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 Gebirge in Bewegung
14.08.2018 | Technische Universität München

nachricht Künstliche Gletscher als Antwort auf den Klimawandel?
09.08.2018 | Universität Heidelberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics