Wer wir sind		Die Sektion Biosystematische Dokumentation (Prof. Dr. Dieter Waloßek, Dr. Andreas Maas, PD Dr. Steffen Harzsch, Gerd Mayer, Sylvia Simmet) ist eine Einrichtung für biosystematische Forschung und Dokumentation. Die Forschungsschwerpunkte betreffen die Biosystematik, wobei die textliche und bildliche Dokumentation von Organismen (primäre Dokumentation, Konzentration auf Gliederfüßer), das Schaffen von Beschreibungs- und Terminologiestandards und die Anwendung der Methodik der "Phylogenetischen Systematik" (konsequent-logische Verwandtschaftsforschung) im Vordergrund stehen. Forschungsobjekte sind sowohl lebende Gliederfüßer einschließlich ihrer Entwicklungsstadien als auch – die Arbeitsgruppe Waloßek/Maas betreffend – rund 500 Millionen Jahre alte Tiere aus dem Kambrium. Letztere sind zum einen nur bis maximal 2 mm kleine, körperlich erhaltene Gliederfüßer aus Schweden und zum anderen Zentimeter große Gliederfüßer aus China.
	Was Gliederfüßer sind		Gliederfüßer, wissenschaftlich Arthropoda, gehören zu den auffälligsten Tieren auf der Erde. Insekten, Krebse, Tausendfüßer und Spinnen finden sich in jedem denkbaren Lebensraum; etwa drei Viertel aller Tierarten gehören zu einer dieser vier Großgruppen innerhalb der Arthropoda. Dass diese Tiergruppe überhaupt so erfolgreich werden konnte, ist im Wesentlichen auf ihre besondere Hautabsonderung, die Cuticula zurückzuführen, die in eine Vielzahl von Variationen verändert wurde. Dies ermöglichte die Entwicklung einer Unzahl von Morphologien und eine evolutive Anpassung an verschiedenste Lebensräume und Nahrungsressourcen. Die Segmentierung des Körpers der Gliederfüßer beinhaltet eine serielle Ausstattung mit inneren und äußeren Strukturen. Ein – auch für unsere Forschung äußerst wichtiges – Beispiel sind die Namen gebenden Beinanhänge, die in ihrer Verschiedengestaltigkeit und Verwendbarkeit im Tierreich ihresgleichen suchen und vielleicht den Erfolg dieser Tiergruppe ausmachten.
	Fragestellungen und Methoden		Die Verwandtschaft der vier großen, heute noch lebenden Gruppen innerhalb der Gliederfüßer zueinander, ist nach wie vor unklar. Das liegt nicht zuletzt daran, dass in aller Regel ausschließlich über die heute lebenden Vertreter argumentiert wurde und die Fossilformen aus dem frühen Umfeld der Evolution der Arthropoden erhaltungsbedingt eher ungenau und bruchstückhaft erforscht sind. Insbesondere Vorkommen mit außergewöhnlichen Fossilien – wie die, 'Orsten'-Lagerstätten von Schweden und anderen Regionen und die Chengjiang-Lagerstätten in China – bieten durch ihre erhaltenen Morphologien ein extrem wichtiges Fenster in die Zeit, und die Evolution ist ein zeitlicher Vorgang, der unentwegt passiert. Z. B. haben – eine der Fragestellungen, denen wir intensiv nachgehen – heutige Arten recht gut entwickelte, komplexe Fressapparate, die insbesondere den Kopf umfassen. Nur frühe Vertreter in Form von Fossilien – als Zeitmarken – können uns belegen, wie derartige Strukturgefüge damals aussahen und aus welchen, einfacher aufgebauten Stufen sich die heute vorhandenen evoluierten. Für unsere dreidimensional erhaltenen Kleinfossilien des 'Orsten' ist das Rasterelektronenmikroskop das ideale Bearbeitungswerkzeug (Abb. 1). Es ist gewissermaßen unser Auge, mit dem die Tiere betrachtet werden, weil sie für die Lichtmikroskopie ungeeignet sind. Abb. 1: Rasterelektronenmikroskop (Zentrale Einrichtung Elektronenmikroskopie der Univ. Ulm). Auf dem Bildschirm einer der so genannten 'Orsten'-Krebse). Bei der weiteren Bearbeitung des Materials bietet der Computer eine enorme Hilfe; das Spektrum reicht von Textgestaltung über Bildbearbeitung, Grafikbearbeitung, Datensammlung, Morphometrie und computergestützter Verwandtschaftsanalyse bis hin zu aufwändigen Präsentationen, neuerdings auch 3D-Modelling (Abb. 2,3). Abb. 2: 3D-Modelling mit Modelliermasse. Abb. 3: Computermodell am Beispiel eines oberkambrischen Krebses.
	Was wir gemacht haben und derzeit machen		Wir beschäftigen uns u. a. mit der Frühevolution der Arthropoda und Crustacea (Krebse). Unsere Arbeit konzentriert sich dabei auf Studien von fossilen Arten im Vergleich mit heutigen Vertretern. Unser Material besteht insbesondere aus etwa 500 Millionen Jahre alten, fossilen Krebsen und Vertretern anderer Organismengruppen aus dem Oberkambrium von Schweden. Bei diesen Tieren ist die Cuticula durch Phosphat imprägniert und so erhalten geblieben (so genannte 'Orsten'-Erhaltung). Die winzigen Stücke sind körperlich erhalten und können damit wie lebende Individuen behandelt und studiert werden. Mit Vergrößerungen im Rasterelektronenmikroskop von bis zu 10.000-fach sind selbst kleinste Borsten und Poren zu entdecken (Abb. 4). Aktuell ist die Forschung an kleinen Parasiten, den Zungenwürmern, die heute in verschiedensten Wirbeltieren leben und wahrscheinlich im Kambrium bereits an den frühesten Chordatieren lebten (Abb. 5). Abb.4: Zusammenstellung von 'Orsten'-Gliederfüßern und Details. Abb. 5: Entwicklungsstadium von Zungenwürmern. Links fossile Larve aus dem ausgehenden Kambrium. Rechts zwei Larven rezenter Vertreter (Elektronenmikroskopische und Lichtmikroskopishe Aufnahme). Unsere Studien konnten unlängst durch eigene Arbeiten an frühkambrischen Fossilien von der berühmten Chengjiang-Fauna aus der Provinz Yunnan im Südwesten Chinas im Rahmen eines durch die DFG finanzierten Projektes erweitert werden. Derartige Fossilien liegen nur flächig vor (durch Gesteinsdruck komprimiert oder als Bakterienrasen). Spannend war für uns die Bearbeitung der ersten Vertreter der Spinnentier-Linie (Abb. 6) und der allerersten gegliederten und stärker gepanzerten Gliederfüßer (Abb. 7). Daraus resultieren nicht nur Erstbeschreibungen der bearbeiteten Formen, sondern auch Hypothesen und neue Theorien zur Stammesgeschichte der Gliederfüßer und Tiere insgesamt sowie Bildungen von Modellen zur Evolution von Strukturen und Strukturgefügen (Beispiel in Abb. 8). Darüber hinaus haben wir eine internationale Forschergruppe gebildet, das Center for 'Orsten' Research and Exloration C.O.R.E., das sich der Erforschung der und Suche nach 'Orsten'-Typ-Erhaltungen weltweit widmet. Abb. 6: Haikoucaris ercaiensis Chen, Waloszek & Maas, 2004, aus der Stammlinie der Spinnentiere (Chelicerata). Abb. 7: Beispiel der Modellierung der Evolution von Strukturen und Strukturgefügen bei Gliederfüßern, hier: Entwicklung von Beinteilen. Abb. 8: Beispiel der Modellierung der Evolution von Strukturen und Strukturgefügen bei Gliederfüßern, hier: Evolution des Fressapparates.

	Was wir planen		Wir wollen die Forschung an dem bereits erwähnten Material weiter vorantreiben. Darüber hinaus werden wir bisher von uns noch nicht selbst bearbeitete Fossilien einbeziehen, da wir erwarten weitere Antworten zu finden und Wissenslücken zu füllen. Z. B. werden wir als Ulmer Arbeitsgruppe in dem demnächst anlaufenden ersten phylogenieorientierten Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft den paläobiologischen Aspekt abdecken. Dabei soll auch unsere Zusammenarbeit mit den chinesischen Partnern wieder aufgenommen und intensiviert werden.
	Ansprechpartner		Universität Ulm Sektion Biosystematische Dokumentation Helmholtzstr. 20 89081 Ulm http://biosys-serv.biologie.uni-ulm.de/ Prof. Dr. Dieter Waloßek Tel.: +49 (0)731 50 31 000 Fax.:+49 (0)731 50 31 009 eMail: dieter.waloszek@uni-ulm.de

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