Projektbeschreibung
Newton und Darwin erklären gemeinsam die morphologische Komplexität des Lebens
Darwins Theorie der Evolution durch natürliche Selektion umfasst eine komplexe Wechselwirkung zwischen möglicherweise unvorhersehbaren Einflüssen, die zu vererbbaren Veränderungen führen. Würde Newton als Physiker und Mathematiker die Evolution erklären, würde er es wahrscheinlich vorziehen, einfachere „Regeln“ für Veränderungen auf der Grundlage von Ursache und Wirkung zu vereinheitlichen. Das EU-finanzierte Projekt EVOMORPHYS wird die Hypothese untersuchen, dass eine Newton-Darwin-Synthese am besten geeignet ist, die morphologische Komplexität und Diversität zu erklären. Das Team kombiniert Biologie, mathematische Beschreibungen, Computermodelle und physikalische Experimente und untersucht, wie Wechselwirkungen physikalischer Aspekte wie Hautgeometrien und Farbmuster mit biologischen Prozessen wie der Signalübertragung neue und „bessere“ Muster auf eine mathematisch definierbare Weise erzeugen können.
Ziel
My project focuses on answering one fundamental question: what are the drivers of Life’s morphological complexity and diversity? I claim that this question can only be addressed by a Newtonian-Darwinian synthesis that considers how Evolution exploits the physical properties of living matter. I will investigate how the evolutionary process explores the phase space of possible interactions between physical (mechanics, reaction-diffusion) and biological (cell signalling, proliferation, migration) processes and generates configurations that compute functional phenotypes. In particular, I will combine experiments in biology and physics, as well as mathematical models and Artificial-Life (ALife) numerical simulations. The latter will be based on physics’ first principles, symmetry-breaking processes and a genetic algorithm. First, I will investigate how geometry affects signalling by (i) imaging the embryonic development of colour patterns and skin geometries of multiple squamate species with various scale-to-colour pattern correspondences, (ii) generating CRISPR/Cas9 scaleless mutants in two lizard species to study the effect of skin 3D geometry on colour patterning, and (iii) performing ALife experiments to explore how the evolutionary process can modify signalling events and exploit geometry to generate new patterns. Second, I will analyse how growth can affect geometry by (i) performing in-silico experiments where coupling between growth and morphogenesis is systematically explored and (ii) evaluating how much the in-silico model captures morphologies generated with physics laboratory experiments using 3D layered polymeric gels. Third, I will build a Newtonian-Darwinian framework by coupling geometry, signalling, growth and mechanics in extensive open-ended ALife experiments. The results of the EVOMORPHYS project will constitute a novel framework for understanding how Evolution exploits physics to generate the morphological diversity and complexity of Life forms.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Farben
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1211 Geneve
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.