Kurzfassung

Ziel des Projekts ist die Analyse der Funktionalität von Insektenschädeln, insbesondere von Kopfkapseln der Libellen (Odanata) und Eintagsfliegen (Ephemeroptera). Hier soll mit Hilfe mathematischer Methoden (Finite-Elemente-Analysis) untersucht werden, welchen Kräften und Beanspruchungen der Schädel der Insekten beim Biß mit den Kieferzangen (Mandibeln) ausgesetzt ist.

Anhand dieser Beanspruchungen soll die evolutionäre Entwicklung der Flügelinsekten aus flügellosen Formen analysiert werden,...Ziel des Projekts ist die Analyse der Funktionalität von Insektenschädeln, insbesondere von Kopfkapseln der Libellen (Odanata) und Eintagsfliegen (Ephemeroptera). Hier soll mit Hilfe mathematischer Methoden (Finite-Elemente-Analysis) untersucht werden, welchen Kräften und Beanspruchungen der Schädel der Insekten beim Biß mit den Kieferzangen (Mandibeln) ausgesetzt ist.

Anhand dieser Beanspruchungen soll die evolutionäre Entwicklung der Flügelinsekten aus flügellosen Formen analysiert werden, für den leider jegliche fossilen Übergangsformen fehlen. Dieser biomechanische Ansatz zum Schluß dieser Lücke ist völlig neuartig.

Die mathematische Simulation des Beißvorgangs basiert auf hochgenauen Volumenbildern der Insektenschädel, welche mittels micro-CT-Aufnahmen aus Fossilien gewonnen werden. Entsprechend der sehr feinen Struktur des Schädels haben diese micro-CT-Aufnahmen, hergestellt vom zmb in Bonn, eine Auflösung von ca. 2 Mikrometern. Da die Kopfkapsel selbst nur wenige Mikrometer dick ist, stellt die Typologisch korrekte Vernetzung dieser Kapsel eine extreme Herausforderung an die Bildbearbeitung dar und führt zu sehr großen Finite-Element-netzen, deren Analyse auf PC-Clustern durchgeführt wird.
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