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Mitmachforschung am PC: Laien sollen Fossilien in Kenia suchen

Ein Interview von

Louise Leakey: Für die Grabung geboren Fotos
TBI/ Stony Brooke University

Eine Drohne fotografiert jeden Quadratzentimeter der Savanne - hinterher fahnden Laien auf den Bildern am PC nach Fossilien. Die Paläoanthropologin Louise Leakey erklärt, wie Hobbyforscher in Kenia nach Spuren der Vorzeit fahnden können.

Crowd Science könnte so manchen Wissenschaftszweig gewaltig umkrempeln. Statt alle Arbeit selbst zu erledigen, setzen Forscher auf das Engagement Freiwilliger. Jüngstes Beispiel dafür ist das Anfang September gestartete Projekt Fossil Finder. Laien können dabei von ihrem PC aus nach Fossilien im berühmten Turkana-Becken in Kenia suchen. Ihr Webbrowser zeigt immer neue hochaufgelöste Fotos des Savannenbodens - und die Hobbyforscher müssen entscheiden, ob auf den Bildern nur Sand und Steine oder womöglich versteinerte Schnecken oder fossile Knochen zu sehen sind.

Fossil Finder ist eine mit britischen Forschungsgeldern finanzierte Kooperation zwischen dem Turkana Basin Institute, der Uni Bradford, dem Mitmachforschungsportal Zooniverse und anderen Partnern. Die Paläoanthropologin Louise Leakey erklärt im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE, weshalb sie und ihre Kollegen jetzt mit Hobbyforschern arbeiten.

SPIEGEL ONLINE: Können Laien tatsächlich Beiträge zu Ihrer Forschungsarbeit liefern?

Leakey: Es ist ein neuer Ansatz, die sogenannte Crowd solche Bilder sichten zu lassen. Wir sind gespannt darauf, was für Daten dabei nach ein paar Wochen herauskommen und wie wir sie nutzen können. Wir möchten Leuten, deren Hobby es ist, Fossilien zu suchen, mit Fossil Finder Gelegenheit geben, einen direkten Beitrag zu unserem Wissen von der Vorzeit zu leisten. Ihre Funde und Erkenntnisse fließen in die paläo-ökologische Rekonstruktion der untersuchten Landschaften ein.

SPIEGEL ONLINE: Was genau müssen die Hobbyforscher tun?

Leakey: Es geht ums Betrachten mehrerer hunderttausend Fotos vom Boden des Turkana-Beckens. Jedes davon wird elf verschiedenen Freiwilligen gezeigt, die es klassifizieren. Später sollen all die Dinge, die den Freiwilligen aufgefallen sind, im Detail untersucht werden.

SPIEGEL ONLINE: Wo kommen die Bilder überhaupt her?

Leakey: Die macht unser Team im Turkana-Becken in Kenia und nutzt dabei eine Kamera, die entweder unter einem Drachen hängt oder an eine Drohne montiert wird. Wir fliegen sie dann in etwa zehn Metern Höhe über dem Boden in geraden Linien über Areale, in denen Fossilien zu finden sein könnten. Anschließend werden die Fotos nachbearbeitet und auf Maß geschnitten. Am Ende füttern wir sie in die Datenbanken der Website. Die abschließende Analyse wird vom Team an der Uni Bradford geleistet.

SPIEGEL ONLINE: Was bringt es, nach Fossilien auf Fotos zu suchen?

Leakey: Wir haben schon nachgewiesen, dass wir es schaffen, zu spezifischen Objekten an Orten zurückzufinden, die über diese Fotos markiert wurden. Wenn auf einem Foto ein Fossil zu sehen ist und von mehreren Nutzern per Klick identifiziert wird, entsteht dadurch ein "Hotspot", der im Detail analysiert werden muss.

Die Leakeys und Turkana
Louise Leakey
wurde 1972 als Spross der prominenten Anthropologen-Dynastie Leakey geboren (siehe unten). Sie lehrt an der Stony Brooke University in New York Physische Anthropologie, ist aber weiterhin auch an der aktiven Feldforschung am von ihrer Familie und Stony Brooke gemeinschaftlich gegründeten Turkana Basin Institute im nördlichen Kenia beteiligt. Sie ist außerdem stellvertretende Leiterin des Koobi Fora Research Projects am Turkanasee. Louise Leakey war 2001 mit ihrer Mutter Maeve Koautorin der Erstbeschreibung des Kenyanthropus platyops.
Turkana
Rund um den Turkanasee (früher Rudolfsee) erstreckt sich ein riesiges, mehrere tausend Quadratkilometer umfassendes Gebiet, das vom südlichen Äthiopien bis ins nördliche Kenia reicht. Es gilt als eine der Kinderstuben der Menschheit.

Ab 1967 suchte dort Richard Leakey nach Fossilien. Fünf Jahre später entdeckte er dort Überreste von Homo habilis und 1984 den "Turkana Boy", mit über 80 Prozent Erhaltungsgrad eines der vollständigsten je gefundenen Homo-erectus-Skelette.

Neben Homo habilis und erectus wurden in der Region unter anderem wichtige Überreste von Australopithecus anamensis, Australopithecus boisei, Homo rudolfensis, Homo ergaster und Kenyanthropus platyops gefunden. Vier dieser Arten wurden von Mitgliedern der Familie Leakey erstmals beschrieben.
Die Familie Leakey, erste Generation: Louis und Mary
Louis Leakey (1903-1972) entdeckte seine Leidenschaft für Fossilien und Prähistorische Artefakte bereits im Kindesalter. Er begann seine Karriere ab etwa 1930 in seinem Geburtsland Kenia.

Weltweit bekannt wurde er durch seine meist gemeinsam mit seiner Frau Mary Leakey (1913-1996) gemachten Entdeckungen: Die Arten Paranthropus africanus (1948), Proconsul africanus (48), Paranthropus boisei (59), die Gattung Kenyapithecus (1961) sowie die Arten Kenyapithecus wickeri (61) und africanus (67) entdeckten sie gemeinsam. Ihr Sohn Jonathan entdeckte 1960 den Homo habilis, der von Louis beschrieben wurde. Die von Mary Leakey im Jahr 1978 gefundenen Fußspuren von Laetoli galten lange als ältestes Zeugnis (ca. 3,6 Millionen Jahre) des aufrechten Ganges.

Louis Leakeys Wirken beschränkte sich nicht auf eigene Forschungen. Anfang der Sechzigerjahre motivierte er drei junge Frauen aus seinem Team, in die Primatenforschung einzusteigen: Er erhoffte sich Rückschlüsse auf die Entwicklungsgeschichte der Menscheit.

Die Gründung der von Leakey initiierten Forschungsprojekte von Dian Fossey (Gorillas), Jane Goodall (Schimpansen) und Birute Galdikas (Orang Utans) sollte auch diese weltberühmt machen.

Leakey wird als maßgeblicher Einfluss dafür gesehen, dass sich die "Out of Africa"-These über die Herkunft des Menschen durchsetzte.
Die Famile Leakey, zweite Generation: Richard und Maeve
Richard Leakey wurde 1944 als zweiter Sohn von Louis und Mary Leakey in Kenia geboren. Er gilt bis heute als einer der weltweit führenden Paläoanthropologen, hat sich aber über lange Zeit auch einen Namen in der Politik gemacht. Er bekleidete einflussreiche Positionen (Leiter des Nationalmuseums von Kenia, Aufseher über alle archäologischen Stätten, Leiter des Kenya Wildlife Service) und war von 1997 bis 2004 Parlamentsabgeordneter.

Richard Leakey machte zahlreiche wichtige Funde, die den Stammbaum des Menschen ergänzten. 1964 beschrieb er den Homo habilis und 1984 zusammen mit seiner Frau Maeve den Afropithecus turkanensis. Mit dem "Turkana Boy" fand Richard 1984 auch eines der vollständigsten je gefundenen Frühmenschenskelette. 2007 stieß Richard die Gründung des Turkana Basin Instituts an und sorgte so für die erste ständige Forschungseinrichtung vor Ort.

Dort forscht und lehrt auch seine Frau Maeve noch immer: Sie entdeckte 1994 die Art Australopithecus anamensis und mit ihrer Tochter Louise 1999 den Kenyanthropus platyops.

Gemeinsam waren die drei Generationen der Leakeys an mehr als der Hälfte aller bisher geleisteten Beschreibungen früher Menschenverwandter beteiligt.
SPIEGEL ONLINE: Wie werden Sie mit dem riesigen Output fertig? Wer sieht sich die Daten an, die die Teilnehmer generieren?

Leakey: An der Universität Bradford gibt es ein Team, das von Adrian Evans geleitet wird. Über die Resultate aus der Analyse der ersten eintausend Fotos werden wir in einer Gruppe von Wissenschaftlern diskutieren, zu der auch ich gehöre. Wir werden dann auch über Modifikationen und mögliche Verbesserungen reden.

SPIEGEL ONLINE: Sagen wir, auf einem Foto glauben mehrere Nutzer etwas Interessantes entdeckt zu haben. Was passiert dann?

Leakey: Zuerst sortiert die Software das Bild in eine Auswahl, die wir den Nutzern noch einmal vorlegen. Die kann beispielsweise Bilder enthalten, in denen Nutzer fossile Schnecken entdeckt haben wollen. Wir können den Nutzern auch beibringen, verschiedene Typen von Schnecken zu unterscheiden.

Fotostrecke

6  Bilder
Crowd-Forschung: So funktioniert der "Fossil Finder"
SPIEGEL ONLINE: Was bringt Ihnen das?

Leakey: Die Schnecken könnten zum Beispiel für eine bestimmte Art Umwelt der Vergangenheit typisch sein. Das sollte uns dabei helfen, das Untersuchungsgebiet zu interpretieren und zu sehen, wie es sich in die geologisch kartierten Abschnitte des Bodens einfügt. Wir können Nutzern auch Bilder mit Fragmenten von Fossilien zeigen und sie bitten, diese zu vermessen oder wenn möglich sogar zu identifizieren.

SPIEGEL ONLINE: Besteht nicht die Gefahr, dass echte Entdeckungen durch eine Vielzahl von Fehleinschätzungen verdeckt werden? Was, wenn das alles zu viel wird?

Leakey: Es wird einiges an Rauschen geben. Aber die Crowd ist unglaublich gut darin, sich gegenseitig zu helfen und einzelne Nutzer beim Lernen zu unterstützen im Hinblick darauf, wie und woran man Dinge richtig erkennt. Wenn genügend Leute die Bilder ansehen, überdeckt das korrekte Erkennen das Rauschen.

SPIEGEL ONLINE: Was erreichen Sie mit all dem, wenn alles gut läuft?

Leakey: Zum einen wollen wir den Nutzern einen Eindruck von den Herausforderungen und Problemen geben, Fossilien, andere Artefakte sowie geologische Hinweise zu finden. Vor allem hoffen wir aber darauf, die Untersuchungsgebiete im Detail zu dokumentieren und sie mit den geologischen Erkenntnissen über diese Gebiete abzugleichen. Und schließlich gibt es immer auch die sehr kleine Chance, mithilfe unserer Bürgerforscher eine wirklich wichtige Entdeckung zu machen.

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1. Sinnvoller Ansatz, aber auch nicht neu
senser 22.09.2015
aehnliches wurde schon beim "Valley of the Khans" Projekt gemacht (s. http://www.nationalgeographic.com/explorers/projects/valley-khans-project/), bei dem das Grab von Dschingis Khan gesucht wurde. Grosses Problem bei crowd-science ist den Leuten beizubringen wonach (und wie) sie genau zu suchen haben. Dieser training-Aspekt wird meist vernachmaessigt, ist aber in grosser Schwachpunkt. Auch crowd-ranking, wo mehrere Freiwillige die gleiche Stelle untersuchen und evtl. etwas finden und durch multiple voting als hotspot markieren klappt oft leider nicht. Crowd-science insgesamt ist aber im kommen und hat Potential.
2. Um...
tempus fugit 22.09.2015
Zitat von senseraehnliches wurde schon beim "Valley of the Khans" Projekt gemacht (s. http://www.nationalgeographic.com/explorers/projects/valley-khans-project/), bei dem das Grab von Dschingis Khan gesucht wurde. Grosses Problem bei crowd-science ist den Leuten beizubringen wonach (und wie) sie genau zu suchen haben. Dieser training-Aspekt wird meist vernachmaessigt, ist aber in grosser Schwachpunkt. Auch crowd-ranking, wo mehrere Freiwillige die gleiche Stelle untersuchen und evtl. etwas finden und durch multiple voting als hotspot markieren klappt oft leider nicht. Crowd-science insgesamt ist aber im kommen und hat Potential.
...crowd-Hobbyarchäologen zu helfen zu erkennen, ob man die richtige 'Nase' u/o Blick hat, wäre doch überlegenswert, mal so eine grosse Reihe von potenzialen Fundstellenfotos einzustellen und paar reale Fundstellen drunter zu mischen. Dann könnte ja auch festgestellt werden, wieviele und wer eben die Fähigkeit besitzt, sowas zu erkennen?!
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Homininen und Hominiden
Affen- und Menschenartige
Ein Hominid oder Menschenaffe ist ein Mitglied der taxonomischen Familie, zu der Menschen, Schimpansen, Gorillas und all deren ausgestorbene gemeinsame Vorfahren gehören. Der Begriff Hominine umfasst dagegen alle Mitglieder der Gattung Homo und deren ausgestorbene Verwandten, die dem Menschen näher stehen als den Schimpansen. Dazu zählen also nicht Schimpansen und Gorillas sowie deren Vorfahren.
Sahelanthropus tchadensis (7 bis 8 Millionen Jahre)
Dieses bisher älteste bekannte Mitglied der Menschenfamilie entdeckte ein Forscherteam aus Frankreich und dem Tschad im Juli 2001 in der Sahel-Zone in Zentralafrika. Der Fund namens Toumaï könnte aus der Zeit der Trennung der Affen-: und Menschenartigen stammen.
Orrorin tugenensis (6 Millionen Jahre)
Französische und kenianische Wissenschaftler fanden im Oktober 2000 in der Boringo-Region (Kenia) die Reste des "Millennium-Menschen". Er zeigt deutliche Hinweise auf den aufrechten Gang. In der Fachwelt ist jedoch umstritten, ob er ein direkter Vorfahr des Menschen war.
Ardipithecus ramidus (4,4 Millionen Jahre)
"Ardi" revolutionierte das Bild unserer Urahnen: Der Fund aus Äthiopien zählt zu den Menschenartigen (Homininen) und ist weit mehr von den Affen entfernt als bisher vermutet, wie im Oktober 2009 ein Forscherteam im Fachjournal "Science" berichtete.
Australopithecus afarensis (3,2 - 3,6 Millionen Jahre)
Am 30. November 1974 wird in Äthiopien "Lucy" ausgegraben, ein Teilskelett, das als letzter gemeinsamer Vorfahr mehrerer Abstammungslinien von Homininen gilt. Für Furore sorgte auch der Fund eines Kindes im Jahr 2006, das als "Lucys Baby" bekannt wurde.
Homo rudolfensis (2,5 - 2,3 Millionen Jahre)
Dieser Mensch hat ein größeres Gehirn als die Australopithecinen und nutzte auch schon Werkzeuge. Er gilt als die älteste bisher entdeckte Art der Gattung Homo. Doch wie bei Australopithecus sediba streiten sich Forscher noch um die Zuordnung zu einer Spezies. Manche Wissenschaftler zählen ihn zur Art Homo habilis, andere widerum erkennen in ihm gar einen Australopithecinen oder einen Kenyanothropus.
Australopithecus sediba (2 - 1,8 Millionen Jahre)
Am 15. August 2008 entdecken Paläoanthropologen in der Nähe von Johannesburg die knapp zwei Millionen alten Überreste eines Jungen und einer Frau. Sie könnten ein lange gesuchtes Bindeglied zwischen den noch affenartigen Vormenschen und den frühen Menschen darstellen, berichtet ein Forscherteam im Fachjournal "Science" im April 2010.
Homo erectus (1,8 Millionen - 300.000 Jahre)
Mit dem Homo erectus begann eine Wanderbewegung aus Afrika nach Europa und Asien. 1891 entdeckt der Holländer Eugène Dubois einen Javamenschen, der vor 500.000 Jahren gelebt hat. In Georgien finden Forscher seit 1999 mehrere 1,75 Millionen Jahre alte menschliche Überreste, die dem Homo erectus zugerechnet werden.
Homo heidelbergensis (780.000/500.000 Jahre)
Im Oktober 1907 wird im Dorf Mauer bei Heidelberg ein rund 500.000 Jahre alter Unterkiefer dieses Menschen ausgegraben. 1995 werden in Gran Dolina (Spanien) 780.000 Jahre alte Überreste von vier Menschen dieser Art und Werkzeuge gefunden. Sie zählen zu den frühesten Menschen Europas, starben wahrscheinlich aber aus.
Homo neanderthalensis (130.000 - 30.000 Jahre)
Morphologische Eigenschaften, die für Neandertaler typisch sind, fand man bereits in etwa 400.000 Jahre alten Fossilien aus Europa. Doch man geht davon aus, dass die ersten Neandertaler vor etwa 130.000 Jahren entstanden sind. Heute gilt der Neandertaler als ausgestorbene Seitenlinie des Menschen. Er verschwand vor etwa 30.000 Jahren von der Bildfläche - warum, ist noch nicht vollständig geklärt.
Homo floresiensis (120.000 - 10.000 Jahre)
Der als "Hobbit" bekanntgewordene, nur ein Meter große indonesische Urmensch war im Jahr 2004 auf der Insel Flores gefunden worden. Seit Jahren streiten Wissenschaftler, ob es sich um eine eigene Menschenart oder nur einen kranken Homo sapiens handelte.
Denisova-Mensch (50.000 Jahre)
In der Denisova-Höhle in Russland wurden Anfang des Jahrtausends ein Fingerknochen, ein Zahn und ein Zehenknochen gefunden, die offenbar zu keiner bislang bekannten Art gehören. Diese lebte zu Zeiten des Homo neanderthalensis und des Homo sapiens. Noch wurde der Art kein eigener Name verliehen.
Homo sapiens (160.000 Jahre bis heute)
Die bisher ältesten Überreste des modernen Menschen findet ein internationales Forscherteam 1997 in Äthiopien. Die 2003 analysierten Schädelknochen erhärten nach Ansicht der Forscher die Vermutung, dass die modernen Menschen in Afrika entstanden sind und sich von dort in die ganze Welt ausgebreitet haben.
Homo naledi (Alter unbekannt)
In der Rising-Star-Höhle in Südafrika entdeckten Forscher über 1500 Fossilien, die sie 15 Individuen zuordneten. Sie gehören zu einer bislang unbekannten Art, dem Homo naledi. Dessen Alter ist noch unbekannt und damit auch seine Einordnung in den Stammbaum der Menschheit. Die Fundstelle bei Johannesburg könnte die älteste Grabstätte der Geschichte sein.

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Zum Autor
  • Frank Patalong ist seit 1999 bei SPIEGEL ONLINE, bis 2011 als Leiter des Ressorts Netzwelt. Fossilien seiner Arbeit finden sich aber auch in den Archiven der Wissenschaft, Kultur, Politik und anderer Ressorts, denen er heute als Autor zuarbeitet. An der Paläontologie fasziniert ihn, wie sie über den Umweg der Popkultur Interesse an wissenschaftlichen Themen weckt und wachhält.
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