Laboratorium Ekologii Behawioralnej i Ewolucyjnej

Laboratorium Ekologii Behawioralnej i Ewolucyjnej działa w ramach Katedry Przyrodniczych Podstaw Ochrony Środowiska. Kierownikiem laboratorium jest dr Monika Bukacińska.

Misja naukowa

Warsztat badawczy ekologii behawioralnej i ewolucyjnej łączy krótko- lub długoterminowe badania terenowe z analizą zebranych materiałów w laboratorium. Istotą ekologii behawioralnej i ewolucyjnej jest ewolucyjne podejście do badanych zjawisk przyrodniczych, a przedmiotem badań jest zmienność cech osobników i ich sukces reprodukcyjny.

Oferty Badawczo - Naukowe

oraz Edukacyjne

Oferty Badawczo - Naukowe oraz Edukacyjne

W przygotowaniu

Projekty Badawcze

Projekty Badawcze

Projekty Badawcze

W przygotowaniu

Misja laboratorium ekologii behawioralnej i ewolucyjnej

Laboratorium Ekologii Behawioralnej i Ewolucyjnej działa przy Zakładzie Ekologii Behawioralnej Instytutu Ekologii i Bioetyki. Warsztat badawczy ekologii behawioralnej i ewolucyjnej łączy krótko- lub długoterminowe badania terenowe z analizą zebranych materiałów w laboratorium. Istotą ekologii behawioralnej i ewolucyjnej jest ewolucyjne podejście do badanych zjawisk przyrodniczych, a przedmiotem badań jest zmienność cech osobników i ich sukces reprodukcyjny. Z tego względu jedną z podstaw warsztatu badawczego obu dziedzin stanowią metody biologii molekularnej. Laboratorium umożliwia wykorzystanie metod molekularnych w badaniach ekologicznych i behawioralnych. W Laboratorium prowadzona jest działalność naukowa oraz dydaktyczna dla małych grup studentów, min. ćwiczenia z „Metod molekularnych w ekologii i ochronie przyrody” dla studentów II stopnia Ochrony Środowiska, specjalizacji Monitoring Środowiskowy.

Bieżąca tematyka badawcza

Zakres bieżącej tematyki badawczej:

  • Poszukiwanie zależności między kondycją samicy i proporcją płci w lęgach (pierwotną i na krótko przed uzyskaniem lotności) przy różnych bieżących warunkach pokarmowych.
  • Określanie poziomu podobieństwa genetycznego w obrębie pary i jego wpływu na udatność lęgów i obecność zapłodnień poza parą (przygotowanie próbek DNA).
  • Badanie struktury genetycznej populacji mewy siwej (przygotowanie próbek DNA).

Podstawowe badania naukowe

Wykorzystanie technik molekularnych w badaniach ekologicznych, behawioralnych oraz ochronie ptaków:

  • izolacja DNA,
  • analiza jakościowa i ilościowa DNA,
  • identyfikacja płci ptaków techniką PCR,
  • przygotowanie próbek DNA do dalszych analiz.

Kierunki edukacji prowadzone w laboratorium ekologii behawioralnej i ewolucyjnej

Podczas ćwiczeń z „Metod molekularnych w ekologii i ochronie przyrody” studenci mogą w praktyce zastosować metody molekularne w badaniach ekologii ptaków, izolując DNA z próbek krwi i oznaczając płeć piskląt przy pomocy PCR. Planowane są prace magisterskie lub licencjackie dotyczące określania płci u siewkowców, zróżnicowania genetycznego populacji mew i rybitw, rodzicielstwa u mew i rybitw. W ramach zajęć i ćwiczeń terenowych studenci mogą nauczyć się podstawowych metod prowadzenia obserwacji i monitoringu różnych grup zwierząt, metod pobierania prób oraz opracowania, analizy i archiwizacji danych. Na zajęciach i ćwiczeniach w laboratorium studenci mogą poznać metody konserwowania materiału biologicznego (krew, kał, tkanki, itp.), izolowania z niego DNA oraz molekularnego oznaczania płci różnych grup zwierząt.

Programy edukacyjne

Przykłady wybranych programów edukacji realizowanych w laboratorium. Terenowe metody badawcze w ekologii ptaków. Czynna ochrona ptaków – metody i przegląd działań w terenie. Metody molekularne w ekologii i ochronie przyrody – ćwiczenia.

Terenowe metody badawcze w ekologii ptaków. Przedmiot wprowadza podstawy wykorzystania różnych metod terenowych do zrozumienia ekologii i behawioru dzikich gatunków na przykładzie kolonijnych gatunków ptaków. Prezentuje metody badań terenowych w zakresie biologii i ekologii rozrodu, wyboru siedliska gniazdowania, wykorzystania zasobów pokarmowych, systemów kojarzenia, zachowania się, wędrówek, itp. Pozwala poznać techniki, które mogą być przydatne do prowadzenia działań ochronnych na gatunku. Zapoznaje z etycznymi i prawnymi aspektami pracy ze zwierzętami w terenie; Zapoznaje z zagrożeniami związanymi z pracą w terenie i zasadami zachowania bezpieczeństwa w takiej pracy.
Czynna ochrona ptaków – metody i przegląd działań w terenie. Przedmiot wprowadza pojęcie czynnej (aktywnej) ochrony gatunku, przedstawia sposoby planowania takiej formy ochrony, prezentuje też potencjalne źródła finansowania. Zapoznaje z wykorzystaniem różnych działań w terenie do aktywnej ochrony zwierząt na przykładzie kolonijnych gatunków ptaków, gnieżdżących się na wyspach wiślanych. Prezentuje efektywność różnych metod w zależności od gatunku i rodzaju zagrożenia. Pozwala poznać techniki, które mogą być przydatne do prowadzenia działań ochronnych gatunku i siedlisk. Zapoznaje z etycznymi i prawnymi aspektami pracy ze zwierzętami w terenie; Zapoznaje z zagrożeniami związanymi z pracą w terenie i zasadami zachowania bezpieczeństwa w takiej pracy
Na przełomie maja i czerwca (w zależności od zaawansowania sezonu rozrodczego ptaków oraz stanu wody) organizowany jest tygodniowy wyjazd w teren do stacji terenowej UKSW w Kobylnicy k/Maciejowic (wyspy na Wiśle Środkowej).

Fauna środowisk wodnych i błotnych: biologia, ekologia, ochrona. Przedmiot umożliwia poznanie wartości przyrodniczej siedlisk wodnych i błotnych, fauny tych obszarów, zaznajamia też z biologią, ekologią i zagrożeniami ginących przedstawicieli bezkręgowców i kręgowców tych środowisk. Pozwala też poznać formy działań mających na celu ochronić takie siedliska i ginące gatunki je zasiedlające. Przedmiot pomaga przygotować pracę licencjacką z zakresu szeroko pojętej ekologii i ochrony zwierząt siedlisk wodnych i błotnych.

Metody molekularne w ekologii i ochronie przyrody. Przedmiot wprowadza podstawy wykorzystania metod molekularnych do zrozumienia ekologii i ewolucji dzikich gatunków oraz ich ochrony. Prezentuje metody pobierania i przechowywania prób do badań molekularnych. Przedstawia najważniejsze markery molekularne i ich zastosowanie w badaniach ekologicznych i dotyczących ochrony przyrody. Prezentuje metody badań genetycznych, użycie markerów genetycznych w celu mierzenia zmienności genetycznej, śledzenia przemieszczania się osobników, oceniania efektu wsobności, itp. Zapoznaje z podstawowymi technikami stosowanymi w ekologii molekularnej.

Biogeografia ekologiczna. Przedmiot pomaga przygotować pracę licencjacką z zakresu szeroko pojętej biogeografii (m in. przyczyn współczesnego rozmieszczenia gatunków, ich obecnego statusu, zagrożeń czy sposobów ochrony i/lub zwiększenia liczebności, wpływu inwazji na bioróżnorodność, itp.). W ramach zajęć poruszane i dyskutowane są zagadnienia takie jak: zasięg gatunków, dyspersja, migracje, ginięcie gatunków, wpływ człowieka na kształtowanie się fauny i flory.

Fauna środowisk wodnych i błotnych: biologia, ekologia, ochrona. Przedmiot umożliwia poznanie wartości przyrodniczej siedlisk wodnych i błotnych, fauny tych obszarów, zaznajamia też z biologią, ekologią i zagrożeniami ginących przedstawicieli bezkręgowców i kręgowców tych środowisk. Pozwala też poznać formy działań mających na celu ochronić takie siedliska i ginące gatunki je zasiedlające. Przedmiot pomaga przygotować pracę licencjacką z zakresu szeroko pojętej ekologii i ochrony zwierząt siedlisk wodnych i błotnych.

Wyposażenie laboratorium ekologii behawioralnej i ewolucyjnej

Wyposażenie laboratorium ekologii gleby, zostało zrealizowane w ramach projektu „Mazowieckie Centrum Laboratoryjne Nauk Przyrodniczych UKSW źródłem zwiększenia transferu wiedzy ze świata nauki do gospodarki dzięki wzmocnieniu infrastruktury badawczo-rozwojowej”. Laboratorium zostało wyposażone w podstawowy sprzęt umożliwiający izolację DNA oraz jego dalszą analizę jakościową i ilościową, a także przygotowanie próbek DNA do dalszych analiz, możliwa jest też identyfikacja płci ptaków z wykorzystaniem amplifikacji fragmentów DNA.

Część wyposażenia stanowi aparatura będąca dotacją Fundacji im. Humboldta dla dr Dariusza Bukacińskiego przeniesiona z Centrum Badań Ekologicznych PAN (Palm-Cycler gradient, Fa. CORBETT 96×0,2, UV-Transilluminator M-20, 302nm, Uniprep Gyrator UP-24, Waga Kern KB 6000-1, 6100g/0,1g, Termoblok UBR2, UV-Crosslinker CL-1000, 5 lamp 354nm, Mikrowirówka Hermle Z233 M-2 z rotorem 24×1,5/2ml, system do dokumentacji żeli DigiGenius z GeneTools).

Zakupiono dwustopniowy system oczyszczania wody, cieplarkę mikrobiologiczną, maszynę do produkcji lodu, sterylizator parowy, mieszadło magnetyczne jednostanowiskowe z grzaniem, wagę precyzyjną, spektrofotometr UV/VIS, wirówkę z chłodzeniem, lodówko – zamrażarkę, zamrażarkę niskotemperaturową, termostat z funkcją chłodzenia i wytrząsania, termoblok, zestawy do elektroforezy poziomej w żelu agarozowym, pipety oraz termocykler TOptical Gradient 96 Biometra. W laboratorium znajduje się komora laminarna.

Sprzęt został zakupiony w ramach projektu pt. „Mazowieckie Centrum Laboratoryjne Nauk Przyrodniczych UKSW źródłem zwiększenia transferu wiedzy ze świata nauki do gospodarki dzięki wzmocnieniu infrastruktury badawczo-rozwojowej”.

Współpraca z organizacjami pozarządowymi oraz jednostkami naukowo-badawczymi

Instytucje pozarządowe i naukowe

Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków (OTOP)

W ramach Zakładu Ekologii Behawioralnej IEiB nawiązana została współpraca z Ogólnopolskim Towarzystwem Ochrony Ptaków (OTOP). Ma ona na celu prowadzenie wspólnych projektów badawczych i kontynuowanie aktywnej ochrony ptaków siewkowych na Wiśle Środkowej (zapewnienie trwałości projektu POIS.05.01.00-00-325/10); prowadzenie wspólnych seminariów i innych spotkań naukowych i edukacyjnych z zakresu aktywnej ochrony ptaków; wzajemne informowanie o przygotowywanych konferencjach, seminariach i innych spotkaniach dotyczących ochrony gatunkowej; wykorzystanie Laboratorium Ekologii Behawioralnej i Ewolucyjnej, znajdujących się tam urządzeń oraz wykorzystania potencjału badawczego pracowników Zakładu Ekologii Behawioralnej w dziedzinie genetyki konserwatorskiej mew i rybitw.

University of Life Sciences

Planowana jest współpraca z dr Kalevem Rattiste (Institute of Agricultural and Environmental Sciences w Estonian University of Life Sciences w Tartu, Estonia); Kjeldem Tommy Pedersenem (Zoological Museum, University of Copenhagen) i Frankiem Majoorem (Dutch Centre for Field Ornithology, Holandia) dotycząca zróżnicowania genetycznego europejskich populacji mewy siwej (dr Kalev Rattiste złożył aplikację na wspólny projekt).

Granty, projekty naukowe i aplikacyjne

Projekt MNiSW/NCN (N N304138540) (do maja 2016)

Projekt MNiSW/NCN (N N304138540) (do maja 2016) „Uwarunkowania proporcji płci w legach mew Lari: znaczenie dymorfizmu wielkości związanego z płcią, środowiska życia i kondycji rodziców”. czas trwania do maja 2016r

Uwarunkowania proporcji płci w lęgach mew Lari: znaczenie dymorfizmu wielkości związanego z płcią, środowiska życia i kondycji rodziców Celem projektu jest poznanie uwarunkowań i mechanizmów kontroli proporcji i przeżywalności piskląt różnej płci w lęgach mew Lari.

  • Cel 1. Wpływ kondycji rodziców na wewnątrzlęgową proporcję płci piskląt: poziom i mechanizmy kontroli.
  • Cel 2. Wpływ płciowego dymorfizmu wielkości na poziom i mechanizm kontroli wewnątrzlęgowej proporcji płci.
  • Cel 3. Wpływ środowiska życia i dostępność pokarmu na poziom i kierunek odchyleń wewnątrzlęgowej proporcji płci – mechanizmy kontroli płci piskląt w lęgach powtarzanych.

Terenem badań są wyspy w nurcie nieuregulowanego, środkowego fragmentu Wisły. Podstawowy zakres badań realizowany jest na odcinku między Dęblinem i Elektrownią Kozienice (393 km – 423 km szlaku wodnego). Na kilku dużych kompleksach wysp corocznie gnieździ się tu blisko tysiąc par śmieszek L. ridibundus oraz kilkaset par mew pospolitych L. canus.

POIS.05.01.00-00-325/10

Projekt „Czynna ochrona zagrożonych gatunków awifauny wysp na obszarze OSOP Dolina Środkowej Wisły: kontynuacja” POIS.05.01.00-00-325/10 (zapewnienie trwałości efektów ekologicznych w ciągu 5 lat po zakończeniu projektu). Czas trwania listopad 2011-czerwiec 2015.

„Czynna ochrona zagrożonych gatunków awifauny wysp na obszarze OSOP Dolina Środkowej Wisły: kontynuacja” POIS.05.01.00-00-325/10 (listopad 2011- czerwiec 2015) (zapewnienie trwałości do 2020r współpraca OTOP z UKSW)

Celem projektu jest ochrona zagrożonych gatunków mew, rybitw i sieweczek na Wiśle Środkowej, w tym:

  • ograniczenie śmiertelności ptaków dorosłych wynikającej z drapieżnictwa ssaków lądowych
  • ograniczenie strat jaj/lęgów spowodowanych drapieżnictwem ssaków lądowych, masowymi pojawami meszek i rozdeptywaniem gniazd przez zwierzęta gospodarcze
  • wzrost sukcesu klucia się piskląt oraz przeżywalności piskląt, przede wszystkim mew i rybitw – spadek liczebności i ograniczenie aktywności ssaków drapieżnych na lęgowiskach w korycie Wisły
  • wzrost różnorodności genetycznej (= spadek podobieństwa genetycznego między osobnikami) w koloniach mewy siwej
  • odnowienie siedlisk na najważniejszych lęgowiskach mew i rybitw
  • wzrost świadomości społeczności lokalnej i władz samorządowych dotyczący wartości przyrodniczej doliny środkowej Wisły i celowości podejmowanych czynnych działań ochronnych

Dzięki współpracy UKSW z OTOP w ramach projektu i zapewnienia trwałości, studenci Ochrony Środowiska mają możliwość poznania różnych form ochrony aktywnej oraz udział przy prowadzonych działaniach ochronnych na wyspach wiślanych zarówno w ramach terenowych zajęć prowadzonych przez IEiB, jak i w trakcie wykonywania prac licencjackich lub magisterskich i wolontariatu.

Wybrane publikacje laboratorium ekologii behawioralnej i ewolucyjnej

Bukaciński D., Bukacińska M., Buczyński A. 2011. Awifauna wodno-błotna środkowej Wisły w okresie lęgowym: wpływ działalności człowieka na rozmieszczenie, liczebność i bogactwo gatunkowe, „Studia Ecologiae et Bioethicae UKSW” 9: 67-86.

Gwiazda R., Bukaciński D., Neubauer G., Faber M., Betleja J., Zagalska-Neubauer M., Bukacińska M., Chylarecki P. 2011. Diet composition of the Caspian Gull (Larus cachinanns) in inland Poland: effects of breeding area, breeding stage and sympatric breeding with the Herring Gull (Larus argentatus), “Ornis Fennica” 88:80-89

Bukaciński D., Bukacińska M. 2009. Threatened bird species of the middle Vistula River islands: status, necessity for protection and proposed activities, w: Theoretical and applied aspects of modern ecology, J. Uchmański (red.), UKSW, Warszawa, s. 219-239.

Bukaciński D., Bukacińska M. 2009. Rybitwa rzeczna Sterna hirundo, w: Monitoring ptaków lęgowych. Podręcznik metodyczny dotyczący gatunków chronionych Dyrektywą Ptasią, P. Chylarecki, A. Sikora, Z. Cenian (red.), GIOŚ, Warszawa, s. 418-426.

Zielińska M., Zieliński P., Bukaciński D., Bukacińska M. 2009. Mewa czarnogłowa Larus melanocephalus, w: Monitoring ptaków lęgowych. Podręcznik metodyczny dotyczący gatunków chronionych Dyrektywą Ptasią, P. Chylarecki, A. Sikora, Z. Cenian (red.), GIOŚ, Warszawa, s. 397-404.

Bukaciński D., Bukacińska M., Zielińska M. 2007. Mewa czarnogłowa Larus melanocephalus, w: Atlas rozmieszczenia ptaków lęgowych Polski 1985-2004, A. Sikora, Z. Rohde, M. Gromadzki, G. Neubauer, P. Chylarecki (red.), Bogucki Wyd. Nauk., Poznań, s. 224-225.

Bukaciński D., Bukacińska M. 2007. Rybitwa rzeczna Sterna hirundo, w: Atlas rozmieszczenia ptaków lęgowych Polski 1985-2004, A. Sikora, Z. Rohde, M. Gromadzki, G. Neubauer, P. Chylarecki (red.), Bogucki Wyd. Nauk., Poznań, s. 242- 243.

Bukaciński D., Bukacińska M. 2007. Mewa pospolita Larus canus, w: Atlas rozmieszczenia ptaków lęgowych Polski 1985-2004, A. Sikora, Z. Rohde, M. Gromadzki, G. Neubauer, P. Chylarecki (red.), Bogucki Wyd. Nauk., Poznań, s. 230- 231.