Dr Andrzej Boczarowski oraz mgr Dawid Surmik wraz z zespołem odkryli skamieniałe naczynia krwionośne sprzed 247 milionów lat. Sylwetkę i zainteresowania naukowe mgr. Surmika zaprezentowaliśmy w numerze majowym „Gazety Uniwersyteckiej UŚ” [8 (238)/2016]. O przełomowych badaniach opowiedział także dr Boczarowski podczas wyprawy członków redakcji naszego czasopisma do Krasiejowa.

Dr Andrzej Boczarowski pod amficeliasem (Amphicoelias fragillimus), największym dinozaurem, jaki chodził po Ziemi

Park Nauki i Rozrywki w położonym na Opolszczyźnie Krasiejowie jest trzecim obiektem tego typu zaprojektowanym, sfinansowanym oraz prowadzonym przez Stowarzyszenie „Delta”, które stawia sobie za cel edukację i promocję nauki poprzez rozrywkę. Najstarszy z trzech JuraParków powstał w 2004 roku w Bałtowie w województwie świętokrzyskim wokół tzw. Czarciej Stopki, zachowanego śladu stopy drapieżnego allozaura, który według przekazów ludowych miał zostawić sam Szatan.

– W folklorze świętokrzyskim czy mazowieckim diabeł nie ma kopyt, a raczej kurze łapy. To prawdopodobnie etnograficzne świadectwo tego, że ludność Gór Świętokrzyskich musiała od wieków natrafiać na dobrze zachowane, trójpalczaste tropy dinozaurów – tłumaczył dr Boczarowski.

Oczywiście niewyobrażalne było wówczas przypisanie ich powstania jakimkolwiek czynnikom naturalnym, np. zwierzętom, a więc ludzie byli pewni, że tylko nieczyste siły mogły odcisnąć w twardych skałach takie ślady. Zainteresowanie paleontologów tym rejonem Polski okazało się zbawienne dla jego mieszkańców. Zanim odkryto tam ślady dinozaurów, zlikwidowano PGR-y, podupadł także lokalny przemysł, Bałtów i okolice dotknęło więc bezrobocie. Pomysł zbudowania parku edukacyjno-rozrywkowego związanego z dinozaurami okazał się korzystny dla lokalnej społeczności.

– Rozmowy w gronie kolegów naukowców stały się inspiracją dla lokalnego biznesmena Piotra Lichoty, który postanowił wyłożyć kapitał na budowę pierwszego w tej części świata parku jurajskiego – wspomina początki inicjatywy dr Boczarowski. Zachęceni niespodziewanym sukcesem przedsięwzięcia (200 tys. zwiedzających w pierwszym roku działalności) ludzie skupieni wokół Stowarzyszenia „Delta” nie tylko rozbudowali obiekt w Bałtowie, ale także otworzyli drugi park – tym razem w Solcu Kujawskim. Tamtejszy JuraPark działa od 2009 roku, a udział w jego zaprojektowaniu miał nieżyjący już niestety absolwent Uniwersytetu Śląskiego mgr Karol Sabath.

– Bez Karola, który był naszym studentem, nic ważnego, co dotyczyło dinozaurów, wydarzyć się w Polsce nie mogło – wspomina dr Boczarowski, dlatego piękne muzeum w Solcu Kujawskim nosi dzisiaj jego imię. Park w Krasiejowie działa z kolei od roku 2010 i powstał na terenach należących wcześniej do kopalni iłu.

JuraPark wchodzi w skład Parku Nauki i Rozrywki, którego drugim ważnym ogniwem jest Park Nauki i Ewolucji Człowieka. Obiekt w Krasiejowie to obecnie 40 ha zagospodarowanych turystycznie (znajdują się tam m.in. kąpielisko, oceanarium i tzw. Tunel Czasu – kino o długości 300 m, w którym jeździ się specjalnym pociągiem). W parku zwiedzający mogą podziwiać 240 rekonstrukcji dinozaurów i innych zwierząt kopalnych. Wszystkie modele są wykonywane w skali 1:1 od początku do końca ręcznie w pracowniach artystycznych Stowarzyszenia „Delta”. Wśród nich są także repliki notozaurów i tanystrofów – w szczątkach tych zwierząt mgr Surmik i dr Boczarowski odkryli naczynia krwionośne sprzed 247 milionów lat. To ogromna sensacja w świecie nauki, ponieważ z dinozaurów czy innych zwierząt kopalnych zachowują się zazwyczaj fragmenty kości. Odnalezienie całego szkieletu zawsze jest sensacją w środowisku naukowym.

– Znaleźliśmy zachowane zmineralizowane tkanki miękkie, w co początkowo nikt z nas nie wierzył, i to w dodatku w materiale sprzed prawie ćwierć miliarda lat! Trafiło nam się coś niesamowitego – mówi dr Boczarowski.

Nasz przewodnik wraz z mgr. Surmikiem i innymi naukowcami zaangażowanymi w ten projekt są prekursorami działań naukowych na polu tafonomii molekularnej. Dziedzina ta wypełnia lukę pomiędzy biologią a paleontologią. Pierwsza zajmuje się organizmami żywymi od momentu zapłodnienia do śmierci, druga opisuje z kolei skamieniałe szczątki organizmów i ślady życiowe zachowane w osadach skorupy ziemskiej. Tafonomia bada więc losy pośmiertne organizmów od momentu śmierci biologicznej do chwili ich pogrzebania w osadzie. Badana pod tym kątem materia organiczna narażona jest nieustannie na współczesne zabrudzenia, co wymusza zachowanie wysokiej sterylności podczas analiz.

– Środowisko naukowe w pierwszej kolejności sprawdza wiarygodność takich wyników, upewniając się, że nie doszło do kontaminacji, czyli zabrudzenia współczesnym materiałem biologicznym – tłumaczy dr Boczarowski. Próbki zostały poddane różnym żmudnym, interdyscyplinarnym analizom, które ostatecznie potwierdziły zakładane tezy spójnymi wynikami. Przełomowość badań wiąże się również z tym, że metody stosowane w fizyce ciała stałego zostały użyte tutaj do badań ewolucjonistycznych.

– W tym względzie naszym bohaterom pomogły zarówno nowoczesna aparatura, jak i nowatorskie podejście do zagadnienia – powiedział prof. dr hab. Jacek Szade, kierownik Zakładu Fizyki Ciała Stałego UŚ.

– Do badań została wybrana korowa, najbardziej zbita część kości zawierającej naczynia krwionośne. Następnie wycinek kości został umieszczony w urządzeniu pracującym w prawie idealnej próżni, a do tego ablacyjnie, jonowo, została usunięta część tej kości. Dopiero w tak wykonanym „okienku” wykonano analizę, co zapobiegło kontaminacji. Wyniki konsultowaliśmy z naszymi amerykańskimi kolegami, a sterylność tych badań zyskała przychylność naukowców na całym świecie – relacjonuje dr Boczarowski. Rozmówca dodaje także, że próbek rozbudzających apetyt paleontologów, a okazujących się w ostatecznym rozrachunku kontaminacją, było wcześniej wiele, na czele z najsłynniejszą: znalezionym na Dominikanie bursztynem z uwięzionym w środku owadem, który napiwszy się krwi dinozaura, przechował jego DNA. – Pomysł na scenariusz był rewelacyjny, stąd powodzenie i sukces kasowy serii filmów Jurassic Park. Dr Boczarowski nie jest jednak wielbicielem popkulturowych wyobrażeń dinozaurów mających niewiele wspólnego z naukowymi rekonstrukcjami, które można zobaczyć chociażby w JuraParku w Krasiejowie.

– Proszę przypomnieć sobie choćby welociraptory: w rzeczywistości dorosłemu człowiekowi sięgałyby do pasa – wyraźnie zaznacza nasz przewodnik. – Zaprojektowany przez naukowców i artystów tyranozaur z Krasiejowa spogląda na wprost – odpowiada nasz gospodarz. – Te monstra miały zdolność trójwymiarowego widzenia.

Skoro jednak prawdopodobieństwo zachowania się szczątków kopalnych kręgowców jest jak jeden do miliona, to jak możliwe są tak dokładne ich rekonstrukcje?

– Kiedy znajdujemy kości, niepotrzebny jest nam cały szkielet. Ciała kręgowców cechują się symetrią dwuboczną, co oznacza, że wystarczy jedna kończyna z każdej pary, połówka czaszki czy kręgu, aby odtworzyć resztę – ripostuje dr Boczarowski. – Jeśli mam skrajne ogniwa ewolucyjne, to zrekonstruowanie ogniwa pośredniego jest dla nas zazwyczaj kwestią geometrii i wiedzy. Dodatkowo pojedyncze zwierzę pozostawia po sobie miliony śladów działalności życiowej: tropów, jaj, odchodów, gniazd, śladów ugryzień i żerowania – to wszystko mocno uzupełnia informacje o jego życiu.

Park jurajski w połączeniu z możliwościami rekonstrukcji prowadzą nieuchronnie do pytania o możliwość sklonowania dinozaurów, które pada bardzo często w rozmowach dr Boczarowskiego z dziennikarzami.

– Nie, nie sklonujemy dinozaurów, ponieważ nie mamy oryginalnego materiału genetycznego. Zazwyczaj DNA starsze niż 100 tys. lat jest poważnie zniszczone, a bombardowane przez promieniowanie kosmiczne, które szatkuje długołańcuchowe cząsteczki, zmienia się w „chemiczną sałatkę”. Dzisiaj jeszcze nie znamy technologii pozwalającej „posklejać” to DNA i uzyskać taką jego ilość, aby cokolwiek z niego sklonować. Mamy jednak DNA niedźwiedzi jaskiniowych i mamutów sprzed 40 tys. lat oraz DNA neandertalczyka sprzed prawie 400 tys. lat. Inne badania okazów pochodzących z lodów Grenlandii wskazują na jeszcze starsze DNA, bo sprzed 900 tys. lat, ale być może to wszystko. Nie wiemy, czy można liczyć na starsze. Wydaje się, że moglibyśmy przywrócić do dzisiejszego ekosystemu mamuty, ptaka dodo, może wilka tasmańskiego lub kilka innych, niedawno wymarłych zwierząt. To prawdopodobnie tylko kwestia metod i czasu, bo badania genetyczne będą się wciąż rozwijały – wyjaśnia dr Boczarowski. Pamiętajmy jednak, że dinozaury żyły dziesiątki milionów lat temu.

Niektórym naukowcom udało się wyhodować „uwstecznione ewolucyjnie” kury. Raczej chodzi tutaj o stymulowanie wzrostu tzw. atawizmów, czyli cech utrwalonych po przodkach. Czasem rodzą się ludzie z ogonami, węże z nogami czy delfiny z tylną parą nóg. Embriony kurczaków mogą mieć na pewnym etapie rozwoju ogon i zęby. Jedna mała mutacja przywołuje do akcji geny uśpione od milionów lat. Zazwyczaj zmutowane w ten sposób zarodki kur nie klują się i obumierają na późnym etapie wzrostu. Okazuje się, że tak uśpione geny można pobudzić do działania. Matthew Harris dokonał stymulacji genu kodującego czynnik wzrost zębów i wyhodował kurczaka z zębami. Podobne wyniki uzyskał Hans Larsonn z Uniwersytetu McGill, który utrwalił ogon u kurczaków i zajmował się przebudową skrzydeł. Dzięki metodzie badawczej zwanej evo-devo (ang. evolutionary developmental biology) można „podsłuchiwać” geny, co polega na ich oznakowaniu oraz ustaleniu, kiedy i jak są aktywne oraz za co odpowiedzialne. Wiemy, że kury są blisko spokrewnione z teropodami – drapieżnymi dinozaurami, co niektórych badaczy, takich jak słynny paleontolog Jack Horner, skłania do podejmowania prób swoistego ewolucyjnego „cofania” ptaków do dinozaurowego etapu rozwoju, a raczej ich genetycznej modyfikacji. W istocie współczesne ptaki to bezzębne, bezogoniaste, w większości latające dinozaury. W Chinach niedawno znaleziono zachowane szczątki tyranozauroida (Yutyrannus)… niemalże w pełnym upierzeniu oraz z pierzastą grzywą wokół głowy. Nie mamy już wątpliwości, że dinozaury i ptaki stoją bardzo blisko siebie na drzewie ewolucyjnym. Czy powinniśmy przywracać minione gatunki do ekosystemu?

– Osobiście z akceptacją takich zamiarów mam dylemat – opowiada dr Boczarowski – ponieważ „czasy istnienia pewnych organizmów już wybrzmiały”.

Krasiejowski JuraPark jest jednym z niewielu unikalnych muzeów na świecie, na którego terenie znajdują się czynne wykopaliska. Do Krasiejowa przyjeżdżają pasjonaci paleontologii z całego świata – i być może odwiedzają miejsce, które jest kolebką wszystkich dinozaurów! To właśnie tutaj warszawski profesor Jerzy Dzik z Polskiej Akademii Nauk kilkanaście lat temu odkrył słynnego silezaura (jego nazwa łacińska to Silesaurus opolensis), którego dopiero później sklasyfikowano jako pradinozaura, a więc przodka dinozaurów. To sprawia, że znaleziska krasiejowskie są jeszcze bardziej interesujące. Czy tutaj rozpoczęła się ewolucja dinozaurów? Jeżeli nie, to i tak silezaur jest obiektem jednej z najbardziej aktywnych debat naukowych na świecie – podsumowuje dr Andrzej Boczarowski.