Sinnesmechanismen
Quantenbiologie
Zukünftige
Technologien
Milliarden Tiere legen jedes Jahr präzise Navigationsrouten über enorme Distanzen zurück und transportieren dabei große Mengen Biomasse rund um den Globus. Sie orientieren sich mithilfe verschiedener Sinnessysteme – etwa dem Sehsinn oder einem magnetischen Sinn, der vermutlich auf quantenmechanischen Effekten bei Umgebungstemperatur basiert. Ziel der Forschung ist es, die biologischen Mechanismen der Tiernavigation zu verstehen und daraus Impulse für Technologie, Naturschutz und Gesellschaft abzuleiten.
Disziplinen
Biochemie
Biologie
Bioinformatik
Chemie
Informatik
Physik
Politikwissenschaften/Politologie
Wirtschaftwissenschaften
Im Zentrum steht ein interdisziplinärer Ansatz, der Biologie, Physik, Chemie, Informatik und Sozialwissenschaften verbindet. Die Forschung gliedert sich in mehrere eng verknüpfte Themenbereiche: die biologischen Grundlagen der Navigation und ihrer Sinnessysteme, mögliche Quanteneffekte in biologischen Prozessen bei Umgebungstemperatur, die ökologischen und naturschutzbezogenen Folgen von Tierwanderungen sowie die Entwicklung von Modellen für bioinspirierte technische Systeme.
Wichtige Forschungsstrukturen befinden sich an der Universität Oldenburg, insbesondere im Forschungszentrum Neurosensorik. Hier sind unter anderem der Sonderforschungsbereich zur Magnetorezeption und Navigation in Vertebraten sowie der Exzellenzcluster „NaviSense“ angesiedelt. Die Universität Bremen wird ergänzende Expertise aus den Ingenieur- und Materialwissenschaften einbringen.
Ein internationales Netzwerk, unter anderem mit der Rijksuniversiteit Groningen, der Lund University und University of Oxford, stärkt die Forschung. Gemeinsam werden grundlegende Fragen untersucht, etwa wie funktioniert ein quantenbasierter magnetischer Sinn funktioniert – vom Spin einzelner Elektronen über biochemische Prozesse bis zur neuronalen Codierung.
Die Forschenden wollen zudem herausfinden, wie Tiere ihr Zuhause definieren. Dieses Wissen könnte helfen, seltene Arten erfolgreich neu anzusiedeln. Zudem geht es darum, wie sich technische Systeme entwickeln lassen, die präzise Orientierung auch ohne GPS ermöglichen. Die Verbindung führender biomimetischer Robotik in Groningen mit ingenieurwissenschaftlicher Expertise in Bremen maximiert die translationalen Potenziale des Schwerpunkts.
Zentrale Forschungsinitiativen
