Lausanne – Mittlerweile haben wir uns an Naturdokumentationen gewöhnt, in denen Tiere aus vergangenen Erdzeitaltern per CGI "zum Leben erweckt" werden, um uns einen besseren Eindruck zu ermöglichen. Schweizer Forscher sind nun aber einen Schritt weiter gegangen: Sie beließen es nicht bei einer bloßen Computeranimation, sondern bauten eine Spezies gewissermaßen nach – in Form eines Roboters.

Das betreffende Tier ist Orobates pabsti und lebte im Perm, dem Zeitalter vor 299 bis 252 Millionen Jahren. Es gehörte zur ersten Gruppe von Landwirbeltieren, die ansehnliche Ausmaße erreichten – die größten waren mehrere Meter lang – und sich pflanzlich ernährten. Noch nicht hundertprozentig geklärt ist, ob man sie noch als Amphibien betrachten muss oder ob sie schon zu den avancierteren Landwirbeltieren zählen, die sich aus den Ur-Amphibien entwickelt haben.

In 2D und 3D

Sein Platz nahe an der Wurzel des Wirbeltier-Stammbaums machte Orobates jedenfalls zu einem idealen Kandidaten, um die Evolution der Fortbewegung bei Landwirbeltieren zu ergründen. Daher erstellten Forscher der ETH Lausanne (EPFL) und der Humboldt-Universität zu Berlin zunächst Computersimulationen anhand fossilierter Orobates-Skelette. Anschließend versuchten sie die Simulation so laufen zu lassen, dass sie dieselben Spuren erzeugt, wie sie von Orobates an einigen Fundstätten hinterlassen wurden.

Parallel dazu bauten die EPFL-Forscher Kamilo Melo und Tomislav Horvat einen Orobates-Roboter, den OroBOT. Dieser erlaubte, verschiedene Hypothesen über die Fortbewegungsdynamik des Tiers in der realen Welt mit ihren physikalischen Gesetzen zu prüfen.

Vergleich und Ergebnis

Hunderte Gangarten testeten die Wissenschafter und bestimmten, welche Orobates tatsächlich an den Tag gelegt haben könnte und welche nicht. Unter anderem analysierten sie, wie viel Energie die verschiedenen Fortbewegungsarten brauchten, wie stabil die Bewegung dabei war und wie sie zu den Fußspuren passte. So konnten sie letztlich die wahrscheinlichste Gangart bestimmen.

Demnach ähnelte der Gang von Orobates dem heutiger Kaimane – das Urzeittier hielt sich also eher aufrecht auf seinen vier Beinen und nicht zusammengesunken wie ein Salamander. Eine vergleichsweise energiesparende Gangart mit gestreckteren Beinen könnte sich also schon früher entwickelt haben als bisher angenommen – noch vor dem gemeinsamen Vorfahren von Sauropsiden (Reptilien und Vögel) und Symapsiden (Säugetieren), den beiden großen vom Perm bis zur Gegenwart fortbestehenden Dynastien der Landwirbeltiere. (red, APA, 17. 1. 2019)