Functional morphology, Ecology and
Evolutionary Biology of Terrestrial Mammals

University Hamburg
Biozentrum Grindel

PD Dr. Thomas M. Kaiser

Martin-Luther-King-Platz 3
D-20146 Hamburg
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Einführung

Die terrestrischen Säugetiere vor allem Afrikas und Asiens spielen in der Abteilung Säugetiere seit jeher eine große Rolle in der Forschung. Aktuell stehen vor allem die folgenden Schwerpunkte im Vordergrund:

Biogeographie und Evolution terrestrischer Säugetierfaunen Afrikas südlich der Sahara. Es werden die faunengeographischen Beziehungen terrestrischer Säugetiere in diesem, für das Verständnis der menschlichen Evolution so wichtigen geographischen Raum an erst kürzlich in Sambia und Tansania neu entdeckten Fundstellen fossiler Säugetiere rekonstruiert. Die Geschichte der heute einzigartigen Säugetiergemeinschaft des zentralen Afrika liegt weitgehend im Dunkeln. Es bestehen jedoch sowohl Beziehungen in das südliche als auch das östliche Afrika. Im Rahmen des ZPRP, eines bilateralen Sambisch, Deutsch- Amerikanischen Forschungsprojektes werden die von der Jetztzeit bis in das Mittelpleistozän reichenden Höhlensedimente das Kalenda-Gebietes analysiert. Höhlensinter verraten das genaues Alter, und erlauben sogar die detaillierte Rekonstruktion der Klimazyklen. Dies ist die Voraussetzung dafür, dass Lebensgemeinschaften in Zentralafrika und deren Beziehungen zu Ostafrika als Ergebnis klimatischer Oszillationen verstanden werden können. Das hervorragende Huftiermaterial der hamburgischen Sammlungen ist als Referenz für die Arbeitsgruppe von PD Dr. Kaiser eine unverzichtbare Arbeitsgrundlage. Dazu tragen auch die regelmäßige Expeditionen in die Karstgebiete Zentralafrikas bei, die in Kooperation mit der University of Albany (New York) von der AG Kaiser organisiert werden.

An besonders gut dokumentierten Populationen wildlebender Huftiere werden Habitatdaten (Niederschlags- und Temperaturverlauf, Topographie, Verdunstungsrate, Grundwasserneubildung, Saisonalität usw.) mit Parametern der Zahnabnutzung verknüpft. Mittels Geographischer Informationssysteme werden sie in Modelle eingebracht. Hiermit wird eine geographisch referenzierte Abbildung von Lebensraummerkmalen erzielt, die sich unmittelbar auch auf sub-fossile und fossile Huftiere anwenden lässt. Diese Populationen können so als Schlüsselpopulationen eingesetzt werden um Klimafaktoren nachzuzeichnen (DFG gefördert). Diese Forschungsinhalte sind vor dem Hintergrund des Klimawandels mit dem Hamburger Excellenzcluster Clisap assoziiert.

Die AG Säugetiere beschäftigt sich seit einem Jahr intensiv mit den grundlegenden Errungenschaften der Säugetiere, nämlich dem effizienten Umgang mit Energie. Hierfür haben Säugetiere einzigartig hochentwickelte Zähne entwickelt. Würden Zähne nicht auch bei anderen Wirbeltieren (in viel stärker vereinfachter Form) vorkommen, könnte man die Säugetiere daher zu recht als „Zahntiere“ bezeichnen, denn über die Funktion ihrer Zähne erschließt sich der einzigartige „Erfolg“ der Gruppe in der Evolution. Im Rahmen von Kooperationen mit Bonner, Frankfurter und Stockholmer Kollegen wurde daher die FFG Forschergruppe 771 „Funktion und Leistungssteigerung in den Bezahnungen der Säugetiere - phylogenetische und ontogenetische Einflüsse auf den Kauapparat“ ins Leben gerufen, an der die AG Säugetiere sehr maßgeblich mit 3 Teilprojekten beteiligt ist: 1. Wechselbeziehungen zwischen Zahnoberflächen und biogenen Filmen widmet sich der Frage nach dem schützenden Einfluss von Eiweißschichten auf den die Kaufläche von Zähnen. 2. Charakterisierung von Kontaktflächen mittels 3D-Mikrotexturen charakterisiert die Zahnabnutzung mittels ISO-genormter Rauhigkeitsparameter (mit hochauf­lösender 3D-Interfeometrie). 3. Einfluss der Kauflächentopographie auf die Nahrungszerkleinerung. Es werden 3D-modelle von Kauflächen erstellt, und anhand der Geometrien Funktions­zusammenhänge quantifiziert. Hypothesen werden im Rahmen von Kooperationen mittels Fütterungsversuchen und der Messung von Energiebilanzen überprüft.

Weitere wissenschaftliche Arbeitsgebiete sind die Rekonstruktion von Nahrungsbeziehungen moderner und fossiler Huftiergemeinschaften und die Messung innerartlicher ernährungs­physiologischer Geschlechterunterschiede bei herbivoren Huftieren. Ausserdem setzt der ehemalige Kurator seine Arbeiten zur Systematik und funktionellen Anatomie der Fledermäuse fort.

In der AG Säugetiere wurden in den vergangenen 3 Jahren und werden gegenwärtig 6 Doktoranden, 13 Examenskandidaten und 2 Postdoc-Stipendiaten der Alexander von Humboldt Stiftung betreut. Es sind in dieser Zeit 8 drittmittelfinanzierte Forschungsprojekte neu bewilligt, 13 Forschungsreisen unternommen, 36 wissenschaftliche Vorträge auf nationalen und internationalen Fachtagungen gehalten und 62 begutachtete Originalarbeiten oder Monographien publiziert worden.