Amniota Lab
Evolution fossiler Wirbeltiere, Diversifizierung und Anpassungsprozesse
Forschung
Unsere Forschung konzentriert sich auf fossile und terrestrische Wirbeltiere, darunter Eidechsen und Schlangen sowie pflanzenfressende Säugetiere. Im Mittelpunkt stehen die Ursachen evolutionärer Diversifizierung und die Prozesse, die zur Entstehung neuer Arten führen.
Wir kombinieren anatomische, paläontologische, molekulare und ökologische Ansätze. Ein Großteil der Feldarbeit findet in Afrika und im Mittelmeerraum statt – sowohl zur Suche nach Fossilien als auch zur Untersuchung lebender Arten. Für die morphologische Forschung nutzen wir 3D-Visualisierung und Computertomographie für qualitative und quantitative Analysen.
Schwerpunkte
Evolution der Echten Eidechsen (Lacertidae)
Die altweltlichen Echten oder Halsbandeidechsen (Lacertidae) gehören zu den vielfältigsten Reptiliengruppen in Europa, Afrika und Asien. Sie umfassen eine paläarktische Radiation sowie eine überwiegend tropische afrikanische Gruppe.
Wir untersuchen, wie Umweltfaktoren die Evolution von Arten in unterschiedlichen Klimazonen beeinflussen. Dazu gehören Anpassungen an Wüstenbedingungen ebenso wie an kühlere Lebensräume. Fossilien aus der jüngeren Erdgeschichte liefern Hinweise darauf, wie Umweltveränderungen die Evolution heutiger Lacertiden geprägt haben. Ergänzend analysieren wir Anpassungen von Eidechsen an städtische Lebensräume, unter anderem in Berlin.
Evolution von Schlangen und schlangenähnlichen Körperformen
Anhand von Amphisbaenen (Doppelschleichen) und Lacertiden untersuchen wir, wie sich vierfüßige Reptilien zu gliedmaßenlosen, langgestreckten Körperformen entwickelt haben.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Evolution der Schlangen, insbesondere auf fossiler Diversifizierung und der Entwicklung von Giftapparaten. Mithilfe von diffundierbarer Jodkontrast-Computertomographie (DICE-CT) rekonstruieren wir Weichteile wie Muskeln und Giftdrüsen dreidimensional. Die Methode entwickeln wir in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern weiter.
Wirbeltierfaunen des Sudan im Pleistozän
Seit 2018 untersucht das Team fossile Ablagerungen im Oberlauf des Atbara-Tals im Sudan. In der Nähe von Khashm-el-Girba wurden Fossilien und Steinwerkzeuge aus dem Mittel- bis Spätpleistozän nachgewiesen.
Die Arbeiten erweitern das bekannte Spektrum der Fundstellen entlang des Atbara und des Setit um mehr als 100 Kilometer. Die Funde dokumentieren den Übergang vom Acheuléen zur Mittelsteinzeit sowie die Entwicklung moderner afrikanischer Ökosysteme im Kontext der Entstehung von Homo sapiens. Das Projekt wurde zunächst von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und National Geographic gefördert und ist heute Teil eines internationalen ERC-Projekts unter Leitung von Faysal Bibi.
Wirbeltierfaunen Arabiens im späten Miozän
In der Region Al Gharbia in den Vereinigten Arabischen Emiraten werden Gesteine aus dem späten Miozän untersucht, die etwa sieben Millionen Jahre alt sind. Frühere Arbeiten führten zur Entdeckung zahlreicher Fossilien. Seit 2002 hat ein internationales Team die Zahl der Fundstellen und Funde deutlich erweitert.
Die Funde umfassen Säugetiere, Fische, Vögel und Reptilien. Sie liefern neue Informationen zu Klima, Ökologie und Umweltbeziehungen in der damaligen Landschaft der heutigen Wüstenregion. Ergebnisse wurden unter anderem in der Monographie Sands of Time: Ancient Life in the Late Miocene of Abu Dhabi (Springer, 2022) veröffentlicht.
Paläoökologie afrikanischer Antilopen
Antilopen (Bovidae) sind die artenreichste Familie landlebender Großsäugetiere. Fossile Funde aus dem Neogen ermöglichen detaillierte Einblicke in ihre Evolution.
Wir nutzen diese Fossilien, um vergangene Umweltbedingungen und ökologische Beziehungen zu rekonstruieren. Besonders relevant sind Fundstellen, an denen auch fossile Homininen vorkommen. Die Analysen ermöglichen Aussagen zur Entwicklung von Lebensräumen und Gemeinschaftsstrukturen vom späten Miozän bis zum späten Pleistozän.
Naturschutz-Paläobiologie in Afrika
Gemeinsam mit Partnern in Großbritannien, den USA und Kenia untersuchen wir Fossilien des späten Känozoikums in Afrika. Ziel ist es, langfristige Auswirkungen von Umweltveränderungen auf Wirbeltiergemeinschaften zu analysieren.
Die Ergebnisse dienen dazu, zukünftige Entwicklungen besser vorherzusagen und Entscheidungen im Naturschutz zu unterstützen. Parallel bauen wir eine Datenbank zu känozoischen afrikanischen Reptilien auf und arbeiten an einem ostafrikanischen Forschungs- und Ausbildungsnetzwerk.
Phylogenetik und Diversifizierung von Wiederkäuern
Umweltveränderungen beeinflussen maßgeblich die Evolution von Säugetieren. Faktoren wie Temperatur, Niederschlag oder Sauerstoffverfügbarkeit wirken sich auf Verbreitung, Gemeinschaftsstruktur sowie Artbildung und Aussterben aus.
Am Beispiel von Wiederkäuern untersuchen wir Zusammenhänge zwischen Umwelt, ökologischen Merkmalen und Evolution. Dafür kombinieren wir Daten fossiler und rezenter Arten, um Diversitätsdynamiken zu rekonstruieren und mit Umweltveränderungen zu vergleichen.
Evolution wechselwarmer Wirbeltiere im Quartär
Mit Schwerpunkt auf Europa und Australien analysieren wir Reptilien- und Amphibiengemeinschaften im Quartär, also in den letzten 2,6 Millionen Jahren.
Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen Umweltveränderungen, Gemeinschaftsstruktur und möglichen anthropogenen Einflüssen zu verstehen. Dafür nutzen wir unter anderem 3D-Bildgebung und geometrische Morphometrie. Ergänzend führen wir ökologische Studien an heutigen Arten durch, etwa in Höhlenablagerungen auf den Balearen und an der Fundstelle Pisede.
3D-geometrische Morphometrie
3D-Scans ermöglichen quantitative Vergleiche der Schädelform lebender und fossiler Arten. Dadurch lassen sich morphologische Unterschiede innerhalb und zwischen Arten präzise analysieren.
Die Daten erlauben Untersuchungen zur Beziehung zwischen Körpergröße und Körperform sowie zur Veränderung von Merkmalen über evolutionäre Zeiträume hinweg. Die Arbeitsgruppe nutzt dafür die Visualisierungslabore des Museums mit Mikro-CT- und Oberflächenscannern.
Museums-DNA und integrative Taxonomie
Zoologische Sammlungen enthalten oft genetische Informationen ausgestorbener oder bedrohter Arten. Diese DNA kann extrahiert und analysiert werden, um ihre Evolutionsgeschichte zu rekonstruieren.
Wir nutzen Museumsexemplare, um genetische Vielfalt, Abstammung und geografische Herkunft von Populationen zu untersuchen. Zudem vergleichen wir molekulare und morphologische Daten, um Verwandtschaftsbeziehungen im Rahmen einer integrativen Taxonomie zu analysieren.
Mitglieder
PD Dr. Fayal Bibi Ph.D.
Leitung
E-Mail: Faysal.Bibi@mfn.berlin
Prof. Dr. Johannes Müller
Leitung
E-Mail: Johannes.Mueller@mfn.berlin
Iris Menéndez Ph.D.
Wissenschaftlerin
E-Mail: Iris.Menendez@mfn.berlin
Dr. Roberto Rozzi
Gastwissenschaftler
E-Mail: Roberto.Rozzi@mfn.berlin
Leonardo Sorbelli Ph.D.
Gastwissenschaftler
E-Mail: Leonardo.Sorbelli@mfn.berlin
Dr. Dario Fidalgo Ph.D.
Postdoktorand
E-Mail: Dario.Fidalgo@mfn.berlin
XD Sun
Doktorand
E-Mail: Jijia.Sun@mfn.berlin
Publikationen (Auswahl)
Bibi, F., Boisserie, J.R. (2025). A new fossil buffalo from the Shungura Formation (Ethiopia) reveals the role of heterochrony in the evolution of Syncerus. PaleorXiv. DOI: https://doi.org/10.31233/osf.io/eh9s8_v5
Bibi, F. (2025). A wetter ancient Arabia could have enabled easier intercontinental species dispersal. Nature, 640(8060), 890-891. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-025-00905-7
Bibi, F., Cantalapiedra, J.L. (2023). Plio-Pleistocene African megaherbivore losses associated with community biomass restructuring. Science, 380(6649), 1076-1080. DOI: https://doi.org/10.1126/science.add8366
Blanco, F., Lazagabaster, I., Sanisidro, O., Bibi, F., Heckeberg, N., Ríos, M., Mennecart, B., Alberdi, M., Prado, J., Saarinen, J., Silvestro, D., Müller, J., Calatayud, J., Cantalapiedra, J. (2024). 60 million years of ecological shifts in large herbivore communities revealed by Network Analysis. EcoEvoRxiv. DOI: https://doi.org/10.32942/X2GW4F
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æ Hempel, E., Faith, J.T., Preick, M., de Jager, D., Barish, S., Hartmann, S., Grau, J.H., Moodley, Y., Gedman, G., Pirovich, K.M., Bibi, F., Kalthoff, D.C., Bocklandt, S., Lamm, B., Dalén, L., Westbury, M.V., Hofreiter, M. (2024). Colonial-driven extinction of the blue antelope despite genomic adaptation to low population size. Current Biology, 34(9), 2020-2029.e6. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.03.051
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