Hidrobiontų evoliucinės ekologijos laboratorijos tyrimai siejasi su dviem pagrindinėmis kryptimis: 1) vandens bestuburių ekologijos ir evoliucinės biologijos, invazijų biologijos ir ekosistemų funkcionavimo nagrinėjimu; 2) paviršinių vandenų ekologinės būklės, jos kaitos ir antropogeninio poveikio vertinimu.
Pirmosios krypties tyrimuose mokslininkai nagrinėja įvairius funkcinius ir evoliucinius dėsningumus nuo rūšių funkcijų iki mitybos tinklų bei nuo lokalių adaptacijų iki makroevoliucinių procesų. Gėlų ir druskėtų vandenų vėžiagyviai, pirmiausia šoniplaukos ir šakotaūsiai, naudojami kaip modeliniai organizmai. Tyrimuose sujungiami įvairiausi tyrimų aspektai ir įrodymai, įskaitant genetiką / genomiką, funkcinę morfologiją, fiziologiją, stechiometriją, geografiją, geologiją, fosilijas ir kt. Analizuojami nykstančių ir svetimkraščių vandens makrobestuburių paplitimai ir jų kaitos priežastys. Tiriami svetimkraščių rūšių invazyvumą lemiantys savitumai, jų adaptacija naujame areale, ekologiniai santykiai su vietinėmis rūšimis. Šiuose tyrimuose dėmesys skiriamas sparčiai Europoje ir kitur plintantiems Ponto-Kaspijos regiono aukštesniesiems vėžiagyviams. Analizuojama šių ir vietinių vėžiagyvių rūšių genetika, kvėpavimo fiziologija, funkcinė morfologija, mitybinės nišos (vertinamos konvenciniais ir stabiliųjų izotopų metodais).
Antrosios krypties tyrimuose mokslininkai kuria greitatėkmių (upės) ir lėtatėkmių (ežerai, vandens saugyklos) vandens telkinių ekologinės būklės ir biologinio užkrėstumo vertinimo metodus. Tiriamas antropogeninės taršos poveikis bioindikatoriniams organizmams. Naudojant citogenetinę, hematologinę, fermentų aktyvumo, biožymenų analizę įvairiuose organizmuose, įvertinami ekotoksinės rizikos mastai jūrinėse ir gėlavandenėse ekosistemose bei po technogeninių avarijų. Atliekami vandens organizmų raidos sutrikimų, kariologiniai ir kiti DNR tyrimai. Integruojant taksonominę, funkcinę ir (filo)genetinę įvairovę bei naudojant statistinius modelius, analizuojami ilgalaikiai ir erdviniai vandens makrobestuburių sąrankų pokyčiai dėl antropogeninio poveikio, kas leis geriau suprasti ir prognozuoti Lietuvos paviršinių vandenų būklės kaitą.
