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Forschungsschwerpunkte
 

Forschungsschwerpunkt - 3-D-Scan3D-Morphometrie

Die zunehmende Verbreitung von medizinischen bildgebenden Verfahren, insbesondere von Computertomographie und von industriellen Methoden der Bildgebung (Mikrotomographie und Laserscanner) ermöglichen die Erstellung von präzisen dreidimensionalen Abbildern von Fossilfunden. Diese virtuellen Repräsentationen eröffnen eine Reihe von neuen Möglichkeiten in der Analyse. Diese sind zum Beispiel:

  1. Homininensystematik und Phylogenese
  2. Genaue quantitative Analyse von schwer zugänglichen bzw. verborgenen inneren Strukturen (z.B. Kleinstrukturen wie Mittel- und Innenohr, der Tabula interna des Endocraniums, Gefäßforamina etc.) und der Vergleich dieser Strukturen mit rezenten Populationen.
  3. Wachstum, Entwicklung und Lebensgeschichte von Homininen
  4. Modelle von morphologischen Variationsmustern bei ausgestorbenen menschlichen Populationen und nichtmenschlichen Primaten

 

Die Geometric Morphometrics stellt eine Methodensammlung dar, die sich mit zwei- oder dreidimensionalen Koordinaten von anatomischen Messpunkten ("Landmarks") selbst an Stelle von traditionellen Distanz- und Winkelmessung analysiert. Die Koordinatendaten werden mittels `Procrustes Superimposition´ verarbeitet, welche die Landmarks der einzelnen Individuen tranlatiert, rotiert und auf eine Einheitsgröße skaliert um die Messpunktverteilung auf eine einheitliche Größe zu bringen. So wird die Größe von Form getrennt und eine separate Analyse dieser beiden morphologischen Komponenten ebenso wie die Untersuchung des Verhältnisses beider Komponenten ermöglicht.

 

Wie die traditionelle Morphometrie, erlauben auch geometrisch-morphometrische Methoden statistische Schlussfolgerungen, sie haben dabei aber mehrere Vorteile. Die neuen Methoden erlauben dass die Geometrie des untersuchten Objekts während der Analyse beibehalten wird (Im Gegensatz zu einzelnen Längenmessungen der traditionellen Morphologie). Schließlich ermöglichen sie die Visualisierung morphologischer Unterschiede zwischen Proben unter Benutzung interaktiver Computergrafiken. Die Möglichkeit zur Visualisierung der morphologischen Unterschiede ist, besonders im Umgang mit dreidimensionalen komplexen anatomischen Strukturen, von großer Bedeutung.

 

SchädelNeben der Anwendung von bestehenden geometrisch-morphometrischen Methoden zur Beantwortung von Fragen der menschlichen Evolution forschen wir an der Weiterentwicklung und Anpassung dieser Methoden: „Semi-Landmarks“ (Umrisse, Oberflächen), „articulated Structures“ und quantitative Genetik.