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DFG fördert Projekt der robotergestützten Paläontologie zur Erforschung der Evolution der Säugetiere
Mit Simulationen und bioinspirierten Robotern die Evolution verstehen – das ist das Ziel der robotergestützten Paläontologie. Prof. Dr. John A. Nyakatura vom Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) will mit diesen Methoden die Veränderungen des Bewegungsapparats während der Säugetierrevolution verstehen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun bekannt gegeben, Nyakaturas Projekt „Robotic Paleontology. Ein neuer Schlüssel zum Verständnis der frühen Evolution der Säugetiere“ ab 2026 für fünf Jahre im Rahmen ihres Programms Reinhart Koselleck-Projekte zu fördern. John A. Nyakatura, Professor für Vergleichende Zoologie an der Humboldt-Universität, ist einer der deutschlandweit 18 Wissenschaftler*innen, die dieses Jahr mit der Reinhart Koselleck-Projektförderung ausgezeichnet wurden.
Vielfalt der Fortbewegungsarten spricht gegen eine lineare Entwicklung zum heutigen Säugetier
Säugetiere unterscheiden sich von anderen Wirbeltieren wie Reptilien, Fischen oder Vögeln unter anderem dadurch, dass sich ihr Bewegungsapparat im Laufe der Evolution grundlegend verändert hat. In den meisten Lehrbüchern der Evolutionsbiologie wird dieser Veränderungsprozess als lineare Entwicklung von ausgestreckten, reptilienartigen Gliedmaßen hin zu einer aufrechten Haltung und Fortbewegung beschrieben. Dieses Narrativ wird mittlerweile angesichts der in Fossilienfunden beobachteten Vielfalt der Bewegungsapparate und möglichen Fortbewegungsarten zunehmend angezweifelt. „Mit dem Projekt ,Robotic Paleontology' möchten wir in erster Linie unser Verständnis der funktionellen und biomechanischen Konsequenzen anatomischer Veränderungen während der frühen Säugetierrevolution vertiefen. Dabei interessieren uns insbesondere Fortbewegungsweisen, die in ihrer Vielfalt faszinieren und in heutiger Zeit bei keinem lebenden Säugetier 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 evolutionären Veränderungen gewinnen.“
Forschung mit Robotermodellen ergänzt 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 École 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 ergänzt mit ihrem Blick auf den gesamten Bewegungsapparat die klassischen Forschungsansätze, bei denen einzelne fossile Überreste 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 ermöglichen eine differenziertere Untersuchung der Fortbewegung von längst ausgestorbenen Tieren. Auch für das neue Forschungsvorhaben werden die HU-Forschenden eng mit den Kolleg*innen aus der Schweiz zusammenarbeiten.
Über 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 Veränderungen im Laufe der Evolution. Dies erforscht er in Zusammenarbeit mit Paläontolog*innen und Ingenieur*innen (biomimetische Robotik). Mit seiner Forschungsgruppe hat er dazu beigetragen, die „Robotik“ in der Wirbeltierpaläontologie als Forschungswerkzeug zu etablieren.
Über 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 Möglichkeit eröffnet werden, Forschungsprojekte zu realisieren, die in hohem Maße innovativ sind. Die Fördersumme für die gesamte Laufzeit beträgt zwischen 500.000 und 1,25 Millionen Euro.
Prof. Dr. John A. Nyakatura
Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin
E-Mail: john.nyakatura@hu-berlin.de
https://www.dfg.de/de/aktuelles/neuigkeiten-themen/info-wissenschaft/2025/ifw-25...
https://nyakaturalab.com/
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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