Biologija

Program 'Integrativna zoologija in speleobiologija' celovito pristopa k raziskovanju ključnih mehanizmov delovanja in razvoja površinskega in podzemnega živalstva Dinarskega krasa. Program vključuje interdisciplinaren in integrativen pristop k reševanju vprašanj o interakcijah med organizmi ter organizmi in okoljem. Zasnovan je na povezovanju dosežkov raziskav z različnih organizacijskih ravni, od združb, vrst in populacij, do organizmov, tkiv in celic. Vodja programa je prof. dr. Jasna Štrus.

Izjemna vrstna pestrost živalstva Dinarskega krasa omogoča usmerjene raziskave evolucijskih in ekoloških procesov, ki prispevajo k biodiverziteti, obenem pa je pomembna naravna dediščina, ki smo jo dolžni varovati pred škodljivimi antropogenimi vplivi.

Poznavanje organizmov je pomembno za znanost in družbo predvsem zaradi vedno večjih globalnih  sprememb v okolju. S povezovanjem dosežkov na  različnih nivojih raziskav od molekulskih, genomskih do celično bioloških, lahko razumemo delovanje organizmov in njihovih interakcij z okoljem. Rezultati raziskav so pomembni tako z vidika dobrobiti človeka in družbe, kot za širitev novih tehnologij in načrtovanje biomimetskih in okolju prijaznih materialov. 

SICRIS povezava

V okviru programa  raziskujemo:

• pestrost, razširjenost, sestavo in filogentske odnose nekaterih izbranih živalskih skupin (pajkov, strig, rakov, metuljev), s katerimi bomo poskušali pojasniti vzorce in vzroke za opaženo biotsko pestrost Dinaridov in lokalnih 'vročih točk', ter izdelati ocene ogroženosti populacij kvalifikacijski vrst (zveri, metuljev, netopirjev).
• procese in prilagoditve, ki vzdržujejo edinstveno dinarsko favno. Raziskujemo njihovo genske pestrost, vlogo bakterijskih simbioz, morfologije in vedenja izbranih taksonov (jamskih rakov, zveri, čebel).
• strukturno-funkcionalne značilnosti modelnih podzemnih in površinskih organizmov (rakov, dvoživk) na tkivnem in ultrastrukturnem nivoju. Osredotočamo se na raziskave procesov bioloških mineralizacij raznolikih matriksov živali, predvsem  openskih rakov med levitvijo, embrionalnim razvojem in v interakcijah z mikroorganizmi. Povezave organskih komponent živalskih matriksov  z biominerali omogočajo razumevanje mehanizmov in pomena mineralizacij v živem svetu in so lahko izhodišče za raziskave biomimetskih materialov.
• vpliv obremenitev okolja s kemikalijami na izbranih vrstah iz različnih taksonomskih skupin  (raki, močeril, čebela) v površinskih in podzemnih ekosistemih.
• vpliv človekove rabe prostora na delovanje ekosistemov ter na populacijske in genetske značilnosti izbranih vrst. Raziskave prispevajo k razjasnitvi nekaterih aktualnih znanstvenih vprašanj s področij evolucije in ekologije (npr. speciacije, specializacije, nastanka združb), zagotovile ustrezno poznavanje stanja populacij izbranih naravovarstveno pomembnih vrst in postavile osnove za ugotavljanje antropogenih vplivov na živalstvo (rabe prostora, onesnažila). Pridobljena bazična spoznanja bodo osnova smernicam za učinkovito varovanje in trajnostno upravljanje dinarskih ekosistemov in njihove favne.

Med odmevnejšimi objavami iz zadnjega obdobja so izsledki o: 

• Evropski podzemni favni, ki so prepričljivo pokazali, da je favna Dinarskega krasa med najpestrejšimi na svetu, tako v številu vrst kot tudi očem skriti genetski raznovrstnosti (Eme, Zagmajster in sod. 2018). Seznam vrst še ni popoln, vsako leto opišemo nekaj novih vrst (Polak in sod. 2017); številne neopisane vrste so morfološko nerazpoznavne, katerih opisovanje se šele začenja (Delić in sod 2017). K vrstni pestrosti območja prispevajo živahne medvrstne interakcije, nekatere vodijo v kompeticijsko izključevanje (Fišer in sod. 2015), druge pa v ekološko diferenciacijo (Delić in sod. 2016). V sklopu ohranjanje Dinarske biodiverzitete razvijamo smernice za znanstveno podprto varovanje in upravljanje dinarskih ekosistemov in njihove favne, predvsem zveri in metuljev
• novih pogledih na ozadje nastanka homomorfnih spolnih kromosomov človeške ribice (Sessions in sod. 2017) in variabilnosti njenih spolnih organov (Bizjak-Mali 2017). Obe deli predstavljata pomemben prispevek k razumevanju reproduktivne biologije človeške ribice, ki bi lahko v prihodnosti odigrala ključno vlogo pri ohranjanju te ogrožene vrste. 
• interakcijah med nevretenčarji in mikroorganizmi v prebavilu, kalcijevih telescih (Kostanjšek in sod. 2017, Vittori in sod. 2017) in na telesni površini (Štrus in sod. 2017), predvsem v povezavi z organskimi matriksi, ki jih izločajo različni epiteliji in tvorbo biomineralov. Sintezo in preoblikovanje mineraliziranih živalskih matriksov med embrionalnim razvojem in levitvijo raziskujemo z različnimi mikroskopskimi in analitskimi tehnikami. V preglednem članku smo povzeli znanje o morfogenezi kutikule eksoskeleta in črevesa med embrionalnim in postembrionalnim razvojem rakov (Mrak in sod. 2017) 
• antropogenih spremembah (onesnaževanje, salinizacija) v okolju na organizme (Jemec in sod.2016, Skarkova in sod.2016,Madzaric in sod. 2018, Kos in sod.2017). Pomembna ugotovitev je ta, da le nekateri proizvodi nanotehnologij  vplivajo na organizme. Ta vpliv je sorazmerno blag, če ga primerjamo z vplivi drugih klasičnih onesnažil.
• vplivih antropogenih sprememb v okolju na organizme (Jemec in sod. 2016,Skarkova in sod.et al 2016).  Organizmi imajo številne prilagoditvene mehanizme na antropogeni stres, vendar pa prekomerno onesnaževaje ali spreminjanje okolje vselej terja davek (Madzaric in Sod. 2018,Kos in sod. 2017). 
• disperziji volka iz dinarske populacije in pomenu monitoringa volka v Sloveniji. Z evropskimi raziskovalci smo pripravili pregled desetletnih genetskih raziskav volka v Evropi in izpostavili pomen harmonizacije metodologije (Hindrikson in sod.2016).