Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ausgestorbener Raubfisch lernt an der Bergakademie das Schwimmen

27.03.2013
Auf die Spur eines 250 Millionen Jahre alten Fisches begeben sich zwei Forscher der TU Bergakademie Freiberg.

Paläontologe Ilja Kogan und Strömungsmechaniker Steffen Pacholak wollen durch ein komplett erhaltenes Fossil des Saurichthys (lateinisch für Echsenfisch) die Zeit des frühen Trias, also die Ära, in der sich die Dinosaurier entwickelt haben, rekonstruieren. Über Computeranimationen erkunden die Freiberger Wissenschaftler unter anderem die Bewegungsabläufe des ausgestorbenen Fisches.

Pacholak und Kogan betreten mit dem Projekt Neuland, denn bislang hat noch niemand versucht, einem Fossil Schwimmen beizubringen. Helfen soll eine Methode, die beim Entwurf von Flugzeugen verwendet wird.

„Wir wissen, dass vor etwa 250 Millionen Jahren rund 80 Prozent aller Lebewesen auf der Erde ausgestorben sind“, erläutert Ilja Kogan. Die genaue Ursache konnten Forscher bislang noch nicht ergründen, wie der Doktorand im Fachbereich Paläontologie der TU Bergakademie Freiberg erklärt. „Funde in Europa, Nordamerika und Asien zeigen aber, dass sich der Saurichthys oder „Echsenfisch“ in kurzer Zeit nach dem Ereignis weltweit ausgebreitet hat. Wahrscheinlich konnte diese Gattung eine ökologische Nische besetzen, die durch das Massenaussterben entstanden ist.“ Diplom-Geologe Ilja Kogan und Diplom-Mathematiker Steffen Pacholak vermuten, dass vor allem der Körperaufbau dem „Echsenfisch“, der dem heutigen Hornhecht ähnlich ist, einen evolutionären Vorteil verschafft hat.

Denn wie das komplett erhaltene Fossil, das Kustodin Dr. Birgit Gaitzsch Ende Februar in die Paläontologische Sammlung der Ressourcenuniversität aufgenommen hat, zeigt, hatte dieser ausgestorbene Jäger einen langen, schmalen Körper, der sich in einem spitz zulaufenden Kopf erstreckte. Anders als bei den meisten urzeitlichen Fischarten war die Schwanzflosse des Saurichthys symmetrisch. Auch die Rücken- und Afterflosse standen sich auf der Ober- und Unterseite des Körpers in der gleichen Form gegenüber. „Wir nehmen an, dass dieser symmetrische Aufbau der Flossen dem Saurichthys eine sehr schnelle und starke Beschleunigung ermöglichte“, beschreibt Pacholak. „Außerdem dürfte der stromlinienförmige Aufbau Wirbelbewegungen im Kopfbereich verringert haben. Seine Beute hatte dadurch keine Möglichkeit, ihn zu bemerken – er war einfach zu schnell.“ Mit Hilfe der Computational Fluid Dynamics (CFD) wollen die Forscher ihre Vermutungen nun untermauern. Da CFD Einsicht in komplexe Strömungsvorgänge liefert, wird die Methode vor allem für das Entwerfen von Flugzeugen benutzt. Sie ersetzt teure und aufwendige Tests im Windkanal durch Computersimulationen.

Um das Verfahren an ihr Projekt anzupassen, haben Kogan und Pacholak das etwa 60 Zentimeter lange Fossil des Saurichthys, das ein privater Sammler im Nordwesten von Madagaskar gefunden hatte, in einem Modell nachbauen lassen und anschließend digitalisiert. Auf dieser Grundlage können die beiden Wissenschaftler das Fossil nun am Computer zum Schwimmen bringen. „Ab jetzt beginnt für uns aber Detektivarbeit“, wie Strömungsmechaniker Pacholak zugibt. „Denn wir können nicht einfach das Modell in den Computer werfen und hoffen, dass er uns die richtigen Ergebnisse ausspuckt.“ Zwar sei es möglich, erklärt Kogan, aus dem Körperbau bestimmte Randbedingungen abzuleiten, wie sich der „Echsenfisch“ bewegt hat. „Dennoch müssen wir für Simulationen am Computer geeignete physikalische Parameter festlegen“, ergänzt Pacholak.

Die beiden Freiberger Forscher orientieren sich dafür an heutigen Fischarten mit einem ähnlichen Aufbau. Durch die Analyse der lebenden Raubfische wollen der Paläontologe und der Strömungsmechaniker Ähnlichkeiten bei den Bewegungsabläufen feststellen. Mit Hilfe von CFD-Programmen können sie anschließend testen, ob die Ergebnisse auch auf den Saurichthys zutreffen. Kogan und Pacholak wollen mit dem Projekt nicht nur die Lebensweise des ausgestorbenen Raubfisches rekonstruieren, sondern auch Einblicke in die Evolution der Fortbewegung bei Fischen liefern. Das 250 Millionen Jahre alte Fossil hat aber auf jeden Fall schon etwas geschafft, was bislang eher selten vorgefallen ist: eine fächerübergreifende Zusammenarbeit zwischen der Strömungsmechanik und der Paläontologie.

Simon Schmitt | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-freiberg.de/

Weitere Berichte zu: Fossil Paläontologie Raubfisch Saurichthys Strömungsmechaniker

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Einblicke unter die Oberfläche des Mars
21.07.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Tauender Permafrost setzt altes Treibhausgas frei
19.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten