Zespół Modelowania Biogeosystemu (BIOGEO)

Koordynator:  dr hab. Jarosław Tyszka 

Instytut Nauk Geologicznych PAN

Ośrodek Badawczy w Krakowie

ul. Senacka 1, 31-002 Kraków

tel.  (48) 12 3705 200 ; 12 422-89-20 ; wew.: 216

(48) 12 3705 216

fax (48) 12 3705 205 ; 12 422-16-09

e-mail:  JarosławTyszka


       Interdyscyplinarny zespół badawczy BIOGEO zajmuje się procesami przyrodniczymi rozgrywającymi się na styku biosfery i geosfery. Szczególną uwagę zespół poświęca kopalnym i współczesnym środowiskom morskim mającym charakter wieloskalowy. Procesy te analizowane są w różnych skalach czasowo-przestrzennych i uwzględniają szeroki zakres zjawisk obejmujący te zachodzące w skali milisekund do skali dziesiątek, a nawet setek milionów lat oraz zjawiska obserwowane w przestrzeni od skali molekularnej do skali globalnej. To wieloskalowe podejście do przedmiotu badań jest dla zespołu kluczem do rekonstrukcji przeszłości i przewidywania przyszłych zmian w ekosystemach ziemskich. Badania oparte są na nowych i klasycznych metodach stosowanych in fossilio, in vivo oraz in silico. Mikroskamieniałości organizmów jednokomórkowych (bruzdnice i otwornice) są stosowane jako narzędzia do rekonstrukcji paleośrodowiskowych. Część badań oparta jest na aktualiźmie wykorzystywanym do poznania mechanizmów morfogenetycznych i biomineralizacyjnych u otwornic. Aparatura badawcza jest przeznaczona do hodowli, obserwacji i prowadzenia eksperymentów na żywych otwornicach. Badania in silico oparte są na modelowaniu systemu ziemskiego (geosystemu) stosowanego do symulacji procesów paleoklimatycznych i paleoceanograficznych. Zespół prowadzi również współpracę z informatykami w celu wdrożenia modeli morfogenetycznych i środowiskowych, które będę służyć do testowania wyników badań empirycznych.

 

                                                                

 

                                                                                                                               Źródło: Tyszka et al. 2019


Badania

  1. Mikropaleontologiczne wskaźniki paleośrodowiska
  2. Morfogeneza i biomineralizacja otwornic
  3. Modelowanie wieloskalowe otwornic
  4. Modelowanie systemu ziemskiego

Personel

Skład zespołu:

  1. mgr Karolina Godos - Technik
  2. mgr Jan Goleń - Technik
  3. dr Agata Jarzynka-  Specjalista ds. badaw.- techn.
  4. dr Igor Niezgodzki - Adiunkt
  5. dr Wiesława Radmacher - Adiunkt
  6.  dr hab. Jarosław Tyszka - Profesor ING PAN

Pracownie

  1.  Aktualistyczna Pracownia Eksperymentalna
  2.  Pracownia Modelowania Komputerowego

 

 

Publikacje (BioGeo)

2020

  • Goleń, J., Tyszka, J., Bickmeyer, U., & Bijma, J. (2020). SiR-actin-labelled granules in foraminifera: patterns, dynamics, and hypotheses. Biogeosciences17(4), 995-1011.
  • Klages, J.P., Salzmann, U., Bickert, T., Hillenbrand, C.-D., Gohl, K., Kuhn, G., Bohaty, S.M., Titschack, J., Müller, J., Thomas Frederichs, T., Bauersachs, T., Ehrmann, W., van de Flierdt, T., Pereira, P.S., Larter, R.D., Lohmann, G., Niezgodzki, I., Uenzelmann-Neben, G., Zundel, M., Spiegel, C., Mark, C., Chew, D., Francis, J.E., Nehrke, G., Schwarz, F., Smith, J.A., Freudenthal, T., Esper, O., Pälike, H., Ronge, T.A., Dziadek, R. (2020). Temperate rainforests near the South Pole during peak Cretaceous warmth. Nature, 580(7801), 81-86.
  • Radmacher, W., Kobos, K., Tyszka, J., Jarzynka, A., & Arz, J. A. (2020). Palynological indicators of palaeoenvironmental perturbations in the Basque-Cantabrian Basin during the latest Cretaceous (Zumaia, northern Spain). Marine and Petroleum Geology112, 104107.
  • Radmacher, W., & Uchman, A. (2020). Oxygen as a factor controlling palynological record: An example from the Cenomanian–Turonian transition in the Rybie section, Polish Carpathians. Marine and Petroleum Geology112, 104067.

2019

  • Frontalini, F., Losada, M. T., Toyofuku, T., Tyszka, J., Goleń, J., de Nooijer, L., ... & Ikuta, T. (2019). Foraminiferal ultrastructure: a perspective from fluorescent and fluorogenic probes. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences124(9), 2823-2850.
  • Goleń, J., Tyszka, J., Bickmeyer, U., & Bijma, J. (2019). Dynamics and organization of actin-labelled granules as a rapid transport mode of actin cytoskeleton components in Foraminifera. Biogeosciences Discussions, 1-25.
  • Niezgodzki, I., Knorr, G., Tyszka, J., & Lohmann, G. (2019, January). Extremely low seasonality in the Late Cretaceous Arctic Ocean simulated by the Earth system model. In Geophysical Research Abstracts (Vol. 21).
  • Niezgodzki, I., Tyszka, J., Knorr, G., & Lohmann, G. (2019). Was the Arctic Ocean ice free during the latest Cretaceous? The role of CO2 and gateway configurations. Global and planetary change177, 201-212.
  • Radmacher, W., Niezgodzki, I., Tyszka, J., Mangerud, G., & Pearce, M. A. (2019). Palynology vs. model simulation: oceanographic reconstruction of incomplete data from the Cretaceous Greenland–Norwegian Seaway. Newsletters on Stratigraphy.
  • Stap, L. B., Knorr, G., Sutter, J., Niezgodzki, I., & Lohmann, G. (2019, January). Modeled difference between the Oligocene and Miocene Antarctic ice sheet. In Geophysical Research Abstracts (Vol. 21).
  • Tyszka, J., Bickmeyer, U., Raitzsch, M., Bijma, J., Kaczmarek, K., Mewes, A., ... & Janse, M. (2019). Form and function of F-actin during biomineralization revealed from live experiments on foraminifera. Proceedings of the National Academy of Sciences116(10), 4111-4116.

2018

  • Bojanowski, M. J., Ciurej, A., Haczewski, G., Jokubauskas, P., Schouten, S., Tyszka, J., & Bijl, P. K. (2018). The Central Paratethys during Oligocene as an ancient counterpart of the present-day Black Sea: Unique records from the coccolith limestones. Marine Geology403, 301-328.
  • Nagai, Y., Uematsu, K., Chen, C., Wani, R., Tyszka, J., & Toyofuku, T. (2018). Weaving of biomineralization framework in rotaliid foraminifera: implications for paleoceanographic proxies. Biogeosciences15(22), 6773.
  • Vahlenkamp, M., Niezgodzki, I., De Vleeschouwer, D., Lohmann, G., Bickert, T., & Pälike, H. (2018). Ocean and climate response to North Atlantic seaway changes at the onset of long-term Eocene cooling. Earth and Planetary Science Letters, 498, 185-195.
  • Vahlenkamp, M., Niezgodzki, I., De Vleeschouwer, D., Bickert, T., Harper, D., Turner, S. K., ... & Pälike, H. (2018). Astronomically paced changes in deep-water circulation in the western North Atlantic during the middle Eocene. Earth and Planetary Science Letters484, 329-340.

2017

  • Barbacka, M., Pacyna, G., Kocsis, Á. T., Jarzynka, A., Ziaja, J., & Bodor, E. (2017). Changes in terrestrial floras at the Triassic-Jurassic Boundary in Europe. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology480, 80-93.
  • Komosinski, M., Mensfelt, A., Tyszka, J., & Goleń, J. (2017). Multi-agent simulation of benthic foraminifera response to annual variability of feeding fluxes. Journal of computational science21, 419-431.
  • Niezgodzki, I., Knorr, G., Lohmann, G., Tyszka, J., & Markwick, P. J. (2017). Late Cretaceous climate simulations with different CO2 levels and subarctic gateway configurations: A model‐data comparison. Paleoceanography32(9), 980-998
  • Niezgodzki, I., Knorr, G., Lohmann, G., & Tyszka, J. (2017, April). Impact of Northern Hemisphere polar gateways on the Arctic Ocean climate during the latest Cretaceous as simulated by an Earth System Model. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 19, p. 3220).
  • Radmacher, W., Tyszka, J., Mangerud, G., & Pearce, M. (2017, April). Dinoflagellate cyst biostratigraphy of the Upper Cretaceous succession in the sub-Arctic region. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 19, p. 7745).
  • Radmacher, W., Niezgodzki, I., Setoyama, E., Tyszka, J., Mangerud, G., Kaminski, M. A., ... & Lohmann, G. (2017, April). Freshwater forcing on the greenhouse Arctic climate in the Late Cretaceous: Implications from proxies and model simulations.In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 19, p. 7945).
  • Topa, P., Faber, Ł., Tyszka, J., & Komosinski, M. (2017). Modelling ecology and evolution of Foraminifera in the agent-oriented distributed platform. Journal of Computational Science18, 69-84.
  • Setoyama, E., Kaminski, M., & Tyszka, J., (2017). Late Cretaceous–Paleogene foraminiferal morphogroups as palaeoenvironmental tracers of the rifted Labrador margin, northern proto-Atlantic. Grzybowski Foundation Special Publication22, 179-220.
  • Vahlenkamp, M., Niezgodzki, I., De Vleeschouwer, D., Bickert, T., Harper, D., Lohmann, G., ... & Zachos, J. C. (2017, April). Astronomically paced middle Eocene deepwater circulation in the western North Atlantic. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 19, p. 15725).

2016

  • Jarzynka, A. (2016). Fossil flora of Middle Jurassic Grojec clays (southern Poland). Raciborski’s original material reinvestigated and supplemented. II. Pteridophyta. Osmundales. Acta Palaeobotanica56(2), 183-221.
  • Komosinski, M., Mensfelt, A., Topa, P., & Tyszka, J. (2016). Application of a morphological similarity measure to the analysis of shell morphogenesis in Foraminifera. In Man–Machine Interactions 4 (pp. 215-224). Springer, Cham.
  • Lohmann, G., Niezgodzki, I., Knorr, G., Tyszka, J., & Markwick, P. (2015, April). Climate sensitivity under present and Late Cretaceous background conditions. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 17).
  • Walliser, E. O., Lohmann, G., Niezgodzki, I., Tütken, T., & Schöne, B. R. (2016). Response of Central European SST to atmospheric pCO2 forcing during the Oligocene–A combined proxy data and numerical climate model approach. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology459, 552-569.  

2015

  • Jarzynka, A., & Pacyna, G. (2015). Fossil flora of Middle Jurassic Grojec clays (southern Poland). Raciborski’s original material reinvestigated and supplemented. I. Sphenophytes. Acta Palaeobotanica, 55(2), 149-181.
  • Lohmann, G., Niezgodzki, I., Knorr, G., Tyszka, J., & Markwick, P. (2015, April). Climate sensitivity under present and Late Cretaceous background conditions. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 17).
  • Niezgodzki, I., Knorr, G., Lohmann, G., & Tyszka, J. (2015, April). Impact of marine gateways on the Northern Hemisphere polar climate in the Late Cretaceous as simulated by an Earth System Model. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 17).
  • Radmacher, W., Mangerud, G., & Tyszka, J. (2015). Dinoflagellate cyst biostratigraphy of Upper Cretaceous strata from two wells in the Noegian Sea. Review of Palaeobotany and Palynology216, 18-32.
  • Tyszka, J., Raitzsch, M., Bijma, J., Höher, N., Bickmeyer, U., Rivera-Ingraham, G., ... & Travis, J. (2015, April). Morphogenetic role of F-actin meshwork in chamber formation: immunolabeling results from symbiont bearing benthic foraminifera. In EGU General Assembly Conference Abstracts (Vol. 17). 

2014

  • Barbacka, M., Bodor, E., Jarzynka, A., Kustatscher, E., Pacyna, G., Popa, M. E., ... & Ziaja, J. (2014). European Jurassic floras: statistics and palaeoenvironmental proxies. Acta Palaeobotanica54(2), 173-195.
  • Krupnik, J., Ziaja, J., Barbacka, M., Feldman-Olszewska, A., & Jarzynka, A. (2014). A palaeoenvironmental reconstruction based on palynological analyses of Upper Triassic and Lower Jurassic sediments from the Holy Cross Mountains region. Acta Palaeobotanica54(1), 35-65.
  • Radmacher, W., Tyszka, J., & Mangerud, G. (2014). Distribution and biostratigraphical significance of Heterosphaeridium bellii sp. nov. and other Late Cretaceous dinoflagellate cysts from the southwestern Barents Sea. Review of Palaeobotany and Palynology, 201, 29-40.
  • Radmacher, W., Pérez-Rodríguez, I., Arz, J. A., & Pearce, M. A. (2014). Dinoflagellate biostratigraphy at the Campanian-Maastrichtian boundary in Zumaia, northern Spain. Cretaceous Research51, 309-320

2013

  • Pawlowski, J., Holzmann, M., & Tyszka, J. (2013). New supraordinal classification of Foraminifera: Molecules meet morphology. Marine Micropaleontology, 100, 1-10
  • Setoyama, E., Radmacher, W., Kaminski, M. A., & Tyszka, J. (2013). Foraminiferal and palynological biostratigraphy and biofacies from a Santonian–Campanian submarine fan system in the Vøring Basin (offshore Norway). Marine and Petroleum geology, 43, 396-408.

2012

  • Hart M. B., Hudson W., Christopher W. Smart C. W., Tyszka J., (2012). A reassessment of 'Globigerina bathoniana' Pazdrowa, 1969 and the palaeoceanographic significance of Jurassic planktic foraminifera from southern Poland. Journal of Micropalaeontology 31(1): 97-109.
  • Topa P., Tyszka J., Bowser S. S., Travis J. L., (2012). DPD model of foraminiferal chamber formation: simulation of actin meshwork - membrane interactions. Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 669-678.
  • Tyszka J., (2012). Bartensteinites campanulatus nov. gen, nov. sp. - functional morphology of a new foraminiferal genus from the Albian of the Lower Saxony Basin. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen, Vol. 266 (3): 273-282

2011

  • Cetean, C.G., Setoyama, E., Kaminski, M.A., Neagu, T., Bubík, M., Filipescu, S., Tyszka, J., (2011). Eobigenerina, a cosmopolitan deep-water agglutinated foraminifer, and remarks on late Paleozoic to Mesozoic species formerly assigned to Pseudobolivina and Bigenerina. In: Kaminski, M.A., Filipescu, S. (Eds), Proceedings of the Eighth International Workshop on Agglutinated Foraminifera. Grzybowski Foundation Special Publication, 16, pp. 19-27.
  • Kaminski M. A., Cetean C. G., Tyszka J., (2011). Nomenclature to describe the transition from multiserial to uniserial chamber arrangement in benthic foraminifera. Journal of Micropalaeontology 30(1): 7-10.
  • Setoyama E., Kaminski M.A., Tyszka J., (2011). Late Cretaceous agglutinated foraminifera and implications for the biostratigraphy and palaeobiogeography of the southwestern Barents Sea. In: Kaminski, M.A., Filipescu, S. (Eds), Proceedings of the Eighth International Workshop on Agglutinated Foraminifera. Grzybowski Foundation Special Publication 6, pp. 251-309.
  • Setoyama, E., Kaminski, M.A., Tyszka, J., (2011). A study of Campanian agglutinated foraminifera from the Lomonosov Ridge, IODP Leg 302, ACEX, in the paleogeographic context of the Arctic. Micropalentology 57, no. 6: 507-530.
  • Topa, P., Tyszka, J., Bowser, S. S., & Travis, J. L. (2011, September). DPD model of foraminiferal chamber formation: simulation of actin meshwork–plasma membrane interactions. In International Conference on Parallel Processing and Applied Mathematics (pp. 588-597). Springer, Berlin, Heidelberg.

2010

  • Tyszka, J., Jach, R., Bubík, M., (2010). Recurvoides infernus: a new vent-related foraminifer from the Lower Toarcian black claystone of the Tatra Mountains, Poland. Acta Palaeontologica Polonica 55 (2): 333-342.