Quantitative Biometrische Untersuchungen an benthischen und planktischen Foraminiferen mittels hochauflösender Mikrocomputertomographie (Micro-CT)

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Langer
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 298944821

Die hochauflösende, röntgenbasierte Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) ist ein neues Verfahren, das nicht-invasive Einsichten in opaken Objekten ermöglicht. Sie liefert dreidimensionale Bilder in Submikron-Auflösung und lässt detaillierte biometrische Quantifizierungen von Wachstumsraten und internen und externen Strukturen zu. Die Mikrotomographie spielt eine zunehmend wichtige Rolle in technischen Prozessabläufen mit unterschiedlichen naturwissenschaftlichen Anwendungen (einschließlich der Erforschung von biologischem und fossilem, paläontologischem Material). In den letzten Jahren hat sich die 3D-Darstellung mikroskopischer Objekte als innovatives und leistungsfähiges Werkzeug zur Entschlüsselung der Ontogenie und der Wachstumsgeschichte von Mikrofossilien und zur Klärung phylogenetischer Zusammenhänge und evolutionärer Prozesse etabliert. Weitere Studien zeigten, dass Arten in Abhängigkeit verschiedener Umweltparameter unterschiedliche Wachstumsmuster generieren. Wir haben umfangreiche Vorstudien mittels Mikro-CT durchgeführt, und eine breite Palette von benthischen und planktischen "Morphotypen" erfolgreich gescannt. Unter Verwendung einer Nanofocus-Röntgenröhre konnten hochauflösende Bilder mit einer Voxel-Auflösung von bis zu 1µm (volumetric pixel) erstellt werden um 1.) dreidimensionale Wachstumsmuster quantitativ zu erfassen und 2.) die Raten der Volumenzunahme während der Ontogenese zu dokumentieren. Mit diesem PhD-Antrag sollen neue biometrischer Mikro-CT-Studien durchgeführt werden: Im Fokus stehen quantitative Untersuchungen von Wachstumsmustern multilokularer Foraminiferen, um Kopplungsprozesse von Umweltbedingungen und Gehäusebiometrie besser verstehen zu können. Wachstumsmuster und Volumenzunahme ausgewählter Taxa werden quantitativ erfasst, ihre logarithmischen bzw. linearen Wachstumsfunktionen ermittelt und in Beziehung zu Umweltparametern gestellt. Ziel dieser Arbeiten ist es, die Umweltbedingungen fossiler Habitate mittels quantitativer Biometrie zu rekonstruieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Privatdozent Dr. Philip Bechtle; Professor Herbert Dreiner, Ph.D.