MALAKOLOGIA
Tematem naszej pracy jest malakologia. Zacznijmy od wyjaśnienia tego terminu: malakologia to dział zoologii badający różnorodność, budowę, fizjologię i ekologię mięczaków. Podstawowym jej działem jest konchiologia, (z gr. konche - muszla) - nauka zajmująca się badaniem skorup mięczaków - zwanych konchami lub muszlami, stosunkowo mało popularna dziedzina nauki skupiająca przeważnie indywidualne osoby, zainteresowane tematyką i tworzące kolekcje konchologiczne. Kolekcje takie posiadają również niektóre placówki naukowe zajmujące się badaniem fauny, zwłaszcza mórz i oceanów - to morskie zwierzęta wytworzyły największą różnorodność konch. Podstawy badań naukowych w tej dziedzinie stworzył XVIII - wieczny angielski lekarz i geolog - Martin Lister. Z kolei Georges Cuvier, francuski zoolog i anatom, zapoczątkował systematyczną klasyfikację mięczaków.
Badania malakologiczne ostatecznie uformowały się pod koniec XIX wieku. W trakcie badań przestrzennych zwrócono większą uwagę na szczątki mięczaków ( ślimaki, małże), które wcześniej ignorowano, ponieważ naukowcy w tamtym okresie skupiali się bardziej na badaniach kości kręgowców, które są bardziej widocznymi i trwalszymi szczątkami zwierzęcymi. Pionierem badań malakologicznych stosowanych w archeologii jest angielski uczony Alfred S. Kennard, który na stałe wprowadził ją jako naukę pomocniczą. W Polsce dopiero w okresie międzywojennym malakologia zaczęła być wykorzystywana podczas badań osadów czwartorzędowych. Jednak dopiero po drugiej wojnie światowej malakologia została po raz pierwszym w pełni użyta w archeologii polskiej na stanowisku w Puchaczej Skale. Wtedy też zaczęto wydawać w Polsce szereg publikacji dotyczących badań malakologicznych przeprowadzonych w trakcie wykopalisk archeologicznych.
Badania nad malakofauną czwartorzędu mają wieloletnią tradycję. Na podstawie obecności szczątków mięczaków w warstwach kulturowych obiektów archeologicznych lub w ich sąsiedztwie można w pewnym zakresie wnioskować np.: o charakterze paleobiotu i niektórych procesach w nim zachodzących, najczęściej pod wpływem działalności człowieka, o pochodzeniu warstw tworzących dany obiekt archeologiczny i wreszcie o możliwościach użytkowana mięczaków w celach konsumpcyjnych lub ozdobnych przez populacje pradziejowe. Przedmiotem badań są mięczaki, ich szczątki i skorupki. Mięczaki są jedną z nielicznych grup zwierząt bezkręgowych, które charakteryzują się wysoką specjalizacją ekologiczną i związku z tym są dobrymi organizmami wskaźnikowymi w odniesieniu do warunków środowiskowych. Występują one w znacznych ilościach w niektórych charakterystycznych środowiskach plejstocenu i holocenu: lessy, gliny deluwialne, martwice, kredy jeziorne, pisaki i mułki rzeczne. Mięczaki odznacza się największym ze wszystkich gatunków zwierzęcych na całym świecie zróżnicowaniem konstrukcją i wielkością ciała - od poniżej 1 mm po przeszło 21 m. Obok kręgowców mięczaki są jedyną grupą zwierząt, której szczątki zachowują się w osadach geologicznych i warstwach kulturowych po śmierci tych zwierząt. Aby szczątki malakologiczne zostały odpowiednio zachowane w osadach lub nawarstwieniach potrzebny jest odpowiednio wysoki w nich poziom koncentracji węglanu wapnia i ph gleby. Dlatego właśnie muszle mięczaków są jedną z najpospolitszych grup makroszczątków organicznych zachowujących się w osadach czwartorzędowych na równi z kośćmi kręgowców i ze szczątkami roślinnymi. Poprzez niektóre gatunki możemy określić wiek warstw, natomiast grupy mięczaków pozwalają na gruntowną rekonstrukcję paleogeograficznych warunków depozycji osadów. Analizy malakologiczne są tym cenniejsze i pełniejsze, im obfitszym dysponujemy materiałem badawczym. Wyróżniamy cztery główne typy zgrupowań ekologicznych: ślimaki lasów liściastych, ślimaki łąk wilgotnych, mięczaki mokradeł (środowisko płytkich i okresowo wysychających wód), gatunki jezior i stawów (trwałych zbiorników wodnych). Mięczaki wodne mimo dość jednolitego charakteru środowiska, w którym bytują, wykazują również specyficzne przywiązania ekologiczne, chociaż nie tak wyraźnie jak ślimaki lądowe. Mięczaki w okresie pradziejowym były jednym z podstawowych źródeł pożywienia ówczesnych ludzi (ludność z okresu górnego paleolitu z wybrzeży Morza Liguryjskiego, a także neandertalczyk z Gibraltaru). Znane dziś są powszechnie śmietniska muszlowe powstałe głównie jako odpadki po posiłkach na `terenach Holandii i Belgii oraz Danii - Kultura Ertebolle-Ellerbeck, czyli tzw. Kultura Śmietnisk Muszlowych. Świadczy to o masowości tego typu zjawiska. Mięczaki odgrywały szczególną rolę w diecie ówczesnych ludzi, a także wyznaczały granicę o wiele większego zasięgu tamtejszego morza. Z kolei wśród ludności Cesarstwa Rzymskiego ślimaki były uznawane za przysmak. Wiadomo że Rzymianie sprowadzili je na wyspy Brytyjskie. Na stanowiskach z tamtego okresu w jamach odpadkowych znaleziono ogromne ilości skorupek tych zwierzaczków. Na terenach Polski znajduje się dużo muszli małży z rodziny Unionidae, które prawdopodobnie stosowane były, jako uzupełnienie diety zwierząt hodowlanych, a ludzie jedli je w okresach głodowych.
Człowiek pradziejowy wykorzystywał mięczaki także w innych dziedzinach życia. Muszle mięczaków były wykorzystywane, jako surowiec do produkcji ozdób m.in. paciorków, bransolet, zawieszek (Kultura Ceramiki Wstęgowej Rytej), inkrustacji i przedmiotów codziennego użytku, jak np. narzędzi służących do odciskania specyficznych kształtów na naczyniach ceramicznych. Wiadomo także że ceramika Kultury Narva zawierała domieszki roślin, ptasich odchodów i właśnie muszli. W Fenicji małże były wykorzystywane do produkcji barwników, natomiast mieszkańcy starożytnej Troi używali skorupki tych zwierząt jako papier toaletowy. Ludność z terenów naddunajskiej Małopolski posypywała muszlami zwłoki zmarłych. Rzymianie ze skorup śródziemnomorskiego ślimaka Charonia sporządzali tak zwane sygnałówki, używane w legionach.
Wszystkie powyższe przykłady odnoszą się do okazów dużych. Jednak największe znaczenie dla pracy i badań archeologów mają mięczaki o małych skorupkach (1, 3 - 4, 5 mm), czyli tak zwana mezofauna. Występuje ona w różnego typu sztucznych nawarstwieniach, a przede wszystkim w fosach i rowach wokół grodzisk, w wypełniskach szybów i studni, w jamach zasobowych, nasypach obronnych i kurhanach, w rumowiskach budowli i śmietniskach przydomowych. Niestety z powodu swoich niewielkich rozmiarów ogromne ilości małży tych zostały pominięte, zgubione i zniszczone przez ówczesnych archeologów.
Aby sprawdzić czy w danym terenie występują mięczaki, należy zbadać glebę pod kątem występowania odpowiedniej ilości węglanu wapnia. W najprostszy sposób można wykonać to poprzez prostą reakcję chemiczną z 10% kwasem solnym. Wynik pozytywny poznajemy po burzeniu się osadu. Dobrze jest gdy do analizy laboratoryjnej wybieramy miejsca zawierające także inne makroszczątki tj. szczątki roślin czy też owadów. Należy zwrócić uwagę, aby profil wykopu przedstawiał określoną, niczym nienaruszoną i kompletną kolumnę stratygraficzną reprezentującą dane osady w całości i zawierająca największe nagromadzenie makroszczątków. W wypadku takich komplikacji trzeba pobrać materiały uzupełniające z sąsiednich miejsc wokół kolumny stratygraficznej lub z soczewki międzywarstwowej. Odpowiednie materiały do analizy malakologicznej pozyskujemy poprzez zbiór skorupek małżów i ślimaków z osadów dostępnych w odsłonięciach lub w rdzeniach wiertniczych, a także na pobraniu próbek, rozdrabnianiu ich i szlamowaniu lub też przesiewaniu, a na końcu wybraniu wszystkich szczątków mięczaków pozostałych w residuum Z każdej warstwy lub soczewki pobieramy z profilu standardową próbkę osadów o objętości 1000 - 2000 cm3, najlepiej w kolejno po sobie następujących odstępach pięciocentymetrowych, w zależności od cech sedymentacyjnych nawarstwień. W przypadku warstw ubogich w makroszczątki zaleca się pobieranie próbek objętości nawet 5000 - 10000 cm3.
Próbki należy pobierać w postaci monolicików ziemi i wkładać je do woreczków foliowych, aby, po mocnym ich związaniu, utrzymywały swoja pierwotną, naturalną wilgotność warstwy ziemi. Należy unikać wszelkich opakowań papierowych, gdyż łatwo ulęgają nawilżeniu i rozerwaniu, a próbka może się rozsypać i ulec szybkiemu wysuszeniu, co powoduje zniszczenie struktury znajdujących się w nim makroszczątków. Pod żadnym pozorem nie wolno przepłukiwać lub przesiewać pobranego materiału w warunkach terenowych, gdyż może to spowodować, przy użyciu nieodpowiednich sit, czy siły strumienia wody, wypłukanie lub pokruszenie delikatnych i drobnych skorupek mięczaków. Nawet, jeżeli są to zbiorowiska dużych skorup i muszli dające się wyselekcjonować w terenie, należy zawsze pobierać je wraz z otaczająca ziemią, w której są zdeponowane.
Każda próbka musi zawierać dwie metryczki wypełnione czytelnie i dokładnie. Jedną z nich zapisaną najlepiej na papierze pergaminowym, miękkim, zwykłym ołówkiem, wkładamy do szklanej epruwetki na górę, przed zawiązaniem woreczka, a drugą, identycznie wypełnioną, przywieszamy na zewnątrz, najlepiej tym samym sznurkiem, którym zawiązujemy woreczek. Metryczki muszą zawierać następujące informacje: nazwę stanowiska, wykopu, numer aru, działki, warstwy, dokładną głębokość od obecnej powierzchni ziemi lub dane z odczytów teodolitowych, jeżeli to możliwe prowizoryczną chronologię, numer inwentarza, datę pobrania próbki, nazwisko pobierającego, i ewentualne uwagi. Pożądane są również informacje o obiekcie, z którego próbka została pobrana i o przedmiotach lub narzędziach znalezionych w pobliżu. Tak pobrane próbki należy pakować w tekturowe pudełka lub skrzynki, układając je szczelnie, aby w czasie transportu nie uległy uszkodzeniu. Następnie należy je bezzwłocznie przesłać do laboratorium, załączając wykaz próbek wraz z planem sytuacyjnym stanowiska.
Polegają one na odpowiedniej preparatyce zebranego materiału, zazwyczaj poprzez powolne rozgotowanie go z dodatkiem ługów KOH lub NaOH. W przypadku trudno rozpuszczalnych grudek humusowych można użyć niezbyt stężonej wody utlenionej. Po ostudzeniu, rozgotowany materiał przepłukuje się pod powolnym strumieniem wody bieżącej z kranu na odpowiednich sitach selekcyjnych. Płukanie owe może trwać bardzo długo. Przepłukany materiał przenosi się do szali Petriego z czystą wodą i selekcjonuje pod binokularem na poszczególne frakcje. Wszelkie makroszczątki zwierzęce przenoszone są na inna szalkę Petriego w celu wyschnięcia w temperaturze pokojowej. Materiał roślinny przenoszony jest w stanie mokrym do epruwetki z zawartością alkoholu, celem dalszej konserwacji aż do chwili analizy mikroskopowej. Drobnoziarnisty, suchy pasek można selekcjonować bez rozgotowywania, za pomocą sit o różnych oczkach. Należy pamiętać, aby wszystkie próbki z tej samej kolumny miały tą sama objętość.
Wysuszony materiał malakologiczny i pozostały stanowiący zgrupowanie tanatocenotyczne, oznaczamy pod binokularem do gatunku, traktując go zawsze ilościowo. Jest to szczególnie ważne, gdy mamy do czynienia z sekwencjami osadowymi pochodzącymi z osadów jeziornych lub fos. Liczbę drobnych pokruszonych skorupek ślimaków z rodzin Ellobiidae, Vertiginidae, Pupillidae, czy Clausiliidae określamy na postawie ilości ich szczytów (apel) lub otworów (apertura). Liczbę osobników zazwyczaj drobnych małży obliczamy w ten sposób, ze ogólną sumę muszelek dzielimy przez 2 i te liczbę podajemy w zestawieniu statystycznym. Uwzględniamy w zestawieniach tabelarycznych również fragmenty skorupek dużych ślimaków, które maja niekiedy tak charakterystyczną skulpturę, że można je odczytać przynajmniej co do rodzaju. Oznaczone skorupki i inne suche makroszczątki przechowujemy w szklanych epruwetkach zamkniętych czopkiem z waty po uprzednim ich dokładnym opisaniu na papierze pergaminowym włożonym do środka. Na podstawie ilościowych zestawień tabelarycznych, w których należy uwzględnić liczebność bezwzględną A i liczebność względną A%, można wykreślić różne makalodiagramy. A także zaszeregowanie każdego gatunku wystepującego w badanej próbce do określonej grypy ekologicznej umozliwia zestawienie składu asocjacji w formie spektrów malakologicznych: spektrum gatunkowe - MSS, spektrum osobnicze - MSI.
Zbiór okazów pochodzących z każdej próbki jest sortowany na poszczególne taksony, tak aby po ich oznaczeniu można było dokładnie ustalić liczbę okazów każdego gatunku z uwzględnieniem form kompletnie zachowanych, ułamków zawierających cechy diagnostyczne oraz okazów młodocianych. Czynność ta prowadzi do sporządzenia listy taksonów z podaniem ich liczebności, a w konsekwencji do obliczenia procentowego udziału każdego składnika w zespole. Tak opracowane asocjacje malakofauny mogą być następnie przedmiotem analizy interpretacyjnej, która dotyczy zwykle zbioru próbek reprezentujących sekwencję stratygraficzną lub określoną warstwę dostępną w różnych miejscach. Wszystkie ślimaki i małże czwartorzędowe są gatunkami żyjącymi obecnie, a oznacza się ją na podstawie cech konchiologicznych, przeto do ich identyfikacji posługujemy się podstawowymi, najbardziej znanymi kluczami.
Dane uzyskane z analizy nad zespołami malakofauny mają wyjątkowe znaczenie dla rozpoznawania i precyzowania cech i charakteru środowiska geograficznego oraz przyczyn depozycji osadów. Wiele przykładów korzystania analizy malakologiczne do rozważania i wyodrębniania wniosków o ewolucji i charakterze środowiska paleogeograficznego możemy odnaleźć w pracach V. Lozka, H. Zeissler, J.J. Puissegura i inni. W mniejszym stopniu przydatny jest on archeologom do określania wieku czy interpretacji warunków klimatycznych. Oprócz możliwości określenia ogólnej charakterystyki środowiska przyrodniczego i zachodzących w nim wyraźnych zmian, gromadzenie mięczaków w trakcie wykopalisk ma jeszcze jeden aspekt przydatności. Mianowicie dobrze wydatowane zbiory mięczaków są doskonałym punktem odniesienia dla współczesnych badań faunistycznych nad poznaniem zmian zachodzących w środowisku naturalnym pod wpływem działalności człowieka. Dokumenty malakologiczne nawet z okresów stosunkowo młodych są ważnym źródłem do poznania takich zjawisk, jak destrukcja naturalnego środowiska (ubytek określonych gatunków rodzimych) czy antropogenizacja środowiska (introdukcja nowych gatunków odległych geograficznie) Należy pamiętać, aby analizy malakologiczne były uzupełniane oznaczeniami pozostałych makroszczątków, które obecne były w badanym materiale lub aby były równolegle zestawiane z innymi badaniami. Tego typu analizy przynoszą przyrodnikom cenne informacje o gatunkach, po których obecnie ślad już zaginął. Wadami analizy malakologicznej są jej kruche i małe źródła w postaci szczątek mięczaków, które łatwo zniszczyć i przeoczyć, jednak wyniki analizy są na tyle przydatne, że nie powinno to stanowić większy problem dla badaczy.
Główne ośrodki badań malakologicznych w Polsce:
Instytut Nauk Geologicznych PAN (Warszaw) - Komitet Badań Czwartorzędu Polskiej Akademii Nauk
Polska Akademia Umiejętności (Kraków) - Komisja Paleogeografii Czwartorzędu PAU
Department of Invertebrate Zoology and Hydrobiology
Stowarzyszenie Malakologów Polskich
Znani badacze - malakolodzy:
Prof. dr. hab. Stefan Witold Alexandrowicz
Prof. dr. hab. Adolf Riedel
Prof. dr. hab. Andrzej Lesicki
Prof. dr. hab. Andrzej Piechocki