Ökomorphologie in tiefen Zeiten: Kann die Neuroanatomie Aufschluss über die Paläobiologie bei Schildkröten geben?

• Antragsteller: Dr. Gabriel de Souza Ferreira
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563376897

Die Paläoneuroanatomie verspricht durch die Analyse der Hohlräume, die die sensorischen und Nervensysteme umgeben, wertvolle Informationen über die Biologie ausgestorbener Tiere zu liefern. Diese Unterdisziplin hat in den letzten Jahren durch die zunehmende Zugänglichkeit der Mikrocomputertomographie und die damit verbundene Leichtigkeit, große Datenmengen in einem statistischen Rahmen zu sammeln und zu analysieren, einen starken Impuls erhalten. Bei Gruppen, die nicht zu Säugetieren oder Vögeln gehören, füllt das Gehirn jedoch die Schädelhöhle nicht vollständig aus. Daher muss die Genauigkeit der Verwendung von Endocasts (d. h. digital ausgefüllte Gehirn- und andere Organhöhlen) für paläobiologische Schlussfolgerungen für jede analysierte Gruppe bewertet werden, bevor zuverlässige Interpretationen vorgenommen werden können. In diesem Projekt möchte ich die neuroanatomische Evolution von Schildkröten untersuchen. Schildkröten bieten aufgrund ihrer langen und ungewöhnlich reichen Fossilienfunde, die bis in die Obertrias zurückreichen, und der Verfügbarkeit einer relativ großen Vielfalt an noch existierenden Arten ein großartiges Modell für ökomorphologische Analysen. Dies ermöglicht es, Zusammenhänge zwischen Form und Funktion zu testen und diese Ergebnisse dann auf ausgestorbene Arten zu übertragen. Ich werde mich auf ein umfangreiches Digitalisierungsschema von Sammlungsexemplaren (insbesondere Schädel ausgestorbener und noch lebender Schildkröten) auf der Grundlage von Mikrocomputertomographie stützen, um die erforderlichen Daten zu sammeln, die dann nachbearbeitet werden, um 3D-Modelle von Gehirnen, Sinnesorganen und ihren Endocasts zu erstellen. Diese Daten werden dann in einem quantitativen statistischen Rahmen mithilfe phylogenetischer Vergleichsmethoden analysiert. Durch die Quantifizierung der morphologischen Unterschiede solcher Organe bei Schildkröten werde ich ihre Korrelation mit verschiedenen ökologischen Aspekten wie Ernährung und Fortbewegung testen. Ich möchte mit diesem Projekt Antworten auf die folgenden Fragen geben: (1) Verändert sich das Schildkrötenhirn (Organ und Endocast) während der Ontogenese auf ähnliche Weise wie bei anderen Reptilien? (2) Wie präzise sind Endocasts als Proxys für die Morphologie verschiedener Gehirnregionen und des Riechorgans? (3) Sind die morphologischen Unterschiede zwischen Gehirn und Riechorgan bei ausgestorbenen Schildkröten denen bei noch lebenden Arten ähnlich? und (4) können wir anhand paläoneuroanatomischer Daten auf die Ökologie ausgestorbener Schildkröten schließen?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen