Ich suche aktiv nach interessierten Studierenden (Doktoranden, Master) und Postdocs, die mit mir diese Fragestellung untersuchen. Bei Interesse gerne melden.
Wir kombinieren Informationen aus modernen und fossilen Gruppen, um den Vorgang der Evolution spezialisierter Sinnesorgane zu verstehen. Echolokation – die Fähigkeit, Objekte und Umgebung durch aktives Produzieren und Hören von reflektiertem Schall zu lokalisieren – ist eine faszinierende Sinnesfähigkeit, die sowohl Fledermäuse als auch Wale unabhängig entwickelt haben. Während die Ursprünge der Unterwasser-Echolokation bei Meeressäugetieren noch weitgehend unbekannt sind, hat unsere jüngste Arbeit gezeigt, dass diese Fähigkeit wahrscheinlich mindestens zweimal in der frühen Evolution dieser Gruppen entstanden ist. Bei Fledermäusen bleiben die Ursprünge der Echolokation etwas mysteriös, aber bisherige Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Fähigkeit bereits im frühen Eozän (vor etwa 50 Millionen Jahren) existierte.
Die Forschung am Innenohr liefert entscheidende Einblicke in die Evolution spezialisierter Sinnesfähigkeiten wie Echolokation. Das Innenohr, obwohl winzig, ist vollgepackt mit Informationen über die Ökologie, Physiologie und das Hören von Säugetieren. Durch gezielte Mikro-CT-Scans analysieren wir diesen Teil des Schädels, um zu untersuchen, wie das Hören und das Gleichgewicht sich im Laufe der Geschichte bei Wirbeltieren entwickelt haben.
Wann, wie und warum passen Wirbeltiere ihre Gehirne an, um sensorische Informationen zu verarbeiten?
Gehirne sind die zentralen Verarbeitungszentren für unsere Sinne, und ihr Studium hilft uns, die Muster und Treiber der Evolution von Sinnesorganen zu verstehen. Wir können den inneren Gehirnraum (genannt „Endocast“) sowohl aus fossilen als auch aus modernen Schädelformen digital extrahieren, was es uns ermöglicht, Gehirnformen zwischen verschiedenen Arten zu vergleichen. Unsere jüngste Forschung mit Neuwelt-Fledermäusen hat faszinierende Einblicke ergeben – zum Beispiel haben Fledermausarten mit fruchtbasierter Ernährung ausgeprägtere Riechkolben im Vergleich zu insektenfressenden Arten. Wir erweitern diese Forschung, um fossile Exemplare und ziehen umfassende CT-Scans hinzu, um die Evolution von Gehirn und Sinnesorganen weiter zu erforschen.
Wann, wie und warum entwickeln sich Sinnesorgane?
Wir untersuchen interne anatomische Entwicklungsänderungen mit innovativen Techniken wie reversibler Jodfärbung und nicht-destruktivem Mikro-CT-Scanning. Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf der Erforschung der Entwicklung des Gehirns und der Nasenregion bei Meeressäugern, bei denen viele Entwicklungsaspekte noch unbekannt sind.
Wir sind Pioniere im Einsatz kontrastmittelverstärkter CT-Scans (diceCT) an seltenen Delfinföten, um die Anatomie des sensorischen Organs detailliert zu erforschen. Wir erweitern diesen Ansatz nun auf Fledermausproben in verschiedenen Lebensstadien. Da Fledermäuse bereits wichtige Modellorganismen in Entwicklungsstudien sind, wird uns unsere Forschung mit Senckenberg-Exemplaren helfen, morphologische Unterschiede zwischen Individuen und Arten zu verstehen.
