Pyłek – mały bohater wielkich badań

Zmiany klimatu, historia kultury, alergie wziewne, ochrona przyrody, a nawet poszukiwania ropy naftowej oraz śledztwa kryminalne – prowadzone w każdej z tych dziedzin badania miewają wspólny mianownik, niewidoczny gołym okiem. O możliwościach związanych z badaniami pyłku roślinnych opowiada PAP palinolog prof. Mirosław Makohonienko.

O tym, jak badać pyłki roślinne, sto lat temu podczas wykładu w Krystianii (obecnie – Oslo) opowiadał szwedzki badacz Ernst Jacob Lennart von Post. Od jego czasów metoda ta rozprzestrzeniła się na Europę i inne kontynenty i jest dziś powszechnie praktykowana. Pojawiają się też kolejne jej zastosowania – podkreśla Mirosław Makohonienko z Instytutu Geoekologii i Geoinformacji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Niewidoczny gołym okiem pyłek roślin każdy z nas może dostrzec: raz w roku, na wiosnę, kiedy całe ich skupiska – głównie pyłku sosny – gromadzą się wówczas na kałużach jako żółty nalot. „Niekiedy ludzie źle to oceniają mówiąc, że to +kwaśne deszcze+” – mówi prof. Makohonienko.

Choć są maleńkie (ich wielkość mierzy się w mikronach – tysięcznych częściach milimetra) to należą do jednych z ciekawszych form natury. Ich fantastyczne kształty i struktury, tworzące kolce, wypustki, brodawki, widać w najdrobniejszych szczegółach pod mikroskopem skaningowym (dającym obraz 3D). „To niesamowite, jakie piękne formy tworzy natura!” – podkreśla naukowiec.

pylek-biolog-pl„Choć tak drobne, ziarna pyłku pełnią w przyrodzie nieocenioną rolę – umożliwiają roślinom rozmnażanie płciowe. My sami korzystamy z ich dobroczynnej roli w sposób bezpośredni: zbierając owoce. Wydaje się jednak, że ze względu na obserwowane na całym świecie masowe ginięcie pszczół – zaczynamy mieć problem z tym ważnym procesem”- mówi prof. Makohonienko.

Świadomość, że pyłek jest bardzo ważny – dodaje – ludzie mieli najwyraźniej już w czasach starożytnych, np. w Chinach i rejonie Morza Śródziemnego, gdzie za pomocą pędzelków dokonywano sztucznego zapylania roślin.

Duża część ziaren pyłku nie trafia jednak na słupek rośliny, tylko unosi się w powietrzu, opada w przypadkowe miejsca, dostaje się do wody… W sprzyjających warunkach (zwykle beztlenowych, np. w środowisku wodnym lub silnie uwodnionym, na dnie jezior czy na torfowiskach), ziarna pyłku stają się bardzo wytrzymałe na procesy rozkładu. Mogą się odkładać – warstewka po warstewce – jak kartki papieru w książce.

To właśnie takie zabłąkane ziarna pyłku interesują niezbyt liczną grupę naukowców zwanych palinologami, dla których obecny w środowisku pyłek stanowi coś w rodzaju archiwum. „Ziarna pyłku stanowią wypadkową szaty roślinnej w danym miejscu. Dają uśredniony obraz tego, co znajduje się w otaczającym krajobrazie, i pozwalają stwierdzić, jak dany ekosystem wyglądał w minionych latach, setkach lat, tysiącach, a nawet miliony lat temu” – tłumaczy prof. Makohonienko.

Jak dodaje, w przypadku odległych okresów w historii jest to często jedyne źródło informacji o środowisku naturalnym. „Nie ma przecież źródeł pisanych, które by opowiadały, jak kilkaset albo tysiące lat temu wyglądały ekosystemy w Polsce czy Europie Środkowej. Najstarsze źródła pisane pochodzą z Sumeru i Egiptu i sięgają zaledwie trzech tysięcy lat przed naszą erą. Zwykle nie dotyczą opisów środowiska” – mówi.

Dysponując skutecznym narzędziem do czytania informacji o przeszłości palinolodzy dostarczają cennych danych ekspertom z innych dziedzin, np. archeologom. „Człowiek przekształca krajobraz: wycina lasy, zmienia skład drzewostanów, wprowadza nowe uprawy – a tym samym zmienia opad pyłkowy, który gromadzi się w osadach. Ziarna pyłku są więc niezależnymi dowodami, które pozwalają wnioskować na przykład na temat rozwoju osadnictwa na danym terenie. Możemy wyróżniać tzw. fazy osadnicze, wskazywać, kiedy człowiek był aktywny, a kiedy nie, i jak intensywnie działał w krajobrazie” – opowiada prof. Makohonienko.

Można też wnioskować na temat diety dawnych ludzi. Tak było w przypadku Oetziego, słynnej neolitycznej mumii zwanej też Człowiekiem Lodu, u którego przeprowadzono m.in. analizę treści żołądka. To pozwoliło ustalić, kiedy ten człowiek zmarł, a nawet to, z której strony Alp szedł – na którą. To praca prawie detektywistyczna – podkreśla ekspert.

Ponieważ skład szaty roślinnej odpowiada klimatowi, palinolodzy pozyskują informacje ważne dla studiów nad zmianami klimatu i przyszłych prognoz. „W okresach zimnych pojawia się roślinność tundrowa, a gdy robi się cieplej, zaczynają się pojawiać lasy: brzozowe, sosnowe, potem wielogatunkowe lasy liściaste. My – palinolodzy – umiemy to odczytywać. Robimy to na całej Ziemi, a wyniki wykorzystujemy do rekonstrukcji zmian klimatycznych, potrzebnych do oceny zmian klimatu w długiej perspektywie, w tym – przydatnych w dyskusji zjawiskiem określanym jako globalne ocieplenie” – mówi.

Jest też grupa ludzi, której pyłek nieprawdopodobnie utrudnia życie – alergicy. Do roślin, których ziarna pyłku najczęściej powodują alergiczny odczyn, należą np. trawy, pokrzywa czy brzoza. Badania pyłku prowadzone w ramach aeropalinologii pozwalają prognozować opad pyłkowy pod kątem alergenów i określać okresy mniej lub bardziej uciążliwe dla alergików. To pomaga lepiej funkcjonować i planować aktywność.

Badania pyłków wykorzystywane są nawet do analizy miodów – pozwalają sprawdzić, czy mają one deklarowany skład i nie zostały zafałszowane.

Analiza pyłkowa znajduje też zastosowanie w procesie śledczym, w tym w wyjaśnianiu morderstw, kiedy eksperci odczytują ślady na ubraniu, na butach, w samochodach, na oponach, na szczątkach ludzkich – mówi prof. Makohonienko, który sam uczestniczył w takich pracach.

Analiza pyłkowa stosowana jest nawet w poszukiwaniach złóż ropy naftowej. Firmy geologiczne, poszukując złóż, analizują m.in. skład warstw geologicznych pod kątem ich pochodzenia. Obecność osadów związanych z lasami namorzynowymi może wskazywać na istnienie złóż ropy naftowej. Właśnie dlatego kompanie naftowe zatrudniają palinologów, organizowane są też specjalne kursy pod kątem geologii poszukiwawczej.

Przez wiek istnienia analizy pyłkowej dokonał się w niej wielki postęp. Ekspert z UAM zauważa, że w Polsce istnieje problem z kształceniem w jej kierunku. „Jeśli chodzi o kształcenie, strategia państwa jest nastawiona na masowość: rocznie na danym kierunku kształci się po kilkadziesiąt-kilkaset osób. Palinologia nie potrzebuje szerokiego kręgu specjalistów, a jej nauka to studia elitarne, dla kilku-kilkunastu osób w jednym roczniku. To jednak za mało, aby otwierać kierunek kształcenia. To zaś oznacza, że na rynku nie będzie ekspertów w tej dziedzinie, a państwo traci wysokiej klasy specjalistów” – powiedział prof. Makohonienko.

Z okazji stulecia analizy pyłkowej Stowarzyszenie Archeologii Środowiskowej, Polskie Towarzystwo Botaniczne – Sekcja Paleobotaniczną i Sekcja Aerobiologiczną zorganizowały w Poznaniu X Sympozjum Archeologii Środowiskowej i Konferencję Polskiego Towarzystwa Botanicznego. Spotkanie potrwa do soboty 15 października.
PAP, Anna Ślązak, zan/ agt/, fot.biolog.pl