Insekten und Wirbeltiere im Vergleich
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Biologie 29.11.2014 Biologie Inhaltsverzeichnis Informationen ......................................................................................................................................... 1 Rund- & Schwänzeltanz ........................................................................................................................... 2 Stachel der Insekten ................................................................................................................................ 2 Lernkontrolle ....................................................................................................................................... 2 Wildbienen .............................................................................................................................................. 2 Was ist eine Wildbiene? ...................................................................................................................... 2 Systematik (Reich – Stamm- Klasse – Ordnung – Familie – Gattung – Art) ........................................ 3 Lebensweise ........................................................................................................................................ 3 Nestbau ............................................................................................................................................... 3 Bau von Nisthilfen ............................................................................................................................... 3 Organsysteme.......................................................................................................................................... 3 Insekten und Wirbeltiere im Vergleich ................................................................................................... 4 Verdauung ........................................................................................................................................... 4 Blut der Insekten ................................................................................................................................. 4 Nervensystem...................................................................................................................................... 4 Atmung ................................................................................................................................................ 5 Die rote Waldameise ............................................................................................................................... 5 Glossar ..................................................................................................................................................... 6 Informationen In dieser Zusammenfassung stehen die Infos ganz am Anfang. Ich wusste nicht mehr genau was wir alles für die Prüfung lernen müssen, also habe ich die Zusammenfassung über alles Neue geschrieben. Falls das nicht richtig ist, was es sehr wahrscheinlich nicht ist, informiert mich irgendwie darüber. Ich werde es dann allen mitteilen und es in der Zusammenfassung korrigieren. Informieren über: WhatsApp oder Mail ([email protected]). Und entschuldigt bitte das Durcheinander im Text über die Ameisen. Ich habe den Text in falscher Reihenfolge gelesen. Trotzdem sind meiner Meinung nach alle wichtigen Infos dabei. Trotzdem gilt: Alles selber mindestens einmal durchlesen (nicht überfliegen :P) Dann noch das übliche: Bei Fehlern, etc. auch eine Information über WhatsApp oder Mail. Jetzt viel Spass beim Lernen. 1 © Janick C. Lehmann Biologie 29.11.2014 Rund- & Schwänzeltanz Welche Info Art der Futterquelle Distanz Ergiebigkeit Qualität Richtung Rundtanz Schwänzeltanz Riechen mit Fühlern am Hinterleib Wird nicht angegeben. Tanzgeschwindigkeit: Schnell: nahe Langsam: weit weg Anzahl der Tänze: Mehr Tänze: Gute Ergiebigkeit Wenig Tänze: Schlechtere Ergiebigkeit Gegenseitige Fütterung gibt die Qualität bekannt. Wird nicht angegeben. Winkel zwischen Schwerkraftachse und Schwänzelstrecke = Winkel zwischen Sonnenstand und Futterquelle. Stachel der Insekten Lernkontrolle 1.) Sind Hornissen gefährliche Insektenmonster? a. Nein, sie brauchen ihren Stachel nur zur Verteidigung. 2.) Welches ist der ursprüngliche Nistort für Wespen und Hornissen? a. Hohle Baumstämme 3.) Wer hat das Papier erfunden? a. Die Wespen und Hornissen (Holz – Speichel Gemisch) 4.) Wovon leben Larven und Königinnen, wovon Arbeiterinnen? a. Larven & Königinnen: Eiweiss; Arbeiterinnen: Zuckersaft. 5.) Wozu dient der Wespenstachel? a. Als Waffe und zur Verteidigung 6.) Wer richtet den Hornissen- und Wespenstaat ein? a. Die Königin 7.) Wie alt werden Hornissen und Wespen in der Regel? a. Ca. 1 Jahr, eher weniger (Herbst bis Herbst). 8.) Welches ist das beste Verhalten bei Begegnungen mit Hornissen und Wespen? a. Ruhig bleiben und keine Panik. Nicht provozieren. Wildbienen Weltweit gibt es etwa 20000 – 30000 Bienenarten, in der Schweiz ca. 600. Was ist eine Wildbiene? Die Honigbiene zählt, weil sie nicht mehr wild vorkommt sondern von Menschen gezüchtet und genutzt wird, zu den Nutztieren. Unter den Bienen gibt es eine grosse Farben- und Formenvielfalt. Grosse und kleine, behaarte und unbehaarte, schwarze, rotgefärbte, etc. Manchmal erkennt man Bienen auf den ersten Blick nicht. Schmuckbienen, Kegelbienen, Wollbienen und Zottelbienen sind z.B. Wildbienenarten. 2 © Janick C. Lehmann Biologie 29.11.2014 Systematik (Reich – Stamm- Klasse – Ordnung – Familie – Gattung – Art) Bienen, Hummeln, Wespen, Ameisen, u.a. gehören zur Ordnung der Hautflügler. Hummeln gehören zur Familie der Bienen aber zur Gattung Hummeln. Die Honigbiene ist eigentlich eine Gattung der Familie der Bienen. Wespen bilden eine eigene Familie. Hornissen gehören zur Familie der Faltenwespen und zur Unterfamilie Echte Wespen. Wildbienen sind friedlicher als Wespen und Honigbienen und greifen Menschen auch in nächster Nähe ihrer Nester nicht an. Lebensweise Die meisten Wildbienen leben einsam und heissen darum Solitärbienen. Sie machen also keinen Sozialstaat wie Honigbienen. Zwischen der solitären und sozialen Lebensweise der Honigbienen gibt es auch alle möglichen Übergänge. Ein Beispiel sind Hummeln. Sie leben in grösseren und kleineren Gesellschaften, die aber jeden Herbst zugrunde gehen. Die Königinnen überleben und bilden im nächsten Frühling in einer solitären Phase ein neues Volk. Die Königinnen der Honigbiene wären dazu nicht in der Lage. Ohne ihr Volk kann sie nicht überleben. Die solitär lebenden Wildbienenweibchen bauen ohne Mithilfe in vorhandene oder selber erschaffene Hohlräume Nester und legen darin Brutzellen an. Jede Zelle erhält einen Nahrungsvorrat (Nektar und Pollen) bevor das Ei darin darauf abgelegt wird. Die Larve verschlingt diesen Vorrat im Laufe ihrer Entwicklung. Am Ende der Fortpflanzungssaison sterben die meisten Wildbienenmütter und nur die Nachkommen überleben den Winter entweder als Ruhelarve oder Puppe in der Brutzelle und setzen die Entwicklung erst im Frühling fort. Solitärbienen legen keinen Wintervorrat an. Im frühen Frühjahr schlüpfen zuerst die Männchen.Das Männchen erkennt das Weibchen erst von ganz nahe und oft nur wegen Duftstoffen. Darum versuchen Drohnen manchmal auch alles was einem Weibchen ähnlich sieht zu begatten. Begattungsorte sind Nistplätze oder bei Wildbienen, die sich auf eine Pflanzenfamilie spezialisiert haben, Orte wo diese Futterpflanze wachsen. Nach der Paarung beginnt das Weibchen mit dem Bau der Zellen in die, die Eier abgelegt werden. Im Herbst werden dann die Männchen zuvorderst deponiert damit sie den Ausgang schneller finden. Nestbau Wildbienen sind auf unterschiedliche Kleinstrukturen, etc. angewiesen. Bodennistende z.B. brauchen offene, sandige und gut besonnte Bodenstellen um Gänge zu graben. Andere nisten in Käfergängen, hohlen Pflanzenstängeln, Felsspalten, Pflanzengallen oder leeren Schneckenhäusern. Wieder andere bauen Nester aus Pflanzenharz oder mineralisiertem Mörtel. Bau von Nisthilfen Wildbienen die in Hohlräumen nisten sind am einfachsten anzulocken mit z.B. Strohhalmen, Nisthölzer, etc. Steilwandbienen mögen Kisten mit Lehm und Löss und durch Aufschüttung von Sand werden Bodennistende Bienen angelockt. Bestimmte Wildbienen ernähren sich oft nur von einer bestimmten Pflanzenart. Organsysteme Siehe Heft „Organsysteme“ 3 © Janick C. Lehmann Biologie 29.11.2014 Insekten und Wirbeltiere im Vergleich Funktionen des Skeletts (Wirbeltier und Insekt): Schutz (z.B. der Organe), Gestalt- und Formbildung, Festigkeit, Ansatzstelle für Gelenke. Skelettsubstanz Lage das Skeletts Gelenkaufbau Veränderung bei Wachstum oder Verwandlung in Puppe Insekt Protein, Chitin Aussenskelett Dünne Chitinhäute verbinden Körperabschnitte beweglich, innerhalb des Chitinskeletts befindet sich die Muskulatur Bei Körperwachstum Dehnung des frischen Chitinskeletts, bei weiterem Wachstum Häutung Wirbeltier Calcium, Knochenleim Innenskelett Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder bilden ein Gelenk. Längen- oder Dickenwachstum zusammen mit Körperwachstum. Welche Unterschiede gibt es im Körperbau von Insekten und Wirbeltieren? Das Wirbeltier besitzt eine Wirbelsäule und eine Lunge (anstatt Tracheen). Zudem besitzt das Wirbeltier Blutgefässe (kein offener Blutkreislauf). Unterschiede/Gemeinsamkeiten im Blutkreislauf? Herzart Blutgefässe/Kapillaren Lage Flüssigkeitsstrom Insekt Röhrenherz Kaum/Nein Rücken Gerichtet Wirbeltier Kammerherz Ja/Ja Brust Gerichtet Verdauung Gleich wie beim Menschen. Gelangt durch den Mund in den Darm. Durch die Darmwand werden Nährstoffe ins Blut gegeben und zum Verbraucher transportiert. Blut der Insekten Hauptfunktionen bei den Säugetieren: Transport von CO2 und O2, Transport von Nährstoffen, Wärmetransport, Wundheilung. Farbloses Blut der Insekten kann vermutlich kein Sauerstoff transportieren. Tracheen verteilen Sauerstoff im Körper. Das Tracheensystem durchzieht von den Stigmen her den ganzen Körper. Nervensystem Funktionen: Leitung von Informationen (= elektrische Signale) von den Sinnesorganen zum Gehirn und von da zu Muskeln. Das zentrale Nervensystem besteht (anatomisch) aus dem Gehirn und dem Rückenmark. Das Insekt besitzt ein sog. Strickleiternervensystem. Es besteht aus Ganglien in jedem Segment und der Grossteil des Nervensystems liegt im Bauch. Schutz: Bei Wirbeltieren die Wirbelsäule und der Schädel, beim Insekt das Aussenskelett. 4 © Janick C. Lehmann Biologie 29.11.2014 Atmung Aktivität des Gasaustausches Organe des Gasaustausches Wie funktioniert der Austausch Insekt Passiv durch Diffusion (siehe Chemie). Muskelbewegungen können Tracheen zusammenpressen und Luft rausdrücken. Tracheen = Kanalröhren aus Chitin. Gehören zum Aussenskelett Die roten Blutkörperchen nehmen Sauerstoff auf und werden durch Herzschläge durch Blutgefässe gepumpt und verteilt. Wirbeltier Aktiv Lungen, Blutgefässe Die Hauptäste der Tracheen münden über paarige Atemöffnungen = Stigmen. Stigmen befinden sich paarig am Brustkorb (Thorax) und Hinterleib (Abdomen). Verschliessbar um zu verhindern das Schmutz oder Parasiten eindringen. Durch Chtitinspirale verstärkt. Die rote Waldameise Benutzten festgelegte Verkehrswege deren Verkehrsdichte an stark befahrene Autobahnen erinnert. Die Ameisen verwenden viel Zeit sich zu putzen, vor allem ihre Fühler (auch Antennen). Sie sind das wichtigste Sinnesorgan und dient dem Riechen und Tasten. Zur Reinigung benutzen sie einen Minikamm am Schienbein ihrer Hinterbeine. Damit bürsten sie ihre Fühler frei von Unerwünschtem. Ohne/Ohne sauber Fühler wird eine Ameise früher oder später sterben. Nach einigen Jahren ist ein Ameisenhaufen ca. 80cm hoch und beherbergt mehrere Millionen Ameisen. Alle Ameisen im Umkreis eines Haufen sind Arbeiterinnen die für Nestbau und Schutz sowie für Futtersuche verantwortlich sind. Arbeiterinnen sind jedoch unfruchtbar. Die meisten Königinnen und ihre Eier findet man in einem hohlen Baumstumpf. Darunter, unter der Erde, Gänge und Kammern die über die die äusseren Nestgrenzen hinausgehen. Auch hier gibt es Eier die von Ammen bewacht werden. Der sichtbare Teil des Nestes ist mit einer mehrere Zentimeter dicken, wasserdichten Schicht abgedeckt. Die Nestmitte aus Reisig ist in kleine Zimmer unterteilt in denen die Puppenkokons sind. Auch hier achten Ammen darauf, dass die Bedingungen immer optimal sind. Die Aussenseite wird von Abfall und fremden Gegenständen freigehalten. Die Arbeiterinnen finden den Weg nur durch Duftmarkierungen wieder. In regelmässigen Abständen deponieren Sammlerinnen winzige Tröpfchen einer chemischen Substanz (= Duftmarke). Im Frühling sieht man grössere Ameisen mit Flügeln. Das sind Männchen oder zukünftige Königinnen. Besonders an heissen und gewittrigen Sommertagen starten Männchen und junge Königinnen zu ihrem Hochzeitsflug. Nachdem sie sich in der Luft gefunden haben findet die Paarung am Boden statt und anschliessen sterben die Männchen und die jungen Königinnen verlieren ihre Flügel und wählen als Behausung eine Nachbarkolonie. In der nehmen sie widerrechtlich den Platz der Königin ein. Es kann auch sein das die Königinnen wieder in den Staat zurückkommen von dem sie losgeflogen sind. Sie legt dann Eier aus denen die Larven schlüpfen, die sich bis zur Verpuppung dreimal Häuten und dann als erwachsenes Tier aus den Kokons schlüpfen. 5 © Janick C. Lehmann Biologie 29.11.2014 Die Königin legt verschiedene Eier. Im Frühjahr besonders grosse. Sind diese befruchtet entstehen daraus später junge Königinnen, wenn nicht dann werden Männchen daraus. Im Sommer legt sie dann viele kleine aus denen die zahlreichen Arbeiterinnen schlüpfen. Erwachen die Ameisen aus ihrer Winterstarre nehmen sie erst ein Sonnenbad. Dann schwärmen die ältesten Arbeiterinnen aus um Baumaterialien zu suchen. Eine Ameise kann das 60fache ihres Gewichtes transportieren. Sollte es trotzdem nicht möglich sein das gefundene Material zum Nest zu bringen kommen Kolleginnen zur Hilfe. Im Sommer sind Hunderte Individuen damit beschäftigt Baumaterialien wie z.B. Tannen- und Kiefernadeln oder Reisig zum Nest zu transportieren. Dieses Volk muss sich auch ernähren. Darum gehen Ameisen jagen. Die Beute wird dann getötet oder Betäubt zum Nest getragen. Die Ameisen aber ernähren sich nicht vom Eiweiss sondern von Pflanzensamen oder vom Honigtau (ca. 60% der Ameisennahrung) der Blattläuse. Dieser Honigtau wird dann im Nest untereinander verteilt. So haben alle etwas davon. Um Angreifer vom Nest fernzuhalten sind am Eingang Wächter positioniert die die Identität durch Geruch überprüfen. Fremdlinge werden sofort angegriffen, getötet und vom Nest wegtransportiert. Die Giftdrüse sitzt im Hinterleib. Bei einer Attacke wird der Hinterleib dem Angreifer entgegengestreckt und Gift herausgespritzt. Die Ameisen stellen ein Modell einer Lebensgemeinschaft dar. Es herrscht eine Hierarchie, sie kommunizieren miteinander, teilen die Arbeit auf, helfen sich, teilen das Essen, verteidigen ihr Nest und das für das Allgemeinwohl. Sie sind Jäger und Vegetarier können aber auch Opfer anderer Tiere sein. Der Hauptfeind ist aber der Mensch. Er schädigt durch Pestizide und unüberlegtes zerstören der Nester. Dabei spielen die Ameisen eine wichtige Rolle im natürlichen Gleichgewicht der Wälder, denn sie vernichten Schädlinge und tragen zur Gesundheit der Wälder bei. Glossar Siehe Bioheft. 6 © Janick C. Lehmann
