Onderzoek Raoul Van Damme

Abstract

Gedurende de lange evolutionaire geschiedenis van de tetrapoda, keerden meerdere taxa terug naar het leven in water vanuit een terrestrische (of aëreale omgeving) omgeving. Opmerkelijke groepen zijn de zeereptielen uit het Mesozoïcum, zeekoeien en walvissen. Onder de zoogdieren vertonen aquatische taxa binnen de orde Carnivora, of "vleeseters", een 'onvolledige' overgang naar een leven in het water: vinpotigen (echte zeehonden, zeeleeuwen, pelsrobben en walrussen), otters, ijsberen en zelfs de viskat zijn sterk afhankelijk van water om zich te voeden, maar geen van hen is uitsluitend aquatisch en ze keren allemaal terug naar het land om te rusten, te bevallen, enz. De overgang van een terrestrische naar een (semi-)aquatische levensstijl is een ingrijpende biologische verandering, met meerdere potentiële drijfveren en vereist verschillende fysiologische en anatomische aanpassingen. Aangezien deze overgang onafhankelijk van elkaar plaatsvond in verschillende groepen carnivoren (Pinnipedia, Mustelidae, Ursidae, Felidae), evenals in verschillende omgevingen (rivier-, lacustrine en mariene), worden de volgende vragen gesteld: Welke ecologische en milieuveranderingen hebben deze overgang voor elke groep in gang gezet? Hoe hebben deze carnivoren zich functioneel aangepast aan het leven in water? Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen deze groepen, en tussen aquatische carnivoren en andere aquatische zoogdieren? En, meer specifiek, wat is de mate van morfologische en functionele convergentie tussen deze lijnen? Het MEATLOAF project heeft als doel om de verschillende evolutionaire aspecten van deze overgang van land naar water bij carnivoren te onderzoeken, specifiek gericht op aanpassingen voor voortbeweging (op het land en in het water) en voeding (prooiopsporing, prooivangst en voedselverwerking, zowel boven als onder het wateroppervlak), met behulp van een verscheidenheid aan goed ondersteunde parameters. De parameters zullen worden georganiseerd volgens twee hoofdbenaderingen, die in twee richtingen met elkaar verbonden zijn: (1) een vergelijkende benadering, die de morfologische diversiteit en verschuivingen in de morfologie documenteert, en (2) een modelbenadering, die zich richt op de prestaties en belasting van de opgemeten morfologieën. De vergelijkende aspecten omvatten anatomische, systematische en fylogenetische analyses, allemaal verzameld in een 'klassiek paleontologisch' werkpakket, evenals geometrisch-morfometrische en microanatomisch-osteohistologische pakketten om de interne en externe morfologie te kwantificeren. De modelbenadering omvat functionele analyses, eindige-elementenanalyses, computationele vloeistofdynamica en musculo-skeletale modellering, elk binnen zijn eigen werkpakket. Een synthese van de resultaten van deze verschillende pakketten zal uiteindelijk resulteren in een in de tijd gekalibreerde beoordeling van de paleoecologische en paleomilieukaders waarin deze groepen evolueerden naar leven in water, om de biotische en abiotische drijfveren van zo'n belangrijke, iteratieve overgang beter te begrijpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Wassenbergh Sam
• Co-promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Dewaele Leonard

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De natuur biedt een bijna onuitputtelijke bron van inspiratie voor innovatieve ontwerpen die kunnen helpen om veel van de huidige sociale, economische en milieu-uitdagingen in de wereld aan te pakken. In overeenstemming hiermee is het potentieel van bioinspiratie (met inbegrip van biomimetica en biomimicry) algemeen erkend in de academische wereld en de industrie. De belangrijkste hinderpaal om bio-inspiratie toe te passen zijn de verschillen in taal, tools, activiteiten en denken van de betrokken disciplines, waardoor de verdere ontwikkeling naar succesvolle producten vaak wordt belemmerd. Nature4Nature brengt door een unieke gezamenlijke inspanning van biologen, ingenieurs, ontwerpers en fabrikanten een leeromgeving aan jonge doctorale onderzoekers (DCs) om de inspiratie-, integratie- en implementatieaspecten van biogeïnspireerd ontwerp volledig te bevatten en zo de conceptuele, methodologische en praktische uitdagingen aan te pakken. Het zal de DCs (a) een mentaliteit en knowhow verschaffen om biodiversiteit in te zetten bij het ontwerpen; (b) de theoretische achtergrond en praktische vaardigheden verschaffen om biologische modelsystemen om te zetten in technische ontwerpen en toepassingen; en (c) een houding en competentie verschaffen om biogeïnspireerde ideeën op een expliciet duurzame manier te implementeren. Nature4Nature richt haar onderzoeksactiviteiten op één modelsysteem: hoe vaste deeltjes efficiënt van vloeistoffen te scheiden. Biologische filtratiesystemen zijn in de loop van de levende geschiedenis van de aarde herhaaldelijk geëvolueerd. Nature4Nature zal de DCs leren optimaal gebruik te maken van dit rijke erfgoed, door het te gebruiken als inspiratiebron voor het ontwerpen en vervaardigen van doeltreffende, verstoppingsbestendige filtersystemen die kunnen bijdragen tot het behoud en herstel van de aquatische habitats in de wereld. Door een nieuwe generatie onderzoekers aan te moedigen die actief zijn op het raakvlak tussen wetenschappelijke disciplines, sectoren en maatschappelijke actoren, wil Nature4Nature innovatie ondersteunen en helpen de belemmeringen voor de toepassing van bio-inspiratie in het ontwerpproces te overwinnen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Du Bois Els
• Co-promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Broeckhoven Chris
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Van Wassenbergh Sam
• Co-promotor: Watts Regan
• Mandaathouder: Hageneder Lukas
• Mandaathouder: Krsteska Katerina

Onderzoeksgroep(en)

• Productontwikkeling

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Hoewel vaak genetisch verarmd door het stichtereffect, inteelt, genetische drift en opeenvolgende bottlenecks, bereiken eilandpopulaties vaak hoge dichtheden en weten ze zich aan te passen aan de lokale omgeving. Dit is paradoxaal omdat een lage allelische diversiteit kan leiden tot inteeltdepressie (vermindering van fitness door schadelijke recessieve allelen), en, op een langere tijdschaal, tot een verminderd genetisch aanpassingsvermogen van populaties. Hoe en waarom kunnen genetisch verarmde eilandpopulaties overleven en zich aanpassen aan hun omgeving? Een eerste mogelijkheid zou kunnen zijn dat lage heterozygositeit zich niet vertaalt in inteeltdepressie door verwijdering van schadelijke allelische varianten. Anderzijds kunnen de fitnessconsequenties van inteelt draaglijk zijn onder de milde selectieregimes die typisch zijn voor eilanden. Er is echter nog weinig bewijs dat deze mechanismen aan het werk zijn in natuurlijke populaties. In dit project zal ik de "eilandparadox" in insulaire en vastelandpopulaties van de ruïnehagedis, Podarcis siculus, bestuderen. Voor het eerst worden de relaties tussen populatiestructuur, genetische diversiteit, fysiologische performance, en selectiegradiënten integraal gebruikt om te ontrafelen hoe eilandbiota genetische verarming overleven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Svardal Hannes
• Mandaathouder: Van Linden Lisa

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De expressie van osteodermen (benige elementen ingebed in de huid van vertebraten) kan verschillende functies dienen, waaronder bescherming tegen fysieke schade door predatoren en seksuele rivalen, en het helpen regelen van de warmte- en waterhuishouding. Gordelstaarthagedissen, een subfamilie endemisch voor Zuid Afrika, vertonen opvallende verschillen in dit adaptieve kenmerk. Bij één soort van deze groep, Hemicordylus capensis, treedt zelfs intrecifieke variatie op. Er is evenwel weinig geweten over de evolutionaire basis van deze variatie. Dit project zal de genomische basis van variatie in osteoderm expressie in deze soort blootleggen, en dit via een integratieve benadering die genomische en transcriptomische methoden combineert met fenotypische gegevens. Hiervoor zal genetische materiaal verzameld worden op het terrein, zodat ik een referentie genoom kan opstellen voor deze soort, en genomische data kan produceren voor populaties die verschillen in omgeving. Ik zal deze gegevens combineren met fenotypische data en zo het verband leggen tussen genomische differentiatie en fenotypische variatie. Daarnaast zal ik transcriptomische gegevens verzamelen en analyseren en aldus toetsen voor associaties tussen differentiële genexpressie en variatie in osteoderm expressie. Uiteindelijk zal dit project een licht werpen op de evolutionaire basis van een ecologisch belangrijk functioneel kenmerk.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Svardal Hannes
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Leitão Henrique

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project vergelijk ik ecten van cognitie en persoonlijkheid tussen hagedissen (Podarcis erhardii) van eilanden en het vasteland. Eilanden verschillen sterk van vastelandshabitaten in een reeks van (a)biotische factoren, en organismen reageren hierop met vaak opvallende verschuivingen van het fenotype. Omdat deze veranderingen onafhankelijk van elkaar gebeuren op verschillende eilanden, bieden eilandgroepen unieke mogelijkheden om ideeën rond fenotypische plasticiteit en genetische evolutie te toetsen. De effecten van insularisatie op de morfologie en de life-history zijn ondertussen gedocumenteerd voor een grote diversiteit aan organismen. De effecten op cognitie en personaliteit zijn veel minder bestudeerd. Nochtans lijken verschuivingen in die variabelen te verwachten; omdat eilanden vaak minder predatoren, competitoren en prooien huisvesten, voorspel ik veranderingen in ecten van cognitieve capaciteiten (hoge-lage intelligentie), cognitieve stijl (snelheid-precisie) en persoonlijkheid (snel-traag). Door deze ecten te meten in individuen van verschillende vastelands- en eilandpopulaties, en door individuen van verschillende herkomst op te laten groeien in gestandaardiseerde omstandigheden, verwacht ik een beter inzicht te krijgen in de plasticiteit en de evolutionaire flexibiliteit van cognitie en persoonlijkheid. Om de generaliteit van deze bevindingen te testen, zal ik de eiland-vasteland vergelijking uitbreiden met andere eiland-bewonende Podarcis soorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Baeckens Simon
• Mandaathouder: Gavriilidi Ioanna

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Biologische oppervlakken vormen de interface tussen organismen en hun omgeving en spelen daardoor een cruciale rol in allerhande processen. Er is recent gebleken dat bio-oppervlakken een grote diversiteit aan micro- en nanoscopisch kleine structuren bevatten waarvan wordt aangenomen dat ze de interface functies beïnvloeden. Hoe ze dat precies doen, en waarom het design van de oppervlaktestructuren zo dramatisch kan verschillen tussen soorten, blijft onduidelijk. Met hagedishuid als studiemodel zal dit project de functie en evolutionaire geschiedenis van fijne oppervlaktestructuren onderzoeken. Het project zal gebruik maken van volgende integratieve benadering: (1) Kwantificeren van de structurele huidkenmerken van een groot aantal soorten die geconfronteerd worden met diverse omgevingsfactoren. (2) Uitvoeren van in vivo prestatiemetingen en gedragsobservaties gecombineerd met ex vivo biomechanische en optische experimenten om de fysische eigenschappen en functionaliteit van huid met verschillende ornamentatie te achterhalen. (3) Reconstrueren van de evolutionaire geschiedenis van fijne oppervlaktestructuren van hagedishuid en het nagaan van het relatieve belang van convergente tegenover idiosyncratische evolutionaire oplossingen. Het project zal geavanceerde bio-imaging en functionele morfologische technologie combineren met moderne computationele en fylogenetische tools. Dit zal worden verwezenlijkt doormiddel van multilaterale en interinstitutionele samenwerking.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Baeckens Simon

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Osteodermen zijn beenachtige elementen die tot expressie gebracht worden bij enkele uiteen liggende groepen Tetrapoda (bij krokodillen, schildpadden, gordeldieren, enkele soorten hagedissen en kikkers), maar ontbreken bij andere taxa. Bij de mens duiken osteodermen op als complicatie bij verwondingen, en bij enkele zeldzame overerfbare aandoeningen. Osteodermen zijn interessant omdat ze ecologisch relevant zijn (functioneren als bepantsering, in de temperatuur- en waterhuishouding, als opslagplaats voor mineralen) en tegelijkertijd een nagenoeg discontinue verdeling kennen (ze worden tot expressie gebracht, of niet). Dit tweede element faciliteert in belangrijke mate het zoeken naar de genomische achtergrond van het kenmerk. In één soort hagedis, Hemicordylus capensis, treedt intraspecifieke variatie op in osteoderm-expressie: het kenmerk is er blijkbaar herhaaldelijk geëvolueerd en komt dus voor in sommige populaties, maar ontbreekt in andere. De soort vormt dus een unieke gelegenheid om te achterhalen hoe, waarom en wanneer dit merkwaardige kenmerk opduikt. In dit project beogen we hiervan een grondig, geïntegreerd beeld te krijgen, door het toepassen van state-of-the-art genomische, functioneel-morfologische en ecologische methoden. We zullen ook nagaan of we de implicaties van onze bevindingen kunnen extrapoleren naar andere taxa met (occasionele) osteodermen, inclusief de mens. Het project zal toelaten een zeldzaam volledig beeld te schetsen van de evolutie van een ecologisch relevant fenotypisch kenmerk met een merkwaardig discontinue variatie en een ongebruikelijk- disparate taxonomische verspreiding.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Svardal Hannes

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sommige slangen vertonen horenachtige structuren op de tip van hun snuit, of boven de ogen. Opmerkelijk genoeg zijn dergelijke uitsteeksels, met name in de familie van de adders (Viperidae), herhaaldelijk geëvolueerd, en dit onafhankelijk in verschillende clades. Vroege herpetologen hebben wild gespeculeerd over de mogelijke functie van de horens, maar niemand heeft ze echt grondig bestudeerd. In dit project zal ik een aantal mogelijke functies van rostrale en supra-oculaire uitsteeksels testen, aan de hand van een combinatie van gedragswaarnemingen, visuele modelering, vibrometrie, thermografie, (elektronen-)microscopie, histologie, µ-CT scanning en 3D reconstructie op specimens van verschillende soorten adders. In het laatste luik van dit onderzoek zal ik de informatie uit de functionele analysen combineren met gegevens over de distributie, ecologie en natuurlijke historie van Viperidae (beschikbaar in de literatuur en online databanken) om ideeën te testen over de ecologische factoren die de evolutie van horens bij slangen beïnvloed hebben.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Broeckhoven Chris
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Mandaathouder: Banfi Federico

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Hoewel vaak genetisch verarmd door founder effects, inteelt, genetische drift en opeenvolgende bottlenecks, bereiken eilandpopulaties vaak hoge dichtheden en weten ze zich aan te passen aan de lokale omgeving. Dit is paradoxaal omdat een lage allelische diversiteit kan leiden tot inteeltdepressie (vermindering van fitness door schadelijke recessieve allelen), en, op een langere tijdschaal, tot een verminderd genetisch aanpassingsvermogen van populaties. Hoe en waarom kunnen genetisch verarmde eilandpopulaties overleven en zich aanpassen aan hun omgeving? Een eerste mogelijkheid zou kunnen zijn dat lage heterozygositeit zich niet vertaalt in inteeltdepressie, dankzij gedragsaanpassingen gerelateerd aan partnerkeuze; of door purging van schadelijke allelische varianten. Anderzijds kunnen de fitnessconsequenties van inteelt draaglijk zijn onder de milde selectieregimes die typisch zijn voor eilanden. Er is echter nog weinig bewijs dat deze mechanismen aan het werk zijn in natuurlijke populaties. In dit project zal ik de "eilandparadox" in insulaire en vastelandpopulaties van de ruïnehagedis, Podarcis siculus, bestuderen. Voor het eerst worden de relaties tussen heterozygositeit, fysiologische performance, gedrag, selectiegradiënten en genomische structuur integraal gebruikt om te ontrafelen hoe eilandbiota genetische verarming overleven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Svardal Hannes
• Mandaathouder: Van Linden Lisa

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Prof. Dr. Richard Shine is een evolutionair bioloog verbonden aan de The University of Sydney en Macqaurie University in Australië, met een indrukwekkend grote wetenschappelijke voetafdruk. Hij heeft zijn stempel gedrukt op de evolutionaire biologie, met belangrijke ideeën rond, bijvoorbeeld, life history evolutie, fenotypische en ontwikkelingsplasticiteit, seksueel dimorfisme en spatial sorting. Daarnaast heeft hij overtuigend aangetoond hoe die theoretische inzichten in de praktijk aangewend kunnen worden, bijvoorbeeld in projecten rond invasieve soorten, climate change, en sustainable harvesting. Als 's werelds meest productieve herpetoloog heeft Prof. Shine overtuigend aangetoond dat de studie van de klassieke modelsoorten in de ecologie en evolutiebiologie (veelal vogels en zoogdieren) hooguit een zeer partieel beeld kan geven van diversiteit van biologische mechanismen. Tijdens zijn bezoek zal Prof. Shine actief participeren in dataverwerving en -verwerking, publicatie van wetenschappelijke artikels, klaar staan voor consultatie en career coaching, en zijn ideeën delen over wetenschapcommunicatie en nieuwe wetenschappelijke strategieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project vergelijken we aspecten van cognitie en persoonlijkheden tussen ruïnehagedissen (Podarcis siculus) van eilanden en het vasteland. Eilanden verschillen sterk van vastelandshabitaten in een reeks van biotische en abiotische factoren, en organismen reageren hierop met vaak opvallende verschuivingen van het fenotype. Omdat deze veranderingen onafhankelijk van elkaar gebeuren op verschillende eilanden, bieden eilandgroepen unieke mogelijkheden om ideeën rond fenotypische plasticiteit en genetische evolutie statistisch te toetsen. De effecten van insularisatie op de morfologie en de life-history zijn ondertussen gedocumenteerd voor een grote diversiteit aan organismen. De effecten op cognitie en gedragssyndromen zijn veel minder bestudeerd. Nochtans lijken verschuivingen in die variabelen te verwachten; omdat eilanden vaak minder predatoren, competitoren en prooien huisvesten, voorspellen we veranderingen in aspecten van cognitieve capaciteiten (hoge-lage intelligentie), cognitieve stijl (snelheid-accuratie) en persoonlijkheid (snel-traag). Door deze aspecten te meten in individuen van verschillende vastelandspopulaties en eilandpopulaties, en door individuen van verschillende herkomst op te laten groeien in gestandaardiseerde omstandigheden, hopen we een beter inzicht krijgen in de plasticiteit en de evolutionaire flexibiliteit van cognitie en persoonlijkheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Baeckens Simon
• Mandaathouder: Gavriilidi Ioanna

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Cognitie kan omschreven worden als het vermogen van dieren om informatie te vergaren, te verwerken en te onthouden. Het speelt een belangrijke rol bij het nemen van beslissingen. Een cruciaal aspect van cognitie is gedragsmatige flexibiliteit, dit wil zeggen het vermogen van een individu om het gedrag te veranderen in functie van nieuwe problemen of situaties. Het oplossen van problemen en het leren zijn sleutelfactoren die de flexibiliteit van gedrag. men vermoedt dat complexe omgevingen selecteren voor flexibel gedrag, omdat in dergelijke omgevingen vaak nieuwe situaties ontstaan. De belangrijkste onderzoeksvraag in dit project is hoe flexibiliteit in gedrag overleving en reproductief succes beïnvloeden in eenvoudige en complexe omgevingen. De studie gaat voornamelijk door op het eiland Naxos, met de muurhagedis (Podarcis erhardii) als model organisme. In het eerste deel van de studie wordt de individuele variatie in de flexibiliteit van gedrag bekeken, en hoe die zich verhoudt tot sociaal gedrag (dominantie) en exploratief gedrag. De flexibiliteit van het gedrag wordt getest aan de hand van een neofobie/neofilie test, een probleemoplossingstaak en een reversal learning test. De hagedissen worden vervolgens losgelaten in buitenterraria met een eenvoudige of complexe structuur en hun overleving en reproductief succes wordt gedurende twee jaar gevolgd. Er wordt ook nagegaan of populaties muurhagedissen van verschillende habitats, waaronder urbane omgevingen, verschillen in de flexibiliteit van hun gedrag.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: De Meester Gilles

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De huidoppervlakte van hagedissen draagt spectaculaire ornamenten, die zelfs tussen nauw verwante soorten sterk kunnen verschillen. Met de ontwikkeling van nieuwe beeldvormingstechnieken is recent gebleken dat de variatie in huidoppervlaktestructuur op microscopisch en nanoscopisch niveau nog veel groter is dan die op macroscopisch niveau. Een aantal van deze fijne structuren werden al grondig onderzocht: zo heeft de studie van de nanostructuren op de voeten van gekko's geleid tot de ontwikkeling van het biomateriaal Geckskin(TM). Maar veelal is de exacte functie van de fijne oppervlaktestructuren onbekend, net als de evolutionaire en ecologische redenen waarom ze zo drastisch verschillen tussen soorten. Om deze lacune in te vullen, zullen we in dit project de fijne oppervlaktestructuren van vele hagedissensoorten visualiseren en vergelijken. We zullen aan de hand van biomechanische en optische experimenten de fysische eigenschappen van huiden met verschillende ornamentatie testen, wat ons moet toelaten om structuur en functie te linken. Dit zal ons ook toelaten om de evolutionaire geschiedenis van de oppervlaktestructuren te reconstrueren, en na te gaan of soorten bepaalde huidstructuren ontwikkelden in respons op bepaalde omgevingen. De integratieve benadering van dit project zal verwezenlijkt worden via diverse interinstitutionele en transdisciplinaire samenwerkingsverbanden, en door het gebruik van de recentste bio-imaging tools.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Baeckens Simon

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In de loop van miljoenen jaren van evolutie, hebben dieren een grote diversiteit aan defensieve pantsers ontwikkeld. De eigenschppen van deze verdedigingsstructuren hebben de interesse gewekt van onderzoekers in het domein van de biomimetica, omdat zij kunnen dienen als inspiratiebron voor de productie van beschermende materialen. Evenwel, de meeste biomimetische studies gaan ervan uit dat natuurlijke structuren per definitie een optimaal ontwerp hebben. In werkelijkheid is de respons van kenmerken op natuurlijke selectie afhankelijk van allerlei beperkingen, waaronder functionele trade-offs. De hedendaagse biomimetische benadering kan daardoor tekort schieten en zo de optimale design van artificiële pantsers verhinderen. Dit project bestudeert de evolutie van pantsers binnen een ecologisch en evolutionair kader en beschouwt expliciet de rol van potentiële trade-offs. Hagedissen van de familie Cordylidae vormen daartoe een voortreffelijk studiesysteem, omdat ze in tegenstelling tot andere gewervelde dieren een grote variatie vertonen in de mate waarin osteodermen (dit zijn benige platen ingebed in de huid) tot expressie gebracht worden. De studie brengt de evolutionaire biologie en de functionele morfologie samen met de biomechanica en maakt gebruik van state-of-the-art technologie zoals high-resolution micro-computed tomography scanning, 3D bioprinting en nieuwe simulatie software. Zo test het hedendaagse assumpties van de biomimetica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Dirckx Joris
• Mandaathouder: Broeckhoven Chris

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Cognitie kan omschreven worden als het vermogen van dieren om informatie te vergaren, te verwerken en te onthouden. Het speelt een belangrijke rol bij het nemen van beslissingen. Een cruciaal aspect van cognitie is gedragsmatige flexibiliteit, dit wil zeggen het vermogen van een individu om het gedrag te veranderen in functie van nieuwe problemen of situaties. Het oplossen van problemen en het leren zijn sleutelfactoren die de flexibiliteit van gedrag. men vermoedt dat complexe omgevingen selecteren voor flexibel gedrag, omdat in dergelijke omgevingen vaak nieuwe situaties ontstaan. De belangrijkste onderzoeksvraag in dit project is hoe flexibiliteit in gedrag overleving en reproductief succes beïnvloeden in eenvoudige en complexe omgevingen. De studie gaat voornamelijk door op het eiland Naxos, met de muurhagedis (Podarcis erhardii) als model organisme. In het eerste deel van de studie wordt de individuele variatie in de flexibiliteit van gedrag bekeken, en hoe die zich verhoudt tot sociaal gedrag (dominantie) en exploratief gedrag. De flexibiliteit van het gedrag wordt getest aan de hand van een neofobie/neofilie test, een probleemoplossingstaak en een reversal learning test. De hagedissen worden vervolgens losgelaten in buitenterraria met een eenvoudige of complexe structuur en hun overleving en reproductief succes wordt gedurende twee jaar gevolgd. Er wordt ook nagegaan of populaties muurhagedissen van verschillende habitats, waaronder urbane omgevingen, verschillen in de flexibiliteit van hun gedrag.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: De Meester Gilles

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt het opstellen van objectieve indicatoren voor het welzijn van amfibieën en reptielen in gevangenschap. Daartoe worden gedragsmatige, fysiologische en morfologische eigenschappen van modelsoorten bepaald onder optimale en suboptimale levensomstandigheden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Borgmans Glenn

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dieren gebruiken een indrukwekkend arsenaal aan signalen en gedragingen om te communiceren met soortgenoten en andere soorten. Net als alle andere biologische karakeristieken, zijn de organen en structuren die instaan voor het zenden en opvangen van die signalen, én de signalen zelf, een product van evolutie. Men vermoedt dat natuurlijke selectie communicatie heeft geboetseerd in functie van de lokale biotische en fysische omgeving. In dit project willen we de rol van de fysische omgeving in de evolutie van chemische communicatie onderzoeken. Hagedissen van de familie Lacertidae deponeren feromonen in de omgeving, die informatie bevatten over de soort, het geslacht en de kwaliteit van het individu als seksuele rivaal of partner. Deze chemische aanwijzingen worden verpakt in een wasachtige substantie geproduceerd door speciale klieren (de femorale klieren), gelegen op de binnenkant van de dijen. De hagedissen markeren hiermee actief of passief objecten binnen hun leefgebied. Soortgenoten pikken de chemische informatie op met hun gespecialiseerde gevorkte tong, die de geurpartikels aflevert aan een speciaal chemosensorisch orgaan (het orgaan van Jacobson), in het dak van de mond. Lacertide hagedissen bewonen een grote verscheidenheid aan habitaten, van toendra over regenwouden tot zandwoestijnen. In dit project gaan we na in hoeverre deze grote diversiteit aan omgevingscondities (adaptieve) veranderingen heeft teweeg gebracht in de organen die de signalen produceren (de femorale klieren), in het chemoreceptieve systeem (tong, orgaan van Jacobson, hersenen) en in de signalen zelf (fysische karakteristieken, chemische samenstelling).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Huyghe Katleen
• Mandaathouder: Van Moorleghem Charlotte

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Huyghe Katleen

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project, gefinancierd door de FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu, zal worden nagegaan aan de hand van welke objectieve criteria de stress-toestand van amfibieën en reptielen in gevangenschap en op het terrein kan bepaald worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Binnen mijn project focus ik op de functie en evolutie van een complex signaleringssysteem, namelijk de Anolis keelvlag. Mijn doel bestaat erin om oorzaken te identificeren die de intraspecifieke variatie van de Anolis keelvlag drijven, met de bruine Anolis (Anolis sagrei) als gekozen modelsoort. Concreet onderzoek ik hoe verschillende selectiedrukken (predatiedruk, seksuele selectie en soortherkenning) bijdragen tot de variatie in keelvlageigenschappen (grootte, patroon, kleur) tussen A. sagrei populaties op verschillende Caraïbische eilanden. Verder worden er ook performance- en gedragsexperimenten uitgevoerd onder laboratoriumomstandigheden om de signaalfunctie van bepaalde keelvlagcomponenten nog beter te kunnen begrijpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Driessens Tess

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Aerts Peter
• Mandaathouder: Adriaenssens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus. UA levert aan Erasmus Mundus de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Vanhooydonck Bieke
• Mandaathouder: Driessens Tess

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus. UA levert aan Erasmus Mundus de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Aerts Peter
• Mandaathouder: Huyghe Katleen

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze studie test de hypothese dat dispersie-gerelateerde kenmerken onderhevig zijn aan verschillende selectiedrukken in functie van de isolatie en levensduur van populaties. De rugstreeppad wordt hiervoor als modelsoort gebruikt. Padden worden verzameld in enerzijds kleine geïsoleerde populaties, en anderzijds in grotere netwerkpopulaties, en opgekweekt in een "common environment". Op deze dieren worden een aantal kenmerken onderzocht die mogelijk gekoppeld zijn aan dispersie (verbreiding) zoals ontwikkeling, morfologie, locomotie, exploratiegedrag en habitatvoorkeur. We onderzoeken in hoeverre deze kenmerken verschillen tussen populaties, of deze kenmerken onderling gekoppeld zijn, en in hoeverre de populaties verschillen in neutrale (moleculaire) kenmerken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Maes Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project beogen we een bijdrage te leveren tot het ontrafelen van het belang van (recente) selectiedrukken en evolutionaire respons op de mate van OI en de gevoeligheid hiervan als maat voor stress en fitness. Hiervoor bestuderen we enerzijds kenmerken die onder seksuele selectie staan of waarvan de evolutionaire veranderingen relatief oud zijn én kenmerken waarvan de evolutionaire veranderingen veel recenter zijn.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Dongen Stefan
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In semi-aquatische slangen bestaat er een trade-off tussen het snel en gemakkelijk transporteren van een prooi, waarvoor een brede, beweeglijke kop vereist is, en het grijpen van een prooi onderwater, dewelke een gestroomlijnde smalle kop vereist. In Natrix tessellata, is er een grote intra-specifieke variatie in het dieet, die opgesplitst kan worden in kikker vs. vis etende populaties. Dit systeem biedt ons een unieke mogelijkheid om de rol van fenotypische plasticiteit in het ontstaan van lokale aanpassingen in morfologie, prestatie en gedrag in relatie tot verschillen in hulpbronbeschikbaarheid te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Brecko Jonathan

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zal worden nagegaan in hoeverre fenotypische plasticiteit in morfologischem prestatieen/of life history kenmerken van belang is in de evolutie van kannibalisme in Zuid-Amerikaanse tandkarpers (annual killifish; Rivulidae, Cypridontiformes). De familie van de Rivulidae omvat de Amerikaanse tandkarpers, waartoe meer dan 300 soorten behoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Vanhooydonck Bieke

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze studie test de hypothese dat dispersie-gerelateerde kenmerken onderhevig zijn aan verschillende selectiedrukken in functie van de isolatie en levensduur van populaties. De rugstreeppad wordt hiervoor als modelsoort gebruikt. Padden worden verzameld in enerzijds kleine geïsoleerde populaties, en anderzijds in grotere netwerkpopulaties, en opgekweekt in een "common environment". Op deze dieren worden een aantal kenmerken onderzocht die mogelijk gekoppeld zijn aan dispersie (verbreiding) zoals ontwikkeling, morfologie, locomotie, exploratiegedrag en habitatvoorkeur. We onderzoeken in hoeverre deze kenmerken verschillen tussen populaties, of deze kenmerken onderling gekoppeld zijn, en in hoeverre de populaties verschillen in neutrale (moleculaire) kenmerken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Maes Joke

Onderzoeksgroep(en)

• Evolutionaire ecologie (EVECO)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De theorie van seksuele selectie verklaart waarom bij vele organismen extravagante signalen geëvolueerd zijn, hoewel deze kostelijk zijn in energetische termen, of hun drager zichtbaarder maken voor predatoren. De idee is dat het bezit van deze kenmerken voordelig is in de strijd met seksuele rivalen en/of bijdraagt tot de atractiviteit voor de andere sekse. Ruwweg kunnen drie mechanismen aangehaald worden om te verklaren hoe partnerkeuze evolueert en leidt tot seksuele signalen bij de andere sekse: (1) directe fitness-voordelen verbonden aan de keuze (vb. verhoogde ouderzorg en daardoor verbeterde overleving van de nakomelingen); (2) indirecte genetische voordelen door overerving van genen belangrijk voor de overleving (Zahavi's handicap-principe) of voor de atractiviteit (Fishers runaway model); en (3) exploitatie van bestaande sensorische preferenties bij de ontvanger. Er bestaat nu aanzienlijke theoretische en empirische evidentie dat elk van deze mechanismen, afzonderlijk of simultaan, operationeel kunnen zijn. De meeste studies bekeken evenwel slechts één signaal tegelijkertijd, terwijl het steeds duidelijker wordt dat dieren hun partnerkeuze baseren op multipele signalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Herrel Anthony
• Mandaathouder: Cools Annemie

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In semi-aquatische slangen bestaat er een trade-off tussen het snel en gemakkelijk transporteren van een prooi, waarvoor een brede, beweeglijke kop vereist is, en het grijpen van een prooi onderwater, dewelke een gestroomlijnde smalle kop vereist. In Natrix tessellata, is er een grote intra-specifieke variatie in het dieet, die opgesplitst kan worden in kikker vs. vis etende populaties. Dit systeem biedt ons een unieke mogelijkheid om de rol van fenotypische plasticiteit in het ontstaan van lokale aanpassingen in morfologie, prestatie en gedrag in relatie tot verschillen in hulpbronbeschikbaarheid te bestuderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Brecko Jonathan

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Concreet zullen we in dit project voor een tiental verschillende populaties van P. sicula in het Adriatische gebied op eilanden die verschillen in ecologische omstandigheden, morfologie, en prestatievermogen (sprintsnelheid & bijtkracht) kwantificeren. Als ecologische parameters zullen bvb. prooiaanbod, dieet en microhabitatgebruik gekwantificeerd worden op de verschillende eilanden. Aan de hand van stukjes staartweefsel zullen we met behulp van nucleaire microsatellieten en/of mitochondriale DNA genfragmenten de verwantschappen tussen populaties in kaart brengen, en de divergentietijden tussen populaties inschatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Backeljau Thierry
• Mandaathouder: Hellemans Katelijne

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In recente speciatiemodellen wordt steeds meer de nadruk gelegd op de mogelijke rol van seksuele selectie in het algemeen, en competitie tussen mannetjes in het bijzonder. Toch hebben slechts weinig studies de condities onderzocht waaronder divergentie kan ontstaan in vrouwelijke partnerkeuze en/of voortplantingsstrategieën van mannetjes. In dit project wil ik de intensiteit en de targets van seksuele selectie vergelijken tussen twee eilandpopulaties van de hagedis Podarcis sicula.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Van in het prille begin (vb. Darwin 1845, Wallace 1859) tot op heden (vb. Losos et al. 1997, 2004) hebben biota van eilandengroepen een bijzondere rol gespeeld in de ontwikkeling van onze kennis over evolutionaire veranderingen en de vorming van nieuwe soorten. Eilanden van archipels zijn herhaalde, discrete en relatief eenvoudige entiteiten en vormen aid us een reeks van 'natuurlijke laboratoria', die kunnen gebruikt worden am algemene theorieen te toetsen (Whittaker 1998). De opmerkelijke verschillen in fenotype (morfologie, gedrag, ecologie, life history) tussen populaties van verschillende eilanden of tussen populaties van eilanden en het vasteland worden vrijwel steeds toegeschreven aan genetische divergentie, maar het is meestal onduidelijk welke evolutionaire processen (founder effect, genetische drift, natuurlijke selectie, introgressie,...) deze veranderingen zouden induceren (Barton 1989, Clarke & Grant 1996). Een alternatieve verklaring, dat de verschillen puur een gevolg zijn van fenotypische plasticiteit, wordt meestal zelfs niet in overweging genomen (Losos et al. 2000). In dit project willen wij gebruik maken van een zeldzame mogelijkheid am de oorzaken van fenotypische divergentie tussen (eiland-)populaties uit te pluizen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Backeljau Thierry
• Co-promotor: Herrel Anthony
• Co-promotor: Vanhooydonck Bieke

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Springen is een karakteristieke locomotievorm bij kikkers. Dit is weerspiegeld in de unieke anatomie van de bekkengordel. De achterpoten zijn veel beter ontwikkeld dan de voorpoten, de staart is rudimentair en de ilia zijn naar achter toe verlengd zodanig dat het heupgewricht achter het sacrum is gelegen. Twee belangrijke hypothesen trachten de oorsprong van de saltatorische locomotie en de daaraan gekoppelde anatomische specialisties te verklaren. De eerste steunt hoofdzakelijk op fossiele data en argumenteert dat kikkers ontstonden uit aquatische temnospondyle larven. De tweede hypothese gaat uit van een strikt terrestrische oorsprong. In deze hypothese wordt gesteld dat er geen reden zou zijn om de undulatorische voortbeweging met een de afgeplatte staart van de ancestrale temnospondylen aan te passen indien de transitie van het pre-anure naar anure bouwplan in het aquatische milieu heeft plaatsgevonden. Deze controverse kan enkele worden opgelost door de werking van het musculo-skeletale pelvische apparaat bij kikkers te doorgronden. Daarom wordt de terrestrische en aquatische locomotie in relatie tot de anatomie bestudeerd bij recente soorten die zich in verschillende locomotievormen hebben gespecialiseerd (zwemmen, springen, graven, kruipen). Bijkomend wordt de functie van het locomotieapparaat onderzocht tijdens de ontogenetische transitie van water naar land. De resultaten moeten toelaten om de fossiele evidentie beter te interpreteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Herrel Anthony
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Brecko Jonathan

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Vanhooydonck Bieke

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Vele auteurs (beginnend met Pianka 1966) suggereren dat een dier moet kiezen tussen twee sterk verschillende foerageerstrategieën: sit-and-wait foerageren (SW), waarbij het dier stil blijft en wacht totdat een geschikte prooi in zijn bereik komt, en actief foerageren (AF), waarbij de predator actief op zoek gaat naar het geschikte voedsel. Vaak stelt men (onder andere McLaughlin 1989) dat elke foerageerstrategie steeds samenhangt met een reeks morfologische, gedragsmatige en ecologische kenmerken (zoals acceleratievermogen, uithoudingsvermogen, spiersamenstelling, dagelijkse energie-behoeften, dieet, prooidetectie, anti-predatorgedrag, habitaatkeuze en thermoregulatie). Dit noemt men de 'syndroomhypothese'. Zo'n dichotomie in foerageerwijze en ermee samenhangende kenmerken is met name in de herpetologie lange tijd zeer populair geweest, zonder dat dit evenwel steunt op veel empirisch bewijsmateriaal. Er is zelfs geen consensus over de kwantitatieve typering van een dier als SW en AF. Recent (vb. Perry 1999) werd gesuggereerd dat de dichtomie vals is en er eigenlijk een continuum van voedselzoekstrategieën bestaat. Bovendien werd er in vele studies die de syndroomhypothese bevestigen geen rekening gehouden met de fylogenetische relaties tussen de (meestal slechts twee) bestudeerde soorten, waardoor over de waarde van eventueel gevonden verschillen eigenlijk geen conclusies mogelijk zijn. In dit onderzoek zal nagegaan hoe binnen de familie der Lacertidae de wijze van foerageren samenhangt met kenmerken op meerdere gebieden (uithoudingsvermogen, versnellingscapaciteit, ratio rode spiervezels/witte spiervezels in het locomotie-apparaat, dieet, habitaatkeuze, chemoreceptorische capaciteit), onder andere met de bedoeling om na te gaan of de syndroomhypothese hier wel opgaat. De fylogenie van de groep is vrij goed bekend, zodat de interspecifieke vergelijkingen kunnen gebeuren in een expliciet fylogenetische context. Uiteindelijk zouden de verkregen gegevens een inzicht moeten kunnen verschaffen in de co-evolutie van de bestudeerde kenmerken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Verwaijen Dave

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is te achterhalen welke morfologische, fysiologische en gedragsmatige eigenschappen de overleving en het reproductief succes bepalen in een lacertide hagedis. Hiervoor zal ik gebruik maken van het onderzoeksschema van Arnold (1983), wat betekent dat ik het verband zal onderzoeken tussen `design' en ecologische prestatie (de prestatiegradiënt) en tussen prestatie en fitness (de fitnessgradient). Aangezien deze relaties tussen design, prestatie en fitness complex zijn, zal ik mij toeleggen op één soort van de Lacertidae: de hagedis van de Canarische Eilanden Gallotia galloti. Op het `design' niveau zal ik, hoofdzakelijk van mannelijke individuen, een aantal morfologische (morfometrie, kleurpatroon, femorale poriën,...) en fysiologische karakteristieken bepalen. Ook verschillende types van ecologische prestatie zullen gemeten worden: voortbeweging, bijtkracht, vechtcapaciteit en parasieten op een eerste niveau, en territoriumkwaliteit, fourageersucces en paarsucces op een tweede niveau (als verondersteld gevolg van de prestaties op het eerste niveau). Aangezien Gallotia galloti een ectotherm organisme is, speelt de lichaamstemperatuur een sleutelrol in dit schema en heeft ze een belangrijke invloed op alle genoemde vormen van prestatie. De verbanden tussen al deze parameters met elkaar en met overleving en reproductief succes zullen getest worden op basis van theorieën en hypotheses in verband met natuurlijke selectie s.s., intraseksuele selectie (competitie tussen mannetjes) en interseksuele selectie (vrouwelijke partnerkeuze). Deze hypotheses en veronderstelde verbanden zullen getest worden aan de hand van correlatieve analyses van veldgegevens, aangevuld met experimenten onder gecontroleerde omstandigheden. Tijdens de veldstudie op Tenerife (gedurende verschillende maanden per jaar) zullen individuen gemerkt worden om een permanente identificatie mogelijk te maken en de volgende gegevens zullen verzameld worden: morfometrie (lichaamslengte en 'massa, kopmaten, lengte van ledematen); grootte en intensiteit van de blauwe keelvlek; bloedstalen (om het testosterongehalte en het immuunsysteem te onderzoeken); aantal ecto- en endoparasieten; paargedrag; agressief gedrag en confrontaties; territoriumgrootte en 'kwaliteit. Deze gegevens zullen mij toelaten het verband na te gaan tussen, bijvoorbeeld, territoriumkwaliteit en paarsucces of tussen kopgrootte en dominantie. De jaarlijkse overleving zal geschat worden aan de hand van merk-hervangst methoden. De volgende experimenten in het labo worden gepland: - Het testen van de locomotorische prestatie (sprintsnelheid, uithouding en wendbaarheid) om de volgende aspecten te onderzoeken: biomechanische relaties tussen vorm en functie, mogelijke trade-offs tussen verschillende locomotietypes, het effect van locomotorische prestatie op dominantie en op overleving. - Confrontaties tussen mannetjes om te achterhalen welke parameters de vechtcapaciteit en dominantie beïnvloeden. De volgende parameters zullen getest worden: lichaamsgrootte, relatieve kopgrootte, lichaamstemperatuur, testosterongehalte, effect van de kleurvlek als statussymbool, residentie en locomotorische prestatie. - Het testen van vrouwelijke partnerkeuze, gebaseerd op visuele en/of chemische signalen. - `Phenotypic engineering' met testosteron als test van de `immunocompetentie handicap hypothese' (Folstad & Karter, 1992)

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Scheers Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bij verschillende groepen Anura bestaat er een duidelijke co-variatie tussen de morfologische, fysiologische en ethologische kenmerken van adulten en larven. Daardoor vormen de kikkers een ideale groep om de idee te testen dat veranderingen in de ontwikkeling sleutelkenmerken kunnen vormen in de evolutie van soorten. Het lijkt erop dat het herhaaldelijk opduiken van op het eerste gezicht drastische re-organisaties terug te voeren is tot ontogenetische shifts (heterochronie), maar een volledig begrip van de evolutie van nieuwe ontwikkelingsstrategieën in het algemeen, en van directe ontwikkeling (DD) in het bijzonder, vereist een vergelijkende aanpak, waarbij DD soorten vergeleken worden met verwante bifasige soorten, in onafhankelijke evolutionaire lijnen. Het bestaan van zulke onafhankelijke replica binnen de Anura biedt de mogelijkheid om statistisch na te gaan of er werkelijk co-evoluerende `kenmerkenpaketten' bestaan, en wat hun ontogenetische oorsprong kan zijn. Het project combineert de expertise van de drie onderzoekseenheden in een poging om de convergente evolutie van sleutelkenmerken te bestuderen in een integratieve `evo-devo' benadering. Het doel van de studie is de rol te onderzoeken die morfologische en moleculaire heterochrone shifts spelen bij de ecologische en fenotypische divergentie van Anura-lijnen, via een integratie van ontwikkelingsbiologie, fylogenie en ecomorfologie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is te achterhalen welke morfologische, fysiologische en gedragsmatige eigenschappen de overleving en het reproductief succes bepalen in een lacertide hagedis. Hiervoor zal ik gebruik maken van het onderzoeksschema van Arnold (1983), wat betekent dat ik het verband zal onderzoeken tussen `design' en ecologische prestatie (de prestatiegradiënt) en tussen prestatie en fitness (de fitnessgradient). Aangezien deze relaties tussen design, prestatie en fitness complex zijn, zal ik mij toeleggen op één soort van de Lacertidae: de hagedis van de Canarische Eilanden Gallotia galloti. Op het `design' niveau zal ik, hoofdzakelijk van mannelijke individuen, een aantal morfologische (morfometrie, kleurpatroon, femorale poriën,...) en fysiologische karakteristieken bepalen. Ook verschillende types van ecologische prestatie zullen gemeten worden: voortbeweging, bijtkracht, vechtcapaciteit en parasieten op een eerste niveau, en territoriumkwaliteit, fourageersucces en paarsucces op een tweede niveau (als verondersteld gevolg van de prestaties op het eerste niveau). Aangezien Gallotia galloti een ectotherm organisme is, speelt de lichaamstemperatuur een sleutelrol in dit schema en heeft ze een belangrijke invloed op alle genoemde vormen van prestatie. De verbanden tussen al deze parameters met elkaar en met overleving en reproductief succes zullen getest worden op basis van theorieën en hypotheses in verband met natuurlijke selectie s.s., intraseksuele selectie (competitie tussen mannetjes) en interseksuele selectie (vrouwelijke partnerkeuze). Deze hypotheses en veronderstelde verbanden zullen getest worden aan de hand van correlatieve analyses van veldgegevens, aangevuld met experimenten onder gecontroleerde omstandigheden. Tijdens de veldstudie op Tenerife (gedurende verschillende maanden per jaar) zullen individuen gemerkt worden om een permanente identificatie mogelijk te maken en de volgende gegevens zullen verzameld worden: morfometrie (lichaamslengte en 'massa, kopmaten, lengte van ledematen); grootte en intensiteit van de blauwe keelvlek; bloedstalen (om het testosterongehalte en het immuunsysteem te onderzoeken); aantal ecto- en endoparasieten; paargedrag; agressief gedrag en confrontaties; territoriumgrootte en 'kwaliteit. Deze gegevens zullen mij toelaten het verband na te gaan tussen, bijvoorbeeld, territoriumkwaliteit en paarsucces of tussen kopgrootte en dominantie. De jaarlijkse overleving zal geschat worden aan de hand van merk-hervangst methoden. De volgende experimenten in het labo worden gepland: - Het testen van de locomotorische prestatie (sprintsnelheid, uithouding en wendbaarheid) om de volgende aspecten te onderzoeken: biomechanische relaties tussen vorm en functie, mogelijke trade-offs tussen verschillende locomotietypes, het effect van locomotorische prestatie op dominantie en op overleving. - Confrontaties tussen mannetjes om te achterhalen welke parameters de vechtcapaciteit en dominantie beïnvloeden. De volgende parameters zullen getest worden: lichaamsgrootte, relatieve kopgrootte, lichaamstemperatuur, testosterongehalte, effect van de kleurvlek als statussymbool, residentie en locomotorische prestatie. - Het testen van vrouwelijke partnerkeuze, gebaseerd op visuele en/of chemische signalen. - `Phenotypic engineering' met testosteron als test van de `immunocompetentie handicap hypothese' (Folstad & Karter, 1992)

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Scheers Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Terwijl de fysiologische basis van acclimatisatie in het verleden veel aandacht heeft gekregen (vb. Prosser 1958, Bligh en Johnson 1973, Precht et al. 1973, Cossins en Bowler 1987, Prosser 1991, Hazel 1995 en Somero 1997), werd de evolutie van het vermogen tot acclimatisatie merkwaardig genoeg nauwelijks bestudeerd (Huey et al. 1999, Wilson en Franklin 2002). De hoofddoelstelling van dit project is inzicht te verwerven in de evolutie van thermische acclimatisatie bij de vis Gambusia holbrooki. Hiertoe zal ik (1) testen voor erfelijke variatie in de acclimatiecapaciteit binnen een populatie G. holbrooki, (2) het fitnessvoordeel van thermische acclimatie bestuderen en (3) verschillen in acclimatiecapaciteit tussen populaties G. holbrooki onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Adriaenssens Bart

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: De Vree Frits
• Co-promotor: Herrel Anthony
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit project is te achterhalen welke morfologische, fysiologische en gedragsmatige eigenschappen de overleving en het reproductief succes bepalen in een lacertide hagedis. Hiervoor zal ik gebruik maken van het onderzoeksschema van Arnold (1983), wat betekent dat ik het verband zal onderzoeken tussen `design' en ecologische prestatie (de prestatiegradiënt) en tussen prestatie en fitness (de fitnessgradient). Aangezien deze relaties tussen design, prestatie en fitness complex zijn, zal ik mij toeleggen op één soort van de Lacertidae: de hagedis van de Canarische Eilanden Gallotia galloti. Op het `design' niveau zal ik, hoofdzakelijk van mannelijke individuen, een aantal morfologische (morfometrie, kleurpatroon, femorale poriën,...) en fysiologische karakteristieken bepalen. Ook verschillende types van ecologische prestatie zullen gemeten worden: voortbeweging, bijtkracht, vechtcapaciteit en parasieten op een eerste niveau, en territoriumkwaliteit, fourageersucces en paarsucces op een tweede niveau (als verondersteld gevolg van de prestaties op het eerste niveau). Aangezien Gallotia galloti een ectotherm organisme is, speelt de lichaamstemperatuur een sleutelrol in dit schema en heeft ze een belangrijke invloed op alle genoemde vormen van prestatie. De verbanden tussen al deze parameters met elkaar en met overleving en reproductief succes zullen getest worden op basis van theorieën en hypotheses in verband met natuurlijke selectie s.s., intraseksuele selectie (competitie tussen mannetjes) en interseksuele selectie (vrouwelijke partnerkeuze). Deze hypotheses en veronderstelde verbanden zullen getest worden aan de hand van correlatieve analyses van veldgegevens, aangevuld met experimenten onder gecontroleerde omstandigheden. Tijdens de veldstudie op Tenerife (gedurende verschillende maanden per jaar) zullen individuen gemerkt worden om een permanente identificatie mogelijk te maken en de volgende gegevens zullen verzameld worden: morfometrie (lichaamslengte en 'massa, kopmaten, lengte van ledematen); grootte en intensiteit van de blauwe keelvlek; bloedstalen (om het testosterongehalte en het immuunsysteem te onderzoeken); aantal ecto- en endoparasieten; paargedrag; agressief gedrag en confrontaties; territoriumgrootte en 'kwaliteit. Deze gegevens zullen mij toelaten het verband na te gaan tussen, bijvoorbeeld, territoriumkwaliteit en paarsucces of tussen kopgrootte en dominantie. De jaarlijkse overleving zal geschat worden aan de hand van merk-hervangst methoden. De volgende experimenten in het labo worden gepland: - Het testen van de locomotorische prestatie (sprintsnelheid, uithouding en wendbaarheid) om de volgende aspecten te onderzoeken: biomechanische relaties tussen vorm en functie, mogelijke trade-offs tussen verschillende locomotietypes, het effect van locomotorische prestatie op dominantie en op overleving. - Confrontaties tussen mannetjes om te achterhalen welke parameters de vechtcapaciteit en dominantie beïnvloeden. De volgende parameters zullen getest worden: lichaamsgrootte, relatieve kopgrootte, lichaamstemperatuur, testosterongehalte, effect van de kleurvlek als statussymbool, residentie en locomotorische prestatie. - Het testen van vrouwelijke partnerkeuze, gebaseerd op visuele en/of chemische signalen. - `Phenotypic engineering' met testosteron als test van de `immunocompetentie handicap hypothese' (Folstad & Karter, 1992)

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Scheers Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van dit project is een gedetailleerd beeld te schetsen van het huidige verspreidingspatroon van de levendbarende hagedis in Vlaanderen. In twee te selecteren gebieden, het ene bestaande uit een relatief dicht net van heidehabitaten en het andere met een meer gefragmenteerd karakter, zullen aantalsschattingen uitgevoerd worden. Naast gegevens over de hagedissenpopulaties zullen ook omgevingsparameters geïnventariseerd worden (vegetatie, thermische kwaliteit habitaat). Aan de hand van deze gegevens en door vergelijking met historische bronnen worden de effecten van habitatfragmentatie op de levendbarende hagedis ingeschat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de actuele aanwezigheid van amfibieën in een aantal landelijke gebieden in Vlaanderen te onderzoeken, om ze te vergelijken met informatie die 10-20 jaar geleden werd verzameld. We willen volgende doelstellingen realiseren. 1)Kwantificeren van veranderingen in het aantal potentiële waterbiotopen (poelen en kleine vijvers) én van wijzigingen in hun toestand ; 2)Kwantificeren van veranderingen in aantal populaties van verschillende soorten ; 3)Onderzoeken welke omgevingsfactoren (kenmerken van water- en landbiotoop) het best de aan- en afwezigheid van individuele soorten verklaren ; 4) Schatten van de snelheid van kolonisatie van nieuwe poelen ; 5)Onderzoek van de evolutie van populaties in gebieden waar het beheer bijzondere aandacht besteedde aan amfibieën ; 6)Bijdragen leveren aan de methodologie voor het monitoren van amfibieën en hun leefgebieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Mijn doelstelling hier is na te gaan in hoeverre het locomotorisch apparaat van terrestrische vertebraten (in casu Sauria en Anura) adaptaties vertoont aan de omstandigheden waarin deze dieren leven. Locomotie wordt dus de modelfunctie in dit project. De voortbeweging is niet toevallig één van de paradepaardjes van het ecomorfologische onderzoek. In de eerste plaats betreft het een ecologisch relevante functie. Dit betekent dat kan verwacht worden dat variatie in de capaciteit om de functie te vervullen zich hoogst waarschijnlijk zal vertalen in differentiële overleving en/ of reproductie -althans bij de onderzochte typen organismen (zie verder). De variatie in prestatie kan ook relatief eenvoudig bepaald worden, in laboratorium-omstandigheden. Deze variatie is in vorig onderzoek bovendien goed herhaalbaar gebleken, en gaat tenminste gedeeltelijk terug op variatie in genotypen. Dat laatste betekent dat de potentie tot evolutie aanwezig is. De studie van de prestatie-gradiënt is voor de locomotie relatief eenvoudig, omdat vanuit de biomechanica, de kinematica en de biochemie predicties kunnen gegenereerd worden omtrent de vereisten van het systeem onder verschillende omgevingssituaties. Deze vereisten lijken bovendien in verschillende gevallen moeilijk te verenigen in één en hetzelfde apparaat. Optimalisatie van één functie (vb. uithoudingsvermogen) zal ten koste gaan van de performantie voor andere functies (vb. snelheid). Het locomotorisch apparaat biedt daarom uitstekende mogelijkheden voor het bestuderen van evolutionaire trade-offs.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Vree Frits
• Mandaathouder: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Matthysen Erik
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van deze studie is na te gaan in welke mate de duidelijke ecologische radiatie van de kraaghagedissen (Lacertidae) kan gerelateerd worden aan een parallelle differentiatie in de ecologie en morfologie van de dieren en of er sprake is van evolutionaire trade-offs tussen de verschillende voortbewegingspatronen. Hiervoor zijn metingen van de ecologie (habitatgebruik, foerageerstrategie en anti-predatorgedrag), het prestatievermogen (wendbaarheid, loop-, klim-, hecht-, uithoudings- en versnellingsvermogen), de kinematiek en de morfologie nodig. Al deze analyses gebeuren in een expliciet fylogenetisch kader.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Vanhooydonck Bieke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door de fragmentatie van hun natuurlijke habitat, moeten vele populaties dieren overleven in kleine, ruimtelijk gescheiden eenheden. Populatiedynamische en -genetische theorieÙn voorspellen voor dergelijke eenheden een grote uitstervingskans, tenzij voldoende individuen uitgewisseld worden tussen de habitaatrestanten. Er is echter weinig geweten over de dispersie-capaciteit van vele soorten. In dit project bekijken we in de eerste plaats de dispersie van de rugstreeppad (Buto calamita). Andere soorten (vissen: Leuciscus cephalus, amfibieën: Triturus spp., Alytes obstetricans) zullen volgen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze studie wordt nagegaan in hoeverre habitatfragmentatie geleid heeft tot een redistributie en/of vermindering van de genetische diversiteit tussen en binnen populaties amfibie+n en reptielen. Er wordt ook gekeken naar de gevolgen hiervan op fysiologische, morfologische en ecologische karakteristieken van deze organismen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Vree Frits
• Mandaathouder: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door functioneel morfologisch en functioneel ecologisch onderzoek met elkaar te integreren zal worden nagegaan hoe morfologische verschillen zich vertalen in verschillen in biologische prestatie. Daarvoor zullen de details van prestatie- en morfologische analyses als input voor computermodellen worden gebruikt. Op deze manier zullen de mechanistische basis voor de geobserveerde variatie en eventuele trade-offs tussen biologische functies worden opgespoord. Uiteindelijk zal er worden nagegaan of de vastgestelde correlaties tussen morfologische en prestatiekenmerken genetisch zijn bepaald. Dit studieprogramma zal worden toegepast op de locomotie en voedselopname bij hagedissen (resp. Lacertidae en Agamidae).

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Vree Frits
• Co-promotor: Aerts Peter
• Co-promotor: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van deze studie is na te gaan in welke mate de duidelijke ecologische radiatie van de kraaghagedissen (Lacertidae) kan gerelateerd worden aan een parallelle differentiatie in de ecologie en morfologie van de dieren en of er sprake is van evolutionaire trade-offs tussen de verschillende voortbewegingspatronen. Hiervoor zijn metingen van de ecologie (habitatgebruik, foerageerstrategie en anti-predatorgedrag), het prestatievermogen (wendbaarheid, loop-, klim-, hecht-, uithoudings- en versnellingsvermogen), de kinematiek en de morfologie nodig. Al deze analyses gebeuren in een expliciet fylogenetisch kader.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Mandaathouder: Vanhooydonck Bieke

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze studie wordt nagegaan in hoeverre habitatfragmentatie geleid heeft tot een redistributie en/of vermindering van de genetische diversiteit tussen en binnen populaties amfibie+n en reptielen. Er wordt ook gekeken naar de gevolgen hiervan op fysiologische, morfologische en ecologische karakteristieken van deze organismen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verheyen Rudi
• Mandaathouder: Van Damme Raoul

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject