Projekti / Programi
Zoološke in speleobiološke raziskave
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.00 |
Naravoslovje |
Biologija |
|
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| 3.03.00 |
Medicina |
Nevrobiologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B5 |
Biomedicinske vede |
B5 |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
zoologija, taksonomija, molekularna filogenetika, filogeografija, biogeografija, biodiverziteta, speleobiologija, podzemeljski habitati, funkcionalna morfologija, histologija, ultrastruktura, primarne celične kulture, ekotoksikologija, strupenost, mikrobna ekologija, morfometrija, etologija, nevrobiologija, voh, okus, ribe, varstvo narave, Proteus, medved, čebele, Isopoda
Raziskovalci (41)
Organizacije (1)
Povzetek
Program ZOOLOŠKE IN SPELEOBIOLOŠKE RAZISKAVE izhaja iz ŽIVALI kot osnovnega objekta. Program sestavlja 5 sklopov, nosilci so navedeni na začetku poglavij.
SKET, B.: Biodiverziteta in biogeografski vzorci na kraških območjih: Izhodišča raziskav vključujejo visoko biodiverziteto in biogeografska raznolikost Dinarskega krasa in podzemlja. Morfološke in molekularne raziskave kažejo na večkratno vseljevanje vrst v podzemlje. Mozaična narava filogeneze pri nekaterih živalskih skupinah povzroča kaotično pojavljanje morfoloških oblik, raziskujemo jo z molekularno filogenetiko. Na ločenih primerih preverjamo hipotezo o aktivnem vseljevanju živali v podzemlje. Poglavja programa: 1. Raziskave biodiverzitete in biogeografskih razmer v Sloveniji, katalogizacija slovenske in zahodno-balkanske podzemeljske favne, primerjava s krasom v tropih. 2. Molekulska, filogenetska in filogeografska analiza nekaterih skupin (Hirudinea: Erpobdellidae; Crustacea: Asellidae, Monolistrini). 3. Molekulsko-filogenetska analiza rodu Niphargus (Crustacea: Amphipoda).
KOS, I.: Ekološke raziskave na Dinarskem krasu: Za Dinarski kras so značilne stare, endemne in vrstno bogate združbe. Alfa diverziteta posameznih živalskih skupin je nekajkrat višja kot drugje v Evropi. Gospodarjenje z gozdnim ekosistemom vpliva na preživetje vrst in obstoj združb. Raziskali bomo odnos med zgradbo gozda in vrstno sestavo združb ter vpliv plenilcev kot so medved, ris in divja mačka na gozd. Poglavja programa: 1. Vpliv zgradbe gozda na pojavljanje strig in drugih živali v metapopulacijah. 2. Kompeticija in križanje med divjo in domačo mačko (Felis catus) in ogroženost avtohtonega genskega sklada divje mačke. 3. Strategije za ohranjanje divje mačke v Sloveniji. 4. Sestava favne strig (Chilopoda) na Dinarskem krasu.
BULOG, B.: Raziskave močerila (Proteus): Zaradi prilagoditev močerila jamskemu okolju, sta močeril in njegov ameriški sorodnik Necturus morfološko in fiziološko različna. Poglavja programa: 1. Funkcionalna morfologija in fiziologija močerilovih čutil, imunocitokemijska analiza fotosenzitivnih pigmentov v koži. 2. Spremljanje kopičenja težkih kovin in polutantov v tkivih ter proučevanje sinteze metalotioneinov pri nekturu pod vplivom subletalnih koncentracij kovinskih ionov. 3. Določanje razporeda maščobnih tkiv in kvalitativna biokemijska analiza lipidov v tkivih močerila in nektura. 4. Vspostavitev primarnih celičnih kultur hepatocit Proteusa in Necturusa. 5. Ugotavljanje starosti dvoživk z aminokislinsko racemizacijo in skeletokronologijo.
ŠTRUS, J.: Biologija oniscidov in njihovo okolje: Raziskujemo morfološke in funkcionalne prilagoditve kopenskih rakov enakonožcev (Crustacea: Isopoda) na okolje. Poznavanje zgradbe prebavila in kože, porabe energijsko bogatih snovi ob stresu ter analize akumulacije in razporejanja kovin v tkivih so osnova za organizemske, tkivne, celične in molekulsko biološke raziskave rakov. Poglavja programa: 1. Metabolizem esencialnih in neesencialnih kovin v epitelih nevretenčarjev ter vloga metalotioneinov v dinamiki kovin; vpliv pesticidov in kovin na organizem. 2. Prisotnost prostih kisikovih zvrsti in zgodnje zaznavanje stresa pri nevretenčarjih. 3. Interakcije nevretenčarjev s simbiontskimi mikroorganizmi ter vloga slednjih v presnovi. 4. Primerjalne funkcijsko morfološke raziskave organskih sistemov površinskih in jamskih rakov.
VALENTINČIČ, T.: Etološke in fiziološke raziskave kemičnih čutil: Poglavja programa: 1. Nevroetološke raziskave kvantitativnih lastnosti celične vohalne kode pri ameriškem somiču (Ameiurus melas). 2. Elektrofiziološke raziskave odzivov na aminokisline pri tihih vohalnih celicah ameriškega somiča. 3. Raziskave povezav med vohalnim epitelom in vohalnim bulbusom z fluorescenčnim markerjem DiI in vpeljava metod in situ hibridizacije na celicah vohalnega epitela in vohalnega bulbusa. 4. Etološke raziskave vohalnega razlikovanja aminokislin in njihovih zmesi pri cebricah (Danio rerio).
Pomen za razvoj znanosti
Prispevali smo k razumevanju prilagoditev na podzemlje, poleg tega pa k razumevanju vzorcev in bogastva podzemeljske biodiverzitete v širšem našem območju. Podzemlje je razmeroma preprosto okolje, v katerem pomankanje hrane zahteva, nizka dnevna in sezonska nihanja okoljskih parametrov, malo kompetitorjev ter stalna tema pa omogočajo skrajno racionalizacijo in še nekatere posebne prilagoditve (troglomorfije). Selekcija deluje v tej smeri. Analiza podzemeljskih sistemov omogoča analizo vplivov dolgotrajnih klimatskih nihanj na vzorce biodiverzitete. Prostorska analiza razširjenosti jamskih rakov kaže, da so klimatske spremembe od Pleistocena do danes znatno vplivale na velikost arealov vrst, v manjši meri pa na vzorce vrstne pestrosti. Za podzemeljsko okolje je značilna močna usmerjena selekcija in konvergentna evolucija morfoloških lastnosti. V analizi vodnih osličkov (Asellus aquaticus) smo pokazali, da do morfoloških sprememb pride zaradi sprememb v maloštevilnih genih. Nepričakovano pa smo odkrili, da evolucijske spremembe ugotovljene v jamski populaciji nimajo enotnega genetskega mehanizma, kar velja tako za spremembe povezane z velikostjo očesa kot za spremembe povezane z depigmentacijo. Primerjalne študije zgradbe integumenta in kutikule med različnimi ekomorfotipi kopenskih rakov enakonožcev med levitvijo in ontogenezo so pokazale, da je sinteza in sestava zunajceličnega matriksa zelo raznolika. Izpostaviti velja pomembno ugotovitev (objava Vittori in Štrus 2014), da je kutikula podzemeljskih vrst sestavljena iz večjega števila tanjših lamel, kar zagotavlja njeno elastičnost in mehansko čvrstost, stopnja njene kalcifikacije pa je manjša kot pri površinskih vrstah. Raziskave strukture in funkcije kalcijevih telesc, ki kopičijo kalcij in vsebujejo bakterije pri podzemeljskih vrstah, so pomembne za razumevanje celičnih mehanizmov vzdrževanja homeostaze kalcija v telesu v povezavi z levitvijo in razvojem. Opisi bakterij v tkivih mokric ponujajo možnost za vzpostavitev edinstvenega modela za sočasno preučevanje mutualističnih, komenzalnih in parazitskih interakcij med bakterijami in členonožci, ki bo omogočil raziskave odzivov členonožcev na bakterije, nove metabolne zmožnosti členonožcev ter načine naravnega omejevanja škodljivcev in prenašalcev bolezni. Tematika, ki jo proučujemo v tem programu, se uvršča tudi na področje nanotoksikologije, ki je mlada in izredno perspektivna znanstvena disciplina. Znanja o interakciji med NMs in holinergičnim sistemom so zelo pomanjkljiva, o čemer govori tudi dejstvo, da je objavljena študija o vplivih NM na čebele po našem védenju ena redkih. Zelo zanimivo in novo je področje proučevanja holinergičnega sistema, ki ni povezan s prenosom živčnega signala. Do sedaj so bile namreč študije usmerjene predvsem v proučevanje vloge holinergičnega sistema pri nevrotransmisiji, nedavno pa so holinergični sistem odkrili tudi v drugih telesnih sistemih, kjer ima tudi drugo funkcijo, ki pa je pri čebelah še velika neznanka. Preliminarne raziskave na tem področju pri čebelah, ki smo jih opravili, so dale vzpodbudne rezultate, zato bomo s tem delom nadaljevali.
Pomen za razvoj Slovenije
Slovenija je speleobiologom in sploh krasoslovcem v svetu zelo na očeh, saj je tukaj začelo odkrivanje podzemeljskih živali, izkazala pa se je tudi za eno najbogatejših s podzemeljskimi vrstami. Zato ima ohranjanje podzemeljske favne poseben pomen, njeno raziskovanje pa je naša kulturna dolžnost. Osnova ohranjanju je seveda poznavanje. V tem obdobju financiranja smo znatno izboljšal poznavanje taksonomije in razširjenosti podzemeljskih vrst. Izdelane baze podatkov, ki vključujejo tudi genetsko karakterizacijo nekaterih podzemeljskih organizmov, bodo osnova za redefinicijo varstveno pomembnih območij na Dinarskem krasu; s pomočjo teh podatkov bomo lahko pripravili znanstveno utemeljene dologorčne strategije varstva Dinarskega podzemlja. Naj še omenimo, da so naše raziskave zanimive za številne tuje raziskovalce in doktorande, ki so se zato pri nas (do)izobraževali. S šolanjem tujih študentov neposredno prispevamo k ugledu slovenske znanosti. Pomemben pripevek za Slovenijo je objava članka v mednarodni reviji s področja raziskav in vitro fertilizacije v slovenski populaciji neplodnih parov (COBISS.SI-ID 3101519), ki smo jo izvedli v sodelovanju s kolegi z Inštituta za porodništvo in ginekologijo, Univerzitetenga Medicinskega centra v Ljubljani. Poleg uporabe metode MSOME za študij gibljivosti spermijev, ki jo izvajajo na MF, smo v našem laboratoriju razvili mikroskopsko metodo za vizualizacijo in interpretacijo ultrastrukture spermijev (Članek: FEKONJA et al. 2014). Potencialna nevrotoksičnost nanomaterialov (NM) je med prioritetnimi zdravstvenimi in okoljskimi problematikami. Tovrstni podatki bodo vplivali na proizvodnjo NM ter njihovo uporabo. Nova znanja o učinkih NM na ne-tarčne nevretenčarje bodo prispevala k razvoju smernic za trajnostno in odgovorno proizvodnjo ter rabo NM, kar bo posredno pripomoglo k ohranjanju naravne in kulturne dediščine. Program je družbeno-ekonomsko zelo pomemben, saj je ohranjanje čebel velikega ekonomskega pomena. Čebele so namreč med ekonomsko najbolj pomembnimi opraševalci kulturnih rastlin, poleg tega pa imajo njihovi produkti (med, vosek, in cvetni prah) terapevtski učinek. Pridobljena znanja bodo pripomogla k razumevanju propadanja čebeljih družin, ki ima velike posledice za kmetijstvo in prehransko industrijo. Kranjska čebela Apis mellifera carnica ima poleg vsega v slovenski kulturi posebno mesto, zato so znanja, ki pripomorejo k njenemu ohranjanju, za slovenski prostor nadvse pomembna. Vpeljevanje znanstvenega pristopa k upravljanju karizmatičnih živalskih vrst v Sloveniji daje pomembna izhodišča za samostojno upravljanje z družbenim okoljem ter kopenskimi ekosistemi in posameznimi populacijami znotraj Evropske skupnosti. Razvoj naprednih in učinkovitih metod monitoringa populacij velikih zveri ima že pomembne mednarodne učinke, ki se kažejo v meddržavnih varstvenih projektih na ravni celotnih čezmejnih populacij.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
