Von Mustern und Mechanik

Wie entstehen die Streifenmuster des Zebras oder die Fleckenmuster der Giraffe? Allgemeiner, wie enstehen komplexe biologische Strukturen wie Gewebe, Organe und ganze Organismen aus einer Menge von Zellen? Dies sind fundamentale Fragen der Entwicklungsbiologie, und in diesem Vortrag werde ich an Hand einer Reihe von Beispielen illustrieren, wie (mehr oder manchmal weniger) einfache mathematische und physikalische Modelle erklären, wie solche Muster und Strukturen aus einem Wechselspiel von biochemischer und mechanischer Selbstorganisation enstehen können, und so dazu beitragen, diese Fragen zu beantworten. Zunächst werde ich zwei Beispiele chemischer Musterbildung geben, und den rezenten Beitrag unserer Forschung zum Verständnis des sogenannten Turing-Mechanismus vorstellen. Dann werde ich Beispiele geben, die zeigen, wie mechanische Kräfte zur Selbstorganisation biologischer Systeme beitragen, und erklären, wie unsere Forschung die mechanischen Gesetze, denen biologische Gewebe folgen, in enger Zusammenarbeit mit experimentellen, biologischen Forschungsgruppen herleitet.