Celem wystawy pt. „Przegląd bezkręgowców” było pokazanie zwiedzającym olbrzymiej różnorodności świata zwierzęcego pod względem kształtów, barw, różnorodnych typów budowy oraz kierunków rozwoju. Wystawa zaskakiwała zwiedzających bogactwem form oraz uświadamiała, że różne organizmy o kształtach pozornie „niezwierzęcych” są rzeczywiście zwierzętami, że ich budowa jest w zasadzie prosta i podobna do budowy zwierząt wyżej zorganizowanych. Wystawa pokazywała przykłady bezkręgowców „typowo książkowych” ale także mniej znanych.

Wszystkie eksponaty wystawiennicze zostały odpowiednio spreparowane. Uwidoczniono budowę i cechy charakterystyczne zwierząt. Przy każdym eksponacie widniała etykieta z nazwą oraz z informacjami dotyczącymi rozmieszczenia gatunku oraz środowiska życia. Poza eksponatami na wystawie zamieszczono plansze, rysunki, fotografie i modele. Na planszach zostały omówione takie zagadnienia jak: budowa wybranych gatunków zwierząt, cykle rozwojowe, przemiana pokoleń, sposób pobierania pokarmu oraz ciekawe dane z biologii gatunku. Rysunki i fotografie ilustrowały wygląd zewnętrzny zwierzęcia. Były pomocne przede wszystkim przy prezentowaniu zwierząt małych, mniej widocznych dla zwiedzających. Przy zwierzętach większych o skomplikowanej budowie morfologicznej, pozwalały na dokładniejsze pokazanie budowy oraz jej wyjaśnienie. Cała wystawa była utrzymana w stylu muzealnym, to znaczy wszystkie eksponaty zostały umieszczone w szklanych gablotach.

Źródło:

Materiały archiwalne MiIZ PAN

3. Zależność pomiędzy strukturą układu tchawkowego a wielkością ciała u chrząszczy. 

Realizowany przez M. Raś i dr hab. D. Iwan.

W ramach projektu realizowany jest grant wewnętrzny: Zależność pomiędzy strukturą układu tchawkowego a wielkością ciała u chrząszczy.

            Wyjaśnienie zjawiska gigantyzmu u owadów występujących w karbonie i permie opiera się na hipotezie twierdzącej, że ograniczona wielkość ciała owadów wynika z budowy układu tchawkowego będącej skutkiem zmiany zawartości tlenu w atmosferze (Kaiser et al. 2007, Harrison et al. 2010). Według Kaiser et al. (2007) wraz ze wzrostem rozmiarów ciała owada system tchawkowy zajmuje coraz większą przestrzeń wewnątrz ciała (wzrost allometryczny), co szczególnie widoczne jest w przypadku biodra odnóży.

            Celem zaproponowanego projektu jest zweryfikowanie wyżej zaprezentowanej hipotezy w oparciu o badania przeprowadzone za pomocą mikrotomografu komputerowego (http://www.skyscan.be/products/1172.htm). Urządzenie to pozwala na zbudowanie modelu trójwymiarowego struktur wewnętrznych u owadów. W związku z tym możliwe jest zbadanie objętości całego systemu tchawkowego odnóży oraz objętości samych odnóży u badanych chrząszczy.

W czerwcu 1960 roku Instytut Zoologii PAN otworzył wystawę poświęconą problemowi ewolucji kręgowców. W 1963 roku w Przeglądzie Zoologicznym ukazała się praca pt. „Warszawskie Muzeum Zoologiczne w nowej szacie”, w której Z. Fedorowicz opisał wystawę:

„(…) Na wstępie wita wchodzących duża reprodukcja jednego z dzieł malarstwa renesansowego, przedstawiającego stworzenie świata według wersji biblijnej. Środkiem obrazu biegnie napis: »Jeszcze do XIX stulecia mniemano, że gatunki zwierząt i roślin są niezmienne oraz że wszystkie zwierzęta powstały jednocześnie w postaci dzisiejszej«. W wejściu, na wprost widza umieszczona jest spirala ilustrująca stopniowy rozwój świata zwierzęcego z tablicami przedstawiającymi kolejne ukazywanie się wszystkich typów kręgowców. Duży napis poucza, że życie na ziemi trwa już około 1 miliarda lat.

Cała pierwsza sala poświęcona jest zagadnieniom anatomii porównawczej kręgowców oraz ekspozycji ssaków. Mamy więc przedstawione w rysunkach drzewo rodowe strunowców i drzewo rodowe ssaków, stopniowy rozwój czaszki od krągłoustych do małp, pochodzenie płetw parzystych, rolę płetw i ogona u ryb, wyjście kręgowców na ląd. Dalej idą tablice oraz preparaty anatomiczne ilustrujące stopniową ewolucję i zróżnicowanie funkcji odnóży, ewolucje czaszki, a zwłaszcza jej puszki mózgowej, różne typy uzębienia. Wypchane okazy stekowców, workowców, owadożernych, nietoperzy, drapieżnych, dzika, gryzoni i małp dopełniają całości tej wystawy. Na środku sali wisi czaszka słonia i wypchany orangutan.

Kolejna duża sala poświęcona jest dalszym zagadnieniom anatomii porównawczej kręgowców oraz ekspozycji płazów i gadów. Na kilku tablicach pokazano schematy oddychania u ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków. Obok widzimy schematy budowy serca i krążenia krwi u wszystkich kręgowców. Dalej przedstawiono budowę jaj i błony płodowe bezowodniowców i owodniowców. Na środku sali umieszczono mapę geograficznego rozprzestrzenienia płazów i gadów.

Ekspozycja płazów zawiera drzewo rodowe, schemat budowy anatomicznej, oddychania i rozmnażania oraz okazy wszystkich grup systematycznych płazów w naturze (…) lub na fotografiach. Ekspozycja gadów obejmuje drzewo rodowe z uwzględnieniem form żyjących i kopalnych, budowę anatomiczną gadów w ogóle, a szkieletów wielkich gadów wymarłych w szczególności. Gady wymarłe pokazane są na fotografiach rekonstrukcji oraz w dwóch dużych modelach plastycznych (…). Dwie duże gabloty wypełnione są okazami gadów krajowych i egzotycznych. Uzupełnieniem ekspozycji stały się rysunki przedstawiające różne postawy gadów pierwotnych i ssakokształtnych oraz czworonożnych ssaków, rozwój ewolucyjny czaszek, jak również budowy skóry w związku z zagadnieniem termoregulacji i stałocieplności. Przy wejściu do tej sali umieszczone są tablice przedstawiające pochodzenie ptaków od gadów (…). Wewnątrz sali całą górną połowę jej lewej ściany zajmuje drzewo rodowe ptaków. Poniżej umieszczono schemat budowy anatomicznej ptaka oraz powiększone zdjęcie fotograficzne niektórych gatunków oraz ich gniazd. Duża gablota z okazami nóg ptasich pokazuje związek budowy nogi ze środowiskiem i funkcją (nogi służące do pływania, brodzenia, grzebania, łażenia po pniach, utrzymywania się na gałęzi, chwytania zdobyczy). Większe i mniejsze gabloty zawierały wypchane okazy ptaków krajowych i egzotycznych.

Boczna sala poświęcona została rybom. Przy wejściu umieszczono tablicę z różnymi postaciami ryb, drugą ilustracją próby życia nawodnego u ryb (ryby dwudyszne), powiększone zdjęcia rafy koralowej z krążącymi na jej tle rybami oraz fotografie różnych form. W sali znajdujemy przede wszystkim drzewo rodowe ryb, zdjęcia fotograficzne ryb głębinowych, modele płaszczki i rekina oraz okazy różnych gatunków ichtiofauny (…).”

2. Przystosowanie chrząszczy z rodziny Tenebrionidae do życia na pustyni a budowa układu oddechowego.

Projekt realizowany przez dr. hab. D. Iwana i M. Raś.

Projekt dofinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach Działalności Upowszechniającej Naukę, umowa Nr 1239/P-DUN/2014

Zbiory zoologiczne Muzeum i Instytutu Zoologii PAN obejmują jedna z największych w skali europejskiej kolekcję ornitologiczną liczącą około 40 tysięcy okazów ptaków, około 9 tysięcy jaj i około 400 gniazd. Unikalny i historyczny zbiór jaj obejmuje lęgi ponad 500 gatunków ptaków. Materiały pochodzą m.in. z Ameryki Południowej, Afryki, Europy, Azji, Australii. Kolekcje zebrane przez polskich naukowców i przyrodników takich jak A. Branicki, J. Czaki, B. Dybowski, W. Godlewski, M. Jankowski, K. Jelski, J. Kalinowski, J. Sztolcman, S. Zieliński stanowią cenny materiał do badań o charakterze: systematycznym, faunistycznym, ekologicznym, zoogeograficznym, ewolucyjnym i molekularnym. Do najstarszych okazów w zbiorze zalicza się lęgi ptaków zagrożonych wyginięciem m.in. pijawnika Pluvianus aegyptius (materiał z 1864 roku z Afryki, kolekcja A. Branicki i A. Waga), orła Aquila heliaca (materiał z 1868 roku z Europy, kolekcja A. Branicki), kośnika Opisthocomus hoazin (materiał z 1869 roku z Ameryki Południowej, kolekcja K. Jelski), Penelope marail (materiał z 1870 roku z Ameryki Południowej, kolekcja K. Jelski), Halcyon pileata (materiał z 1887 roku z Azji, kolekcja J. Kalinowski). Pod względem zoogeograficznym na uwagę zasługują lęgi gatunków zagrożonych wyginięciem zebrane m.in. na Grenlandii (np. biegacz Calidris maritima, materiał z 1873 roku), Nowej Zelandii (np. kiwi Apteryx australis), Kamczatce (np. rycyk Limosa limosa, materiał z 1883 roku; świerszczak Locustella certhiola, śnieguła Plectrophenax nivalis), Wyspie Beringa (np. długodziób Mergus serrator, ogorzałka Aythya marila, nurzyk Uria lomvia – materiał z 1882 roku), w Syrii (np. sęp Aegypius monachus, materiał z 1889 roku) i Algierii (np. skowrończyk Chersophilus duponti i hubary Chlamydotis undulata). Na uwagę zasługują również historyczne materiały w postaci jaj gatunków zagrożonych wyginięciem zebrane na Syberii przez B. Dybowskiego i W. Godlewskiego np. krogulca Accipiter nisus, sieweczki Charadrius dubius, skowronka Alauda arvensis, świergotka Anthus richardi, puchacza Bubo bubo (materiały z 1872 roku). Zbiór obejmuje także okazy zróżnicowane pod kątem wielkości, form barwnych i wzorów na skorupkach. Na szczególną uwagę zasługują formy barwne jaj kukułki Cuculus canorus złożone w obcych gniazdach (w kolekcji ponad 80 jaj pochodzących z Niemiec, Polski i Anglii). Wiele jaj europejskich gatunków również zagrożonych wyginięciem przechowywanych jest razem z gniazdami np. trzciniak Acrocephalus arundinaceus, dzwoniec Chloris chloris, grubodziób Coccothraustes coccothraustes (materiał zebrany w 1921 roku), śwergotek Anthus spinoletta, gąsiorek Lanius collurio (materiał zebrany w 1924 roku).

Cyfryzacja cennych a zarazem niezwykle delikatnych zbiorów będzie stanowiła elektroniczną formę zabezpieczania. Ułatwi prace związane z katalogowaniem i systematyzacją okazów oraz przyczyni się do szybkiego upowszechnienia wiedzy na szeroką skalę. Procedury cyfryzacji wypracowane podczas prac nad kolekcją ptaków zostaną wykorzystane przy realizacji niniejszego projektu.

Dążenie do ucyfrowienia zbiorów muzealnych ułatwi korzystanie z kolekcji oraz będzie stanowiło formę zabezpieczania cennych eksponatów. Digitalizacja ułatwi prace związane z katalogowaniem i systematyzacją zbiorów oraz przyczyni się do pełniejszego wykorzystania zasobów muzealnych i ich udostępniania na szeroką skalę w „Wirtualnym muzeum”, a także usprawni wykonywanie kwerend oraz umożliwi pozyskiwanie danych na temat kolekcji bez fizycznego kontaktu osoby oglądającej z eksponatami, co ma znaczenie zwłaszcza w przypadku najstarszych i unikatowych zbiorów, wymagających specyficznych warunków przechowywania. Dzięki nowoczesnej cyfrowej prezentacji kolekcje muzealne MiIZ PAN będą mogły istnieć na platformie Specify a informacje o nich będą docierały do szerszego grona odbiorców. Tworzenie kopii cyfrowych narodowego dorobku przyrodniczego stanowi jeden z najważniejszych warunków zachowania go dla przyszłych pokoleń. Dodatkowo należy wspomnieć, iż zgodnie z zaleceniami ICOM/UNESCO digitalizacja zbiorów muzealnych i długookresowe przechowywanie zasobów cyfrowych jest jednym z czynników rozwoju współczesnego społeczeństwa.

            Mikrotomografia komputerowa umożliwia obrazowanie zarówno zewnętrznych jak i wewnętrznych elementów budowy badanego obiektu. Wielką zaletą tomografii jest możliwość "zajrzenia" do środka obiektu bez ingerencji.

            Mikrotomograf komputerowy działa na zasadzie radiografii Rentgenowskiej. Wykonuje  serię prześwietleń rentgenowskich. Każde ze zdjęć przedstawia mapę rozłożenia gęstości w badanym materiale (absorbcji promieni X) pod innym kątem (obiekt obracany jest po każdym zdjęciu o dany kąt). Skanowanie jest długotrwałym procesem i może zająć nawet 20 godzin.

            Aby uzyskać trójwymiarowe przekroje obiektu badań, seria zdjęć wykonanych podczas skanowania musi zostać poddana dalszej obróbce - rekonstrukcji. Proces ten polega na zastosowaniu zasady odwrotnej projekcji, gdzie na podstawie wielu zdjęć przedstawiających absorpcje promieni rentgenowskich przez badany obiekt pod różnymi (jednak znanymi) kątami rekonstruowany jest obraz 3D gęstości, składający się z voxeli (pikseli 3d).

            Tak zrekonstruowane obiekty mogą być poddawane dalszej analizie. Pobieranie różnego rodzaju pomiarów (odległości, powierzchnie, objętości i wiele innych) mogą być wykonywane zarówno w 2d jak i 3d. Można również mierzyć gęstość poszczególnych części obiektu.

            Badania porównawcze struktur zewnętrznych jak i wewnętrznych dzięki mikrotomografi przeprowadzane są bezinwazyjnie, umożliwia to pracę z bardzo cennymi materiałami jak okazy typowe lub bardzo rzadkie okazy muzealne. Dodatkowo raz zbadany obiekt może być przechowywany jako zestaw plików graficznych i służyć nieskończoną ilość razy do badań, bez konieczności sięgania po materiał muzealny.

Identification of avianclaws

 X-Ray microtomography as a tool for taxonomic investigations: prothoracic skeletal structure in some Tenebrionidae (Coleoptera). Annales Zoologici (Warszawa), 2013, 63(2): 381-391.

Realizacja: M. Kamiński i M. Raś (opiekun naukowy Iwan).

CETAF: Consortium of European Taxonomic Facilities

Jednym z przejawów bieżącej działalności CETAF jest Collections Policy Board. Jest to grupa robocza utworzona na poziomie kierowników zajmująca się problemami zarządzania kolekcjami przyrodniczymi. Misją CPB jest wypracowanie wspólnej polityki i strategii mającej na celu wymianę informacji oraz promowania najlepszych rozwiązań w ramach instytucji partnerskich w Europie.

GTI- Global Taxonomy Initiative, Poland (www.gti-polska.pl)

• Konwencja o Różnorodności Biologicznej, to międzynarodowe porozumienie przyjęte na Szczycie Ziemi w Rio de Janeiro, w 1992 roku.

Polska, podobnie jak wiele innych państw europejskich i światowych, podpisała i ratyfikowała Konwencję, uznając tym samym istotność ochrony bioróżnorodności, zrównoważonego użytkowania i sprawiedliwego podziału korzyści płynących z wykorzystywania zasobów biologicznych.

Globalna Inicjatywa Taksonomicznapowstała w ramach Konwencji o Różnorodności Biologicznej i działa na rzecz zapewnienia informacji potrzebnej do jej wdrażania, zwłaszcza Artykułu 7, dotyczącego identyfikacji i monitoringu. Oznacza to, między innymi, zajmowanie się problemami utrudniającymi wprowadzanie Konwencji w życie, czyli lukami w naszej wiedzy taksonomicznej. Problemy te, wynikające m. in. z niedostatecznej wiedzy taksonomicznej oraz zbyt małej liczby ekspertów, określa się mianem "przeszkód taksonomicznych". Globalna Inicjatywa Taksonomiczna powstała w celu usunięcia lub zmniejszenia tych przeszkód.

Zadaniem GTI jest gromadzenie informacji taksonomicznych na wszystkich poziomach bioróżnorodności (genetycznej, gatunkowej i ekosystemowej) i dla wszystkich organizmów – dla ułatwienia wprowadzania celów Konwencji w życie.

Jako Krajowy Punkt Kontaktowy ds. GTI w Polsce, w lutym 2007 roku, powołano Muzeum i Instytut Zoologii PAN (decyzja COP VIII/3).

KBMZZ – Krajowy Bank Muzealnych Zasobów Zoologicznych

Utworzony został przez 6 polskich instytucji naukowo-badawczych posiadających największe kolekcje przyrodnicze. Głównym celem działalności jest wzmocnienie i lepsze wykorzystanie potencjału badawczego polskich placówek naukowych i muzealnych zajmujących się pozyskiwaniem, długoterminowym przechowywaniem, zabezpieczaniem i opracowywaniem materiałów zoologicznych dla szeroko rozumianych badań taksonomicznych oraz związanych z nimi badań molekularnych, biochemicznych, fizjologicznych czy ekologicznych, znajdujących bezpośrednie zastosowania praktyczne.

KSIB – Krajowa Sieć Informacji o Bioróżnorodności

Celem Krajowej Sieci Informacji o Bioróżnorodności (KSIB) jest koordynacja, jako węzła krajowego, współpracy polskich placówek badawczych w ramach międzynarodowego systemu GBIF (Global Biodiversity Information Facility). KSIB jest obecnie największą w Polsce organizacją gromadzącą dane przyrodnicze, a zasoby danych dostępnych on-line wynoszą ponad 1.500.000 rekordów obrazujących bioróżnorodność Polski i wielu obszarów na całym świecie.

Do KSIB należy 27 instytucji członkowskich, reprezentowanych przez 33 jednostki naukowo-badawcze, a 4 instytucje i jedna organizacja pozarządowa współpracują z Siecią. W ramach sieci realizowany jest projekt „Mapa Bioróżnorodności Polski”, którego celem jest gromadzenie, przetwarzanie, integracja i udostępnianie danych o bioróżnorodności oraz tworzenie i doskonalenie Bazy Danych - zbioru zasobów informatycznych dotyczących bioróżnorodności, gromadzonych i udostępnianych poprzez Sieć.

Wpływ antropopresji na budowę morfologiczną owadów synantropijnych.

Projekt realizowany w współpracy z firmą (link do strony www.tedan.pl).

Zastosowanie mikrotomografu komputerowego oraz wykorzystanie technik 3D (wizualizacji trójwymiarowej) do modelowania struktur budowy wewnętrznej owadów synantropijnych jest przykładem zastosowania nowoczesnej techniki do analiz realnych zjawisk biologicznych zachodzących pod wpływem antropopresji, zarówno w skali długoterminowej, jak i krótkoterminowych działań związanych ze stosowaniem insektycydów. Dobór obiektów badań – gatunki synantropijne owadów (w tym Tenebrio molitor), uznawane za szkodniki – umożliwia rozszerzenie wnioskowania oraz pola wykorzystania wyników na obszar praktycznego ich zastosowania. Stosowanie nowoczesnych środków z grupy regulatorów wzrostu owadów jako insektycydów jest jednym z czynników presji jaką człowiek wywiera na owady synantropijne. Specyfika działania wyżej wymienionych środków, czyli wpływ na rozwój owada jest słabo zbadanym obszarem zmian wywoływanych przez człowieka na organizmy żywe występujące w bezpośredniej bliskości człowieka.

Bezpośrednia współpraca laboratorium mikrotomografii komputerowej (Muzeum i Instytut Zoologii Polskiej Akademii Nauk) z firmamą funkcjonującą w branży usług DDD („Sprzątanie Wnętrz Zakład D.D.D. Andrzej Skwirut”) pozwala na pozyskanie materiałów badawczych podczas zabiegów D.D.D. jak również bezpośredni transfer wiedzy pomiędzy jednostką naukową a przedsiębiorcami.

Wyngaard G. A., Hołyńska M., Schulte J. A. II. 2010. Phylogeny of the freshwater copepod Mesocyclops (Crustacea: Cyclopidae) based on combined molecular and morphological data, with notes on biogeography. Molecular Phylogenetics and Evolution 55: 753–764.

W analizach ewolucji słodkowodnego, pantropikalnego rodzaju Mesocyclops, łączono cechy molekularne i morfologiczne lub przeprowadzano analizy rozłączne. W analizie “łączonej” gatunki Starego Świata tworzą grupę monofiletyczną, a przedstawiciele Nowego Świata grupę parafiletyczną. Topologia ta różni się od wyników wcześniejszych analiz morfologicznych. Testy typu ‘constraint’, zastosowane do porównania poziomu wsparcia dla trzech alternatywnych hipotez filogenetycznych z poprzednich analiz morfologicznych, poparły topologię analizy łączonej (= monofilię gatunków Starego Świata).

Iwan D. 2010. Pedinini, Platynotina (Insecta, Coleoptera, Tenebrionidae). Collection Faune de Madagascar, Vol. 93, IRD, QUAE MNHN, Paris et Montpellier, 178 pp.

Zaprezentowano wyniki badań taksonomicznych malgaskich chrząszczy z podplemienia Platynotina. Hipoteza o filogenezie tej grupy zakłada 3 monofiletyczne gałęzie: pierwsza skupia rodzaje Zidalus Mulsant et Rey i Anchophthalmops Koch, druga endemiczny rodzaj Lechius Iwan, a trzecia endemiczną grupę 8 rodzajów "melanocratoid". Ogółem Platynotina Madagaskaru liczy 37 gatunków należących do 11 rodzajów. Przedstawiono opisy osobników dorosłych oraz znanych postaci młodocianych. Omówiono bardzo rzadkie zjawisko żyworodności zachodzące u chrząszczy opracowanej grupy.

Tomaszewska W. 2010. Rhyzobius Stephens, 1829 (Coleoptera, Coccinellidae), a revision of the world species. Fauna Mundi, Vol. 2, Natura optima dux Foundation, Warszawa, 475 pp.

Monograficzne studium gatunków, drapieżnych biedronek z rodzaju Rhyzobius. Niektóre z nich, w różnych częściach świata oddają nieocenione usługi w walce biologicznej z roślinożernymi pluskwiakami. Opracowanie obejmuje rewizję systematyczną wszystkich gatunków, nazewnictwo i synonimikę; zestawienie danych biologicznych i zoogeograficznych; zawiera bogato ilustrowane redyskrypcje znanych oraz opisy nowych dla nauki gatunków (w sumie 104 gatunki w tym 42 nowe). Opracowanie stanowi podstawę do badań nad filogenezą plemienia Coccidulini.

Iwan D., Kubisz D., Tykarski P. 2012. Coleoptera Poloniae: Tenebrionoidea (Tenebrionidae, Boridae). Critical checklist, distribution in Poland and meta-analysis. University od Warsaw – Faculty of Biology, Natura optima dux Foundation, Warszawa, 480 pp.

Książka zawiera podsumowanie dotyczące występowania w Polsce chrząszczy należących do rodzin: Tenebrionidae i Boridae. Potwierdzona została obecność jednego gatunku należącego do Boridae oraz 73 gatunków należących do Tenebrionidae, 28 gatunków uznano za błędnie wykazane lub wymagające potwierdzenia. Zamieszczono zweryfikowane dane nomenklatoryczne dotyczące wszystkich omawianych taksonów. Dane dotyczące rozmieszczenia zostały opracowane na podstawie własnych badań oraz danych literaturowych, wraz z lokalizacjami podano koordynaty UTM (10 x 10 km) i mapy występowania. Dokonano metaanalizy umożliwiającej przedstawienie syntetycznych wyników dotyczących intensywności badań faunistycznych oraz występowania gatunków w poszczególnych częściach Polski z uwzględnieniem czynnika czasu. Publikacja stanowi podstawę uruchomienia bazy danych o chrząszczach występujących w Polsce – Coleoptera Poloniae.