CNBCh UW w konsorcjum projektu retroAMBER

07 10 2025

CNBCh UW jest w konsorcjum projektu retroAMBER, realizowanego na Wydziale Chemicznym Politechniki Gdańskiej. Ze strony Uniwersytetu Warszawskiego zadania projektowe będą realizowały prof. dr hab. Ewa Bulska oraz dr hab. Barbara Wagner, prof. ucz.

OPUS 28 : projekt retroAMBER „Otwarcie „bursztynowego okna” – dogłębne i kompleksowe badania wybranych organicznych i nieorganicznych sygnatur chemicznych zawartych w żywicach kopalnych – retrospektywna analiza środowiskowa” kierownik projektu prof. dr hab. inż. Piotr Konieczka.

Spotkanie inaugurujące projekt. Gdańsk, 28 września 2025 r.

Więcej o projekcie:

Jak wyglądał nasz świat miliony lat temu? Możemy wyobrażać go sobie na podstawie filmów lub ilustracji magazynów i książek, jednak prawda jest taka, że nadal bardzo mało o nim wiemy. Aby pozyskać jak najwięcej miarodajnych informacji naukowcy z całego świata sięgają po odpowiednie materiały przechowujące informację o tamtych czasach. Są to na przykład skamieniałości szczątków zwierząt i roślin lub utrwalone w węglu kamiennym odbicia organizmów, dzięki którym możemy poznać ich wygląd.

Niestety bardzo wiele elementów środowiska sprzed milionów lat było organicznych i praktycznie nie miały możliwości zachować się do dzisiejszych czasów. Skamieniałości, wszakże, utrwalone w skałach, poddawane były warunkom agresywnym dla materii organicznej – znacznej temperaturze i ciśnieniu – a do dzisiejszych czasów przetrwały często jako mineralne odbicia tamtych organizmów.

Jest, wszakże jeden tylko materiał organiczny, który w praktycznie niezmienionej postaci przetrwał do naszych czasów. Materiałem tym jest żywica. Owszem – na przestrzeni lat spolimeryzowała, z lepkiej i gęstej cieczy stała się praktycznie kamieniem (jak zresztą się je określa – „skamieniałe żywice” ang. „fossil resins”). I chociaż do naszych czasów przetrwała również materia organiczna w postaci np. ropy naftowej, próżno mówić o choćby najmniejszym stopniu zachowania w niej pierwotnej struktury organizmów, z których powstała. Żywica na tym polu jest ewenementem. Kawałki, które przetrwały nie były poddane warunkom niszczącym organiczną strukturę żywicy, a więc i takim, które zniszczyłyby materię organiczną uwięzioną w środku.

Tym samym żywice kopalne, czyli np. popularne bursztyny, mają potencjał, aby przechować materiał organiczny sprzed ponad 300 milionów lat do naszych czasów. Żaden inny materiał nie ma takiego potencjału repozytoryjnego. W zależności od miejsca występowania na świecie, pochodzą one z różnych okresów w dziejach ziemi. Żywice kopalne powstawały, kiedy po naszej planecie chodziły dinozaury, powstawały, kiedy w ziemię uderzyła asteroida, która spowodowała ich wymarcie, powstawały, kiedy planetę zaczynały opanowywać ssaki i powstają nadal. Stanowią zatem najlepszą „kapsułę czasu” mogącą przechowywać informację przez z przestrzeni około 320 milionów lat. Są również najstarszym materiałem archiwizującym, ponieważ zastosowanie podobnych materiałów archiwizujących: warstw śniegu, osadów dennych lub torfowych może sięgać zaledwie do 2.6 miliona lat wstecz.

O ile biolodzy już dawno wykorzystali ten potencjał żywic kopalnych, opisując utrwalone w nich inkluzje insektów, zwierząt, roślin lub grzybów, o tyle informacja chemiczna uwięziona w żywicy pozostaje w znacznym stopniu nieodkryta. Chemiczna trwałość tego materiału praktycznie uniemożliwia jego rozpuszczenie, a ekstrakty mogą spowodować zniszczenie wrażliwych urządzeń analitycznych. Dlatego ten projekt łączy wybitnych polskich chemików analityków z Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Warszawskiego, światowej sławy geochemików z japońskiego Kwansei Gakuin University i specjalistów z zakresu żywic kopalnych z Międzynarodowego Stowarzyszenia Bursztynników oraz Uniwersytetu Gdańskiego, aby po raz pierwszy opracować skuteczną i zorganizowaną metodę odczytywania informacji chemicznej uwięzionej w żywicach kopalnych. Opracowana metoda wyznaczy nowe standardy w analizie żywic kopalnych, otwierając nowe możliwości naukowcom wielu dziedzin nauki.
Metodologia wykorzystywania żywic kopalnych jako archiwów sygnatur chemicznych zostanie opracowana w tym projekcie na podstawie oznaczenia PACs (policykliczne związki aromatyczne i ich pochodne, ang. „polycyclic aromatic compounds”) i TEs (pierwiastki śladowe, ang. „trace elements”) w tym materiale. Jednocześnie potwierdzi to jej zastosowanie, jako że te substancje chemiczne są wykorzystywane jako diagnostyczne dla stanu środowiska i zdarzeń je emitujących. Tym samym mogąc zidentyfikować je w żywicach kopalnych, możliwe będzie powiązanie ich z konkretnymi zdarzeniami mającymi wpływ na środowisko i ze stanem samego środowiska sprzed milionów lat.

Do szerokiej i rzadko badanej populacji próbek żywic kopalnych zostaną zastosowane najnowocześniejsze techniki analityczne: TGA-GC-MS, HPLC-FLD, ICP-MS, LC-ICP-MS, CV-AAS, FTIR, Raman, spektroskopia fluorescencyjna, XRF (+ sprzężenie z odpowiednią mikroskopią). Na pewno zostaną oznaczone zostaną policykliczne układy aromatyczne i ich pochodne, które odpowiadają za charakterystyczną fluorescencję żywic kopalnych. Zostaną również oznaczone pierwiastki śladowe charakterystyczne dla naturalnych zdarzeń je emitujących. Dzięki nowoczesnej analizie statystycznej i chemometrycznej oznaczone związki wespół z informacją o ich zawartościach w próbkach żywic posłużą do zdefiniowania stanu środowiska sprzed milionów lat i pozwolą na identyfikację znacznych zdarzeń emitujących te substancje.

Historia Gdańska jest nierozłącznie związana z bursztynem, dlatego realizacja tego projektu właśnie przez Politechnikę Gdańską (w konsorcjum z Uniwersytetem Warszawskim), ma również wymiar symboliczny. Do tej pory naukowcy napotykali na ścianę, jeżeli chodzi o chemiczną analizę prehistorycznego środowiska, tymczasem w tej ścianie jest wielkie „bursztynowe okno” na prehistoryczny świat, które w duchu przyjaźni wielu środowisk zostanie otwarte właśnie w Gdańsku. W mieście, w którym cała nowożytna historia bursztynu się zaczęła!