Wirbeltierskelette stehen seit langem im Fokus vieler wissenschaftlicher Disziplinen sowie kultureller Überlieferungen, und dies hängt wahrscheinlich mit der erstaunlichen Fähigkeit des Skeletts zusammen, den Tod zu überdauern und der Zersetzung zu widerstehen. Es ist diese Widerstandsfähigkeit des Knochens, die es uns ermöglicht, Evolution der Wirbeltiere anhand des Fossilberichts zu analysieren. Knochengewebe macht heute den Großteil der Wirbeltierskelette aus, doch über den evolutionären Ursprung von Knochen ist wenig bekannt, insbesondere was seine zelluläre Zusammensetzung angeht. Das übergreifende Thema dieser Arbeit ist es, die Evolution von mineralisiertem Gewebe mit besonderem Schwerpunkt auf Knochengewebe besser zu verstehen. Dies geschieht durch verschiedene Methoden von der traditionellen externen Morphologie über die Histologie bis hin zur Röntgen-Computertomographie und schließlich durch die Entwicklung der neuartigen fokussierten Ionenstrahl-Tomographie-Technik (FIB-SEM). Mit Hilfe dieser Methoden wird versucht, die Mikrostruktur fossilen Knochens zu verstehen und aus ihr abzuleiten, wie die heute erkennbarenMorphologien und Physiologien des Knochens entstanden sind. Die zweite Hälfte dieser Arbeit befasst sich mit Paläopathologien und wie sie unser Verständnis der normalen Physiologie durch die Dokumentation pathologisch veränderter Fossilien erweitern können. / Vertebrate skeletons have long been the focus of many scientific disciplines as well as cultural lore, and this is likely due to the amazing ability for the skeleton to survive death and decomposition. It is this resiliency of bone that allows us to to analyze the evolution of vertebrate life in the fossil record. Bone tissue makes up the majority of vertebrate skeletons today, yet little is known about its developmental origins, particularly when it comes to the cellular composition. In this thesis the overarching theme is to better understand the evolution of mineralized tissue with a particular emphasis on bone tissue. This is done through several methodologies from traditional external morphology, to histology, to X-ray computer tomography, and finally with a development of a novel focused ion beam (FIB-SEM) tomography technique. These methods are all employed as an attempt to understand the microstructure of fossil bone from early jawless vertebrates to amniotes and thus deduce how the morphologies and physiologies ascribed to bone today have come about. The second half of this thesis deals with osseous paleopathologies and how they can inform our understanding of normal physiology through the documentation of aberrant fossils.

Sowohl der Diabetes mellitus als auch die Osteoporose sind chronische Erkrankungen, die auf Grund Ihrer Häufigkeit eine sehr hohe soziale und medizinische Bedeutung haben. Eine Bewertung der Beziehung zwischen Osteoporose- und DM-Risiko ergab, dass ein hohes und sehr hohes Risiko für Diabetes mellitus mit einem hohen und sehr hohen Risiko für die Entwicklung von Osteoporose kombiniert ist (Drobot et al., 2010). Bei hoher Hyperglykämie und Insulininsuffizienz verschlechtern sich die Mineralisierungsprozesse des Knochengewebes und die Synthese von Protein und Kollagen, was sich negativ auf die Prozesse der Knochenbildung auswirkt. Trotz der bedeutenden Fortschritte bei der Erforschung der Ätiologie und Pathogenese sind die detaillierte Wirkung des DM auf die Mineralzusammensetzung des Knochengewebes nach wie vor unklar (Hofbauer et al., 2007). Somit war es das Hauptziel der vorliegenden Untersuchungen, die strukturellen Veränderungen und die Veränderungen der Mineralzusammensetzung im Knochengewebe im Zusammenhang mit dem DM am etablierten Streptozotocin-Diabetes-Modell der Ratte zu analysieren.