Zakład Bioróżnorodności Molekularnej prowadzi interdyscyplinarne badania nad zmiennością genetyczną, ewolucją i ekologią zwierząt oraz pierwotniaków. Integrujemy biologię molekularną, cytogenetykę, filogeografię, ekologię molekularną oraz nowoczesne metody terenowe. W centrum naszych zainteresowań znajdują się owady (szczególnie Orthoptera i Coleoptera), ptaki, a także pierwotniaki z rodzaju Paramecium, dla których utrzymujemy unikatową w skali międzynarodowej kolekcję żywych szczepów.
Zakład tworzy zespół wysokiej klasy specjalistów w zakresie biologii molekularnej, genetyki populacyjnej, cytogenetyki, ekologii ewolucyjnej, systematyki i nowoczesnych metod sekwencjonowania, co pozwala nam prowadzić projekty o charakterze zarówno podstawowym, jak i aplikacyjnym.
Nasze badania służą rewizjom systematycznym, lepszemu zrozumieniu relacji organizm–środowisko oraz ochronie bioróżnorodności.
Główne obszary badawcze
1. Ewolucja i cytogenetyka owadów (Orthoptera)
Badania filogenezy i zróżnicowania chromosomowego prostoskrzydłych z wykorzystaniem klasycznych i nowoczesnych metod cytogenetycznych.
2. Filogeografia i genetyka populacyjna bezkręgowców (Coleoptera)
Analizy populacyjne i filogeograficzne chrząszczy saproksylicznych i gatunków wskaźnikowych lasów naturalnych, z użyciem NGS, ddRADseq, SNP genotypowania i bioinformatyki.
3. Ekologia i ewolucja ptaków
Badania ptaków jako bioindykatorów zmian środowiskowych, wpływu roślin inwazyjnych i struktury siedlisk, a także hybrydyzacji w obrębie dzięciołów.
4. Systematyka, filogeneza i ekologia molekularna orzęsków (Paramecium)
Prace nad delimitacją gatunków, barkodingiem, zmiennością wewnątrzpopulacyjną i ko-ewolucją gospodarz–symbiont.
ZBM administruje unikatową kolekcją żywych szczepów z rodzaju Paramecium.
5. Bioróżnorodność mikro- i meiofauny
Badania metabarkodingowe i ekologiczne m.in. niesporczaków i mikrofauny siedlisk nadrzecznych.
Metody i infrastruktura
NGS/HTS, ddRADseq, SNP genotyping, metabarkoding DNA, analizy mikrobiomu, cytogenetyka (C banding, fluorochromy, FISH), nowoczesna aparatura terenowa (fotopułapki, termowizja, automatyczne rejestratory).
Zastosowania i wpływ
Wyniki badań Zakładu wspierają:
• rewizje taksonomiczne i delimitację gatunków,
• rekonstrukcję historii populacji i zasięgów,
• ocenę jakości siedlisk leśnych i nadrzecznych,
• planowanie ochrony gatunków i siedlisk,
• monitorowanie zmian środowiskowych z udziałem owadów i ptaków.
Zbiory i kolekcje
Zakład administruje jedną z największych kolekcji żywych linii Paramecium w Europie.
Ponadto ściśle współpracuje z Działem Zbiorów Naukowych, którego zasoby (ponad 2,18 mln okazów) wspierają projekty badawcze i dydaktykę.
Kształcenie, współpraca i popularyzacja
ZBM prowadzi praktyki, staże, szkolenia, wykłady, działania popularyzatorskie oraz współpracuje z licznymi ośrodkami krajowymi i zagranicznymi, uczestnicząc w projektach i konsorcjach naukowych.
Bartłomiej Surmacz
[email protected]
(48 12) 422-70-06 w. 41
Bartłomiej Kusal
[email protected]
422-80-00 w. 71
Marta Surmacz
[email protected]
422-70-06 w. 47
Maja Przybycień
[email protected]
422-70-06 w. 47
Naukowo‑dydaktyczna kolekcja żywych orzęsków z rodzaju Paramecium
Od ponad sześciu dekad w ISEZ PAN rozwijana jest jedyna w Polsce i jedna z nielicznych na świecie kolekcja żywych orzęsków Paramecium. Obejmuje ona ponad 1500 żywych szczepów pochodzących ze wszystkich kontynentów poza Antarktydą. W kolekcji znajdują się przedstawiciele kluczowych gatunków, m.in. P. aurelia, P. bursaria, P. caudatum, P. jenningsi, P. multimicronucleatum i
P. polycaryum.
Organizmy z rodzaju Paramecium należą do najważniejszych modeli badawczych biologii i nauk medycznych. Dzięki wyjątkowej różnorodności genetycznej i morfologicznej zgromadzonej w kolekcji stanowią niezastąpione źródło materiału referencyjnego w badaniach z zakresu:
- genetyki i genomiki,
- systematyki i filogenezy,
- biologii populacyjnej,
- biogeografii,
- ekologii mikroorganizmów.
Kolekcja wykorzystywana jest zarówno w projektach realizowanych w ISEZ PAN, jak i we współpracy krajowej oraz międzynarodowej. Pełni także ważną funkcję dydaktyczną - kultury Paramecium są regularnie używane podczas zajęć edukacyjnych, warsztatów oraz ćwiczeń laboratoryjnych prowadzonych w Instytucie i na uczelniach wyższych.
Kierownik zakładu
Dr hab. Sebastian Tarcz
[email protected]
(48 12) 422-70-06 w. 28
