Predmet raziskave bodo modri metulji iz rodu Morpho, ikonični prebivalci pragozda Srednje in Južne Amerike, ki so razvili bleščeče modro obarvana krila. Različne vrste znotraj rodu so razvile podvariante modrih vzorcev, vzorcev letenja in utripanja, naseljujejo različne niše v gozdu in se med seboj dobro razločujejo in prepoznavajo. Predpostavljamo, da je pri skupini, ki se tako izrazito zanaša na vidno signalizacijo, prišlo do koevolucije med vidnimi signali in čutilnimi organi, torej očmi in celotno vidno potjo v možganih. (fotografija: Gregor Belušič)
Ugledni raziskovalni sklad Human Frontiers Science Program zagotavlja sredstva za temeljne raziskave na področju znanosti o življenju, ki potekajo v okviru mednarodnih konzorcijev z dvema do petimi partnerji. Pogoj pa je tudi, da projektni partnerji pred prijavo še niso raziskovalno sodelovali. V sklad Human Frontiers Science Program prispevajo sredstva države Evropske unije, Združene države Amerike, Kanada, Velika Britanija, Norveška, Japonska, Južna Koreja, Avstralija, Nova Zelandija, Izrael, Singapur, Švica, Južnoafriška republika in Indija. V letu 2023 so raziskovalke in raziskovalci na razpis sklada prijavili 596 projektov, od katerih bo sredstva za raziskave, za obdobje 36 mesecev, prejelo 34 projektov.
Med odobrenimi projekti je tudi projekt »Physics goes wild: studying the evolution of iridescence and its perception in Amazonian butterflies«, projekt v katerem sodeluje raziskovalna skupina izr. prof. dr. Gregorja Belušiča, ki deluje v okviru Katedre za fiziologijo, antropologijo in etologijo Oddelka za biologijo. Projekt bo vodil prijavitelj in glavni koordinator dr. Vincent Debat, z raziskovalno skupino s Prirodoslovnega muzeja v Parizu, Francija. Poleg raziskovalne skupine Biotehniške fakultete pa bosta v njem sodelovali še dve raziskovalni skupini, prvo vodi dr. Adriana Briscoe iz Univerze Kalifornija, Irvine, ZDA, drugo pa dr. Marco Giraldo iz Univerze Antioquia, Kolumbija. Cilj raziskave je odkriti mehanizme in evolucijo vidne signalizacije pri modrih metuljih iz rodu Morpho.
Izr. prof. dr. Gregor Belušič je pojasnil: »Na Biotehniški fakulteti smo se uveljavili kot vodilna skupina na področju elektrofizioloških in optičnih študij sestavljenih oči. Zato smo bili povabljeni v konzorcij, ki združuje vrhunske strokovnjake s področja evolucije in študij vedenja živali iz Pariza, molekulske biologe iz Kalifornije in fizike iz Kolumbije, ki raziskujejo strukturno obarvanost bioloških vzorcev.«
Slika: Sestavljeno oko modrega morfa, slikano s posebnim oftalmoskopom, ki ga je zgradil avtor, dr. Primož Pirih. Očesca imajo na dnu zrcalo iz zračnih cevk, zato v njih vidimo odsev, podoben tistemu v mačjih očeh. Rdeča očesca vsebujejo filtrske pigmente, ki skozi mrežnico spustijo samo rdečo svetlobo, ter tako ustvarijo pogoje za zaznavo rdečih odtenkov s celico na dnu mrežnice; rumeno-zelena in modra očesca teh pigmentov ne vsebujejo, omogočajo pa barvni vid v UV, modrem in zelenem.
Temelja raziskava, ki bo potekala v okviru projekta »Physics goes wild« pa bo usmerjena v evolucijske procese in mehanizme vidne signalizacije pri modrih metuljih iz rodu Morpho. Izr. prof. dr. Gregor Belušič je pojasnil: »To so ikonični prebivalci pragozda Srednje in Južne Amerike, ki so razvili bleščeče modro obarvana krila. Metulji so zelo veliki in s krili med letom ustvarjajo svetlobno predstavo brez primere. Njihova modra barva nastane z uklonom svetlobe na strukturiranih luskah, in ne s pigmenti, zato ji pravimo strukturna barva. Mehanizme takšne obarvanosti raziskujejo fiziki. Metulji Morpho se na to barvo živahno odzivajo. Različne vrste znotraj rodu so razvile podvariante modrih vzorcev, vzorcev letenja in utripanja, naseljujejo različne niše v gozdu in se med seboj dobro razločujejo in prepoznavajo. Predpostavljamo, da je pri skupini, ki se tako izrazito zanaša na vidno signalizacijo, prišlo do koevolucije med vidnimi signali, čutilnimi organi, torej očmi, in celotno vidno potjo v možganih. Naš konzorcij združuje strokovnjake iz različnih področji, zato bomo lahko povezavo med vidnimi signali in vidno zaznavo raziskali z integriranim pristopom in naslovili najrazličnejše ravni, od optičnih mehanizmov na mikroskopskem nivoju in na makroskopskem nivoju prostorsko-časovnega svetlobnega vzorca, raziskav vedenja pri različnih vrstah, molekulske evolucije, do fizioloških mehanizmov zaznav v čutilih in osrednjem živčevju«.
Za projekt »Physics goes wild: studying the evolution of iridescence and its perception in Amazonian butterflies« so v skladu namenili 1.500.000 evrov, ki jih bodo lahko vzajemno porabili vsi štirje partnerji. S projektom bodo partnerji začeli letos, sredstva pa bodo lahko črpali 36 mesecev.