Analyse der mechanischen Konsequenzen der Septenkomplexität in Ammoniten

• Antragsteller: Dr. Robert Lemanis
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391039402

Ammoniten bilden eine ausgestorbene Gruppe der Cephalopoden, die 350 Millionen Jahre lang in den Ozeanen der Welt zu finden war. Die Ökologie dieser Tiere wurde dazu genutzt, die Paläoumwelt, und makroevolutionäre Trends zu rekonstruieren, sowie geochemische Daten zu interpretieren. Allerdings sind viele Fakten ihrer Ökologie noch unklar, besonders der Aspekt der Habitattiefe, der häufig mit der komplexen Morphologie der stark gekrümmten und verfalteten Septen (Kammerscheidewände) in Verbindung gebracht wird. Einige Hypothesen gehen davon aus, dass die erhöhte Komplexität dazu diente, einer Gehäuseimplosionen aufgrund hydrostatischen Druckes auf verschiedene Schalenteile vorzubeugen. Dies würde Formen mit komplexeren Suturlinien erlaubt haben, in tieferen Gewässern zu leben. Direkte Beweise dieser mechanischen Funktion sind bisher auf theoretische mechanische Modelle begrenzt, deren Resultate sich jedoch widersprechen. Während eine Studie behauptet, dass die Septenkomplexität, die Schale für Implosionen anfälliger macht, behauptet eine Andere, dass komplexe Septen die Schale vor Implosion schützt. Dieses Projekt verbindet nanomechanische Materialtests, hochauflösende Computertomographie und Finite-Element-Analysen, um systematisch empirische, mechanische Modelle von Ammonitenschalen zu untersuchen,um festzustellen ob die komplexe Morphologie der Septen die Schale gegenüber externen Belastung verstärkt. Die mechanischen Eigenschaften der Cephalopodenschale werden mit Hilfe von Nanoindentierung unter kontrollierter Luftfeuchtigkeit und Temperatur getestet. Diese Daten werden, mit aus nano-CT abgeleiteten 3D Modellen, verbunden, um Finite-Element-Analysen durchzuführen. Deren Ergebnisse sollenmit bestehenden Hypothesen abgeglichen werden. Diese Arbeit wird helfen festzustellen, ob die einzigartige Septenmorphologie von Ammoniten Aspekte ihrer Ökologie reflektieren. Das funktionelle Verständnis der Ammonitensepten wird die Interpretation ihrer Paläobiologie, evolutionärer Trends, sowie das Überleben mehrerer Massenaussterbe-Ereignisse beeinflussen, sowie realistische Angaben hinsichtlich der Habitatstiefe liefern, welche widerum Einfluss auf die Interpretation geochemischer Daten von Ammonitenschalen hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen