Celem projektu jest rozpoznanie wzorców zmienności stabilnych izotopów poziomów odniesienia (δ13C i δ15N) dla frakcji białkowej w umiarkowanych ekosystemach lądowych: u roślin i ssaków roślinożernych. W szczególności głównym celem jest sprawdzenie, czy w obrębie zbiorowisk ekologicznych (roślin lub ssaków roślinożernych) w obrębie jednego ekosystemu może występować więcej niż jeden izotopowy poziom bazowy – co sugerują nasze wstępne dane. Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, oznaczałoby to, że w modelach przepływu izotopów należy uwzględnić kilka niezależnych poziomów bazowych, nawet dla pojedynczego ekosystemu. Podejście aktualizmu geologicznego w tym projekcie ma na celu sprawdzenie, które grupy współczesnych leśnych roślin i roślinożerców mają odmienne poziomy bazowe (np. grupy różniące się filogenezą, siedliskiem, fizjologią), jeśli w ogóle; i czy taka sytuacja wielu różnych poziomów jest powszechna w mikroekosystemach (np. różnych typach lasów). Finalnym celem jest wykorzystanie tych wzorców zmienności izotopowej we współczesnym systemie rośliny-roślinożercy, aby lepiej zinterpretować przepływ izotopów w zespołach kopalnych, ze szczególnym uwzględnieniem kolagenu kostnego – zazwyczaj jedynego materiału organicznego zachowanego w skamieniałościach.
Badania koncentrują się na lądowych ekosystemach strefy umiarkowanej, ponieważ takie ekosystemy są powszechne w europejskim zapisie czwartorzędowym (zwłaszcza lasy i stepy) i należą do większości paleoekosystemów badanych w Europie, Ameryce Północnej, Syberii, Beringii i Patagonii. Pochylamy się nas współczesnymi i kopalnymi ekosystemami z Polski: współczesnym lesie strefy umiarkowanej (Puszcza Białowieska), paleontologicznych zespołach leśnych z wczesnego i późnego holocenu (Jaskinia Perspektywiczna, Schronisko w Smoleniu III); i środkowowistuliańskim zespole stepowym (J. Perspektywiczna). Zespół późnoglacjalnej tundry (J. Perspektywiczna) zostanie dodany dla porównania. Metody projektu obejmują analizę stabilnych izotopów węgla i azotu w materiale roślinnym (białko, celuloza, lignina) i kolagenie kostnym roślinożerców. Materiał współczesny (Puszcza Białowieska) zostanie wykorzystany do udoskonalenia metodologii: ustalenia zmienności u roślin i roślinożerców; zrozumienia frakcjonowania izotopów węgla z tkanek roślinnych do kolagenu; oraz do przedstawienia złożoności przepływu izotopów węgla i azotu w sieci troficznej roślina-roślinożerca, gdzie Puszcza Białowieska jest modelem aktualistycznym. Materiał kopalny holoceńskiego ekosystemu leśnego zostanie wykorzystany do porównania bazowych poziomów izotopów kopalnych z dzisiejszymi oraz do sprawdzenia uniwersalności zmienności izotopowej wśród ekosystemów lasów strefy umiarkowanej. Zespoły plejstoceńskie zostaną wykorzystane do sprawdzenia zmienności izotopowych poziomów odniesienia w innych ekosystemach (step i tundra). Następnie wykorzystamy model przepływu C-N uzyskany dla współczesnego ekosystemu, aby lepiej interpretować zależności troficzne w zespołach kopalnych. Jednym z nowatorskich podejść jest analiza izotopów poszczególnych aminokwasach. Do tej pory zaledwie kilkukrotnie podejmowało ten temat w badaniach paleoekosystemach lądowych, głównie z perspektywy archeologicznej. Nowatorskie podejście obejmuje również: poszukiwanie sezonowych zmian izotopowych w roślinach; badanie lokalnego efektu Suessa poprzez analizy izotopowe słojów drzew; systematyczną analizę zmienności izotopowej między kopytnymi, gryzoniami i zajęczakami; i sama koncepcja istnienia kilku izotopowych poziomów odniesienia w obrębie jednego ekosystemu.
Znajomość poziomów odniesienia jest niezbędna do modelowania paleodiety opartego na izotopach. W szczególności znajomość zmienności poziomu/poziomów odniesienia jest kluczowa na etapie planowania badań – np. do określenia liczny próbek lub określenia, jaka zmienność taksonomiczna jest wystarczająca, aby dobrze reprezentować poziomy odniesienia. Modelowania paleoekologiczne są powszechne w badaniach czwartorzędu, szczególnie w ekologii dawnych człowiekowatych, wymarłych ssaków i ewolucji synantropizmu. Tego typu badania wymiernie skorzystają z wyników naszego projektu, podobnie jak ekologia izotopowa współczesnych ssaków, która stosuje te same metody modelowania. Projekt ma szczególne znaczenie dla paleontologii, archeologii, antropologii, nauk o środowisku, fizjologii roślin, fizjologii roślinożerców, biochemii, a pośrednio także dla paleogeografii i paleoklimatologii.
Akronim projektu: “Isobase”
Finansowanie: Narodowe Centrum Nauki, Program OPUS-29
Tytuł projektu: “Zróżnicowanie izotopowych poziomów odniesienia dla węgla i azotu w czwartorzędowych ekosystemach lądowych”
Streszczenie:https://projekty.ncn.gov.pl/index.php?projekt_id=644096
Kierownik projektu: Dr hab. Maciej T. Krajcarz (e-mail: mkrajcarz@twarda.pan.pl)
Termin składania aplikacji: 31.07.2026
Ogłoszenie wyników rekrutacji: do 31.08.2026
Początek stypendium: 01.10.2026
Czas zatrudnienia w projekcie NCN: 48 miesięcy
Stypendium: 5 000 zł brutto brutto miesięcznie stypendium naukowego NCN przez pierwsze 2 lata (do oceny śródokresowej); 6 500 zł brutto brutto miesięcznie stypendium naukowego NCN przez pozostałe 2 lata (po ocenie śródokresowej, pod warunkiem pozytywnego wyniku oceny śródokresowej)
Lokalizacja: Instytut Nauk Geologicznych PAN, Ośrodek Badawczyw Warszawie (ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa), Zespół GeoEko (https://www.ing.pan.pl/grupy-badawcze/zespol-badan-geoekologii-czwartorzedu)
Uwaga: Instytut Nauk Geologicznych PAN nie pokrywa kosztów relokacji do Polski/Warszawy, zakwaterowania ani kosztów życia. Kandydat musi być przygotowany finansowo na pokrycie tych kosztów.
Warunki przyznania stypendium naukowego zostały określone w Regulaminie przyznawania stypendiów naukowych NCN w projektach badawczych finansowanych ze środków Narodowego Centrum Nauki: ncn.gov.pl/sites/default/files/pliki/uchwaly-rady/2024/uchwala25_2024-zal1.pdf
Dodatkowe informacje:
Dr hab. Maciej T. Krajcarz (kierownik projektu): mkrajcarz@twarda.pan.pl.
Informacja RODO:
Zgodnie z art. 13 ust. 1 i ust. 2 ogólnego rozporządzenia o ochronie danych osobowych z dnia 27 kwietnia 2016 r. Instytut Nauk Geologicznych PAN informuje, że: