Kolekcje flor kopalnych (zbiory paleobotaniczne)
(około 25 tys. numerów inwentarzowych)
Zaliczane są do jednych z ważniejszych muzealnych zbiorów paleobotanicznych w kraju, łącznie liczą ok. 25 tysięcy okazów, które wchodzą w skład ok. 120 kolekcji. Największą część stanowią zbiory uzyskane w wyniku prac terenowych pracowników działu; duży procent to dary instytutów, autorów lub osób prywatnych; niewielką część pozyskano w drodze zakupu lub wymiany.
Od 1948 roku, czyli od początku istnienia Działu Paleobotaniki MZ, gromadzone są głównie kolekcje okazów z okresu neogeńskiego. Stanowią one dokumentację wielu opracowań naukowych i zawierają typy nowych taksonów (holotypy, paratypy, syntypy). Większość z tych kolekcji pochodzi z klasycznych, często o historycznym znaczeniu, stanowisk z terenu Polski. Do najbogatszych należy zbiór wczesnomioceńskich szczątków roślinnych z kopalni węgla brunatnego „Turów” k. Bogatyni. Został on zebrany w czasie wielu wypraw terenowych, organizowanych w latach 1946-1969, pod kierownictwem prof. Hanny Czeczottowej – założycielki i wieloletniego kierownika Działu Paleobotaniki MZ. Zbiór obejmuje odciski liści, kutykule, uwęglone owoce i nasiona, uwęglone gałązki drzew szpilkowych, lignity (w tym wielkie fragmenty pni). Łącznie liczy ponad 12 tysięcy okazów – jest to największy w Polsce zbiór szczątków roślinnych z tego stanowiska. Publikacje stanowiące opracowanie mioceńskiej flory „Turowa” ukazały się w pięciu tomach Prac Muzeum Ziemi w latach 1959 – 1980 (tomy nr 3, 4, 10, 24, 33).
Wśród zbiorów działu, obok kolekcji z Turowa, szczególnie cenne pod względem naukowym i często wykazujące wysokie walory wystawiennicze, są kolekcje z innych ważniejszych klasycznych stanowisk flor neogeńskich z obszaru Polski.
Kolekcja wspaniale zachowanych odcisków liści z późnomioceńskiego stanowiska w Sośnicy k. Kątów Wrocławskich, znanego już w XIX wieku, obecnie niedostępnego (ok. 500 okazów). Kolekcja makroszczątków z wczesnoplioceńskiego stanowiska w Ruszowie k. Żar, słynącego z unikatowego stanu zachowania szczątków liściowych (ok. 200 preparatów liściowych, ok. 360 odcisków liści; powyżej 1000 uwęglonych owoców i nasion). Stanowisko z kopalną florą w Ruszowie w 1986 roku zostało uznane za pomnik przyrody nieożywionej. kolekcje odcisków szczątków roślinnych z środkowomioceńskich stanowisk z obrzeżenia Gór Świętokrzyskich (ok. 400 okazów), Dobrzynia nad Wisłą (ok. 50 okazów), Zalesiec k. Wiśniowca (ok. 100 okazów). Flora z Zalesiec to najstarsza w zbiorach działu kolekcja mioceńskiej flory zebrana jeszcze przed II wojną światową, w 1937 r. kolekcja odcisków roślin z wczesnomioceńskiego stanowiska w Osieczowie n. Kwisą (ok. 70 okazów). kolekcja uwęglonych owoców, nasion i szyszek z środkowomioceńskiego stanowiska w kopalni węgla brunatnego „Lubstów” k. Konina (ok. 1000 okazów). W dziale znajdują się również okazy z klasycznych stanowisk flor paleogeńskich i neogeńskich spoza granic naszego kraju m.in. z Geiseltal, Seifhennersdorf , Wiesa (Niemcy), Bilina (Czechy), Eger (Węgry), doliny rzeki Kodor (Abchazja), a do szczególnie interesujących należą niewielkie kolekcje odcisków liści z Antarktydy i Arktyki (Spitsbergen).
Wysokie walory dokumentacyjne i wystawiennicze mają liczne okazy pochodzące z kolekcji roślin karbońskich i kredowych oraz obiekty unikatowe, jak np. uznany za pomnik przyrody wielki skrzemieniały pień późnokarbońskiego drzewa Dadoxylon saxonicum z Nowej Rudy na Dolnym Śląsku, eksponowany przed gmachem Muzeum Ziemi, jak również jeden z kilku znalezionych w Polsce okazów pni benetyta z rodzaju Cycadeoideae (Skoczów, k. Cieszyna). Do działu pozyskiwane są również do celów dydaktycznych skamieniałości roślinne z innych okresów geologicznych. Najliczniejszą grupę stanowią kolekcje okazów karbońskich z Górnego i Dolnego Śląska (ok. 600 szt.). Zbiory działu poza kolekcjami kopalnych roślin obejmują także bogate zbiory porównawcze roślin współczesnych, głównie z obszarów strefy umiarkowanej i subtropikalnej: liście (ok. 800 gatunków), owoce i nasiona (ok. 2100 gatunków), kutykule (preparaty ok. 800 gatunków), preparaty pyłkowe (ok. 1260 gatunków).
Prowadzone studia koncentrują się wokół problematyki waloryzacji naukowej i dydaktycznej zabytków przyrody nieożywionej i metodologii ochrony dziedzictwa geologicznego. Na uwagę zasługują m.in. opracowania poświęcone podstawom naukowym klasyfikacji ruchomych i nieruchomych zabytków przyrody nieożywionej, kryteriom zabytkoznawczej waloryzacji obiektów przyrody nieożywionej występujących w obrębie aglomeracji miejskich oraz studia poświęcone tradycjom i głównym kierunkom rozwoju ochrony przyrody nieożywionej w Polsce. Badania muzeologiczne dotyczą przede wszystkim teorii i praktyki muzealnictwa przyrodniczego i obejmują m.in. zagadnienia określenia naukowych i popularyzatorskich funkcji kolekcji przyrodniczych, kulturowych kontekstów wystaw przyrodniczych oraz roli muzeów w ochronie dziedzictwa naturalnego. Osobny nurt stanowią prace poświęcone tendencjom rozwojowym współczesnego muzealnictwa przyrodniczego w Polsce i na świecie, których wyniki prezentowane są w serii publikacji oraz na licznych konferencjach krajowych i zagranicznych.
Prowadzone w MZ badania dotyczą różnorodnych aspektów dziejów nauk geologicznych. Niezwykle ważnym nurtem badawczym są studia z zakresu rozwoju myśli naukowej stanowiące próbę określenia najważniejszych etapów w kształtowaniu się zrębów współczesnej geologii. Na szczególne podkreślenie zasługują badania obejmujące okres tworzenia podstaw naukowych polskiej geologii w końcu XVIII i pierwszej połowie XIX w. Do tego typu prac należą m.in. studium poświęcone warszawskiemu środowisku przyrodników na przykładzie działalności Aleksandra Sapiehy; rozprawa poświęcona roli Komisji Edukacji Narodowej w rozwoju polskiej geologii oraz nauczania przyrodoznawstwa w szkołach wszystkich szczebli; obszerna monografia poświęcona dziejom rozwoju naukowego ośrodka badań geologicznych i kształcenia uniwersyteckiego w Wilnie, który odegrał niezwykle istotną rolę w tworzeniu podstaw polskiej myśli geologicznej; studium poświęcone rozwojowi poglądów na genezę czwartorzędu w Polsce oraz badania dotyczące rozwoju geologii naftowej w Karpatach do 1939 r. W badaniach tych wykorzystywane są materiały źródłowe znajdujące się zarówno w archiwach Polski jak i też wyniki kwerend przeprowadzanych w archiwach Litwy i Ukrainy. Ważnym kierunkiem badawczym jest również nurt biografistyki, której efektem są liczne, ogłoszone drukiem monografie i studia poświęcone wybitnym geologom polskim m.in. Stanisławowi Staszicowi, Ignacemu Domeyce, Janowi Czerskiemu, Aleksandrowi Czekanowskiemu, Karolowi Bohdanowiczowi, Józefowi Siemiradzkiemu.
Bogate zbiory bursztynu i innych żywic kopalnych zgromadzone w MZ umożliwiają prowadzenie wielokierunkowych badań, których wyniki prezentowane są w licznych publikacjach oraz na konferencjach krajowych i międzynarodowych. Należą do nich m.in. studia nad genezą złóż bursztynu i ich rozprzestrzenieniem, których rezultaty mogą być przydatne przy projektowaniu prac poszukiwawczych. Badania w zakresie identyfikacji żywic kopalnych w osadach kredowych, paleogeńskich i młodszych, prowadzone metodą spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni (IRS) przynoszą bardzo interesujące wyniki poznawcze, pozwalające na podstawie analizy tzw. krzywych IRS określić różne rodzaje żywic. Odmienny kształt krzywej dla bursztynu bałtyckiego – sukcynitu, umożliwia jednoznaczne jego odróżnienie od takich żywic, jak np. gedanit czy glessyt, które często współwystępują w tych samych złożach. Z czasem do badań tych zostały włączone inne rodzaje żywic kopalnych, znajdujące się w różnych muzeach i zbiorach prywatnych, co pozwala na tworzenie coraz bogatszego katalogu wyników badań odmian bursztynu, z którego już w tej chwili korzystają badacze z wielu krajów. Rozpoczęte ostatnio badania imitacji i coraz częstszych fałszerstw bursztynu, mogą pozwolić w przyszłości na ich eliminację. Niezwykle ważnym nurtem prac są badania inkluzji (wrostków) organicznych w bursztynie, które ze względu na doskonały często stan zachowania, umożliwiają poznanie składu systematycznego oraz przemian świata roślinnego i zwierzęcego w paleogenie. Dotychczasowe badania, głównie różnych grup owadów, prowadzone we współpracy z licznymi specjalistami krajowymi i zagranicznymi, przyniosły znaczące efekty poznawcze, m.in. w postaci opisania wielu nowych gatunków. Ze względu na bogactwo zgromadzonych kolekcji inkluzji oraz duże zainteresowanie paleoentomologów, dalszy rozwój tych badań rokuje dobre perspektywy. Ostatnio zintensyfikowane zostały np. badania pajęczaków. Ważnym kierunkiem studiów, tym bardziej, że brak jest w tej dziedzinie tradycji, są zainicjowane obecnie prace zmierzające do określenia optymalnych warunków przechowywania kolekcji żywic kopalnych oraz opracowania skutecznych metod konserwacji bursztynu.
Głównym przedmiotem badań prowadzonych w ramach tego tematu jest taksonomia neogeńskich małżów i ślimaków, ich systematyka, paleoekologia oraz znaczenie stratygraficzne. Rozpoznanie składu gatunkowego równowiekowych zespołów małżowych pochodzących z różnych prowincji biogeograficznych Europy ma kluczowe znaczenie dla rekonstrukcji paleogeograficznych. Bogate kolekcje małżów zgromadzone w MZ, wieloletnie studia terenowe i porównawcze przeprowadzone w ponad 20 europejskich instytucjach przechowujących zbiory paleontologiczne i szeroka współpraca z badaczami zagranicznymi,pozwoliły m.in. skompletować listę gatunków małżów facji piaszczystej środkowego miocenu (badenu, tarchanu i konki) Paratetydy Środkowej i Paratetydy Wschodniej, zrewidować ich nazewnictwo oraz przedstawić nowe spojrzenie na paleogeografię tego obszaru. Na szczególną uwagę zasługuje próba oceny przedziału czasowego zasiedlenia oraz geograficznego rozprzestrzenienia poszczególnych gatunków małżów w Paratetydzie w celu ustalenia połączeń tego rozległego morza wewnętrznego z obszarem medyterańskim. Dotychczasowe studia nad małżami Paratetydy znacząco zmieniły pogląd na stopień endemizmu tej bioprowincji. Pozwoliły również na stwierdzenie, iż struktura taksonomiczna zespołów na poziomie podgromady, w większym stopniu zależy od charakteru osadu niż od głębokości zasiedlenia. Wyniki badań i nowe rekonstrukcje paleogeograficzne przedstawione zostały na wielu krajowych i międzynarodowych kongresach i konferencjach oraz w licznych publikacjach współautorskich, także ze specjalistami zagranicznymi. Ostatnio badania zostały rozszerzone o studia składu gatunkowego małżów z serpulowo-mikrobialitowych raf środkowego miocenu (sarmatu) Paratetydy Środkowej, jak też z formacji menilitowej dolnego oligocenu (rupel) Karpat Pokuckich (Ukraina).
Dzięki zgromadzonym kolekcjom i studiom badawczym z zakresu karpologii flor liściowych oraz palinologii ukazało się drukiem wiele opracowań monograficznych, które pozwoliły na poznanie składu m.in.: dolnomioceńskiej flory Turowa, środkowomioceńskiej flory południowego obrzeżenia G. Świętokrzyskich, plioceńskiej flory Ruszowa i neogeńskiej florze Gnojnej. Bieżące prace palinologiczne prowadzone we współpracy z Wydziałem Geologii Uniwersytetu Warszawskiego, dotyczą ziarn pyłku ważniejszych taksonów (Taxodiaceae, Cupressaceae, Tricoloporopollenites, Fususpollenites) pochodzących ze złóż węgla brunatnego rejonu Konina oraz Rogoźna i obejmują zagadnienia morfologiczne i taksonomiczne. Szczegółowe obserwacje zmian rzeźby powierzchni pyłku w mikroskopie skaningowym, pozwoliły m.in. na wyróżnienie nowych gatunków kopalnych, rewizji niektórych grup pyłku oraz zmian w diagnozach taksonów, co umożliwiło pełniejszą rekonstrukcję zbiorowisk roślinnych i dokładniejsze poznanie genezy konińskiego złoża węglowego. Badania neogeńskich szczątków liściowych pochodzących z osadów serii poznańskiej i reprezentujących kilka stanowisk SW Polski (rejon Nysy), pozwalają na rekonstrukcje zbiorowisk roślinnych oraz określenie wieku osadów. Badania karpologiczne dolnomioceńskiej flory owocowo-nasiennej z Turowa uzupełniają dotychczasowe opracowania i wzbogacają listę florystyczną o nowe gatunki. Pracownicy MZ uczestniczą także w innych zespołowych badaniach paleobotanicznych, głównie we współpracy z Instytutem Botaniki PAN w Krakowie m.in. przy opracowaniu wielotomowego syntetycznego wydawnictwa Atlas palinoflory neogenu Polski oraz rekonstrukcja zmian flory i klimatu na podstawie palinologii.