Presse-Information der Daimler und Benz Stiftung
Eine Fährte in die Vergangenheit: Bionik als Schlüssel zum Verständnis, wie die Welt vor 300 Millionen Jahren auf die Beine kam
Ein Blick, weit zurück in der Zeit: Der Thüringer Wald im Perm, lange bevor die ersten Dinosaurier auf der Bildfläche erscheinen. Im Uferbereich eines Gewässers hinterlässt eine rund einen Meter lange Echse ihre Fußabdrücke. Und damit einen Schatz für die Wissenschaft. „Dass Fährten versteinern und sich über einen solch langen Zeitraum erhalten, ist an sich noch nichts Ungewöhnliches“, stellt der Zoologe und Evolutionsbiologe Dr. John A. Nyakatura fest. „Doch das wirklich Außergewöhnliche an dieser Spur ist: Wir können sie einem Skelettfund zuordnen. So wissen wir, wie jenes Tier aussah, das seine Fußabdrücke damals im Schlamm hinterließ.“
Jena, 300 Millionen Jahre später: Gefördert von der Daimler und Benz Stiftung macht sich Postdoktorand Nyakatura mit einem Team junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern daran, das Bewegungsprinzip von Orobates pabsti, so der lateinische Name der Echse, zu entschlüsseln. „Mithilfe eines biometrischen Roboters können wir die Fortbewegung dieses Schlüsselfossils rekonstruieren. Die Verwendung einer neuartigen Laufmaschine liefert uns dabei nicht nur Erkenntnisse über das untersuchte Exemplar, sondern wir können aus unseren Forschungen auch allgemeingültige Prinzipien zur Evolution der Bewegung bei Landwirbeltieren ableiten.“
Ein Schlüsselfossil ist die thüringische Echse deshalb, weil sie noch vor der stammesgeschichtlichen Abzweigung von Dinosauriern, Schlangen, Schildkröten und Synapsiden (woraus sich schließlich die Säugetiere entwickelten) steht. Bislang diagnostizierten Paläontologen anhand von erkennbaren Muskelansatzstellen an Skeletten oder den Proportionen von Extremitäten ausgestorbener Tierarten, wie diese sich fortbewegten. Doch derartige Einschätzungen besaßen oft subjektiven Charakter und waren durch Vorannahmen beeinflusst. Nyakaturas Team hingegen integriert bei seiner aktuellen Untersuchung mehrere neuartige methodische Ansätze. Zunächst unterziehen die Jenaer Forscher verschiedene heute lebende Tiere einer eingehenden Bewegungsanalyse. Mit Hilfe einer europaweit einzigartigen digitalen Hochgeschwindigkeits-Röntgenanlage am Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie der Universität Jena werden dabei feinste skelettale Bewegungen sichtbar gemacht, die sonst unter Haut und Muskeln verborgen bleiben.
Sehr genau untersucht wurden etwa die motorischen Fähigkeiten eines Rippenmolchweibchens der Gattung Pleurodeles waltl („Lotte“ lebt im Aquarium des Instituts und begleitet das Forschungsprojekt von Beginn an). Ihr Bewegungsmuster kann der Salamander-Roboter „Pleurobot“ bereits exakt imitieren. Entwickelt wurde „Pleurobot“ von Dr. Konstantinos Karakasiliotis im BioRob Labor der École Polytechnique Fédéral in Lausanne. Nyakatura betont: „Mit den Mitteln, die mir durch das Stipendium der Daimler und Benz Stiftung zur Verfügung stehen, entwickeln wir nun gemeinsam mit unserem Schweizer Kollegen einen neuen Roboter, der exakt die Spuren erzeugt, die auch Orobates vor 300 Millionen hinterließ. Wir können so durch gezielte experimentelle Veränderungen am neuen Orobates-Roboter Kenntnisse darüber erlangen, welche Bewegungen der Echse überhaupt tatsächlich möglich waren – und welche nicht. Und es lassen sich diejenigen Kräfte messen, die beim Gehen auf den Untergrund übertragen wurden und Drehmomente berechnen, die in den Gelenken wirksam waren. Unser Ziel ist es, den ständigen und bis heute andauernden Wandel des Lebens nachvollziehbar zu machen.“
Durch diese neue interdisziplinäre Kombination verschiedener wissenschaftlichen
Methoden sowie durch die exakte Wiederholbarkeit und Abwandlung der Experimente beim den Einsatz des neuen Roboters sind künftig Form-Funktions-Zusammenhänge erkennbar, wie sie allein bei der Untersuchung von Skeletten ausgestorbener Tierarten bislang nicht möglich waren.
Weitere Infos: daimler-benz-stiftung
Foto, Daimler-Benz-Stiftung
Gemäß dem Motto „Bauen, Fahren, Spielen“ präsentiert die Ausstellung technisches Spielzeug von den 50ern bis in die 90er Jahre. Kulturamtsleiter Dr. Werner Ströbele gab den Startschuss und stellte auch gleich Erika Hirrlinger von der Alpenverein Ortsgruppe als Nachfolgerin des bisherigen Museumsleiters Karl Schall vor. Zusammen mit ihr freute er sich über die verschiedenen Exponate, die allesamt aus der Privatsammlung des Betzingers Holger Lange stammen. Er hatte die Spielzeuge ursprünglich für seine Kinder gekauft 
hat. „Der ‚große Bub‘ wollte, dass die kleinen Buben mit Spielzeug aus solidem Material spielen können – Holz und Metall, statt Plaste und Elaste,“ sagte der 60-Jährige mit leichtem Augenzwinkern bei der Ausstellungseröffnung. Gezeigt werden Spielzeuge zum selber Konstruieren und Fahren, zum Beispiel Auto- und Traktorenmodelle. Darunter findet sich zum Beispiel ein alter Porsche-Dieseltraktor, mehrere VW-Käfer oder ein „Trabbi“, alles im Modellmaßstab 1:32. Ein ganz anderer Schaukasten widmet sich den Metallbaukästen der Firma Märklin. Mit den buntlackierten Lochstreifen konnten die Kinder früher nach Anleitung bauen oder ihrer Kreativität freien Lauf lassen und als kleine Ingenieure eigene Geräte und Fahrzeuge konstruieren.
Die Sonderausstellung „Bauen, Fahren, Spielen“ kann vom 6. April bis zum 26. Oktober 2014 im Museum ‚Im Dorf‘ in Betzingen besucht werden, immer sonntags von 11 bis 18 Uhr. Der Eintritt ist frei.
