Onderzoeksgroep
Expertise
Ik ben een evolutionair bioloog met expertise in geleedpotigen, in het bijzonder schorpioenen. Mijn onderzoek combineert moleculaire technieken met de studie van functionele morfologie om de evolutie van lichaamsdelen bij arachniden te begrijpen. Door fylogenetische analyses te integreren met gedetailleerd morfologisch en biomechanisch onderzoek, streef ik ernaar de evolutionaire processen te onthullen die de diversiteit en specialisatie van vorm en functie bij arachniden aansturen.
Functionele optimalisatie en snelheidsbeperkingen in evolutie (FORCE): hoe spierprestatiebeperkingen morfologische diversificatie beïnvloeden.
Abstract
Musculoskeletale systemen worden gevormd door compromissen waarbij het optimaliseren van de ene functie ten koste gaat van een andere. Hoewel er vooruitgang is geboekt in het begrijpen van hoe dergelijke compromissen de morfologische evolutie beïnvloeden, richten de meeste studies zich alleen op skeletelementen en wordt spierarchitectuur en -fysiologie vaak over het hoofd gezien. Toch bepalen spieren de grenzen van prestaties en daarmee hoe structuren zijn afgestemd op functionele optima. FORCE onderzoekt hoe spieren de evolutie van zulke afgewogen musculoskeletale systemen beïnvloeden, met de chelae van schorpioenen als model voor een compromis tussen kracht en snelheid, met principes die toepasbaar zijn op veel diergroepen. Met in vivo prestatiegegevens, beeldvorming, fylogenetische analyse en geometrische morfometrie test ik hoe spierarchitectuur integratie, modulariteit en diversificatiesnelheden beïnvloedt door modellen met en zonder spierparameters te vergelijken. Daarnaast breng ik in kaart hoe chelae langs een morfologische gradiënt zijn afgestemd op kracht- of snelheidsoptima. Het snelheidscriterium is theoretisch beschreven maar nooit getest over een volledige gradiënt, terwijl het krachtcriterium hier voor het eerst wordt ontwikkeld. Door spierfysiologie, biomechanica en macro-evolutie in één kader te integreren, overstijgt dit project skeletgerichte benaderingen en zet het een nieuwe norm voor het bestuderen van de evolutie van complexe, afgewogen systemen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Van Wassenbergh Sam
- Co-promotor: Van Damme Raoul
- Mandaathouder: Simone Yuri
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- FWO
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Morfologische evolutie van schorpioenen
Abstract
Musculoskeletale systemen worden gevormd door trade-offs, waarbij de optimalisatie van één functie ten koste gaat van andere. Met de schorpioenklauw (chela) als een model voor een musculoskeletaal systeem onderworpen aan een kracht-snelheids-trade-off, zal ik onderzoeken wat de invloed is van spiervorm en contractiedynamica op prestatieoptima en de evolutie van variatie in musculoskeletale systemen. Via in-vivo prestatiemetingen, beeldvormingstechnieken, fylogenetische vergelijkende analyse en geometrische morfometrie, zal het project verder gaan dan de traditionele studies van morfologische evolutie die enkel gebaseerd zijn op skeletale elementen. Het effect van spierarchitectuur op patronen van morfologische integratie, modulariteit en de evolutiesnelheid van morfologische diversificatie zal geschat worden door modellen gebaseerd op de skeletelementen te vergelijken met modellen die ook spierarchitectuurparameters bevatten. Het project zal ook onderzoeken hoe soorten evolueerden naar verschillende kracht- of snelheidsprestatie-optima. Biomechanische modellering van chela-prestaties zal tonen hoe fysiologische limieten in spiercontractiele eigenschappen leidden tot verschillende evolutionaire trajecten doorheen de schorpioenfylogenie. Deze innovatieve benadering van het bestuderen van musculoskeletale evolutieOnderzoeker(s)
- Promotor: Van Wassenbergh Sam
- Co-promotor: Van Damme Raoul
- Mandaathouder: Simone Yuri
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- BOF
Project type(s)
- Onderzoeksproject