Senckenberg Forschung

Konstruktions-Morphologie der Senckenbergischen Konzeption

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Skizze:

Konstruktions-Morphologie ist die Untersuchung der Bauweise (der Körper- Konstruktion) unter biomechanischen und physikalischen Aspekten. Wissenschaftstheoretisch gesehen, werden Organismus-Modelle konzipiert.

Diese Art der Untersuchung ist ähnlich dem aus der technischen Industrie bekannt gewordenen Reverse-Engineering ('zurückschließende Untersuchung'). Hierbei werden Produkte anderer Firmen auf ihrer Bauweise und Fertigungsprozesse hin analysiert, um anschließend ebensolche Produkte nachzubauen.

Die Konstruktionsmorphologie bildet die Basis für die Frankfurter Organismus- und Evolutionstheorie. In der Evolution haben sich die Organismen als ganze funktionierende Einheiten verändert. Deswegen können diese Veränderungen aufgrund der konstruktionsmorphologischen Überlegungen rekonstruiert werden, denn es wird betrachtet, welche Veränderungen in bestimmten Organismen biotechnisch mögliche sind. (So betrachtet hat auch das Vorgehen der 'Kladistik' keinen Sinn, voneinander unabhängige Merkmale aufzulisten und darauf auf Evolutionswege zu schließen).

Engineering-Morphology

Konzept:

Konstruktionsmorphologisches Arbeiten erfolgt in mehreren Schritten:

  1. Funktionsmorphologische Analysen (Funktions-Morphologie)
  2. Ingenieursmäßige Beschreibung von anatomischen Strukturen (Engineering-Morphology)
  3. Konzeption eines ganzheitlichen Organismus-Modells (Konstruktions-Morphologie)

Von besonderer Bedeutung sind bei diesen Untersuchungen die biomechanischen und physikalischen Eigenschaften von flüssigkeitsgefüllten Körperhohlräumen. Diese werden als Hydrauliken betrachtet. Jeder flüssigkeitsgefüllte Raum in einem Organismus funktioniert als Hydraulik, bzw. Hydroskelett. Diese Erkenntnis basiert auf der Hydroskelett-Theorie von Wolfgang F. Gutmann.

Organismen sind demzufolg hydraulische Konstruktionen. Da man das Funktionsprinzip der Hydraulik nicht sehen kann - schon gar nicht, wenn ein Tier aufgeschnitten auf dem Tisch liegt - müssen Organismusmodelle konzipiert werden, welche die Funktionierensweise hydraulischer Systeme berücksichtigen. Eine Konstruktionszeichnung ist somit eine Anleitung zum Betrachten und Untersuchen eines Lebewesens. Konzipiert werden Konstruktionszeichnungen ausgehend von funktions- und konstruktionsmorphologischen Analysen anatomischer und histologischer Präparate.

Formproblem

Hydraulik:

Die Hydroskelett-Theorie wurde von Wolfgang F. Gutmann konzipiert, als er während seiner Arbeiten feststellte, daß flüssigkeitsgefüllte Körperhohlräume (beispielsweise bei verschiedenen Würmern wie Lumbricus terrestris, Arenicola marina , etc., oder bei Seeanemonen wie Metridium sinile, Actinia equina, Anemona sulcata , etc) wichtige anatomische Strukturen darstellen, die für Bewegungsabläufe und Formerzeugung ebenso wichtig sind, wie die verschiedenen Muskeln. Da beim Präparieren solcher Organismen die Flüssigkeitsfüllung des Körpers jedoch ausläuft, wurde ihre Bedeutung nur selten erkannt, insbesondere im Hinblick auf ihre evolutionäre Bedeutung. Lediglich Clark (1964), sowie Batham und Pantin (1965) wiesen auf die Funktion des Hydroskelettes und Limitationen bei evolutionärer Wandlung hin. Gutmann entwickelte das Konzept des "hydrostatic skeleton" zu einem "dynamischen Hydroskelett" weiter, eben zur Hydroskelett-Theorie. Diese besagt, daß flüssigkeitsgefüllte Hohlräume nicht nur für die Funktionierensweise eines Organismus, sondern auch für den Verlauf der Evolution von essentieller Bedeutung sind. Flüssigkeitsgefüllte Hohlräume sind hydraulische Pneus, d.h. sie funktionieren nur dann als Hydroskelett, wenn sie unter Druck stehen. Dieser Druck wird von den umgebenden Muskeln und Bindegeweben erzeugt. Veränderungen eines Pneus können deshalb nur am Gesamtsystem ablaufen. Evolution muß somit schrittweise erfolgen, da es nicht möglich ist, einen Pneu zu zerstören und ihn dann wieder neu aufzubauen. Evolution ist aus dieser Perspektive eine schrittweise Transformation von hydraulischen Pneus.

Nach dieser Maßgabe können alle Körperformen von Tieren als hydraulisch bestimmt betrachtet werden. Das Hydraulik-Prinzip ist ein universelles Konstruktionsprinzip der Organismen. Körperform und Evolution von Lebewesen werden verständlich, wenn man hydraulische Formbildungsprinzipien berücksichtigt.

Formbildung 

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