- 2,5 m
- długość wydobytego szkieletu
- 6 m
- długość największych mastodonzaurów
- 240 mln lat
- szacowany wiek znalezionego mastodonzaura
- 400 m²
- powierzchnia wykopalisk w Miedarach
- 400 kg
- waga suchego gipsu, którym zabezpieczono skamieniały szkielet
- 2008 rok
- pierwsza obecność naukowców na stanowisku w Miedarach
Prof. Tomasz Sulej z Instytutu Paleobiologii PAN i dr Wojciech Pawlak z wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego prowadzą badania paleologiczne na stanowisku w Miedarach, miejscowości położonej kilka kilometrów od Tarnowskich Gór (woj. śląskie). W 2023 roku podczas wykopalisk odkryli nietypową skamieniałość: dużą i długą. Jak się później okazało, to szkielet mastodonzaura.W dodatku pierwszy w historii światowej paleobiologii tak dobrze – bo niemal w całości – zachowany.
Prace paleontologiczne na stanowisku w Miedarach tak naprawdę rozpoczęły się dzięki Michałowi Stachaczowi, paleontologowi z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Mieszkał w Tarnowskich Górach i jako student geologii chodził po okolicznych terenach, szukając skamieniałości. Kiedy dowiedział się o górnotriasowych skamieniałościach znajdowanych w Krasiejowie (woj. opolskie) i Lisowicach (woj. śląskie), latem 2008 roku opowiedział o cegielni w Miedarach dr. Grzegorzowi Niedźwieckiemu i pokazał mu znalezioną tam kość. Zwrócił uwagę, że właśnie tam, w skałach schyłku środkowego triasu można znaleźć ważne dla ewolucji gady. Jesienią 2008 roku pojechali tam razem z prof. Tomaszem Sulejem szukać paleologicznych skarbów. Już podczas pierwszego wyjazdu znaleźli szczątki kręgowców z ladynu (środkowy trias). To były głównie notozaury, otoczone białym wapieniem.
Bogactwo Miedar
W 2013 roku badacze – wyposażeni w niezbędne zgody na wykopaliska – wrócili do Miedar i rozpoczęli poszukiwania skamieniałości w warstwach czerwonego mułu, które leżą poniżej wapieni. Najpierw znaleźli kości tanystrofa, morskiego gada z bardzo długą szyją. Niedługo potem odnaleźli żuchwę mastodonzaura – dość standardową, o wyglądzie znanym nauce. Miała około 60 cm długości.
Naukowcy uznali, że Miedary to teren na tyle zasobny w paleologiczne gratki, że zaczęli organizować turnusy wykopaliskowe dla studentów, nie tylko swoich, ale z całej Polski. Nie od razu znajdowali imponujące okazy kości. Dr Wojciech Pawlak, który włączył się w badania w 2016 roku, opowiada, że w tamtym czasie spodziewano się wykopać w Miedarach głównie izolowane kości, tzn. elementy szkieletów, nie ich całości.
Dopiero w 2023 roku, po dokopaniu się – przez czerwoną – do szarej warstwy mułu, naukowcy odkryli coś zaskakującego. Przełom przyszedł w ostatnim dniu turnusu wykopaliskowego prowadzonego przez dr. Wojciecha Pawlaka i Adama Rytla, kiedy wszyscy byli już bardzo zmęczeni i lada chwila mieli wrócić do swoich domów.
Rzutem na taśmę
Ostatniego dnia wykopalisk zajmowano się już głównie zabezpieczaniem stanowiska, jednak podczas prac ukruszył się słabszy kawałek podłoża i odsłonił bardzo twardy fragment dużej skały. Okazało się, że są w niej kości. Zapadła decyzja o wydobyciu skamieniałości. Naukowcy myśleli, że to typowa konkrecja, czyli skupisko minerałów, które utworzyło odrębną od otaczającej je skały całość. Tak dużą skamielinę zwykle dzieli się na kawałki, a następnie ponownie składa w całość w laboratorium. Taką metodę wydobycia zastosowano i w tym przypadku. Czas mijał, pojawiało się coraz więcej elementów, aż w pewnym momencie praca zaczęła się robić problematyczna. Liczba odkopanych fragmentów doszła do 50, a końca operacji nie było widać.
Dr Wojciech Pawlak zaczął przyglądać się wydobytym kawałkom i uświadomił sobie, że zaczynają układać się we wzór żeber. I kolejna myśl: to cały szkielet ogromnego zwierzęcia! Wtedy stało się jasne, że należy wydobyć go w całości. W przeciwnym razie później będzie trudno odtworzyć układ kości szkieletu w laboratorium, bo jest ich zbyt dużo. Decyzję o natychmiastowym wydobyciu szkieletu w całości dr Wojciech Pawlak podjął po konsultacji z prof. Tomaszem Sulejem, oraz, pomimo późnej pory dnia, kończących się wykopalisk, niewielu rąk do pracy i rozjeżdżających do domów wolontariuszy.
Badacze wrócili do bazy i zaczęli składać kilkadziesiąt elementów z powrotem w jedną całość. Uświadomili sobie, że właśnie znaleźli coś naprawdę wyjątkowego – szczątki olbrzymiego zwierzęcia w warstwie mułu, w której zupełnie się tego nie spodziewali. Historia nauki pisała się przy ich udziale.
Dr Wojciech Pawlak wziął na siebie zadanie samodzielnego wydobycia szkieletu, ponieważ następnego dnia pozostali pracownicy byli już w swoich domach. Nie miał wtedy świadomości, z czym przyjdzie mu się zmierzyć. Najpierw zabrał wydobyte dzień wcześniej fragmenty z powrotem na teren wykopalisk, żeby włożyć je w odpowiednie miejsca skał. Swoją pracę porównuje do składania puzzli 3D. Zaczął „układankę” po południu i skończył po zmroku. Nie sądził, że praca nad skamieniałościami w terenie przy świetle latarki czołowej jest w ogóle możliwa. Następnego dnia rano zabezpieczył częściowo odkryte skamieniałości gipsem. To standardowa metoda zabezpieczania większych skamieniałości m. in. przed warunkami atmosferycznymi. Na razie to musiało wystarczyć.
Jeszcze w tym samym sezonie odbył się dodatkowy turnus wykopaliskowy przeznaczony w całości na wydobycie szczątków zwierzęcia. W toku prac okazało się – głównie na podstawie obserwacji przekroju kości – że to prawdopodobnie mastodonzaur, wymarły płaz. Wiadomo, że największe osobniki tego gatunku osiągały nawet sześć metrów długości. Do naukowców zaczęło docierać, z jak ogromną skamieliną mogą mieć do czynienia. Sen z powiek spędzały im pytania, jak ją wydobędą, przewiozą do magazynu i wypreparują. Zaczęli od określenia granic szkieletu. Po kilku dniach wiedzieli, że okaz mierzy ok. 2,5 metra, więc nie jest to całe zwierzę. Stało się też jasne, że zachowały są kości klatki piersiowej, kręgów lędźwiowych i ogonowych, ale brakuje szkieletu czaszkowego i kręgów szyjnych.
Z placu budowy do nauki
Prof. Tomasz Sulej zaproponował, żeby otoczoną gipsem skamielinę wzmocnić dodatkowo metalowym stelażem oraz łańcuchami. Największym wyzwaniem okazało się wygięcie grubych prętów, bo niektóre miały aż 1,6 cm średnicy. Paleontolodzy chcieli dopasować stelaż do kształtu skamieniałych szczątków zwierzęcia, jednak nie mieli odpowiednich do tego narzędzi. Pomocne okazało się życiowe i ogólnobudowlane doświadczenie. Do wygięcia elementów zbrojenia prof. Sulej wykorzystał… rów melioracyjny i młot. Kładł pojedynczy pręt pomiędzy brzegami rowu i w miejsce położone dokładnie nad wgłębieniem terenu uderzał pięciokilogramowym młotem. Pod wpływem ciosu pręt się wyginał i uzyskiwał kształt dostosowany do skamieniałego zwierzęcia. Wyzwaniem okazało się też przewleczenie łańcucha pod skamieniałością. Łańcuch musiał otaczać ją po obwodzie, czyli również od dołu, podczas gdy dół mastodonzaura ciągle jeszcze tkwił w litej skale. Naukowcy uznali, że aby poradzić sobie z tym zadaniem, trzeba nawiercić w skale otwory i przewlec przez nie łańcuchy. Długość tych otworów wyniosła ostatecznie około metra.
Gipsowanie, zginanie prętów, wiercenie. Czy wiedza i umiejętności techniczne w tym zakresie należą do zawodowych kompetencji paleontologów, nabywanych na etapie edukacji? Czy to raczej kwestia pomysłowości i doświadczenia zdobywanego latami? Dr Wojciech Pawlak potwierdza, że w pracy terenowej ważne są zarówno wyobraźnia i kreatywność, jak i nauka na własnych błędach. Po którymś sezonie wykopalisk wiadomo już, co działa, co się udaje i co przyda się w przyszłości.
Niebywale trudne jest samo gipsowanie. Trzeba uzyskać odpowiednią konsystencję gipsu, który pozostaje dość płynny, więc podczas nakładania – zwłaszcza od dołu – po prostu kapie. Na zabezpieczenie mastodonzaura naukowcy zużyli łącznie 400 kg suchego materiału. Dr Wojciech Pawlak kilkukrotnie jeździł do sklepu po kolejne worki gipsu. Teraz wie, że należało od razu kupić ich dużo więcej. Stworzenie gipsowej kukły to nie jest praca dla jednej osoby. Gips rozrabia się i nakłada wiaderko po wiaderku. Na szczęście na wykopaliskach pracowali doświadczeni wolontariusze, którzy nie tylko sami kładli gips, ale też uczyli mniej doświadczonych, jak to robić. Dzięki temu możliwe było gipsowanie kilku miejsc naraz. Szkielet został zabezpieczony gipsem tak dokładnie, jak to było możliwe. Naukowcy podkopali maksymalnie szkielet, został tylko ostatni niewielki fragment skały, na którym chwiejnie trzymała się kukła. To był moment, kiedy należało zacząć całkowite wydobycie.
Nauka obywatelska w praktyce
W operacji pomogli mieszkańcy Miedar. Jeden z nich, Marcin Kotuła, ma firmę budowlaną. Przyjechał na stanowisko jedną ze swoich maszyn – pojazdem widłowym, tzw. manitką – żeby podebrać kukłę od dołu. Najpierw podjechał pod odkrytą już w większości skamielinę, żeby mogła oprzeć się o widły pojazdu, a następnie podniósł na nich szkielet i ostatecznie zerwał jej związki z ziemią trwające miliony lat. Wtedy dr Wojciech Pawlak z zespołem przystąpił do gipsowania skamieniałości od spodu. Gips spływał niemiłosiernie, wszyscy pracujący byli nim ubrudzeni.
Miejsce wykopalisk to dawna cegielnia. Prowadzi do niej jedynie wąski i dziurawy polny trakt, z którego od czasu do czasu korzystają rolnicy. Stan drogi pozostawiał wiele do życzenia, a naukowcy nie mogli pozwolić, żeby okaz uległ jakiemukolwiek uszkodzeniu w czasie transportu. Wolontariusze przystąpili więc do łatania dziur, żeby zamortyzować wstrząsy. Wykorzystali do tego gruz z miejsca wykopalisk. Nawieźli około 40 taczek materiału. Chodzili z taczkami pod górę, bo teren wykopalisk znajdował się w zagłębieniu terenu.
Marcin Kotuła udostępnił również swój samochód dostawczy i przewiózł szczątki płaza pod Warszawę. Zanim jednak to się stało, pojawiło się kolejne wyzwanie – umieszczenie kukły w dostawczaku. Naukowcy obliczyli, że pojazd udźwignie ciężar zagipsowanej skamienieliny, ale nie sprawdzili, czy zmieści się ona w aucie. Cudem, na tzw. milimetry, upchnęli ją w samochodzie, ale operacja okazała się skomplikowana. Widły, na których umieszczony był płaz, nie mieściły się na szerokość w części ładunkowej samochodu. Badacze obwiązali więc skamieniałość pasami i na nich ją podźwignęli. Następnego dnia mastodonzaur pojechał do magazynu Polskiej Akademii Nauk w Dziekanowie Leśnym pod Warszawą.
Mieszkańcy Miedar kibicują działaniom naukowców. Sami też odegrali istotną rolę podczas wykopalisk. Dzięki zaangażowaniu Marcina Kotuły badacze nie musieli wydać fortuny na wydobycie i transport płaza. Od początku prac w Miedarach, naukowcy utrzymują z mieszkańcami dobre relacje, organizują wspólne ogniska, odwiedzają się wzajemnie. Cyklicznie organizowane są akcje popularyzujące badania czy odwiedziny dla mieszkańców w bazie terenowej połączone z prezentacją znalezisk. Dzięki dobrej współpracy z władzami gminy i mieszkańcami naukowcy bezpłatnie korzystają ze świetlicy gminnej – dużego budynku z kuchnią, gdzie nocują i magazynują zbiory. To baza na czas wykopalisk dla nawet 20 osób.
Największy szkielet na świecie
Niewielka część kości mastodonzaura jest już wypreparowana, czyli oczyszczona z otaczającej skały. Dobrze zachowała się kość łopatkowo-krucza. Naukowcy z UW i PAN uważają, że to największy tego typu fragment układu kostnego płaza odnaleziony dotychczas na świecie. Elementy wykopanego szkieletu pokazują, że zwierzę było naprawdę duże.
Wszystkie istniejące rekonstrukcje mastodonzaura bazują na pojedynczo wydobytych i niekompletnych kościach. Naukowcy często szacują wielkość okazu np. na podstawie rozmiaru odnalezionych zębów. Szkielet z Miedar to pierwsza skamieniałość mastodonzaura zachowana niemal w takiej samej formie jak za życia zwierzęcia. To, że szkielet płaza jest niemal kompletny, stanowi najbardziej przełomowy element w badaniach kierowanych przez dr. Wojciecha Pawlaka.
Naukowcy wiedzą, że ich odkrycie zmieni aktualne wyobrażenia o mastodonzaurach. Nie kończą poszukiwań pozostałych szczątków tego konkretnego osobnika. Mają nadzieję znaleźć czaszkę płaza. Niektóre kości oddzieliły się od szkieletu, ale mogą spoczywać gdzieś w pobliżu. Badacze szacują, że znaleziony mastodonzaur żył w płytkiej części morza albo na obszarze równi zalewowej, gdzie woda falowała, co mogło spowodować oddzielenie się głowy od korpusu. Marzy im się też wykopanie kompletnych szkieletów innych zwierząt, np. notozaura, tanystrofa, plagiozaura albo jeszcze innego zwierzęcia, którego obecności nie odnotowano dotychczas w Miedarach.
Zostań badaczem skamieniałości
Preparacja mastodonzaura z Miedar – czyli wyodrębnienie skamieniałych kości z pozostałej materii skalnej – odbędzie się w Centrum Nauki Kopernik, a wezmą w niej udział wolontariusze zrekrutowani przez paleontologów w otwartym naborze. Do tego czasu gips pozostanie przy szkielecie. Na razie kukła wysycha, dzięki czemu będzie lżejsza i łatwiejsza do preparowania.
Preparatornie w Polsce, nie tylko ta w Instytucie Paleobiologii PAN, mają ograniczone możliwości pracy z tak ogromnym okazem. Do tych pomieszczeń prowadzą standardowe korytarze i drzwi, a to należące do PAN-u znajduje się dodatkowo na pierwszym piętrze, przez co trudno byłoby tam wprowadzić kukłę. Do pracy nad preparacją potrzeba też sporo czasu i wielu uzdolnionych manualnie rąk. Kości są jednak dość duże i pozbawione wielu szczegółów, dlatego ich oczyszczanie nie powinno przysporzyć dużych trudności.
Na pomysł preparacji w Centrum Nauki Kopernik wpadł dr hab. Tomasz Sulej. Nie raz uczestniczył w Piknikach Naukowych Kopernika i Polskiego Radia, podczas których organizował dla zwiedzających preparację mniejszych okazów. Choć te manualne prace, wykonywane w pyle i hałasie, mogą być na dłuższą metę męczące, naukowcy zauważyli, że niektórym osobom dają wyciszenie i satysfakcję z udziału w czymś niecodziennym i ważnym.
W Centrum Nauki Kopernik akcje upowszechniające naukę i włączające szeroką publiczność w osobiste jej doświadczanie są codziennością i należą do DNA tej instytucji. W ten sposób Kopernik realizuje swoje wartości i misję inspirowania do doświadczania, rozumienia świata i odpowiedzialnego działania. Dr hab. Tomasz Sulej od razu pomyślał, że Kopernik – z jego doświadczeniem i agendą edukacyjno-popularyzatorską – jest idealnym miejscem do przeprowadzenia preparacji znaleziska. Skontaktował się z dyrekcją i spotkał z bardzo pozytywną reakcją. Plan realizacji projektu nauki obywatelskiej w Koperniku zaczął nabierać rumieńców, a sama operacja z udziałem wolontariuszy już niebawem stanie się faktem.
Dr hab. Tomasz Sulej zwraca uwagę, że wolontariacka praca naukowa jest popularna na Zachodzie. Wiele osób dysponujących wolnym czasem (np. na emeryturze) przychodzi do muzeów historii naturalnej i pomaga paleontologom w dość prostych, technicznych pracach – preparacji czy wybieraniu materiału pod mikroskopem. Naukowcy nie ukrywają, że lubią współpracować z ludźmi zainteresowanymi paleontologią, biologią, geologią i pokrewnymi dyscyplinami. To dla obu stron szansa na nawiązanie trwalszej współpracy. Preparacja w Koperniku połączy nie tylko badaczy i wolontariuszy, osoby starsze z młodszymi, ale też przyjemne z pożytecznym.
Naukowcy:
Dr hab.Tomasz Sulej
Profesor nadzwyczajny Instytutu Palebiologii Polskiej Akademii Nauk. Polski paleontolog specjalizujący się w badaniu ewolucji triasowych kręgowców. W 2006 roku doktoryzował się w Instytucie Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk z osteologii i ewolucji metopozaurów (promotorem pracy magisterskiej i doktorskiej był prof. Jerzy Dzik). W 2006 roku brał udział w wykopaliskach w górach Karatau w Kazachstanie, zorganizowanych przez prof. Jerzego Dzika. Twórca Studenckich Obozów Poszukiwawczych i organizator wykopalisk w Krasiejowie, Lisowicach, Woźnikach, Porębie, Zawierciu i Miedarach. Organizator wypraw paleontologicznych do Rosji (2008, 2010, 2013), Tunezji (2013), Grenlandii (2014) i Peru (2019). Wykładowca Uniwersytetów Dziecięcych. Twórca Klubu Młodego Paleontologa działającego przy Muzeum Ewolucji Instytutu Paleobiologii PAN. W latach 2011–2019 kierownik tego muzeum. Laureat konkursu FameLab 2017, który odbywał się w Centrum Nauki Kopernik w Warszawie. Członek Stowarzyszenia Rzecznicy Nauki. Autor książek popularnonaukowych w tym „Gdy na Ziemi żyły dinozaury”. Członek Rady Upowszechniania Nauki przy Prezesie PAN w latach 2019–2025. Mąż Aleksandry i ojciec piątki dzieci.
Dr Wojciech Pawlak
Pracownik Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, absolwent biologii i geologii stosowanej w ramach Międzywydziałowych Studiów Matematyczno-Przyrodniczych UW. Jego zainteresowania badawcze koncentrują się na ewolucji oraz anatomii ryb kopalnych i współczesnych, a także na analizie zespołów kręgowców permskich i triasowych, zwłaszcza z obszaru Polski. W pracy naukowej łączy perspektywę biologiczną i geologiczną, starając się zrozumieć zależności między światem ożywionym i nieożywionym. Od 2021 roku kieruje wykopaliskami triasowych kręgowców na Śląsku i w Górach Świętokrzyskich. Laureat Stypendium Ministra Edukacji Narodowej oraz programu Start Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej.
