3D-Animationen erwecken ausgestorbene Tiere zu neuem Leben

Die 3D-Technik erweckt längst ausgestorbene Tiere wieder zum Leben. Vor ziemlich genau 410 Mil. Jahren waren Spinnentiere unangefochtene Herrscher über unsere Erde an Land. Sie waren in jener Zeit die Top-Räuber. Wie sich die Urzeit-Spinnentiere bewegten, rekonstruierten zwei Forscher erstmals in ihrer 3D-Animation. Sie zeigt virtuell, wie die damalige Spinne ihre Beine beim Laufen setzt und die Forscher konnten feststellen, dass die Spinne eine ähnliche Bewegungsabfolge hatte, wie sie heute noch bei Wolfsspinnen und Taranteln zu sehen ist.

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Im Silur lebte ein Großteil der Urzeittiere immer noch im Meer. Hier beherrschten große Seeskorpione die Unterwassertierwelt, zur gleichen Zeit entwickelten sich die ersten noch recht primitiven Wirbeltiere. Auf den Landmassen unserer Erde fühlten sich Pflanzen wohl und erste Tausendfüßer und Spinnentiere aus der Ordnung Trigonotarbida besiedelten die Lebensräume an Land. Diese frühen Spinnentiere bildeten damals die Spitze der Nahrungskette. Die Urzeit-Arachniden werden als die ersten Landraubtiere gewertet. Sie besaßen acht Beine und einen Körper bedeckt von einigen Chitinplatten. Diese Spinnen wurden von wenigen Millimeter bis zu einigen Zentimetern groß. An ihrem Vorderkörper hatten sie gekrümmte, scharfe Beißklauen, mit deren Hilfe sie ihre Beutetiere wahrscheinlich festhielten und auch töteten. Obwohl sie Beine, ähnlich denen der heutigen Wolfsspinnen und auch Taranteln hatten, war es nicht ganz klar, ob diese urzeitlichen Spinnen sie genauso einsetzten und so liefen wie die heutigen Spinnentiere.

Garwood und Jason Dunlop aus dem „Museum für Naturkunde“ in Berlin nutzten die Fossilien der Urzeit-Spinnentiere, um ihren Laufstil mit einer detailgetreuen Animation zu simulieren. Dafür untersuchten die beiden Forscher zunächst die Fossilien der Trigonotarbida-Gattung genannt Palaeocharinus aus Schottland. Der hier vorhandene feinkörnige Hornstein hat die Urzeit-Tiere äußerst filigran konserviert. Details der Gelenke, Sehnen und Muskelstränge sind noch zu erkennen. Aus den Dünnschliffen der Fossilien erstellten die Forscher erst ein dreidimensionales Gitter des Urspinnenkörpers und gaben das Netz in ein Computerprogramm genannt „Blender“ ein. Das Open-Source-Programm erlaubte es aus den Daten zur Bewegungsfreiheit der Gelenke und aus den Gitternetzen, 3D-Modelle auszuarbeiten und zu animieren.

Doppelter Vierfüßergang deutlich sichtbar in der Animation

Das Ergebnis der 3D-Animation ist ein Video, in dem die urzeitlichen Spinnen wieder lebendig zu sehen sind: Der Betrachter erkennt deutlich, wie diese ihre Beine anziehen und wie sie beim Laufen ihre Füße setzen. Mithilfe der Animation kann nachvollzogen werden, dass die Urzeit-Spinnen ihre Beine im doppeltem Viererpack bewegten. Ähnlich bewegen sich jagende Spinnen auch heute noch. Dabei schwingen sie jedes zweite Bein vornan. Die einander gegenüberstehenden Beine eines Beinpaares bewegen sich gegenläufig. Obwohl ihre Beine deutlich primitiver gegliedert waren als die der heutigen Spinnen, war der Gang sehr ähnlich.

Die Animation gab den Forschern einen Einblick, wie die Biomechanik bei den ersten räuberischen Landtieren funktionierte. Da der Quellcode kostenfrei war, ist es für die Forscher günstig auch in Zukunft weitere Animationen herzustellen.

Mit 3D-Animationen Dinos vermessen

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Mit Hilfe von Computern können Forscher Ergebnisse ihrer Ausgrabungen einfacher auswerten als bisher. Sie fotografieren die Spuren und setzen sie millimetergenau an einem Computer zusammen. In 3D-Animationen können neben Spinnentieren auch Millionen Jahre alte Dinosaurier wiederbelebt werden.

Torsten van der Lubbe fotografierte mitten im Obernkirchener Steinbruch bei Hannover die Spuren von ganz besonderen Dinos. Sie hatten Zähne in regelrechten Schnauzen, waren klein, flink, aber geflügelt. Es waren Räuber mit zu kurzen Flügeln zum Fliegen. Sie hatten viele Merkmale, die heute bei Laufvögeln zu sehen sind. Die gefiederten Dinos mit Flügeln waren im Obernkirchener Sandsteinbruch eine wissenschaftliche Sensation. Sie zeigen, dass heutige Vögel parallel zu den Dinosauriern entstanden sind. Ähnliche Dinosaurier wurden bereits in China entdeckt. Nun fanden Forscher erstmals ihre Fußspuren in Deutschland. Torsten van der Lubbe hat sie in 3D dokumentiert und vermessen.