Recenzja osiągnięć naukowych i dorobku dr. Pawła Brzęka, w

Recenzja osiągnięć naukowych i dorobku dr. Pawła Brzęka, w

Prof. dr hab. Jerzy Bańbura
Katedra Zoologii Doświadczalnej
i Biologii Ewolucyjnej
Uniwersytetu Łódzkiego
Banacha 12/16
90-237 Łódź
Recenzja osiągnięć naukowych i dorobku dr. Pawła Brzęka,
w związku z postępowaniem habilitacyjnym
Po ukończeniu studiów magisterskich w zakresie biologii na Uniwersytecie
Jagiellońskim w 1997 r. Paweł Brzęk został zatrudniony na stanowisku asystenta w Zakładzie
Ekologii Zwierząt Uniwersytetu w Białymstoku. Jego kariera naukowa jest z tym ośrodkiem
związana do chwili obecnej. W roku 2003 uzyskał stopień naukowy doktora na podstawie
rozprawy doktorskiej pt. „Plastyczność rozwoju postembrionalnego piskląt jaskółki
brzegówki”, napisanej pod kierunkiem prof. dr. hab. Marka Konarzewskiego. W latach 20072009 przebywał na bardzo owocnym stażu post-doktorskim w Department of Forest and
Wildlife Ecology, University of Wisconsin, USA, co stanowiło wydarzenie bardzo ważne dla
rozwoju jego kariery naukowej. Można powiedzieć więcej, że jakiś dłuższy staż badawczy w
dobrym ośrodku zagranicznym powinien być wręcz jednym z wymagań postępowania
habilitacyjnego w zakresie nauk biologicznych. Dr Paweł Brzęk spełnia taki warunek z
nawiązką.
Dorobek naukowy
Przed uzyskaniem doktoratu Paweł Brzęk opublikował dwie prace. Pierwsza to
przeglądowy artykuł o czynnikach warunkujących tempo wzrostu piskląt ptaków wydany w
Wiadomościach Ekologicznych z 1998 r. Druga praca z tego okresu dotyczyła wpływu
ograniczeń pokarmowych na wzrost i fizjologię piskląt jaskółki brzegówki, a została wydana
w renomowanym czasopiśmie naukowym Journal of Experimental Biology w roku 2001. Jeśli
uznać rok wydania tej publikacji za moment początkowy kariery naukowej Habilitanta, to
dalsze budowanie dorobku naukowego jest bardzo systematyczne, ale nie nadmiernie szybkie
– do roku 2014 wydał łącznie 14 prac doświadczalnych, wszystkie w czasopismach
1
indeksowanych przez Science Citation Index. A więc tempo publikacji to w przybliżeniu
jedna praca na rok. Chociaż liczba 14 publikacji nie jest rekordowo wysoka, to jednak
stosunek jakości prac i czasopism, w których były one wydane do liczby jest znakomity i
zdecydowanie korzystny dla Habilitanta. Badania eksperymentalne, których rezultatem są
publikacje tak wysokiej jakości, są czasochłonne i kosztowne, co powoduje, że tylko w
najzasobniejszych laboratoriach można prowadzić kilka eksperymentów równocześnie czy też
w szybkiej sekwencji.
Aż 8 prac z całkowitego dorobku dr. Pawła Brzęka zostało opublikowanych w Journal
of Experimental Biology, 3 w Physiological and Biochemical Zoology, dwie w Auk i jedna w
Journal of Comparative Physiology B. Suma współczynników wpływu (impact factors)
czasopism, w których były wydane prace Habilitanta, według wartości dla lat publikacji,
wynosi 36,877, a suma punktów MNiSW (wg listy z 2013 r.) 495. Według Web of Science,
stan z 2 lutego 2015 r., publikacje dr. Brzęka były cytowane 158 razy, bez autocytowań 130
razy, zaś indeks Hirscha wynosi 7. Wszystkie te charakterystyki bibliometryczne stanowią
dobry wynik dla osoby ubiegającej się o stopień doktora habilitowanego. Świadczą one
jednoznacznie, że dorobek publikacyjny dr. Pawła Brzęka wszedł do szerokiego obiegu
międzynarodowej myśli naukowej. Wszystkie prace eksperymentalne w dorobku Habilitanta
są pracami co najmniej dwuautorskimi, a częściej zespołowymi, co w uprawianej przez niego
specjalności jest zupełnie oczywiste. We wszystkich pracach z wyjątkiem jednej jest on
autorem korespondencyjnym, o wiodącym wkładzie w całość, co w pełni potwierdzają
oświadczenia współautorów.
Najczęściej cytowaną pracą Habilitanta jest praca napisana wspólnie z M.
Konarzewskim pt. Relationship between avian growth rate and immune response depends on
food availability, wydana w Journal of Experimental Biology w roku 2007 – była ona dotąd
cytowana 35 razy wg. Web of Science. Spośród trzech innych prac cytowanych ponad 20 razy,
dwie były wydane również w Journal of Experimental Biology, a jedna w Physiological and
Biochemical Zoology.
Od początku swojej pracy naukowej dr Paweł Brzęk koncentrował się na
problematyce badawczej dotyczącej zmienności cech fizjologicznych i właściwości strategii
życiowych zwierząt, czyli na centralnej problematyce ewolucyjnej ekologii fizjologicznej.
Opublikowane wyniki badań eksperymentalnych uzyskał pracując na ptakach i ssakach w
warunkach laboratoryjnych. Wymieniona powyżej najczęściej cytowana praca jest bardzo
charakterystyczna dla zainteresowań badawczych dr. P. Brzęka. Eksperyment z pisklętami
jaskółki brzegówki pozwolił wykazać, że w przypadku braku ograniczeń pokarmowych
2
wzrost masy ciała piskląt jest dodatnio związany z intensywnością odpowiedzi
odpornościowej w teście skórnym z użyciem PHA, natomiast w przypadku ograniczenia
pokarmu, następuje ujawnienie się ujemnego sprzężenia między wzrostem a
immunokompetencją. Na tym samym modelu doświadczalnym bazuje kilka innych prac,
które dotyczyły takich zagadnień, jak zmienność i plastyczność rozwojowa i behawioralna,
zdolności konkurencyjne piskląt.
Wykorzystanie do badań fizjologicznych w warunkach laboratoryjnych innych
gatunków ptaków stało się podstawą doświadczalną kolejnego wątku zainteresowań
naukowych Habilitanta, a mianowicie fizjologii trawienia pokarmu i jej plastyczności. Ten
wątek był rozwinięty w publikacjach stanowiących osiągnięcie naukowe będące podstawą
wniosku habilitacyjnego. Ten cykl prac będzie omówiony osobno.
Znaczącym obszarem badań Habilitanta jest problematyka związana ze zmiennością
tempa metabolizmu podstawowego (BMR) ssaków. Dr Paweł Brzęk był wiodącym badaczem
niektórych szczegółowych tematów z tego zakresu w ramach szerokiego i nadzwyczaj
owocnego projektu zespołu ekologów z Uniwersytetu w Białymstoku. Podstawą tego projektu
jest długoterminowy eksperyment, w ramach którego myszy laboratoryjne są selekcjonowane
na niskie i wysokie tempo metabolizmu podstawowego. Wśród wyników tego projektu, które
związane są z badaniami dr. Brzęka są wyniki bardzo nowatorskie. Okazało się między
innymi, że dobór na wysokie tempo metabolizmu podstawowego prowadzi do zmiany
struktury błon komórkowych wątroby poprzez zmniejszenie liczby wiązań podwójnych w
fosfolipidach tychże błon. Jedna z ważnych teorii ewolucji endotermii, membrane pacemaker,
przewidywała odwrotny efekt. Habilitant badał także stres oksydacyjny w relacji do tempa
metabolizmu podstawowego, bowiem stres ten może być potencjalnym kosztem wysokiego
tempa metabolizmu. Ponownie rezultaty badań Habilitanta okazały się odwrotne do
oczekiwań, co sugeruje, że podwyższenie tempa metabolizmu podstawowego nie musi
generować kosztów związanych ze stresem oksydacyjnym.
Wyniki badań autorstwa lub współautorstwa dr. Pawła Brzęka były prezentowane na
kilkudziesięciu konferencjach międzynarodowych, co jest symptomem znacznej aktywności
Habilitanta w zakresie upowszechniania wyników jego badań. Skuteczność w zakresie
prowadzenia badań eksperymentalnych jest nieodłącznie związana z pozyskiwaniem grantów.
Dr Brzęk kierował czterema projektami finansowanymi przez KBN/MNiSW, był również
wykonawcą w kolejnym takim projekcie oraz wykonawcą w projekcie finansowanym przez
National Science Foundation (USA). Całokształt pracy badawczej Habilitanta wskazuje, że
umie on pracować w zespole, jak również potrafi zespołami kierować.
3
W podsumowaniu tej części recenzji pragnę z całym przekonaniem stwierdzić, że
dorobek naukowy dr. Pawła Brzęka jest znaczącym wkładem do nauki światowej.
Zdecydowało o tym podejmowanie ambitnych tematów, wzorowe przeprowadzenie
eksperymentów, opracowanie danych i publikowanie w wiodących światowych czasopismach
naukowych
Osiągnięcie naukowe będące podstawą habilitacji (art. 16 ust.2 ustawy)
Osiągnięcie naukowe stanowiące podstawę postępowania habilitacyjnego dr. Pawła
Brzęka jest zwarty tematycznie cykl publikacji, który łącznie zatytułowano „Plastyczność
fenotypowa ontogenezy fizjologii trawienia u piskląt gniazdowników”. Na cykl ten składa się
6 prac wydanych w latach 2009-2013, z których 4 były opublikowane w Journal of
Experimental Biology, jedna w Physiological and Biochemical Zoology i jedna w Journal of
Comparative Physiology B. Suma wskaźników wpływu tych czasopism ważona przez liczbę
prac, odpowiednio dla lat wydania publikacji, wynosi 16,684, a suma punktów MNiSW 205.
Wszystkie te prace są dziełem zespołowym, ale też we wszystkich Habilitant jest głównym
autorem o największym wkładzie w ich powstanie, szacowanym w pięciu przypadkach na
70% i w tylko w jednym na 40%. Wszystkie publikacje wchodzące w skład tego cyklu
powstały w oparciu o badania wykonane podczas stażu post-doktorskiego w USA, co
znakomicie potwierdza wagę takiego stażu w karierze naukowej polskiego biologa.
Wszystkie eksperymenty, których wyniki Habilitant przedstawił w omawianych
pracach, mają wspólny punkt odniesienia w postaci ewolucji przystosowawczej drogą doboru
naturalnego jako źródła plastyczności fenotypowej. Plastyczność fenotypowa traktowana jest
więc jako adaptacja do zmiennych warunków życia, w tym przypadku zmiennego pokarmu.
Plastyczność przewodu pokarmowego i procesów fizjologicznych związanych z trawieniem
pokarmu jest z pewnością niezbędna dla efektywnego funkcjonowania organizmów i przynosi
oczywiste korzyści w kategoriach dostosowania (w sensie ewolucyjnym). Najbardziej
ogólnym celem cyklu prac było przetestowanie plastyczności fenotypowej aktywności
enzymów trawiennych wobec zmian składu diety w trakcie rozwoju piskląt. Bardzo
wartościowe jest porównanie piskląt wróbla jako gatunku, u którego dieta piskląt stopniowo
zmienia się z owadziej na złożoną z nasion oraz zeberki, której pisklęta karmione są
wyłącznie nasionami.
4
Eksperymenty opisane w omawianych pracach pozwalają na wyróżnienie szeregu
głównych wyników. Aktywność maltazy zmienia się w trakcie rozwoju piskląt wróbla w
zależności od składu diety. Zeberki cechują się niższą niż wróble plastycznością funkcji
trawiennych, w tym ich maltaza w mniejszym stopniu zmienia swoją aktywność w trakcie
rozwoju. Zmiany aktywności maltazy i cukrazy u piskląt wróbli są odwracalne i zależą od
składu diety, ale, z drugiej strony, wzrost aktywności maltazy u piskląt całkowicie
pozbawionych węglowodanów w diecie sugeruje, że istnieje genetycznie uwarunkowany
program rozwojowy, który podlega modyfikacjom. Aktywność maltazy podnosi się pod
wpływem skrobi w diecie, ale także pod wpływem lipidów. Zdolność do absorpcji glukozy
poprawia się w trakcie rozwoju piskląt wróbla. Równocześnie znaczną rolę pełni bierna
absorpcja glukozy u piskląt. Aktywność enzymów trzustki i jelit trawiących cukry jest
kontrolowana przez różne mechanizmy. Stwierdzono brak adaptacyjnej plastyczności
enzymów trzustki.
W całości badania te można uznać za nowatorskie i pionierskie zarazem. Rzucają one
nowe światło na strategie fizjologiczne ptaków, których pisklęta w stosunkowo bardzo
krótkim okresie pobytu w gnieździe (kilkanaście dni) osiągają rozmiary ptaka dorosłego.
Taka skuteczność wzrostu musi być związana z fizjologiczną efektywnością pozyskiwania i
przyswajania substancji odżywczych, czego elementem jest opisana w cyklu plastyczność
fenotypowa.
Osiągnięcie naukowe prezentowane przez dr. Pawła Brzęka jako podstawa habilitacji
ma ogromną wartość naukową i stanowi znaczący wkład do fizjologii ekologicznoewolucyjnej. Bez wahania wyrażam opinię, że wskazane osiągnięcie naukowe spełnia
ustawowe wymagania w stosunku do postępowania habilitacyjnego.
Praca dydaktyczna i organizacyjna
Osiągnięcia dydaktyczne i organizacyjne dr. Pawła Brzęka są typowe dla
długoletniego pracownika uniwersytetu. Na macierzystej uczelni prowadził zarówno wykłady
(ekologia fizjologiczna, ekologia ewolucyjna, biologia ptaków), jak i ćwiczenia laboratoryjne
i terenowe. Prowadził także zajęcia dla doktorantów. Ponadto był opiekunem 8 prac
magisterskich i 6 prac dyplomowych. Sprawował również opiekę nad studentem
zagranicznym w ramach programu Erasmus. Organizował warsztaty naukowe i imprezy
popularyzujące naukę.
5
Konkluzja
Dr Paweł Brzęk posiada znaczący, znakomity pod względem jakościowym dorobek
naukowy, publikowany wyłącznie w czasopismach należących do głównego obiegu
międzynarodowego myśli naukowej, indeksowanych przez Science Citation Index. Cykl prac
stanowiących osiągnięcie naukowe prezentowane jako podstawa habilitacji odznacza się
wyróżniającym się, wysokim poziomem naukowym i nowatorską myślą. Cykl ten wraz z
pozostałym dorobkiem publikacyjnym stanowi niewątpliwie bardzo znaczący wkład do nauki
i ma wpływ na rozwój nowych obszarów poznania w zakresie nauk biologicznych. Bez
wątpienia, dr Pawł Brzęk ma pełne kwalifikacje do samodzielnej pracy naukowej i kierowania
zespołami. Uważam, że całokształt dorobku dr. Pawła Brzęka spełnia wymogi stawiane
kandydatom do stopnia naukowego doktora habilitowanego przez obowiązujące prawo o
stopniach i tytule naukowym (w szczególności art. 16 Ustawy z dnia 18 marca 2011 r., Dz.U.
z dnia 21 kwietnia 2011 r. oraz Rozporządzenie MNiSW z dnia 1 września 2011 r.). Wniosek
o nadanie Kandydatowi stopnia doktora habilitowanego nauk biologicznych w zakresie
biologii uważam za udokumentowany i w pełni uzasadniony.
Łódź, 12 lutego 2015 r.
prof. dr hab. Jerzy Bańbura
6