Das Problem des kortikalen Knochenumbaus und des Haversschen Knochens der Amnioten: eine vergleichende und paläontologische Perspektive

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Sander
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271451660

Knochengewebe passt sich an und verändert sich während des Lebens, wie sich am besten am Vorgang des Knochenumbaus erkennen lässt. Knochenumbau und histologische Analyse umgebauten Gewebes sind wichtige Aspekte der modernen medizinischen und forensischen Forschung. Das durch Umbau gebildete Knochengewebe nennet man sekundären Knochen, weil es den primären Knochen ersetzt, der während des Wachstum des Tieres gebildet wird. In der Knochenwand geschieht der Umbau durch sekundäre Osteone, die als Haversscher Knochen bezeichnet werden, wenn sie den primären Knochen völlig ersetzen. Haversscher Knochen wurden in vielen Amnioten beobachtet, besonders in Dinosauriern und großen Säugern, aber auch in Vögeln. Er scheint vor allem in großen, warmblütigen Formen aufzutreten, wobei es aber noch keine ausreichende Erklärung für diese Beobachtung gibt. Als andere ursächliche Faktoren für Bildung von Haversschen Knochen in heutigen Säugern, vor allem Menschen, werden Ermüdungsrisse, mechanische Belastung und Physiologie angenommen. Allerdings ist die relative Bedeutung dieser Faktoren für die Histologie noch wenig erforscht, wenn man eine vergleichende Perspektive mit Sauropsiden, vor allem Dinosauriern und Vögeln, einnimmt. Untersuchungen der Histologie fossiler Formen haben bisher vor allem dem primären Knochen gegolten und es gibt keine vergleichenden Untersuchungen zum Umbau in Fossilien. Das beantrage Projekt hat das Ziel, den Umbau des Amnioten-Knochens auf dem histologischen Niveau durch eine vergleichende temporale und evolutive Perspektive besser zu verstehen, die sich auf einen breiten Datensatz von fossilen und heutigen Amnioten stützt. Dinosaurier sind in diesem Ansatz von besonderem Interesse, weil sie die einzigen großen und vermutlich warmblütigen Amnioten waren, die zum Vergleich mit Säugern zur Verfügung stehen. Indem wir die verschiedenen Lebensstile, Lebenslaufgeschichten, Lokomotionsmuster, Ernährungsweisen und Physiologien in Betracht ziehen, wollen wir der Frage nachgehen, wie diese Faktoren den Knochenumbau und die Bildung von Haversschem Knochen beeinflussen. Die Stärke dieses Ansatzes liegt in der Einbeziehung von Daten aus dem Fossilbericht zur Klärung eines der auffälligsten Eigenheiten der Knochenbiologie heutiger Landwirbeltiere einschließlich des Menschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen