Reinhart Koselleck-Projektf?rderung für Evolutionsbiologen John A. Nyakatura
Mit Simulationen und bioinspirierten Robotern die Evolution verstehen – das ist das Ziel der robotergestützten Pal?ontologie. Prof. Dr. John A. Nyakatura vom Institut für Biologie der Humboldt-Universit?t zu Berlin (HU) will mit diesen Methoden die Ver?nderungen des Bewegungsapparats w?hrend der S?ugetierrevolution verstehen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun bekannt gegeben, Nyakaturas Projekt ?Robotic Paleontology. Ein neuer Schlüssel zum Verst?ndnis der frühen Evolution der S?ugetiere“ ab 2026 für fünf Jahre im Rahmen ihres Programms Reinhart Koselleck-Projekte zu f?rdern. John A. Nyakatura, Professor für Vergleichende Zoologie an der Humboldt-Universit?t, ist einer der deutschlandweit 18 Wissenschaftler*innen, die dieses Jahr mit der Reinhart Koselleck-Projektf?rderung ausgezeichnet wurden.?
Vielfalt der Fortbewegungsarten spricht gegen eine lineare Entwicklung zum heutigen S?ugetier
S?ugetiere unterscheiden sich von anderen Wirbeltieren wie Reptilien, Fischen oder V?geln unter anderem dadurch, dass sich ihr Bewegungsapparat im Laufe der Evolution grundlegend ver?ndert hat. In den meisten Lehrbüchern der Evolutionsbiologie wird dieser Ver?nderungsprozess als lineare Entwicklung von ausgestreckten, reptilienartigen Gliedma?en hin zu einer aufrechten Haltung und Fortbewegung beschrieben. Dieses Narrativ wird mittlerweile angesichts der in Fossilienfunden beobachteten Vielfalt der Bewegungsapparate und m?glichen Fortbewegungsarten zunehmend angezweifelt. ?Mit dem Projekt ,Robotic Paleontology' m?chten wir in erster Linie unser Verst?ndnis der funktionellen und biomechanischen Konsequenzen anatomischer Ver?nderungen w?hrend der frühen S?ugetierrevolution vertiefen. Dabei interessieren uns insbesondere Fortbewegungsweisen, die in ihrer Vielfalt faszinieren und in heutiger Zeit bei keinem lebenden S?ugetier mehr in vergleichbarer Form vorkommen“, sagt John A. Nyakatura. ?Zugleich verfolgen wir ein methodisches Ziel: Durch biomechanische Modellierungen und den Einsatz fossilinspirierter Roboter wollen wir Hypothesen zur Mechanik der Bewegung auch quantitativ überprüfen – und so neue, belastbare Einblicke in die an Fossilien beobachteten evolution?ren Ver?nderungen gewinnen.“?
Forschung mit Robotermodellen erg?nzt klassische Methoden der Evolutionsbiologie
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Nyakatura hat in früheren Studien bereits Robotermodelle auf Grundlage von biologischen Modellen in Zusammenarbeit mit einer auf Biorobotik spezialisierten ingenieurwissenschaftlichen Arbeitsgruppe an der ?cole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, konstruiert. Damit hat sie dazu beigetragen, die Robotik für die experimentelle Forschung in der Evolutionsbiologie zu etablieren. Die neue Methode erg?nzt mit ihrem Blick auf den gesamten Bewegungsapparat die klassischen Forschungsans?tze, bei denen einzelne fossile ?berreste anatomisch beschrieben und davon Annahmen über deren Funktion abgeleitet werden. Mit den Fortschritten in der Robotik stehen inzwischen auch Werkzeuge für den Bau von Robotern mit elastischen Gelenken und Muskeln zur Verfügung. Diese erm?glichen eine differenziertere Untersuchung der Fortbewegung von l?ngst ausgestorbenen Tieren. Auch für das neue Forschungsvorhaben werden die HU-Forschenden eng mit den Kolleg*innen aus der Schweiz zusammenarbeiten.
?ber John A. Nyakatura?
John Nyakatura ist Professor für Vergleichende Zoologie am Institut für Biologie der HU. Sein Forschungsschwerpunkt ist die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen strukturellen und funktionellen Aspekten des Bewegungsapparats von Wirbeltieren und deren Ver?nderungen im Laufe der Evolution. Dies erforscht er in Zusammenarbeit mit Pal?ontolog*innen und Ingenieur*innen (biomimetische Robotik). Mit seiner Forschungsgruppe hat er dazu beigetragen, die ?Robotik“ in der Wirbeltierpal?ontologie als Forschungswerkzeug zu etablieren.
?ber Reinhart Koselleck-Projekte der DFG
Reinhart Koselleck-Projekte stehen laut DFG für mehr Freiraum für besonders innovative und im positiven Sinne risikobehaftete Forschung. Durch besondere wissenschaftliche Leistung ausgewiesenen Wissenschaftler*innen soll dadurch die M?glichkeit er?ffnet werden, Forschungsprojekte zu realisieren, die in hohem Ma?e innovativ sind. Die F?rdersumme für die gesamte Laufzeit betr?gt zwischen 500.000 und 1,25 Millionen Euro.
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Prof. Dr.? John A. Nyakatura
Institut für Biologie der Humboldt-Universit?t zu Berlin?
E-Mail: john.nyakatura@hu-berlin.de