Natur und Technik Welt im Wandel – Veränderung und Entwicklung
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Schulfernse Schulfernsehen Natur und Technik Welt im Wandel – Veränderung und Entwicklung Ein Film von Wolfgang Voelker Beitrag: Petra Reinold Inhalt „Und so lang du das nicht hast, dieses: Stirb und Werde!, bist du nur ein trüber Gast auf der dunklen Erde“. Diese Strophe, es ist die letzte aus Goethes Gedicht "Selige Sehnsucht", formuliert einen klaren Anspruch: Wer im Einklang mit der Natur leben möchte, wer zu den Weisen und Verständigen gehören möchte, muss das Prinzip der Welt im Wandel, das Gesetz der stetigen Veränderung und Erneuerung akzeptieren. Das Leben ist biegsam und geschmeidig Das ist gar nicht so leicht. Viele Menschen fürchten Veränderungen. Sie wollen, dass alles bleibt, wie es ist. Diese Angst ist nachvollziehbar, aber begründet und sinnvoll ist sie nicht. Sie widerspricht dem Prinzip des Lebens. Denn lebendige Systeme sind auf die permanente Erneuerung angewiesen. Nicht das Beharren, sondern die Fähigkeit zur Veränderung ist der Garant des Überlebens. Was sich nicht mehr verändern kann, ist am Ende seiner Entwicklung angelangt und stirbt. So wie ein dürrer Ast, der nicht mehr geschmeidig genug ist, um sich dem Wind zu biegen. Stetige Erneuerung als Überlebensstrategie Nur aus der Fähigkeit zum Wandel entstehen neue, bessere Lösungen. Ohne Veränderung gibt © Bayerischer Rundfunk es keinen Fortschritt, keine Bewegung, keine Evolution. Ohne das Naturgesetz der andauernden Neukombination vorhandener Naturbausteine wären auch wir Menschen nicht entstanden. Weil das Prinzip der permanenten Veränderung so grundlegend für das Verständnis lebendiger Systeme ist, stehen wichtige biologische Veränderungs- und Entwicklungsprozesse im Mittelpunkt unseres Films. Fakten Lebendige Systeme verändern sich mit der Zeit. Man unterscheidet die Individualentwicklung und die evolutionäre Entwicklung. 1. Der Jahreskreislauf - Taktgeber der Veränderung Ein Baum zeigt im Laufe der Jahreszeiten unterschiedliche Gesichter: Zum Ende des Winters wirkt der Baum noch leblos. Aber sobald im Frühjahr die Tage länger und wärmer werden und wieder ausreichend Wasser zur Verfügung steht, entwickeln sich aus den Knospen Blätter und Blüten. Im Sommer spendet ein dichtes Blätterdach Schatten und aus den Blüten entwickeln sich Früchte. Diese werden im späten Sommer oder Herbst reif. Wenn dann die Tage wieder kürzer 1 Schulfernsehen und kälter werden, hat der Baum bereits Knospen angelegt, aus denen im nächsten Frühjahr wieder Blätter und Blüten austreiben. Die Blätter verfär- ben sich und fallen schließlich vom Baum ab. 2. Die Humusbildung Die Veränderungen an den abgefallen Blättern kann man beobachten, wenn man sich die verschiedenen Schichten des Bodens in einem Laubwald ansieht. An der Oberfläche findet man noch vollständige Blätter. Legt man tiefere Schichten frei, sind die Blätter weit mehr abgebaut, bis man schließlich auf Humus stößt. Im Boden tummeln sich eine gewaltige Zahl von Kleinlebewesen. Der Boden ist für sie Lebensraum und Nahrungsgrundlage zugleich. Viele Bodentiere ernähren sich von abgestorbenen Pflanzenteilen. Sie leisten dabei einen großen Beitrag zur Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit, da sie aus dem abgestorbenen Material Dünger freisetzen. Bis ein Blatt vollständig zerlegt ist, sind mehrere Arbeitsgänge nötig. Nachdem es auf den Boden gefallen ist, zerkleinern z. B. Asseln, Springschwänze und andere Tiere das tote Material. Aus dem Kot der Tiere und den Pflanzen entsteht Humus, den Bakterien und Pilzen zu Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralsalzen abbauen. 3. Keimung und Wachstum bei Pflanzen Auf fruchtbarem Boden kann sich aus den Samen in den Früchten eine neue Generation von Pflanzen entwickeln. Für das Aussehen und die © Bayerischer Rundfunk Schulfernse Verpackung von Samen gibt es in der Natur eine ungeheure Vielfalt. Wenn man einen Apfel aufschneidet, stellt man fest, dass sich im Inneren mehrere Samen befinden. Das Fruchtfleisch einer Kirsche umgibt nur einen Samen. Fällt der Samen auf einen geeigneten Untergrund mit ausreichen Feuchtigkeit und ist es warm genug, dann beginnt der Keimling zu wachsen. Hierfür benötigt er seinen Nährstoffvorrat. Nach einiger Zeit durchbricht der Keimling mit der Keimwurzel die Samenschale. Etwas später schiebt sich der Keimstängel nach oben. Hat die junge Pflanze die Erdoberfläche erreicht, entfalten sich die Laubblätter. Die Pflanze ist jetzt nicht mehr auf den Nährstoffvorrat im Samen angewiesen. Sie betreibt mit ihren grünen Blättern Photosynthese. 4. Fortpflanzung und Entwicklung beim Menschen Auch der Mensch durchläuft im Lauf seines Lebens eine ganze Reihe von Entwicklungsphasen. Im Bauch der Mutter wird aus der befruchteten Eizelle durch ständige Zellteilung ein Zellklumpen, der sich in die Gebärmutterschleimhaut einnistet. In der Gebärmutter wächst der Embryo heran. Bis zum Ende des dritten Schwanger- schaftsmonats werden alle Organe angelegt. Das Kind nennt man jetzt Fetus. Obwohl die Organe schon angelegt sind, ist er noch nicht selbstständig lebensfähig. Die normale Entwicklung ist nach neun Monaten abgeschlossen und das Kind wird geboren. Vom ersten Tag an bis ins hohe Alter verändert sich nun sein Aussehen sowie seine körperlichen und geistigen Fähigkeiten. 5. Fortpflanzung und Entwicklung im Tierreich Bei der Fortpflanzung findet man im Tierreich die unterschiedlichsten Strategien. Bei den Seepferdchen zum Beispiel trägt das Männchen die befruchteten Eizellen in einer Bruttasche bis die Jungen schlüpfen. 2 Schulfernsehen Die Entwicklung von befruchteten Eizellen kann innerhalb des Körpers, z. B. bei Säugetieren, oder außerhalb des Körpers, z. B. bei Vögeln, erfolgen. Manche Insekten wiederum verfügen über ein Entwicklungssystem mit mehreren völlig unterschiedlichen Lebensstadien. 6. Züchtung, Evolution, Bionik Durch Züchtung greift der Mensch in die natürliche Entwicklung von Tieren und Pflanzen ein. Am Beispiel von Hunderassen wird dies im Film aufgegriffen. Durch die Evolution entstehen hervorragende Anpassungen an die Umwelt, die in der Bionik von Konstrukteuren und Ingenieuren bei der Entwicklung und Verbesserung von Materialien, Maschinen etc. aufgegriffen werden. Im Film werden der Nachbau von Spinnenseide im Labor Schulfernse sein, dass ein Teil besser mit den natürlichen Umweltbedingungen klar kommt. Diese Lebewesen können vielleicht besser jagen oder Futter finden, sie können besser getarnt sein und werden deswegen nicht von Feinden gefressen. Sie haben daher größere Überlebenschancen und bekommen mit hoher Wahrscheinlichkeit mehr Nachkommen, die wiederum die günstigeren Eigenschaften besitzen. Im Lauf von mehreren Generationen können die Lebewesen dann immer besser an ihre Umwelt angepasst sein. Dabei können sie sich so stark verändern, dass eine neue Art entsteht. Dass so eine Veränderung von Vorteil ist, tritt besonders dann auf, wenn sich die Umweltbedingungen ändern oder wenn Lebewesen zufällig in neue Lebensräume gelangen. Bei der Schaffamilie im Trickfilm ist ein Geschwister mit mehr Wolle bepackt als die anderen. Bei warmem Wetter wird es ganz schön ins Schwitzen kommen und sich nicht besonders wohl fühlen. Ändert sich jetzt aber das Klima, dann hat dieses Schaf einen großen Vorteil und seinen frierenden Brüdern und Schwestern wird nichts anderes übrig bleiben als in wärmere Gegenden abzuwandern. Tun sie das nicht, werden ihre Nachkommen bald aussterben. und die Konstruktion von Maschinen zur Verarbeitung des neuen Werkstoffs thematisiert. Stichwort Artentstehung Am Beispiel einer Schaffamilie erklärt ein Trickfilm die Entstehung einer neuen Art im Laufe der Evolution. Die Nachkommen eines Elternpaares sind sich zwar ähnlich, aber nicht vollkommen gleich. Sie variieren in ihren Erbmerkmalen. Zum Teil erkennt man das schon am Aussehen. Aufgrund der kleinen Unterschiede kann es aber schon © Bayerischer Rundfunk Die Schaf mit mehr und die mit weniger Wolle sind jetzt also räumlich voneinander getrennt und pflanzen sich unabhängig voneinander fort. Im Lauf von vielen Generationen können so zwei Arten von Schafen entstehen. 7. Naturlandschaft - Kulturlandschaft Auch Landschaften verändern sich. Seit Jahrtausenden gestaltet der Mensch die Landschaft, in der er lebt, mit. Aus Urwald wurde Bauernland; aus Feldern und Dörfern wurden große Städte, die mit Verkehrswegen wie Autobahnen oder Eisenbahntrassen miteinander verbunden sind. 3 Schulfernsehen Schulfernse Didaktische Hinweise Die Sendung ist für das Fach Natur und Technik ab der 5. Jahrgangsstufe konzipiert. Lehrplanbezüge (Bayern) NT 5.1 Schwerpunkt Naturwissenschaftliches Arbeiten NT 5.1.2 Themenbereiche und Konzepte Boden und Gestein: Bodenlebewesen, Landwirtschaft, Düngung und Pflanzenwachstum, Humusbildung (Bildung von Humus aus Laubstreu, Kulturlandschaft) Umwelt und Leben: Artenvielfalt, Pflanzenwachstum, Landschaftsschutz (Modell für die Evolution, Bohnenkeimung, Eingriffe des Menschen in die Umwelt) NT 5.2 Schwerpunkt Biologie NT 5.2.2 Der Körper des Menschen und seine Gesunderhaltung Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung: Schwangerschaft NT 5.2.3 Körperbau und Lebensweise von Säugetieren Lebensbilder eines Heimtiers und eines Nutztiers: Entwicklung bei Säugetieren, Züchtung, Artbegriff, Bedeutung für den Menschen NT 6.1 Schwerpunkt Biologie NT 6.1.1 Wirbeltiere in verschiedenen Lebensräumen: Fortpflanzung und Entwicklung : Seepferdchen, Vögel NT 6.1.2 Bau und Lebenserscheinungen der Blütenpflanzen: Fortpflanzung bei Blütenpflanzen (Apfel, Kirsche, Bohne), Keimung und Wachstum (Bohne) Arbeitsblätter Overheadfolie 1: Früchte und Samen Overheadfolie 2: Artenentstehung Suse Sausewind: Suse entdeckt auf einer Pflanze Raupen, Puppen und Schmetterlinge. Sie überlegt, wie diese ganz verschieden aussehenden Lebensformen zusammenhängen und in welcher Reihenfolge sie sich entwickeln. Anleitungen für Experimente Anleitung 1: Untersuchung von Laubstreu Anleitung 2: Beobachtung der Bohnenkeimung Anleitung 3: Aquatop Kreuzwortpuzzle Vorlage Lösung © Bayerischer Rundfunk 4
