Kapitel 3 Systematik

Systematik
3. Systematik (Ordnung des Lebens)
3.1. Die 5 Reiche der Lebewesen
Lebewesen gibt es auf dieser Welt seit etwa 3.5 Milliarden Jahren, im Verlaufe der Zeit ist
eine ungeheure Formenvielfalt entstanden. Heute kennen wir zirka 1.5 Millionen Arten.
Diese Vielfalt versuchte mal bereits sehr früh zu ordnen und zu beschreiben. So entstand
die Systematik als Teilgebiet der Biologie. Die Grundlagen für das heute gültige
Ordnungssystem legte Carl von Linné (1707-1778).
Ursprünglich wurde nur zwischen Tier und Pflanzen unterschieden. Whittaker (1969) war
der Begründer der 5 Reiche. Die Lebewesen teilte er in die folgenden 5 Reiche:
Prokaryoten, Einzeller, Pilze, Pflanzen und Tiere ein.
Beispiel für die Kategorisierung am Beispiel des Hundes
Reich
Stamm
Unterstamm
Klasse
Ordnung
Familie
Gattung
Art
Tier
Chordatier
Wirbeltier
Säugetier
Raubtier
Hundeartige
Hund
Haushund
Bei den Tieren nennt man die zusammengefassten Klassen Stämme, bei den Pflanzen
werden sie Abteilungen genannt.
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3.1.1. Die 5 Reiche
a) Das Reich der zellkernlosen Einzeller (Prokaryota)
In diesem Reich sind die Lebewesen ohne echten Zellkern eingeteilt. Das Erbmaterial
liegt bei ihnen frei im Plasma in Form eines ringförmigen DNA – Strangs. Die
zellkernlosen Einzeller sind sehr klein, ihre Zellgrösse liegt bei 0.5 bis 10µm. Diese
Lebewesen leben im Wasser oder in der Körperflüssigkeit anderer Lebewesen. Die beiden
wichtigsten Stämme sind der Stamm der echten Bakterien und der Stamm der Blaualgen
(heute auch Cyanobakterien genannt).
Reich
Zellkernlose Einzeller (ca. 3600 Arten)
Stamm
Echte Bakterien
Bakterien machen keine Fotosynthese.
Sie müssen daher wie auch Tiere Nahrung
aufnehmen. Sie können sich bei günstigen
Bedingungen sehr rasch durch Zweiteilung
vermehren, auch eine sexuelle
Fortpflanzung ist bei ihnen möglich.
Bakterien sind oft auch Krankheitserreger,
es gibt aber auch lebenswichtige Bakterien
(etwa die Gärungsbakterien).
Blaualgen (Cyanobakterien)
Blaualgen können Fotosynthese machen,
wie viele Pflanzen auch. Sie kommen daher
ohne Nahrung aus.
Die Blaualgen haben sich vor langer Zeit
auf der Erde entwickelt.
Echte Bakterien
keine Fotosynthese
Blaualgen
Fotosynthese
Zellkernlose Einzeller
b) Das Reich der zellkernhaltigen Einzeller (Eukaryota)
Einzellige Lebewesen, welche in der Zelle einen Zellkern enthalten, werden dem Reich
der Einzeller mit Zellkern zugeordnet den sogenannten Eukaryoten. Diese Lebewesen
vermehren sich meist durch die Zweiteilung (ungeschlechtlich) oder auch durch die
geschlechtliche Fortpflanzung. Einzeller mit Chlorophyll können Fotosynthese betreiben
und werden im Stamm der pflanzlichen Einzeller zusammengefasst. Die tierischen
Einzeller haben kein Chlorophyll und können keine Fotosynthese betreiben.
Reich
Zellkernhaltige Einzeller (ca. 20 000 Arten)
Stamm
Tierische Einzeller
Tierische Einzeller kommen überall vor,
auch in nährstoffreichen Flüssigkeiten. Oft
sind sie aber auch Krankheitserreger (Bsp.
Malariaerreger, Schlafkrankheit ...)
Pflanzliche Einzeller
Pflanzliche Einzeller haben Chlorophyll und
können Fotosynthese betreiben.
Einige Formen haben die das Chlorophyll
wieder verloren haben, diese verhalten
sich danach wie tierische Einzeller. Darum
werden diese Einzeller als die
gemeinsamen Vorfahren der Pflanzen und
Tiere betrachtet.
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c) Das Reich der Pilze
Pilze gehören zu den vielzelligen Lebewesen. Der Körper besteht aus Zellfäden (sog.
Hyphen), dieses Fadengeflecht kann auch den Boden durchziehen. Den Pilzen fehlt das
Chlorophyll, sie können sich daher nicht autotroph ernähren, sondern sind ohne
Ausnahme auf organische Stoffe angewiesen. Neben vielen schädlichen Pilzen an
Kulturpflanzen gibt es auch nützliche Pilze wie etwa der Hefepilz oder der Schimmelpilz
als Heilmittelerzeuger (Penizillin).Wichtig sind auch die Ständer- und Hutpilze in den
Wäldern für die Gesundheit der Bäume.
d) Das Reich der Pflanzen
Alle Pflanzen sind mehrzellig und verfügen über Zellen, die von festen Zellwänden
umgeben sind. Das Merkmal der Pflanzen ist, dass sie mithilfe des Chloropylls
Lichtenergie zur Herstellung von Zucker aus Kohlendioxid nutzen können. Die Pflanzen
leben autotroph.
Das Pflanzenreich wird in 5 grosse Stämme (Abteilungen) unterteilt.
e) Das Reich der Tiere
Tiere sind vielzellige, heterotrophe Organismen, deren Zellen keine Zellwand und keine
Plastiden enthalten. Zum Teil sind die Zellen stark ausdifferenziert und spezialisiert, das
Gewebe und die Organe sind meist frei beweglich.
Das Reich der Tiere wird in 9 grössere und kleinere Stämme unterteilt (vgl. separates
Blatt).
3.2. Autotrophie / Heterotrophie
Autotrophie (altgr. autotroph – wörtlich: „sich selbst ernährend“ von autos – „selbst“,
trophe – „Ernährung“) ist die Fähigkeit von Lebewesen die Baustoffe sowie die
organischen Reservestoffe ausschliesslich aus anorganischen Stoffen aufzubauen. Hierzu
sind vor allem die Pflanzen befähigt, welche die Fotosynthese betreiben.
Heterotrophie ist das Gegenteil der Autotrophie. Heterotrophe Lebewesen verwenden
organische Verbindungen zum Aufbau der Baustoffe. Tiere, Pilze, sowie die meisten
zellkernlosen Einzeller sind heterotroph.
Systematik
Arbeitsauftrag zu den fünf Reichen
Aufgabe 1
Sie wissen was die Begriffe autotroph und heterotroph bedeuten. Erstellen Sie eine
Tabelle, in welcher Sie die 5 Reiche diesen beiden Begriffen zuordnen. (Achtung: Die
untenstehende Tabelle dient Ihnen als Hilfe, Sie muss vielleicht noch durch Sie erweitert
werden).
autotroph
Einzellig
Mehrzellig
heterotroph
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3.3. Die 9 grossen Stämme des Tierreiches
Systematik
Systematik
Arbeitsauftrag zu den Stämmen des Tierreiches
1. Lesen Sie das Blatt mit den 9 Stämmen des Tierreiches durch.
2. Gehen Sie mit einer Partnerin zusammen.
3. Im Zimmer stehen Tiere aus allen 9 Stämmen. Sie sind angeschrieben. Welches
Tier gehört in welchen Stamm
4. Beschreiben Sie zwei weitere Arten zu jedem Stamm.
Stamm
Tierart(en) im Zimmer
Zwei weitere Arten
Schwamm
Hohltiere
Plattwürmer
Schlauchwürmer
Weichtiere
Ringelwürmer
Gliedertiere
Stachelhäuter
Chordatiere
5. Suchen Sie Gemeinsamkeiten bei diesen Tieren. Was haben alle Schwämme
gemeinsam etc.
Stamm
Schwamm
Gemeinsamkeiten
Hohltiere
Plattwürmer
Schlauchwürmer
Weichtiere
Ringelwürmer
Gliedertiere
Stachelhäuter
Chordatiere
6.
7.
8.
9.
Welche Tiere haben ein Skelett?
Wo lebt das Tier (Wasser, Land).
Die Tiere welcher Stämme sind erdgeschichtlich alt? Sehen Sie eine Entwicklung?
Verstehen Sie den Begriff Chordatiere?
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3.4. Die grossen Abteilungen des Pflanzenreiches
Das Pflanzenreich kann wie das Tierreich in mehrere grosse Abteilungen (Stämme)
unterteilt werden.
a) Moose
Moose sind vielzellige Landpflanzen. Der Körper der Moose ist in Stengel und Blätter
gegliedert. Wurzeln sind keine vorhanden. Die Wasseraufnahme findet über die gesamte
Oberfläche statt. Sie können Wasser durch quellen speichern und sind so relativ
unabhängig. Die oft dicken Moospolster schützen den Boden vor der Erosion. Moose
findet man an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit und meist feuchtem Boden. Die
Fortpflanzung der Moose erfolgt über Sporen.
b) Farnpflanze
Farnpflanzen besitzen Wurzeln und einen Spross mit Leitgefässen mit Blättern. Durch die
Wasserleitgefässe kann das Wasser auch in hochaufragende Pflanzenteile gelangen. Die
Farne sind somit nicht so fest an feuchte Standorte gebunden wie die Moose, aber auch
sie überleben nicht an ganz trockenen Standorten. Ihr Verdunstungsschutz an der
Oberfläche der Blätter ist ungenügend. Die Farnpflanze macht Fotosynthese und
vermehrt sich durch Sporen.
c) Blütenpflanzen
Die Blütenpflanzen sind die höchstentwickelte Abteilung des Pflanzenreiches. Wie bei den
Farnen ist ihr Körper in Wurzeln, Stengel, und Blätter gegliedert. Sie bilden zusätzlich zu
der geschlechtlichen Fortpflanzung Blüten.
Die meisten sind durch eine wasserundurchlässige Wachsschicht auf der Blattoberfläche
vor unkontrolliertem Wasserverlust geschützt, sie überleben daher an trockenen
Standorten.
Arbeitsauftrag zu den Pflanzenstämmen
Lesen Sie das Blatt „Die grossen Stämme des Pflanzenreiches“ durch.
1. Was ist der Unterschied zwischen Abteilung und Stamm?
2. Stellen Sie die wichtigsten Eigenschaften der Abteilungen zusammen.
Abteilung
Moose
Eigenschaft
Farne
Blütenpflanzen
3. Beschreiben Sie die Entwicklung bei den Pflanzen. Was sind die wichtigsten
Anpassungen, dass Pflanzen an Land überleben können?
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3.5 Das binäre Namenssystem der Systematik
Das System der Binomen ist auf den schwedische Botaniker Carl von Linné (für Botanik
1753 und für Zoologie 1758) zurückzuführen.
Das Binomen setzt sich zusammen aus dem Namen der Gattung, der stets als Substantiv
mit einem Grossbuchstaben beginnt, und einem heute immer kleingeschriebenen Wort,
häufig ein Adjektiv, welches in Kombination mit der Gattung die Art charakterisiert. Jede
solche Kombination darf nur einmal - also nur für eine Art - vergeben werden.
Gattungsname und Artnamen entstammen gewöhnlich der lateinischen oder griechischen
Sprache. Nicht-lateinische Namen werden latinisiert.
Beispiel für ein Binomen:
Die wissenschaftliche Bezeichnung für den Wolf setzt sich aus den lateinischen
Bezeichnungen canis (Hund) und lupus (Wolf) zusammen und lautet vollständig Canis
lupus. Tritt noch ein drittes Namenselement hinzu, um die Unterart zu benennen,
erweitert sich das Binomen zum Trinomen. Der Name Canis lupus albus beispielsweise
bezeichnet den Polar- oder Tundrawolf.
Arbeitsauftrag zum binären Namenssystem
1. Wie könnte der Namen von einem Haushund sein (wörtlich Familienhund)?
2. Der Goldschakal ist ein Tier der Gattung Hundeartige (Canis) aber eine andere
Art. Erfinden Sie einen Namen für den Goldschakal.