komórki.

Jakie części ciała możemy odtwarzać dzięki takiej metodzie? Przede wszystkim skórę – przydatną na przykład w przypadku rozległych oparzeń. Buduje się także jelita – na rurkach biodegradowalnych hoduje się fragment nabłonka jelita, który wszczepia się do organizmu, w miejsce tego, które zostało poddane resekcji. Dzięki temu nie występuje ryzyko odrzutu.

Podobnie leczyć można skutki zawału mięśnia sercowego – specjalnie przygotowane komórki macierzyste wstrzykuje się w chore miejsce, zmienione zawałem, które zostaje odbudowane. Problemy sprawia jeszcze regeneracja gałki ocznej (zwłaszcza siatkówki), mózgu, układu nerwowego, całego serca, nerki – przede wszystkim ze względu na skomplikowaną budowę tych narządów.

Badania prowadzone na jelitach owadów, wijów i skorupiaków prowadzone przez dr hab. Magdalenę Rost-Roszkowską w Katedrze Histologii i Embriologii Zwierząt na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach są niezwykle ważne, bowiem znacznie prościej bada się organizmy o mniej skomplikowanej budowie ciała. Są łatwiejsze do znalezienia i hodowania, niektóre z nich odgrywają też pewną rolę w gospodarce. Ustalenia będące efektem tych badań można implementować w medycynie.

matryca_4Co ciekawe: niektóre komórki można od-różnicować z powrotem do stanu komórek macierzystych, a następnie ponownie zróżnicować do formy innej tkanki. Tak robi się z hepatocytami wątroby, czy fibroblastami skóry właściwej, które przekształca się w pierwszej kolejności w komórki macierzyste, te namnaża się, a następnie różnicuje w dowolny typ komórki ciała. To o tyle ważne, że o wiele prościej i taniej jest pobrać komórki z wątroby, niż ze szpiku kostnego. Ostatnio odkryto, że komórki mezenchymatyczne miazgi zębowa ósemek (i wszystkich niewyrzniętych zębów człowieka) bardzo łatwo podlegają od-różnicowaniu w komórki macierzyste. Mówi się nawet, że jeśli kiedykolwiek dojdzie do klonowania człowieka – stanie się to właśnie dzięki ósemkom. Może więc nie są one aż tak niepotrzebne, jak to się wydaje? Może warto zastanowić się przed pochopną ich resekcją?

Na razie hodowanie zapasowych organów „na wszelki wypadek” jest niemożliwe, przede wszystkim ze względu na problemy z ich przechowywaniem i wysokie koszty.

Trudno nie popadać w optymizm, kiedy myśli się o „mokrej”, biologicznej odmianie transhumanizmu. Komórki macierzyste są ukrytą wewnątrz naszych ciał matrycą do budowania samych siebie od nowa, oczywiście przy udziale biologii i medycyny. Istnieje też potencjalnie możliwość wyhodowania nowych, lepszych organów, ale to już zadanie dla genetyków.

Badania nad komórkami macierzystymi są niezwykle ważne, ale i budzą wiele kontrowersji. Pamiętajmy o Tomie Lincolnie i jemu podobnych, bohaterach filmu Wyspa (reż. M. Bay, USA 2005), którzy sklonowali siebie po to, aby w każdej chwili mieć swobodny dostęp do „magazynu” swoich organów. To jak na razie science fiction, ale nauka często przegania ekstrapolacje pisarzy.

Zobacz artykuły opublikowane przez zespół dr hab. Magdaleny Rost-Roszkowskiej w prestiżowym czasopiśmie naukowym PLOS ONE:
Structure and Ultrastructure of the Endodermal Region of the Alimentary Tract in the Freshwater Shrimp Neocaridina heteropoda (Crustacea, Malacostraca)
Cell Death in the Epithelia of the Intestine and Hepatopancreas in Neocaridina heteropoda (Crustacea, Malacostraca)