Wissenschaft und TechnikAuf den Spuren des Beutelwolfs mit der 3D-Scantechnologie von Artec 3D
Wissenschaft und TechnikAuf den Spuren des Beutelwolfs mit der 3D-Scantechnologie von Artec 3D

Auf den Spuren des Beutelwolfs mit der 3D-Scantechnologie von Artec 3D

Zwei Forscher stoßen ein ehrgeiziges Projekt an, um die Evolutionsgeschichte des inzwischen ausgestorbenen Beutelwolfs näher zu beleuchten. Dazu wurden hunderte Museumssammlungen weltweit mittels 3D-Scans digitalisiert.

Kalifornien/USA, 27. Januar 2022 – Hört man den Namen tasmanischer Wolf, hat man automatisch die Assoziation des gemeinen Wolfes vor Augen, der der Feder der beiden Märchenbrüder Grimm entsprungen ist. Dabei ist diese Spezies keineswegs verwandt mit dem Wolf. Die beiden Evolutionsbiologen Dr. Douglass Rovinsky und Dr. Justin W. Adams von der Monash University in Australien haben auf der Suche nach den evolutionären Hintergründen dieses Tieres die umfassendste Studie jemals angestoßen, um genau das zu bestätigen. Dabei haben sie sich die 3D-Scantechnologie von Artec 3D zu Nutzen gemacht.

Einsatz moderner 3D-Scantechnologie sorgt für effiziente Verarbeitung evolutionärer Artefakte
In der Biologie bezeichnet konvergente Evolution den Prozess, bei dem nicht verwandte Organismen ohne einen gemeinsamen Vorfahren unabhängig voneinander ähnliche Merkmale entwickeln, nachdem sie sich an ähnliche Umgebungen oder ökologische Bedingungen anpassen mussten. Explizit bedeutet dies, dass zwei konvergente Arten nach außen hin genetisch verwandt erscheinen können, de facto aber nicht sind. Ein gutes Beispiel liefern uns hierbei Schildkröten und Schnecken: Beide entwickelten harte Panzer, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Jedoch zählen Schildkröten zu der Gattung der Reptilien, bei Schnecken handelt es sich um Weichtiere.

Um ein umfassenderes Verständnis für die Hintergründe des ausgestorbenen Beutelwolfs, dessen Geschichte bis zu 23 Millionen Jahren zurückreicht, zu entwickeln, haben Rovinsky und Adams die Ähnlichkeitsmuster zwischen dem Beutelwolf und anderen Arten in den drei Bereichen Schädelform, Ernährung und relative Beutegröße eingehend untersucht und analysiert. Unter Berücksichtigung aller Aspekte macht die vorliegende Studie deutlich, dass es keine Grundlage dafür gibt, den Beutelwolf als konvergent mit Wölfen zu interpretieren. Stattdessen weist er eine Konvergenz mit einer Reihe von Kaniden auf, darunter afrikanische Schakale sowie bestimmte südamerikanische Füchse.

Digitalisierung und Nachbearbeitung mithilfe intelligenter Software-Lösungen
Um die Schädelformen dieser seltenen, kürzlich ausgestorbenen Art, von der die meisten Exemplare in Sammlungen mit begrenztem und kontrolliertem Zugang aufbewahrt werden, genau zu vermessen und zu untersuchen, war eine kontaktlose Methode zur Erfassung von Daten bis in den Submillimeterbereich erforderlich.

„Wenn wir in einem Museum Zugang zu einem bestimmten Exemplar erhalten, möchte der Kurator auf keinen Fall Kratzer oder andere Beschädigungen durch manuelle Messgeräte wie dem Tastzirkel oder von der übermäßigen Handhabung bei der Neupositionierung riskieren“, so Rovinsky. „Das Anbringen von Markierungen oder Zielmarken auf diesen Exemplaren wäre schlichtweg undenkbar.“

Zur Digitalisierung wurde Artec Space Spider, ein leichter, tragbarer 3D-Farbscanner von Artec 3D verwendet. Dieser erfasst bis zu eine Million Datenpunkte pro Sekunde mit einer Genauigkeit von 0,05 mm erfasst. Dadurch war es Rovinsky und Adams möglich, die über 200 Schädel der 57 Exemplare, darunter Beutelwölfe, Hyänen, Zibetkatzen, Mangusten, Beutelmarder, Hunde, Waschbären und viele andere, bis in den Submillimeterbereich in nur wenigen Minuten zu digitalisieren. Aus evolutionärer Sicht war die Einbeziehung anderer fleischfressender Beuteltiere neben dem Beutelwolf, wie etwa des Beutelmarders, zwingend erforderlich, ebenso wie eine Auswahl anderer kleiner Fleischfresser, insbesondere Wiesel, Zibetkatzen und Mungos.

Die Scans wurden anschließend in der Software Artec Studio in 3D-Modelle umgewandelt und in eine andere Software, einschließlich Geomagic Studio, exportiert, um quantitative Analysen der 3D-Form der Schädel der ausgewählten Arten durchzuführen.

Nach dem Scanprozess mussten für die anschließenden 3D-geometrischen Morphometrie-Analysen (Form 381) anatomische Orientierungspunkte digital auf der Oberfläche jedes 3D-Schädels platziert werden. Diese Orientierungspunkte dienten der genauen Identifizierung und Erfassung der unterschiedlichen Formmerkmale des Schädels und ermöglichten es den Forschern in Verbindung mit quantitativen Analysen, viele Fragen in Bezug auf dessen Form und Gestalt zu klären.

Schlussfolgerungen und neue Enthüllungen
Die Ergebnisse der Analysen und Konvergenztests beantworten frühere Fragen zur Lebensweise der Beutelwölfe. Die Daten zeigen, dass eine klare Konvergenz zwischen dem Beutelwolf und afrikanischen Schakalen sowie südamerikanischen Füchsen deutlich ausgeprägt ist.
Für die Zukunft ist eine begleitende Studie geplant, die sich auf die Erforschung des Fressverhaltens und Jagdtriebs konzentriert. Zusammen mit der Unterstützung moderner 3D-Scantechnologie wird das Bild des Beutelwolfs immer vollständiger.

Über Artec 3D
Artec 3D ist ein internationales Unternehmen mit Sitz in Luxemburg und Niederlassungen in den USA (Santa Clara), China (Shanghai) und Russland (Moskau). Artec entwickelt und produziert innovative 3D-Lösungen mithilfe eines Teams hochkarätiger Experten für die Erfassung und Verarbeitung von 3D-Oberflächen wie auch für biometrische Gesichtserkennung. Die Produkte und Dienstleistungen von Artec werden in vielen Branchen eingesetzt, so zum Beispiel in der Sicherheitstechnik und im Ingenieurswesen, in Medizin, Medien und Design, in Unterhaltung, Mode, Denkmalpflege und für vieles andere mehr.

Weitere Informationen zu Artec 3D erhalten Sie unter https://www.artec3d.com/de

Kontakt
Artec 3D
Christine Gierlich
Stefan-George-Ring 2
81929 München
+49 (0) 89 99 38 87 24
Artec3D@hbi.de
https://www.artec3d.com/de/

Bildquelle: @D.S.Rovinsky

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