Robotic Paleontology Ein neuer Schlüssel zum Verständnis der frühen Evolution der Säugetiere

• Antragsteller: Professor Dr. John A. Nyakatura
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560044335

Plazentale Säugetiere haben einen erhöhten Ruhestoffwechsel, eine verbesserte Kognition, eine intensivere und hochspezialisierte elterliche Fürsorge, eine komplexe Kommunikation, eine effektive Fortbewegung und eine Neukonfiguration ihrer Lungenventilation sowie ihres Gebisses entwickelt. In Kombination heben sich diese Aspekte (neben anderen) von anderen Wirbeltieren ab. Obwohl diese Reihe von Merkmalen voneinander abhängt (z. B. erfordern die gesteigerten kognitiven Fähigkeiten eine höhere Stoffwechselrate, die wiederum einen effektiven Abbau der aufgenommenen Nahrung voraussetzt) und im Fossilbericht oft nur schwer festzumachen ist, wurden das Paradigma vom Kriechen zum aufrechten Körperhaltung und die grundlegende Neukonfiguration des Bewegungsapparats, die eine für Säugetiere typisches Fortbewegungsweise ermöglicht, zum Sinnbild für diesen entscheidenden, makroevolutionären Übergang bei den Vorläufern der heutigen Plazentatiere. Die klassische lineare Erzählung einer Entwicklung von der abgespreizten Gliedmaßenhaltung zur aufrechten Haltung und Fortbewegung, die in den meisten Lehrbüchern noch immer zu finden ist, hat sich jedoch als unzureichend erwiesen, um die beobachtete Vielfalt im Fossilbestand zu erklären. Ohne teleologische Argumente ist ein linearer Übergang nicht zufriedenstellend erklärt worden. Um die adaptiven Vorteile zu verstehen, die die Evolution der Stammgruppenvertreter und frühen Kronengruppen-Säugetiere vorantrieben, ist ein mechanistisches Verständnis der Funktion des Bewegungsapparates in Übergangsformen innerhalb eines aktuellen evolutionären Rahmens erforderlich. In früheren interdisziplinären Arbeiten hat unsere Gruppe von Kooperationspartnern dazu beigetragen, das Gebiet der „robotischen Paläontologie“ zu etablieren, eine Paläontologie-Simulations-Robotik-Schleife, die durch die Integration von Methoden aus verschiedenen Fachgebieten die Untersuchung der Biomechanik wichtiger Wirbeltierfossilien mittels quantitativer Hypothesentests ermöglicht. Diese Methode hat sich zwar als geeignet erwiesen, die Bewegungsmechanik zu rekonstruieren, die dann entlang eines phylogenetischen Stammbaums nachverfolgt werden kann, aber sie beruht auf einer voraussetzungsreichen Mischung von methodischen Ansätzen, die nur in einem maßgeschneiderten, interdisziplinären Rahmen umgesetzt werden können. Ich schlage hier vor, mein Netzwerk von exzellenten Forschenden in den relevanten Disziplinen zu nutzen, um eine geeignete Forschungsumgebung für die "Robotic Paleontology" zu schaffen, die einen neuen Blick auf die frühe Säugetierevolution ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte