Ecomorphology and comparative kinematics of legs in larval and adult dragonflies (Odonata)

• Applicant: Professor Dr. Stanislav N. Gorb
• Subject Area: Evolution, Anthropology
• Term: from 2002 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5356397

Im Rahmen des Projektes werden kinematisch-relevante Eigenschaften der Beinkonstruktion von Libellen dreidimensional analysiert und für verschiedenen Arten sowie zwischen Larven und Adulten innerhalb einiger Arten verglichen. Aufgrund dieser Daten werden inverskinematische Modelle für eine Reihe von Libellenarten erstellt. Mittels experimenteller Verhaltensuntersuchungen sollen die verschiedenen Funktionen der Beine bei adulten Libellen und Libellenlarven verglichen sowie die Relevanz der Beinkinematik und -funktion für die ökologische Einnischung untersucht werden. Mittels multivariater Methoden (Faktorenanlyse, PCA) werden Beziehungen zwischen den erfassten Variablen aus den Bereichen Morphologie, Beinfunktion bei Larven, beim Schlupf und bei Imagines analysiert. Libellen sind ein hervorragendes System für Untersuchungen der Beinkinematik und ihrer ökologischen Funktion, da sich schon sehr frühzeitig in der Evolution sehr verschiedene Anpassungen ausgeprägt haben und außerdem ohne Puppenstadium ein drastischer ontogenetischer Wechsel in der Funktion und Kinematik stattfindet. Libellenlarven haben ein breites Spektrum von Mikrohabitaten, welche die Beinmorphologie beeinflussen. Dadurch können die Beine von Larven der verschiedenen Arten verschiedene Anpassungen haben (graben, laufen, klettern). Bei adulten Libellen haben die Beine vor allem die Funktion eines Fangkorbes zum Beutefang. Die Bewegungsebenen jedes Beinpaares sind unterschiedlich, so dass sie in Form eines sechsteiligen "Greifbaggers" in Richtung auf den selben Punkt aufeinander zubewegt werden können. Die gewonnenen Erkenntnisse haben Relevanz für das Verständnis der Morphologie von Insektenbeinen, die bislang mit der Beschreibung von Laufbeinen nicht abgedeckt ist. Durch die geplanten Untersuchungen besteht die Möglichkeit ein weltweit gültiges System der ökologisches Einnischung der Libellen zu schaffen, das in Zukunft langwierige Habitatanalysen überflüssig machen bzw. vereinfachen könnten. Darüberhinaus dürften die gewonnenen Erkenntnisse und Modelle von Interesse sein für die Spezialisten aus dem Bereich Mikromechanik und Robotik. (p)

• DFG Programme: Research Grants