.. title: Forschung
.. slug: forschung
.. date: 2016-07-02 18:57:49 UTC+02:00
.. tags: Morphogenese, Modellierung, Baum, Meristem, Holz, Phyllotaxis, Blattstellung, Auxin, PIN
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.. type: text

Meine Forschunginteressen drehen sich um die Entwicklung der Pflanzen. Anhand
von Modellen und Computersimulationen untersuche ich, wie Pflanzen neue Organe bilden.

Modellierung der Holzbildung
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Mitarbeiter: Cyrille Rathgeber, Meriem Fournier, Bruno Moulia

.. image:: /images/rondelle_Douglas.png
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   :scale: 40 %
   :alt: Querschnitt durch den Stamm einer Douglasie, mit sichtbaren Jahresringen

Oben: Querschnitt durch den Stamm einer Douglasie.

Bäume sind unbewegliche Lebenwesen. Sie können sich aber durch verschiedene
komplexe Vorgänge ihrer Umgebung anpassen. Beispiele sind die Menge und die
Eigenschaften des Holzes, das im Verlauf eines Jahres gebildet wird. Im
Querschnitt eines Stamms kann man eine Folge von `Jahresringen
<https://de.wikipedia.org/wiki/Jahresring>`_ beobachten. Jeder Ring wurde im
Verlauf eines Jahres gebildet, und seine Dicke und Struktur hängen von vielen
inneren und aüsseren Bedingungen ab. 

Pflanzenhormone spielen dabei eine zentrale Rolle als Wachstumsregulatoren. Es
fehlt jedoch gut entwickelte Theorien. Mit Kollegen vom `LERFoB
<http://www6.nancy.inra.fr/foret-bois-lerfob>`_ und `PIAF
<https://www6.ara.inra.fr/piaf/>`_ baue ich mathematische Modelle von
Holzbildung, um Hypothesen quantitativ überzuprüfen.

Literatur:

* `Meine Doktorarbeit (auf Französisch) </files/these_Hartmann.pdf>`_.

* `Artikel <http://dx.doi.org/10.1007/s13595-016-0613-y>`_ in den *Annals of Forest Science* (` </files/Hartmann_et_al_2017_Annals_of_Forest_science.pdf>`_).


3D-Modellierung der Blattstellung
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Mitarbeiter: Pierre Barbier de Reuille, Cris Kuhlemeier

Als `Blattstellung <https://de.wikipedia.org/wiki/Phyllotaxis>`_ (auch
*Phyllotaxis*) bezeichnet man die regelhafte Anordnung der Blätter am Stängel
von Pflanzen. Bei dieser spiralförmigen Anordnung spielen die Fibonacci-Folge
und der goldene Schnitt merkwürdiger Weise eine Rolle. Die biologischen
Mechanismen, die dahinter stehen, sind jedoch unklar. Man vermutet, dass
Blattanlagen entstehen, wo das Hormon Auxin akkumuliert. Der Transport von
Auxin erfolgt durch Transportproteine, die sich dynamisch positionieren. Mit
Kollegen von dem `IPS <http://www.ips.unibe.ch/research/deve/index_eng.html>`_
in Bern habe ich ein biophysikalisches 3D-Modell entwickelt, das den
selbstregulierten Transport von Auxin und die Blattstellung beschreibt.
