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Forschungsschwerpunkte
 

Forschungsschwerpunkt - Virtuelle Paläoanthropologie

virtual paleoanthropologyDie Humanpaläontologie und die physische Anthropologie wurden durch eine Entwicklung revolutioniert, die mittlerweile fast einheitlich als „virtuelle Paläoanthropologie“ bezeichnet wird.
Die vermehrte Anwendung von medizinischen bildgebenden Verfahren, insbesondere von Computertomographie und industriellen bildgebenden Verfahren (Mikrotomographie und Laserscanner) ermöglichen die Erzeugung dreidimensionaler Abbildungen von fossilen Präparaten. Diese virtuelle Darstellung eröffnet eine Reihe von Möglichkeiten für die Analyse der Präparate. Zu den wichtigsten gehören:

  • die virtuelle Segmentierung und Rekonstruktion (zur Korrektur plastischer Deformationen),

  • die genaue quantitative Analyse von schwer zugänglichen bzw. verborgenen internen Strukturen (einschließlich so kleiner Strukturen wie Mittel- und Innenohr, der Tabula interna des Endocraniums, Gefäßöffnungen, etc.) und der Vergleich zwischen fossilen und rezenten Populationen,

  • die dreidimensionale morphometrische Analyse durch die Entwicklung neuer mathematischer Instrumente und

  • die Darstellung von ontogenetischen Prozessen, biomechanischen Eigenschaften und evolutionären Veränderungen selbst.

 

In der nahen Zukunft wird die Anatomie von fossilen Homininen mithilfe virtueller Repräsentationen analysiert werden, und nicht mehr wie bisher an seltenen und wertvollen Museumstücken selbst. Die Erfassung der digitalen Daten, der Aufbau virtueller Sammlungen und Spitzenreiter in deren Analyse zu sein, gehört zu den Hauptansprüchen unserer Paläoanthropologiegruppe. Das setzt eine enge Zusammenarbeit auf internationalem Niveau im Netzwerk mit anderen Institutionen voraus. Das Angebot an hochmoderner technischer Ausstattung in Leipzig macht die Zusammenarbeit mit uns für Museen und Forscherteams attraktiv, die für die Durchführung computertomographischer Analysen bisher auf medizinische Einrichtungen angewiesen waren.

Neben anderen Vorteilen bieten moderne bildgebende Verfahren die Möglichkeit zur vergleichenden Analyse von anatomischen Strukturen des rezenten Menschen und hoffentlich bald von lebenden Primaten. Vergleiche mit fossilen Funden hinsichtlich ihres Wachstums und ihrer Entwicklung, der Skelett- und Zahnreifung, der Gehirnevolution und der Blutversorgung sind nun möglich.

 

skullDieses dreidimenuionales Volume Rendering wurde aus Mikro-CT-Bildern angefertigt und zeigt einen Molaren aus Abri Suard (Frankreich), der von einem Neandertaler stammt. Die Mikro-CT-Scans erfassen bis zu 45 Mikrometer kleine Details und erhalten sowohl die feinen Strukturen auf der Zahnoberfläche als auch die innere Struktur. Die Arbeitsgruppe "Dental Tissues" in der Abteilung für Human Evolution verwendet CT-Scans wie diese für die Bestimmung der Dichte, der Form und des Volumens von Zahngewebe. Diese Untersuchungen zeigen die morphologischen Unterschiede zwischen fossilen Proben und modernen Menschen und helfen uns, die Entwicklung, Ernährung und Gesundheit von fossilen homininen Arten besser zu verstehen.

--> Video anschauen! - tooth-movie.mpg (2 MB)

 

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Virtual Dental Tissue Imaging [pdf]