Pflanzen, die sich Tiere fangen Klaus Brauner, Göcklingen Niveau

Pflanzen, die sich Tiere fangen
Klaus Brauner, Göcklingen
Niveau: Klasse 6
Dauer:
6 Unterrichtsstunden
Ziele:
Die Schülerinnen und Schüler ...
können drei Sonderformen der Ernährung von Pflanzen beschreiben; sind
in der Lage, die Fang- und Verdauungsmechanismen von Sonnentau,
Venusfliegenfalle und
Kannenpflanze zu erläutern;
erkunden durch Versuche, welche Objekte die Fangmechanismen von
Sonnentau und Venusfliegenfalle auslösen;
bringen anhand von Langzeitversuchen in Erfahrung, wie lange die Pflanzen
zur Verdauung bestimmter Beutetiere brauchen bzw. wann sie diese als
unverdaulich identifizierte Stoffe vorzeitig wieder freigeben; vermögen die
Notwendigkeit einer Zusatzversorgung bestimmter Pflanzen mit Stickstoff zu
begründen;
eignen sich das notwendige Wissen an, um Sonnentau und Venusfliegenfalle in
Zimmerkultur pflegen zu können.
Didaktisch-methodische Orientierung
Sonnentau ist auf den Fang kleinerer Insekten wie Mücken spezialisiert. Im Unterricht wird
eine kultivierte Art mit langen, grasartigen Blättern und rosa Blüten (Drosera capensis)
eingesetzt. Ihre roten Stieldrüsen glitzern in der Sonne wie Tauperlen. Sie sondern ein
klebriges Sekret ab, das leicht nach Honig duftet und auch bei warmen Temperaturen
nicht eintrocknet. Durch die Befreiungsversuche eines festgeklebten Insekts werden
immer
mehr
der
seitlich
abstehenden
Drüsenhaare
gereizt.
Durch
Wachstumsbewegungen krümmen sie sich im Laufe einer Stunde nach innen. Dabei
drücken sie die Beute auf die Blattmitte, wo sie mit den Verdauungsdrüsen in Berührung
kommt. Lässt sich ein Insekt in der Nähe der Blattspitze nieder, so rollt sich das Blatt von
der Spitze her ein und hält das gefangene Insekt zusätzlich fest. Größeren Insekten wie
Stubenfliegen oder Käfern gelingt es häufig, sich rechtzeitig zu befreien. Außer einem
Leim scheiden die Stieldrüsen auch Säuren ab. Sie töten Fäulnisbakterien und
verhindern damit eine verfrühte Zersetzung der Beute. Für die Verdauung einer
Stechmücke braucht Sonnentau etwa eine Woche. Dann spreizen sich die Stieldrüsen
wieder ab und geben unverdauliche Reste wie Chitinpanzer frei. Stoffe, die kein Eiweiß
enthalten, werden schon nach etwa einer Stunde ausgeschieden.
Die breit entfalteten Blattflächen der Venusfliegenfalle tragen an den Rändern
zentimeterlange kammartige Zinken oder Borsten. Auf den beiden Hälften der
Innenseite sitzen je drei sehr feine, kaum sichtbare Fühlborsten. Werden mehrere
gleichzeitig berührt, klappen die beiden Blatthälften innerhalb einer hundertstel Sekunde
wie die Seiten eines Buchs zusammen. Dabei greifen die Randborsten genau ineinander
und bilden ein Gitter, das größeren Insekten und Spinnen die Flucht verwehrt. Je nach
Größe der Beute öffnet sich die Fangeinrichtung nach Ablauf von 9 bis 20 Tagen. Vor
allem ältere Blätter können mit der Verdauung einer größeren Beute überforder t sein.
Sie öffnen sich auch nach langer Zeit nicht mehr, werden schwarz und sterben ab.
Bei der Kannenpflanze ist ein Teil der Blattspreite in ein kannenförmiges Gebilde umgewandelt, das zu einem Drittel mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllt ist. Insek ten, die
durch Farbe oder Duft angelockt werden, rutschen auf dem glatten Rand der Kanne aus
und fallen in die Flüssigkeit. Dort werden sie innerhalb 5 bis 8 Stunden verdaut.
Fluchtversuche scheitern daran, dass die Kammerwand sehr glatt ist und nach unten
gerichtete Borsten den Ausgang wie eine Reuse versperren
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Pflanzen, die sich Tiere fangen
Damit die Schülerinnen und Schüler möglichst viele Erkenntnisse weitgehend
selbsttätig gewinnen können, werden mehrere Versuchsreihen geplant und
durchgeführt. Dabei soll erkundet werden, wie Fangmechanismen der angegebenen
Pflanzen funktionieren und von welchen Stoffen sie ausgelöst werden. Die meisten
Experimente sind Langzeitversuche, bei denen erst nach Stunden oder Tagen
Veränderungen zu beobachten sind. Wichtige Voraussetzung für eine genaue
Auswertung der Versuche, mit denen auch einzelne Schülerinnen und Schüler als
Hausaufgabe betreut werden können, ist deshalb eine sorgfältige Protokollierung.
Alle drei zu behandelnden Pflanzenarten werden als preiswerte Topfpflanze n in
Garten-märkten angeboten. Da Sonnentau und Venusfliegenfalle über längere Zeit zur
Verfügung stehen müssen, aber auch für häusliche Beobachtungen, wird den
Schülerinnen und Schülern eine Pflegeanleitung für Zimmerkultur an die Hand
gegeben. Als Medien stehen drei FWUFilme mit Zeitrafferaufnahmen zur Verfügung. Es
ist zweckmäßig, sie erst nach Abschluss einer Versuchsreihe zur Überprüfung der
Ergebnisse einzusetzen.
Der Unterricht über Tiere fangende Pflanzen lässt sich in den Zusammenhang
„Ernährung von Pflanzen” einordnen. Er bezieht sich auf „Zusatzversorger”, d. h.
Pflanzen, die zur Deckung ihres Stickstoffbedarfs eigentümliche Fang- und
Verdauungswerkzeuge wie Kleborgane (Sonnentau), Klappfallen (Venusfliegenfalle)
und bauchige Kannen (Kannenpflanze) entwickelt haben. Eine wichtige
Lernvoraussetzung sind gesicherte Kenntnisse über die (normale) Ernährung grüner
Pflanzen. Der Unterricht beginnt deshalb mit der Wiederholung über die Ernährung
einer grünen Pflanze anhand des Arbeitsblattes M 1. Dabei werden Fotosynthese und
Nährstoffaufnahme zusammengefasst und schematisch dargestellt.
Im Zusammenhang mit den folgenden Arbeitsblättern (M 1-M 8) lässt sich die Farbfolie
M 11, auf der Fotos von Sonnentau und Kannenpflanze zu sehen sind, immer wieder
einsetzen (siehe auch Erläuterungen zu M 11).
Mit der Frage „Was nützen der Pflanze die ,Tauperlen`?” wendet sich der Unterricht der
eigentlichen Thematik zu. In den Arbeitsblättern M 2-M 3 werden die Lernenden zu
Untersuchungen an Sonnentaupflanzen angeleitet. In Versuchen erkunden die Arbeitsgruppen, auf welche Objekte der Fangmechanismus reagiert. Die Ergebnisse der
Versuche dokumentieren die Lernenden im Arbeitsblatt M 4.
Auf ähnliche Weise wie beim Sonnentau untersuchen die Schülerinnen und Schü ler in
den Materialien M 5-M 6 den Fangapparat der Venusfliegenfalle.
Im Arbeitsblatt M 7 beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit den zu einer
„Kanne” umgestalteten Blättern der Kannenpflanze.
Im Rahmen des Arbeitsblattes M 8 werden die Fangmechanismen bei den vorgestellten
Pflanzen einander gegenübergestellt. Dabei kommt die Lerngruppe zu dem Ergebnis,
dass die Pflanzen zwar über verschiedene Einrichtungen verfügen, diese aber ein und
demselben Ziel, der zusätzlichen Versorgung mit Stickstoff, dienen.
Als Langzeitbeobachtung erkunden die Schülerinnen und Schüler Sonnentau und
Venusfliegenfalle in Zimmerkultur. Dazu erhalten sie die Pflegeanleitung M 9. Den
Abschluss der Unterrichtseinheit bildet das Rätsel M 10, anhand dessen die Lernenden
ihr Wissen überprüfen.
Verlauf
Stunde 1
Ernährung einer grünen Pflanze
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Material
Verlauf
M1
Am Beispiel einer Topfpflanze wiederholen die Schülerinnen und
Schüler,
wie sich eine grüne Pflanze ernährt, und halten das Ergebnis in
einer
schematischen Zeichnung fest.
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Pflanzen, die sich Tiere fangen
Stunde 2
Sonnentau, ein Mückenfänger
Material
Verlauf
M 2-M 3
Die Arbeitsgruppen untersuchen die „Tauperlen” an Blättern des
Sonnentaus und erkennen, dass sie klebrig sind. Reste von Insekten
deuten darauf hin, dass sie wie ein Fliegenfänger wirken. Anhand von
Versuchsreihen wird erkundet, worauf die Fangmechanismen
reagieren und wie lange die Verdauung dauert.
M 11
Stunde 3
Sonnentau klebt kleine Tiere fest
Material
Verlauf
M4
Das Arbeitsblatt M 4 dient der Ergebnissicherung im Hinblick auf die
in M 2 durchgeführte Versuchsreihe. In diesem Zusammenhang bietet es
sich an, den FWU-Film „Sonnentau und Fettkraut” zu zeigen, in dem
die Fangmechanismen des Sonnentaus thematisiert werden. So können
die Lernenden nochmals die Vorgänge nachvollziehen und ihre eigenen
Beobachtungen überprüfen.
Stunde 4
Eine Pflanze mit Klappfallen
Material
Verlauf
M 5-M 6
An umgewandelten Blättern der Venusfliegenfalle erkunden die Arbeitsgruppen, mit welchen Einrichtungen und Stoffen der Klappmechanismus ausgelöst wird. Ergänzend bietet es sich an, den Film „Wasserschlauch und Venusfliegenfalle” (siehe Mediothek) mit Aufnahmen zum
Fangmechanismus in den Unterricht einzubringen.
M
11
Stunde 5
Eine Pflanze lockt Tiere in eine Kesselfalle
Material
Verlauf
M7
M 11
Die Lerngruppen untersuchen die Fangvorrichtung an den umgestalteten
Blättern der Kannenpflanze. Zusätzlich kann der Film „Kannenpflanze”
(siehe Mediothek) gezeigt werden.
Stunde 6
Verschiedene Einrichtungen, ein Ziel
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Material
Verlauf
M 8-M 9
M 11
Im Material M 8 stellen die Lernenden die Fangeinrichtungen der untersuchten Pflanzen einander gegenüber. Als einheitlicher Zweck wird die
Sicherstellung des Stickstoffbedarfs der Pflanzen erarbeitet. Nachdem
die Schülerinnen und Schüler Anweisungen für eine Zimmerkultur von
Sonnentau und Venusfliegenfalle erhalten haben (M 9), überprüfen sie ihr
Wissen an dem Rätsel M 10.
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Pflanzen, die sich Tiere fangen
Materialübersicht
M 1 (Ab)
So ernährt sich eine grüne Pflanze
M 2 (Ab)
Was nützen der Pflanze die „Tauperlen”? Für
jede Arbeitsgruppe werden benötigt:

1 Sonnentau-Pflanze im Topf  eine lebende und eine
getötete Stechmücke oder Ameise
 1 Federpinzette  1 Stückchen Fleisch, Käse und gekochtes Ei
 1 Streifen Filtrierpapier  1 Stückchen Kunststoff und Streichholz
 farbige Klebepunkte
M 3 (Ab)
Ihm geht so manches Insekt auf den Leim
M 4 (Ab)
So verdaut Sonnentau kleine Tiere
 gegebenenfalls der FWU-Film Nr. 36 0168 (Sonnentau und Fettkraut)
M 5 (Ab)
Eine Pflanze mit Klappfallen
Für jede Arbeitsgruppe werden benötigt:
 1 Venusfliegenfalle im Topf  1 Federpinzette
 1 Zahnstocher  eine Stubenfliege oder ein ähnlich großer Käfer
 1 Präpariernadel
M 6 (Ab)
In den Fängen der Venusfliegenfalle
 gegebenenfalls der FWU-Film Nr. 36 0169 (Wasserschlauch und Venusfliegenfalle)
M 7 (Ab)
In einer tückischen Fallgrube ertränkt Für
jede Arbeitsgruppe werden benötigt:
 1 Kannenpflanze im Topf  1 kleines Becherglas
 1 Rasierklinge  eine Stubenfliege oder ein ähnlich großer Käfer
 gegebenenfalls der FWU-Film Nr. 36 0170 (Kannenpflanze)
M 8 (Ab)
Verschiedene Einrichtungen, ein Ziel
M 9 (Ab)
Beobachtung in Zimmerkultur
M 10 (Ab) Rätsel rund um fleischfressende Pflanzen
M 11 (Fo)
Die bunte Vielfalt fleischfressender Pflanzen
Die Erläuterungen und Lösungen finden Sie ab Seite 19.
Sämtliche Fotos in diesem Beitrag stammen - falls nicht anders vermerkt - von Klaus Brauner.
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