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NATURA 1
Biologie für Gymnasien
Katharina Baack
Claudia Dreher
Alexander Maier
Hans-Jürgen Seitz
Lösungen
Baden-Württemberg
Ernst Klett Verlag
Stuttgart Leipzig
Die Kennzeichen aller Lebewesen (Seite 8/9)
$ 1 Zeige am Beispiel der Sonnenblume, dass alle Pflanzen Kennzeichen der Lebewesen aufweisen.
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Reizbarkeit: Sonnenblumen richten ihren Blütenstand nach dem Sonnenstand aus (Name!).
Bewegung: Eine Sonnenblume schließt bei Dunkelheit ihre Blüte.
Fortpflanzung und Entwicklung: Aus Sonnenblumenkernen wachsen neue Sonnenblumen.
Stoffwechsel: Sonnenblumenkerne sind weiß, die Pflanze ist grün. Die Sonnenblume kann Stoffe umbauen.
Wachstum: Sonnenblumen wachsen zu sehr hohen Pflanzen heran.
2 Erläutere am Beispiel eines Autos, dass etwas nur dann lebendig ist, wenn es alle Kennzeichen der Lebewesen gleichzeitig
zeigt.
Bis auf Bewegung zeigt ein Auto kein Kennzeichen von Lebewesen. Es ist also nicht lebendig.
Methode: Beobachten und beschreiben (Seite 10/11)
1 Beobachte Verhaltensweisen von Haustieren (Wie verhält sich mein Hamster beim Fressen? Wie reagiert er auf Veränderungen in seinem Käfig?). Erstelle ein Beobachtungs­protokoll.
individuelle Lösung. Das Beobachtungsprotokoll sollte alle geforderten Kriterien erfüllen.
Methode: Biologische Modelle und Modellbau (Seite 16/17)
1 Im Biologieunterricht werden häufig Modelle eingesetzt. In der Biologiesammlung kannst du viele Modelle entdecken. Nenne
unterschiedliche Struktur- und Funktionsmodelle zum Beispiel von Pflanzen, Tieren und dem Menschen.
Strukturmodell: z. B. Torso, Skelett- sowie Organmodelle von Tieren und Menschen
Funktionsmodell: Gelenke, Donder’sche Glocke (Atmung)
2 Beschreibe Aufgaben und Unterschiede von Struktur- und Funktionsmodellen.
Strukturmodell: möglichst originalgetreue Darstellung der Baumerkmale
Funktionsmodell: Modell veranschaulicht einen biologischen Prozess und ermöglicht dessen Analyse.
3 Baue selbst ein Funktionsmodell der menschlichen Wirbelsäule aus geeigneten Materialien.
individuelle Lösung
4 Versuche, das Funktionsmodell zu verbiegen. Beschreibe deine Beobachtungen.
individuelle Lösung
5 Erkläre nun anhand des Funktionsmodells, wie die Wirbelsäule stabil und gleichzeitig biegsam sein kann.
individuelle Lösung
6 Erkläre mithilfe der drei Fragen zur Arbeit mit Modellen, was mit diesem Modell dargestellt ist.
1.Welchen Teilen des Originals entsprechen die Teile im Modell?
Holzscheiben = Wirbelkörper; Schaumstoffscheiben = Bandscheiben
2.Findest du eine Entsprechung von Teilen des Modells im Original?
Holzscheiben fest und unflexibel (Stabilität); Schaumstoffscheiben weich und beweglich (Beweglichkeit)
3.Welche Teile des Originals fehlen im Modell?
Es fehlt die anatomisch genaue Wiedergabe. Es fehlt auch der Rückenmarkskanal.
Methode: Informationen suchen und ordnen (Seite 18/19)
1 Starte eine Internetrecherche zum Thema „Der Feuersalamander — eine bedrohte Tierart“. Erkläre deine Vorgehensweise.
individuelle Lösung
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
1
Säugetiere
1. 1 Haustiere — Lösungen
Ein Hund kommt in die Familie (Seite 28/29)
0 1 Beschreibe, welche Bedeutung die in Abb. 2 dargestellte Übung in der Hundeerziehung hat.
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.
Einerseits lernt der Hund beim Kommando „Bei Fuß“ sich dicht an der Seite seines Menschen zu bewegen. Andererseits ist das
Kommando eine Übung zur Festigung der Unterordnung des Tieres, unter der Führung seines Menschen.
2 Manche Hunde fallen dadurch negativ auf, dass sie Fahrradfahrern hinterherjagen. Erläutere, welche Absicht ein Hundehalter
haben könnte, der seinem Hund verschiedene Trainingsaufgaben stellt (Abb. 3).
Intelligente Hunde brauchen mehr Lernmöglichkeiten. Der dargestellte Hund läuft über eine Wippe und in großer Geschwindigkeit
um die aufgestellten Slalomstangen. Damit hat er etwas gelernt, was über das gewöhnliche Lernpensum eines Hundes hinaus‑
geht. Anstelle des Fahrradjagens wird das Lernvermögen für Sportaufgaben genutzt.
3 Dein Freund will sich einen Hund anschaffen. Erkläre ihm mithilfe von Abb. 4, welche zeitliche Belastung damit auf ihn zukommt.
In Abb. 4 werden die Stunden angegeben, die ein Hundehalter im Jahr für die einzelnen Tätigkeiten der Hundepflege aufbringen
muss. Dabei entfällt auf das Spazierengehen beinahe ¾ der aufzubringenden Zeit. Der Tierarztbesuch dagegen beansprucht pro
Jahr nur sehr wenig Zeit.
Der Hund — ein Säugetier (Seite 30/31)
0 1 Fasse die Merkmale von Säugetieren zusammen.
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Säugetiere sind gleichwarm, d. h. ihre Körperwärme ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. Sie haben ein Fell, das sie vor
Wärmeverlust schützt. Säugetiere bringen lebende Junge zur Welt und säugen sie. Die Befruchtung findet im Körperinneren statt.
2 Auch Vögel sind wie Säugetiere gleichwarm. Nenne zwei Unterschiede zwischen Säugetieren und Vögeln.
Vögel sind anders als Säugetiere nicht lebendgebärend, sondern eierlegend. Säugetiere haben ein Fell, Vögel ein Gefieder.
3 Die Eckzähne im Fleischfressergebiss werden auch Fangzähne genannt. Begründe diesen Namen und finde ein Beispiel aus
der Technik, das die Aufgabe dieser Zähne veranschaulicht.
Beim Fangen wird die Beute mit den Eckzähnen festgehalten, das könnte der Grund für den Namen sein. Das Festhalten wird z. B.
durch den Greifer eines Schrottbaggers veranschaulicht.
Der Wolf — Vorfahr des Haushundes (Seite 32/33)
0 1 Beschreibe zwei Beispiele für wölfisches Verhalten bei Haushunden.
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Die Verteidigung des eigenen Wohnorts entspricht der Revierverteidigung des Wolfs. Der erhobene Schwanz der Haushunde ent‑
spricht der Imponierhaltung des Wolfes und wird genauso verwendet.
2 Die Verständigung der Rudelmitglieder erfolgt u. a. durch die Schwanzstellung (Abb. 2). Beschreibe die Bedeutung dieser
Verständigung.
Durch diese Verständigung wird die Verletzungsgefahr geringer, die Rudelmitglieder vergeuden weniger Energie durch Kampf und
können diese stattdessen für den Nahrungserwerb und die Jungenaufzucht einsetzen.
3 Vergleiche das Verhalten des Hütehundes in Abb. 3 mit dem der Wölfe bei der Rudeljagd (Abb. 4).
Der Hütehund zeigt beim Einfangen des ausgebrochenen Schafes aus der Herde ein Verhalten, das dem Jagdverhalten des Wolfes
ähnelt. Anders als der Wolf tötet er das Schaf anschließend nicht, sondern kehrt zu seinem Schäfer zurück.
4 Erkläre, warum die frühen Hundezüchter nicht die ranghöchsten Wölfe, sondern rang­niedere Tiere zur Zucht genommen
haben.
Der Haushund muss in der Rangordnung unter dem Menschen stehen. Diese Stellung wurde von rangniederen Tieren eher an‑
genommen. Aus diesem Grund ging die Züchtung des Haushundes auch von rangniederen Tieren aus.
Der Wolf — ein leistungsfähiges Wirbeltier (Seite 34/35)
$ 1 Beschreibe den Weg des eingeatmeten Sauerstoffs bis zu den Muskeln.
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Die Luft strömt durch das Maul oder die Nase in den Rachenraum. Von dort strömt sie weiter durch die Luftröhre in die Lunge.
Durch die Wände der Lungenbläschen und der Kapillaren gelangt der Sauerstoff ins Blut. Mit dem Blut wird der Sauerstoff zu den
Muskeln transportiert.
2 Erkläre, welchen Vorteil es hat, dass die Blutgefäße in Organen und Muskeln sehr klein und stark verästelt sind.
Durch die starke Verästelung der kleinen Blutgefäße wird die Oberfläche stark vergrößert. Die Austauschfläche zwischen den
Blutgefäßen und den Organen wird erhöht. So können die vom Blut transportierten Stoffe leichter in die Organe und Muskeln
bzw. aus ihnen ins Blut gelangen.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
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3 Wenn der Wolf schnell rennt, atmet er nicht nur heftiger, sein Herz schlägt auch schneller. Erkläre.
Durch das Blut wird der eingeatmete Sauerstoff von der Lunge zu den Muskeln transportiert. Beim schnellen Rennen arbeiten die
Muskeln mehr. Dafür benötigen sie mehr Sauerstoff. Dieser wird durch eine verstärkte Atmung bereitgestellt. Durch die Erhöhung
des Herzschlags wird mehr Blut und somit auch mehr Sauerstoff zu den Muskeln gepumpt.
Hundezüchtung (Seite 36)
0 1 Beschreibe die Zuchtgeschichte des Collies anhand von Abb. 1.
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Von der Ausgangsgruppe von Hunden um 1800, die sich durch Größe, Fellbeschaffenheit und allgemeines Aussehen stark unter‑
schied, wurden diejenigen Tiere miteinander verpaart, die eine bestimmte Größe und ein bestimmtes Aussehen hatten. Dabei
wurde in Schritt 1 noch nicht auf Fellbeschaffenheit geachtet. Die langhaarigen, großen und spitzschnauzigen Hunde wurden
in Schritt 2 gezielt ausgewählt und miteinander verpaart, sodass es schließlich zu Hunden kam, die langhaarig und groß waren
sowie eine spitze Schnauze hatten. So konnte der heutige Langhaarcollie entstehen.
2 Erläutere, wie ein Züchter vorgehen müsste, der besonders große Hunde züchten möchte.
Durch die natürliche Variabilität entstehen immer neue Tiere mit leicht veränderten Eigenschaften. Hunde, deren veränderte
Eigenschaften gewünscht sind, kann der Züchter gezielt auswählen und miteinander verpaaren. Durch die Auslese nach der
Körpergröße können schließlich große Hunde entstehen.
3 Rauhaardackel sind kurzbeinige Jagdhunde, die Füchse aus unterirdischen Bauten treiben sollen. Benenne die Zuchtziele.
Zuchtziel: kurzbeinig, glattes kurzes Fell, damit er gut in die Höhle kommt. Weiteres Zuchtziel ist Mut.
Material: Hundeberufe (Seite 37)
0 1 Beschreibe die Tätigkeit des Hundes auf der Abbildung.
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zu Abb. 1: Der Border Collie unterstützt den Schäfer beim Zusammentreiben der Schafe.
zu Abb. 2: Der Schäferhund wird zum Polizeihund ausgebildet. Er übt das Stellen eines Verdächtigen.
zu Abb. 3: Der Golden Retriever ist im Einsatz als Lawinensuchhund.
zu Abb. 4: Der Deutsch Drahthaar holt einen abgeschossenen Vogel aus einem Gewässer und unterstützt so den Jäger.
2 Erläutere, welche der allgemeinen Hundeeigenschaften beim ausgewählten Hund durch Züchtung und Ausbildung gefördert,
welche unterdrückt werden müssen.
Zu Abb. 1: Gefördert: a) lieb zu Menschen, b) Interesse für Schafe muss gefördert werden; Unterdrückt: c) Packen des Tieres,
d) Jagd von Wildtieren
Zu Abb. 2: Gefördert: a) Wachsamkeit, b) Bereitschaft zu beißen, c) Geruchssinn; Unterdrückt: d) Jagdbereitschaft, e) Interesse für
andere Hunde
Zu Abb. 3: Gefördert: a) lieb zu Menschen, b) Geruchssinn; Unterdrückt: c) Misstrauen gegenüber Fremden
Zu Abb. 4: Gefördert: lieb zu Menschen, b) Jagdbereitschaft, c) Geruchssinn; Unterdrückt: d) Jagdbeute selber fressen
3 Finde im Lexikon, Internet o. Ä. weitere Informationen zu der jeweiligen Hunderasse und erstelle einen Steckbrief.
individuelle Lösung
4 Sammle Informationen und Bilder zu anderen Hundeberufen und erstelle daraus einen Kurzvortrag.
individuelle Lösung
Die Katze — ein Schleichjäger (Seite 38/39)
$ 1 Suche Überschriften für die Phasen der Jagd bei der Katze (Abb. 1 und 2). Tausche deine Ergebnisse mit deinem Nachbarn aus.
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Beutetier entdecken — Anschleichen — Lauern mit an den Boden gedrücktem Körper — Angriff — Sprung in einem Bogen —
Erfassen der Beute mit den Krallen — Töten der Beute mit Biss in den Nacken
2 Haushund und Hauskatze haben ein Fleischfressergebiss. Erkläre die Gemeinsamkeiten mithilfe von Abbildungen und Untersuchungen an Schädeln (Biologiesammlung).
Hunde und Katzen sind Fleischfresser. Am Fleischfressergebiss fallen die riesigen Eckzähne, die Fangzähne, auf. Mit ihren dolch‑
artigen Spitzen wird die Beute festgehalten und mit einem schnellen, kräftigen Biss getötet. Die größten Zähne unter den ge‑
zackten Backenzähnen sind die Reißzähne, die mit ihren messerscharfen Kanten wie eine Schere arbeiten. Damit zerteilen Hunde
Fleisch und zerbrechen sogar Knochen. Ohne viel zu kauen werden abgerissene Fleisch- und Knochenstücke verschluckt und von
Verdauungssäften im Magen und Dünndarm zersetzt. Mit den Schneidezähnen können sie feine Fleischreste von den Knochen
abschaben. Die hinteren Backenzähne dienen dazu, Knochen zu zermalmen und auch Pflanzen zu zerquetschen.
3 Sinnesorgane haben eine große Bedeutung für Katzen als Dämmerungsjäger. Erkläre und benutze dazu die Informationen
des Textes.
Katzenaugens sind sehr lichtempfindlich. Bei Dämmerung sind die Pupillen sehr weit geöffnet, sodass viel Licht in das Auge fallen
kann. Zudem wird das Licht im Augenhintergrund reflektiert. Die Katze hat relativ lange Schnurrhaare, die ihr bei der Orientie‑
rung in Gebüschen oder hohem Gras helfen. Die Ohren (Tütenohren) können gezielt nach vorne gedreht werden. Die Ohren sind
sehr empfindlich, sie können leises Fiepen aus großer Entfernung orten.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Fortpflanzung und Entwicklung der Hauskatze (Seite 40)
0 1 Nenne die Merkmale, die Katzen als Säugetiere kennzeichnen.
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Katzen haben ein Fell, sind gleichwarm, gebären lebende Junge und säugen diese.
2 Nenne Tätigkeiten einer Katzenmutter, die zur Brutpflege gehören.
Die Katzenmutter wärmt und leckt ihre unselbstständigen Jungen und hält das Lager sauber.
Extra: Die Katze und ihre Krallen (Seite 41)
1 Beschreibe die Krallenbewegungen der Katze (Abb. 2).
Sind die Krallen eingezogen, werden sie durch das elastische Band zurückgehalten. Der obere Muskel bzw. die daran ansetzende
Sehne ist gespannt, die untere entspannt und die Fingerknochen stehen in gebeugter Haltung. Wird durch das Zusammenziehen
des unteren Muskels die untere Sehne gestreckt, werden auch die Krallen herausgezogen.
2 Erkläre dabei die Aufgaben der Muskeln, der Zehenknochen und der Sehnen und Bänder.
Der obere bzw. der untere Muskel können sich jeweils nur zusammenziehen und damit den anderen Muskel strecken. Die Sehnen
und Bänder liegen an den Knochen an und geben diesen Halt bzw. halten die Kralle in Spannung (Krallenband).
3 Katzen kratzen zum Beispiel an Baumrinden, in Wohnungen an Tapeten und Möbeln, wenn sie keinen Kratzbaum haben.
Erkläre dieses Verhalten.
Katzen schärfen mit diesem Verhalten ihre spitzen Krallen.
Hund und Katze im Vergleich (Seite 42/43)
0 1 Erstelle eine Übersichtstabelle zum Vergleich von Hund und Katze nach folgendem Muster.
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Hund
Katze
Körpermerkmale
Krallen nicht einziehbar, Krallen stumpf
Krallen einziehbar, Krallen scharf
Verständigung
arteigene Körpersprache, Knurren:
Warnung, Schwanzwedeln: Freude,
Aufregung
arteigene Körpersprache, Schnurren: Entspannung, Schwanzwedeln: Anspannung
Zusammenleben mit
Menschen
Unterordnung, hohes Lernpensum, Erziehung möglich, unselbstständig
keine Unterordnung, Lernpensum begrenzt, Erziehung nur begrenzt möglich,
selbstständig
2 Erläutere mithilfe von Abb. 1, warum es zwischen Hunden und Katzen manchmal zu Kämpfen kommt.
Die Verständigung über die Artgrenze misslingt, weil wie im Bild zu sehen, Katze und Hund in einer Bedrohungssituation unterschied‑
liche Signale verwenden. Auf beiden Seiten passen Sender und Empfänger der Signale nicht zueinander. Das führt zur Eskalation
der Lage.
Welches Haustier passt zu mir? (Seite 44)
$ 1 Welches Haustier passt zu mir?“ Triff eine Entscheidung zu dieser Frage und verwende dazu die „Sieben Fragen zur Entschei-
dungsfindung“.
individuelle Lösung
Material: Haustiere — jedes ist anders (Seite 45)
0 1 „Erstelle eine Liste der Ansprüche für eine weitere Art, die für die Haustierhaltung infrage kommt.
$
0
individuelle Lösung, je nach Tierart
2 Stellt euch vor, ihr dürft euch ein Klassentier anschaffen. Führt dafür eine Podiumsdiskussion durch. Dabei werden folgende
Rollen besetzt: zwei Schüler, Lehrer, Hausmeister und eine Person, die die Interessen des Tieres selbst vertritt.
individuelle Lösung
3 Dein Freund möchte sich einen Goldhamster anschaffen. Erläutere, worauf bei der Haltung zu achten ist.
Hamster sind keine Spielgefährten für Kinder, sie haben einen sehr zerbrechlichen Körperbau. Sie sind sehr sauber und benutzen
eine bestimmte Ecke im Käfig, um zu urinieren. Diese Ecke sollte alle 2 bis 3 Tage gereinigt werden. Der gesamte Hamsterkäfig
sollte alle 1 bis 2 Wochen gereinigt werden. Hamster sind im Normalfall Einzeltiere, d. h. man sollte sie nur alleine halten. Hamster
sind nachtaktiv, das bedeutet auch, dass man sie meist nur abends aktiv erlebt.
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1. 2 Nutztiere — Lösungen
Das Hausrind — unser wichtigstes Nutztier (Seite 46/47)
0 1 Nenne Produkte, die Rinder außer Fleisch und Trinkmilch liefern.
Im Text erwähnt werden: Käse, Quark, Joghurt, Butter, Sahne. Weitere Produkte, die z. B. bei einer Befragung der Eltern oder einer
Internetrecherche gefunden werden könnten: Leder, Filz, Dünger, Hornmehl, Knöpfe, Kämme, Wurst, Wursthaut, Fett, Öle, Seife
$
2 Erkläre, warum eine Kuh im Stall Milch gibt, obwohl ihr eigenes Kalb nicht mehr von ihr gesäugt wird.
Durch das tägliche Melken der Kuh tritt für ihren Körper der Effekt auf, der auch beim Saugen eines Kalbes erfolgt: Die Milch
wird dem Euter entnommen. Das ist das Signal für den Körper der Kuh, weitere Milch zu produzieren. Die Melkmaschine ersetzt
sozusagen das Kalb.
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3 Beschreibe die Entwicklung der durchschnittlichen Milchleistung von Kühen in Deutschland (siehe Tabelle).
Von 1990 bis 2010 ist die durchschnittliche jährliche Milchleistung pro Kuh von 4700 Liter auf 7080 Liter angestiegen. Das ist ein
Anstieg um 2380 Liter oder um 50 %. Der Anstieg von 1990 bis 2000 ist mit 1400 Litern Zuwachs viel größer als der von 2000 bis
2010, der nur noch einen Zuwachs von 980 Litern brachte.
.
4 Stelle Vermutungen an, wie die Milchleistung seit 1990 so stark erhöht werden konnte.
Vermutlich gelang aufgrund von besonderen Zuchterfolgen eine solche Steigerung der Milchleistung. Auch neue Erkenntnisse bei
der Ernährung der Rinder könnten eine Rolle spielen.
Rinder sind Pflanzenfresser (Seite 48/49)
0 1 Nenne wichtige Merkmale des Rinder­gebisses (Abb. 3).
Anhand der Abbildung 3: Schneidezähne und Eckzähne nur im Unterkiefer, Lücke zwischen Eckzahn und Backenzähnen, oben und
unten jeweils 6 Backenzähne in einer Kieferhälfte. Anhand des Textes: Im Oberkiefer befindet sich eine Knorpelleiste anstelle der
Schneidezähne.
.
2 Beschreibe den Weg der Nahrung und die Verdauungsvorgänge beim Rind.
Ausrupfen der Grasbüschel mit der Zunge. Abbeißen kürzerer Grashalme mit den Schneidezähnen und der Knorpelleiste. Unzerkautes Herunterschlucken. Durch die Speiseröhre gelangt das Gras in den Pansen. Teilweise gelangt es in den Netzmagen. Netzmagen, Pansen: Bakterien und Einzeller beginnen mit der Verdauung. Netzmagen: Bildung kleiner Nahrungsballen. Hochwürgen
der Nahrungsballen ins Maul. Wiederkäuen im Maul: Zerkleinern der Nahrungsballen mit den Backenzähnen. Erneutes Schlucken
der Nahrung. Blättermagen: Dem Nahrungsbrei wird Wasser entzogen. Labmagen und Dünndarm: Fortsetzung der Verdauung.
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3 Erkläre anhand von Abb. 2, warum die Kauflächen der Backenzähne des Rindes rau bleiben.
Harter Zahnschmelz umgibt das weichere Zahnbein und den weicheren Zahnzement. Dadurch wird die Oberfläche der Backenzähne
ungleichmäßig abgenutzt. Auf diese Weise entsteht eine raue Oberfläche.
Extra: Auerochsen — Vorfahren unserer Hausrinder (Seite 49)
Erkläre den Vorteil des Wiederkäuens für die Auerochsen.
Der Auerochse konnte auf offenem Feld in kurzer Zeit viel Nahrung aufnehmen. Die Verdauung fand dann geschützt im Dickicht
oder Unterholz statt. So war die Zeit, bei der er leicht Beute für seine Fressfeinde war, stark verkürzt.
Das Hausschwein — rasche Fleischproduktion (Seite 50/51)
0 1 Fasse zusammen, wie es zum schnellen Erreichen der Schlachtreife beim Hausschwein kommt.
Das Hausschwein darf immer so viel Nahrung aufnehmen, wie es will. Futter wird unbegrenzt zur Verfügung gestellt. Außerdem
hat es wenig Bewegung, da es in Gruppen in Ställen gehalten wird. Das Futter liefert den Schweinen viel mehr Energie, als sie bei
ihrer Lebensweise verbrauchen.
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2 Erläutere anhand von Abb. 2, warum man das Schwein als Paarhufer und Zehengänger bezeichnet.
Die Schweine gehen auf jeweils zwei Zehen pro Extremität. Diese Zehen sind mit Hufen aus Horn umgeben. Deshalb bezeichnet
man das Schwein als Paarhufer und Zehengänger.
Extra: Biobetriebe (Seite 51)
Schweine in Biobetrieben haben zusätzliche Auslaufflächen und dadurch mehr Bewegung. Erkläre den höheren Verkaufspreis
für Bio-Schweinefleisch im Handel.
Die Bewegungsmöglichkeiten für die Bio-Mastschweine sorgen dafür, dass es länger dauert, bis das Schlachtgewicht erreicht ist.
Pro Jahr kann der Biolandwirt also weniger Schweine verkaufen. Daher ist der Verkaufspreis für das einzelne Schwein höher.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Wildschweine leben im Wald (Seite 52)
. 1 Wildschweine sind „Zerstörer“ und „Gesundheitspolizisten“. Erkläre, was damit gemeint ist.
$
Wildschweine durchwühlen bei der Nahrungssuche mit ihrer Schnauze den Boden. Dabei kommt es auch vor, dass sie ganze Kartoffel- oder Maisfelder zerstören und so die Ernte der Landwirte vernichten. Die Tiere fressen auch Aas. Sie beseitigen somit tote
Tiere, die im Wald oder auf Feldern verendet sind.
2 Das Wildschwein ist der Vorfahr des Hausschweins. Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede.
Gemeinsamkeiten: ausgeprägte Eckzähne, Allesfressergebiss, ähnliche Verhaltensweisen (Suhlen), guter Geruchssinn
Unterschiede:
Wildschwein
Hausschwein
Fell
viele dunkle, harte Borsten
wenige helle Borsten, rosafarbene Haut
Ohren
aufrecht stehend
schlapp hängend
Körper
kurz, gedrungen
walzenförmig
Schweinezucht und Ernährungsgewohnheiten (Seite 53)
0 1 Beschreibe, welchen Einfluss die Ernährungsgewohnheiten des Menschen auf die Züchtung von Schweinerassen haben.
0
Ende der 1950er-Jahre wollte der Verbraucher lieber mageres Fleisch essen. Es wurden Schweinerassen gezüchtet, die weniger
Fett im Fleisch enthielten. Die ursprünglichen Schweinerassen mit höherem Fettanteil im Fleisch gerieten in Vergessenheit oder
starben sogar aus.
2 Erläutere, warum heute wieder vermehrt alte Schweinerassen gezüchtet werden.
Heute wird Schweinefleisch geschätzt, das eine gute Qualität aufweist. Feinschmecker verlangen nach Fleisch mit einem höheren
Fettanteil, weil dieses besser schmeckt. Außerdem sind die fettarmen Schweinerassen sehr viel stressanfälliger.
Das Pferd — ein Fluchttier (Seite 54/55)
$ 1 Lege eine Tabelle an, in der du die Nahrungsaufnahme und Verdauung bei Pferd und Rind gegenüberstellst.
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0
Rind
Pferd
Ausrupfen des
Grases
Zunge, Schneidezähne, Knorpelleiste
Lippen, Schneidezähne
Kauen
erst beim Wiederkäuen
sofort nach der Aufnahme
Magen
sehr groß, in Bereiche aufgeteilt
relativ klein, nicht aufgeteilt
Wiederkäuen
ja
nein
„Helfer”
Bakterien und Einzeller im Magen
Bakterien und Einzeller im Blinddarm
Blinddarm
relativ groß, Gärkammer
relativ groß, er beherbergt „Helfer”
Darm
relativ lang
relativ lang
2 Beschreibe den Aufbau des Pflanzenfressergebisses beim Pferd.
Anhand der Abbildung: Schneidezähne oben und unten, Hengste mit Eckzähnen, Lücke zwischen Schneidezähnen und Backen­
zähnen.
3 Bereite einen kurzen Vortrag über Pferderassen vor und halte diesen vor der Klasse.
individuelle Lösung
4 Erkläre folgendes Sprichwort: „Einem geschenkten Gaul schaut man nicht ins Maul!“
Das Alter und damit der Wert von Pferden lässt sich vom Fachmannn anhand der Zähne feststellen. Dieses Sprichwort sagt also,
dass man sich über den Wert eines Geschenks keine Gedanken machen sollte.
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1. 3 Säugetiere in ihren Lebensräumen — Lösungen
Das Eichhörnchen — springend durch die Baumkronen (Seite 56/57)
0 1 Erstelle eine Mind-Map zum Thema „Das Eichhörnchen in seinem Lebensraum“.
individuelle Lösung; Beispiel:
Wenig Aktivität
schärfen sich
von selber
wachsen lebenslänglich nach
Winterruhe
Fressen
zwischendurch
vergessene
Samen keimen
vergraben
Vorräte
lange gebogene
Krallen
Körperbau
Überwinterung
Das Eichhörnchen
in seinem Lebensraum
Nahrung
Halt
kräftige
Hinterbeine
Sprünge
5 m weit
Kobel
in großer
Höhe
Haselnüsse
Insekten
20-25 cm
Balancierstange
Steuerruder
buschiger
Schwanz
Nagezähne
Nester
Larven
ausgediente
Vogelnester
Schnecken
Vogeleier
verlassene
Spechthöhlen
Jungvögel
Geburt
Jungen
Jungen
sind nackt, taub,
blind
verlassen
nach 6 Wochen
das Nest
$ 2 Halte mithilfe deiner Mind-Map aus Aufgabe 1 einen kurzen Vortrag vor der Klasse.
individuelle Lösung
$ 3 Erkläre, warum das Eichhörnchen harte Nüsse als Nahrung nutzen kann.
Das Eichhörnchen hat Nagezähne. Die Schneidezähne haben eine unterschiedliche Härte, sie sind vorne hart und hinten weich.
Beim Nagen an den harten Nüssen nutzen sich die Zähne ungleichmäßig ab, dadurch entsteht eine sehr scharfe Kante. Auf diese
Weise schärfen sie sich von selber. Außerdem wachsen sie lebenslänglich nach.
Der Maulwurf — ein Leben unter Tage (Seite 58/59)
0 1 Beschreibe anhand von Abb. 2 das Revier eines Maulwurfs.
$
Oberirdisch ist das Revier eines Maulwurfs für uns nur an den Maulwurfshügeln zu erkennen. Sie entstehen, wenn der Maulwurf
lockere Erde mit dem Kopf über die Erdoberfläche drückt.
Unterirdisch hat der Maulwurf ein System aus vielen Gängen. Hier lebt er als Einzelgänger. In der Mitte seines Reviers liegt der
Wohnkessel, wo der Maulwurf schläft und seine Jungen großzieht. Der Maulwurf legt auch Vorratskammern an. Die Beute jagt er
in seinen anderen zahlreichen Gängen.
2 Erstelle eine Tabelle nach folgendem Muster und trage die Körpermerkmale des Maulwurfs in der linken Spalte ein.
Erkläre jeweils in der rechten Spalte, wie das Körpermerkmal mit dem Leben im Boden zusammenhängt.
Körpermerkmal
Funktion
Grabhände
schaufelförmig und verbreitert, ermöglichen mit
den Krallen das Graben im Boden
walzenförmiger Körper mit spitzer Schnauze
erleichtern das Vorankommen beim Wühlen in der
Erde
Schnauze
Öffnung ist nach unten gerichtet, so kommt kein
Schmutz hinein; Knorpel schützt die Schnauze
Fell
hat keinen Strich, Vorwärts- und Rückwärtsbewegen
möglich, ohne dass Erde am Fell haften bleibt
Schwanz
funktioniert als „Blindenstab“, tastet Gänge ab
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
.
3 Viele Gartenbesitzer ärgern sich über einen Maulwurf in ihrem Garten. Häufig werden Maulwürfe verdächtigt, durch Nagen
an unterirdischen Pflanzenteilen Schäden an Pflanzen zu verursachen. Nimm anhand des Gebisses (Abb. 3) Stellung zu dieser
Verdächtigung.
Er frisst zwar Regenwürmer, die dem Boden selbst nützen, ansonsten gehören aber vor allem Schädlinge zu seiner Nahrung. Der
Maulwurf schädigt also nicht nur selbst keine Pflanzenteile, sondern verhindert das sogar, indem er Pflanzenschädlinge frisst.
$ 4 Erläutere anhand von Abb. 4, weshalb ein Maulwurf für den Boden und die Pflanzen nützlich ist.
Der Maulwurf ist ein Fleischfresser. Er hat lange, spitze Eckzähne und viele spitze Backenzähne. Er hat ein Insektenfressergebiss.
Pflanzenfresser haben große, flache Backenzähne zum Zermahlen der Pflanzenteile und keine spitzen Eckzähne. Die Verdächtigung, dass der Maulwurf Pflanzen schädigt, stimmt nicht.
Der Igel — Winterschläfer in der Stadt (Seite 60/61)
0 1 Nenne die Bedingungen der Stadt, die der Igel zu seinem Vorteil nutzen kann.
Reiches Nahrungsangebot, Abwesenheit der natürlichen Feinde, frostfreie Überwinterungsverstecke
.
2 Beschreibe mithilfe des Textes und der Abb. 3, wie sich der Igel im Winter vor dem Verhungern schützt.
Er fällt im Winter in Winterschlaf. Durch die geringe Körpertemperatur, weniger Atemzüge und Herzschläge pro Minute schafft er
es, ausschließlich mit den Fettvorräten zu überwintern.
$
3 a) Beschreibe das Vorgehen der Biologen in Abb. 5.
b) Übertrage die Tabelle aus Abb. 5 in ein Säulendiagramm.
c) Werte dieses Diagramm im Hinblick auf die von Igeln bevorzugte Nahrung aus.
a) Es wurden insgesamt 134 Igelmägen geöffnet und die Nahrung darin untersucht. Dabei waren in 130 von den insgesamt
134 Mägen Käfer enthalten.
b)
Anzahl Tiere
150
120
90
60
30
0
Schmetterlings- Hundertfüßer
larven
Käfer
Ohrwürmer
Regenwürmer
c) Die meisten Igelmägen enthielten Käfer und Ohrwürmer. Daraus lässt sich schließen, dass sich Igel vorwiegend von Käfern
und Ohrwürmern ernähren. Aber auch Regenwürmer kommen noch in über der Hälfte aller Igelmägen vor und stellen daher
eine wichtige Igelnahrung dar.
Feldhase und Wildkaninchen — Tiere unserer Kulturlandschaft (Seite 62/63)
0 1 Erstelle eine Tabelle, in der du die Unterschiede von Feldhase und Wildkaninchen einträgst.
0
Feldhase
Wildkaninchen
Körperlänge
ungefähr 65 cm
ungefähr 35 cm
Gewicht
ca. 5 kg
ca. 2,5 kg
Hinterbeine
lang
kurz
Ohren
lang, mit schwarzen Spitzen
kurz
Nachkommen
Nestflüchter
Nesthocker
Flucht
flüchten mit weiten Sprüngen über
lange Strecken
flüchten mit kurzen Sprüngen in ihren Bau
Lebensweise
Einzelgänger, liegen tagsüber in
Sassen
leben in Kolonien, legen Erdbaue an
2 Beschreibe den Unterschied zwischen Nesthockern und Nestflüchtern.
Nesthocker sind längere Zeit auf ihre Eltern angewiesen, sie sind unselbstständig, sie können anfangs noch nicht sehen, nicht
laufen und sich alleine ernähren.
Nestflüchter sind kurz nach der Geburt selbstständig. Neugeborene Feldhasen besitzen schon ein Fell und Zähne, ihre Augen sind
geöffnet.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Grafik: Wolfgang Herzig, Essen
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3 Beschreibe die Anpassungen im Körperbau des Feldhasen an seinen Lebensraum.
Der Feldhase lebt auf Feldern und Wiesen. Mit seinem braunen Fell ist er gut getarnt. Mithilfe seiner langen, sehr beweglichen
Ohren kann der Feldhase die Richtung aus der Geräusche kommen, gut erkennen. Er besitzt lange Hinterbeine, mit denen er
große Sprünge machen und schnell wegrennen kann.
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4 Beschreibe anhand des Fotos die Kämpfe der männlichen Feldhasen.
Bei den Boxkämpfen springen sich die Hasen gegenseitig an. Häufig stehen sie auf den Hinterbeinen und schlagen mit den
Vorderpfoten aufeinander ein (wie das rechte Tier im Foto). Das Ganze erinnert an einen „Boxkampf“.
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5 Erkläre, weshalb es von Bedeutung ist, dass Feldhasen und Kaninchen so viele Junge bekommen.
Junge Feldhasen und Wildkaninchen haben viele Feinde. Neben Füchsen, Mardern und Greifvögeln gehören auch Hunde und Katzen dazu. Viele Kaninchen sterben auch an der Kaninchenpest. Nur bei einer großen Zahl an Nachkommen überleben genügend
Jungtiere und können selbst wieder Nachwuchs bekommen.
Fledermäuse — Jäger der Nacht (Seite 64/65)
0 1 Beschreibe, wie Fledermäuse in der Dunkelheit ihre Beute finden.
Eine Fledermaus sendet Ultraschall aus, dessen Echo kommt von einem Beuteinsekt zu ihr zurück. Daraufhin setzt die Fangbewegung der Fledermaus ein.
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2 Erläutere die Vorteile, die sich für Fledermäuse aus der Echoortung ergeben.
Der Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, ohne Licht präzise zu jagen. Damit kann die Fledermaus Beute machen zu einer Zeit,
zu der kein anderer Insektenjäger ihr diese Beute streitig machen kann.
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3 Die meisten Fledermäuse halten Winterschlaf. Es gibt aber auch Arten, die nach Süden ziehen. Erkläre diese Überwinterungsweisen der Fledermäuse und gehe dabei auf die Nahrung ein.
Sowohl Winterschlaf als auch der Zug nach Süden ermöglichen ein Überleben in einer Zeit, in der in Deutschland die Nahrungsinsekten nicht verfügbar sind. Winterschlaf ist Leben auf Sparflamme (siehe Seite Igel), Zug nach Süden ist Verlagerung der
Nahrungsaufnahme in günstigere Gegenden (siehe Seite Mauersegler).
Extra: Wohnungswechsel des Großen Abendseglers (Seite 65)
Stell dir vor, eine alte Buche droht umzukippen. Dieser Baum beherbergt in einer alten Spechthöhle jedoch ein Paarungsquartier des Großen Abendseglers. Was ist zu tun? Entwickle zu diesem Fallbeispiel zwei unterschiedliche Handlungsmöglichkeiten.
individuelle Lösung, z. B. Buche abzäunen und Warnhinweis „Vorsicht: Umsturzgefährdet“ anbringen. Oder Fällung im Winter
vornehmen, nach genauer Kontrolle der Höhle. Ausgleichshöhle in der Nähe anbringen.
Säugetiergebisse im Vergleich (Seite 66/67)
0 1 Erläutere anhand von Abb. 1 die Angepasstheit der Säugetiergebisse.
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Abb. 1 zeigt die Abwandlungen des Säugetiergebisses. Während mit den breiten Backenzähnen des Rindergebisses das Zermahlen harter Pflanzennahrung möglich ist, kann mit den Fangzähnen des Raubtiergebisses die Beute festgehalten und mit den Reißzähnen können Haut und Sehnen zerschnitten werden. Mit den langen und scharfkantigen Schneidezähnen der Nagetiere ist das
Öffnen harter Früchte möglich. Das Gebiss von Insektenfressern besteht aus einer Reihe kleiner kegelförmiger, spitz zulaufender
Zähne, mit denen der harte Insektenpanzer geknackt werden kann. Damit zeigen die vier dargestellten Gebisstypen Angepasstheiten an unterschiedliche Nahrung.
2 Beschreibe Struktur und Funktion bei Reiß- und Mahlzähnen.
Mahlzähne Struktur: breit mit welliger Oberfläche. Funktion: Zerreiben von Pflanzen;
Reißzähne Struktur: spitz und scharfkantig. Funktion: Zerschneiden von Muskeln, Sehnen, Haut.
3 Informiere dich über den Aufbau eines Schweinegebisses und erkläre die Angepasstheit.
Im Schweinegebiss (Allesfressergebiss) sind die vorderen Backenzähne eher scharfkantig, die hinteren breit. Eckzähne und
Schneidezähne sind vorhanden. Eine Angepasstheit liegt hier vor, da die Nahrung aus Fleisch und Pflanzen besteht, für deren
Zerkleinerung eine Doppelfunktion (Zerschneiden und Zermahlen) günstig ist.
4 Nenne Werkzeuge, die nach dem gleichen Prinzip wie Nagetier- und Insektenfressergebisse arbeiten.
Nagetiergebiss: Meißel;
Insektenfressergebiss: Nussknacker
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Überleben in der kalten Jahreszeit (Seite 68/69)
$ 1 Junge Siebenschläfer haben eine kürzere Zeit, Fettreserven anzulegen als ältere Tiere. Erkläre, warum lange Winter für Jung-
tiere besonders gefährlich sind.
Während des Winterschlafs werden die Fettreserven langsam aufgezehrt. Haben die Jungtiere nicht genug Reserven anlegen
können und dauert der Winter lang, so verhungern die Tiere. Das passiert bei Alttieren nicht so ohne weiteres.
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2 „Winterschlaf ist kein lange andauernder Tiefschlaf.” Erkläre diese Aussage.
Winterschläfer wie Feldhamster oder Siebenschläfer erhöhen während des Winterschlafs immer wieder kurzzeitig ihre Körpertemperatur. Die Tiere haben sehr kurze Wachphasen. Damit wird deutlich, dass die Aussage richtig ist.
Extra: Überwinterung bei wechselwarmen Tieren (Seite 69)
Erläutere anhand der Abbildung, wie die dargestellten Tiere überwintern.
Die Abbildung zeigt die Körpertemperatur (KT) einer Maus und die einer Eidechse bei Umgebungstemperaturen zwischen +3 °C
und +40 °C. Während die KT der Maus annähernd gleich bei 39 °C bleibt, steigt die KT der Eidechse mit zunehmender Außentemperatur an. Die KT der Eidechse entspricht der Umgebungstemperatur. Hieraus wird deutlich, dass die Maus als gleichwarmes Tier
winteraktiv ist, die Eidechse als wechselwarmes Tier in Kältestarre fällt.
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1. 4 Säugetiere im Zoo — Lösungen
Der Orang-Utan — ein Menschenaffe im Zoo (Seite 70/71)
0 1 Vergleiche die Hände und Füße des Orang-Utans mit denen des Menschen.
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Gemeinsamkeiten: Der prinzipielle Aufbau der Hand von Orang-Utan und Mensch stimmen überein, also vier Finger und Daumen.
Unterschiede: Die Finger und Handflächen des Orang-Utans sind langgestreckt, die des Menschen dagegen kürzer. Außerdem ist
der Daumen beim Orang-Utan im Verhältnis sehr kurz. Der Fuß des Orang-Utans ähnelt mehr einer Hand als einem menschlichen
Fuß, er hat sehr lange Zehen. Die Großzehe steht deutlich ab.
2 Erläutere am Beispiel des Orang-Utan-Fußes den Zusammenhang von Struktur und Funktion.
Der Orang-Utan verwendet seinen Fuß zur Umklammerung von Ästen usw. Die langen Zehen sind dafür besonders gut geeignet.
Insofern steht die Struktur, lange Zehe, in einem Zusammenhang mit der Funktion, Umklammern von Ästen.
3 Beschreibe die Tätigkeit des Orang-Utans in Abb. 3 und begründe den Nutzen.
Orang-Utans sind sehr intelligent. Man kann ihnen Lernaufgaben stellen. Mithilfe eines Bildschirms werden dem Tier spielerisch
Aufgaben gestellt, die Orang-Utans sehr gerne lösen.
Der Steppenelefant — das größte Landsäugetier (Seite 72)
0 1 Beschreibe die Körpereigenschaften und Verhaltensweisen, durch die Steppenelefanten vor der Überhitzung geschützt
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werden.
Abspreizbare Ohren, Wedeln mit den Ohren, häufiges Baden, Rüsseldusche, teilweise Nachtaktivität
2 Stelle eine Vermutung an, warum es für ein Tier im heißen Afrika vorteilhaft sein könnte, nicht zu schwitzen.
Durch das Schwitzen würde zwar der Körper gekühlt, es geht aber auch Wasser verloren. Wasserverlust ist bei heißem Klima
lebensbedrohlich.
Der Eisbär — ein Leben in arktischer Kälte (Seite 74)
0 1 Beschreibe, wie Eisbären an das Leben in der Arktis angepasst sind.
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Eisbären leben in der Arktis, also einer sehr kalten Umgebung. Durch ihre Körpergröße, die Fell- und Fettdämmung ist der Wärme‑
verlust gering. Außerdem wird durch den Stoffwechsel der fettreichen, d. h. energiereichen Nahrung Wärme produziert, die den
dennoch vorhandenen Verlust ausgleicht.
2 Im Zoo in Deutschland ist es deutlich wärmer als in der Arktis. Entwickle eine Vermutung, wie sich der Eisbär hier vor der
Überhitzung schützt.
Eisbären nehmen gerne ein Wasserbad oder sie halten sich im gekühlten Innengehege auf.
Dromedare leben in der Wüste (Seite 75)
$ 1 Erstelle eine Tabelle, in der du „Struktur und Funktion“ im Körperbau eines Dromedars einträgst.
Struktur
Funktion
braune Fellfarbe
Tarnfarbe
Fett-Höcker
Schutz vor Überhitzung am Tag und zu starker
Abkühlung in der Nacht, Energiereserve
dichtes Fell am Rücken
Schutz vor Überhitzung am Tag und zu starker
Abkühlung in der Nacht
verschließbare Nüstern
verhindern das Eindringen von Sand in die Nase
verschließbare Augen und Ohren
verhindern das Eindringen von Sand in die Augen
und die Ohren
gespaltene Fußsohlen mit Hornschwielen
erleichtern das Gehen im Sand, ein Einsinken wird
verhindert
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
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2 Dromedare gehören wie die Trampeltiere, Lamas und Vikunjas zu den Kamelen. Fertige bei einem Zoobesuch Steckbriefe
dieser Tiere an und vergleiche ihr Aussehen sowie die Lebensräume.
Individuelle Antwortmöglichkeit, in der Tabelle sind mögliche Punkte aufgeführt:
Trampeltiere
Lamas
Vikunjas
Aussehen
braunes Fell
zwei Höcker
einfarbiges Fell (weiß, braun,
schwarz) oder gefleckt
hellbraun-weißliches Fell
Größe
ca. 500 kg schwer
Schulterhöhe etwa 2 m
Gewicht ca. 150 kg
Schulterhöhe bis ca. 140 cm
Gewicht etwa 50 kg
Schulterhöhe bis 1 m
Lebensraum
Asien
Südamerika (Anden)
Südamerika (Anden)
Robben — schnelle Unterwasserjäger (Seite 76/77)
$ 1 Pinguine haben einen Schnabel. Ihre Nachkommen schlüpfen aus Eiern, die die erwachsenenTiere stehend zwischen den
Füßen ausbrüten. Pinguine tragen kein Fell, sondern Federn. Auch wenn sie nicht fliegen können: Pinguine sind Vögel.
Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Körperbau von Robben und Pinguinen (Abb. 4).
Gemeinsamkeiten: Stromlinienförmige Form, Vordergliedmaßen in Flossenform, Unterhaut fettreich.
Unterschiede: Raubtierschädel bei der Robbe, Schnabel beim Pinguin, dem Pinguin fehlen die Säugetiermerkmale, „Hinterflossen“
beim Pinguin deutlich als Vogelfuß erkennbar.
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2 Nenne weitere Tiere, die wie Robben stromlinienförmige Körper haben.
Hai, Wal, Aal, Steinfliegenlarven etc.
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3 Die Fütterung von Seelöwen ist eine Zuschauer-Attraktion in Zoos. Beobachte bei einem Zoobesuch das Verhalten der Tiere
während der Fütterung und beschreibe es.
Individuelle Antwortmöglichkeit
Delfine — wasserlebende Säugetiere (Seite 78/79)
0 1 Beschreibe, wie Wale an den Lebensraum Wasser angepasst sind.
Stromlinienform, elastische und fellfreie Haut, keine störenden Körperanhänge (z. B. Hinterbeine), Flukenschlag zur Fortbewegung, Stabilisierung mit Flipper und Finne, Blaslöcher auf Oberseite, Sauerstoffspeicherung im Muskel
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2 Erläutere die Entwicklung der Hinterbeine in der Stammesgeschichte der Wale.
Pakicetus hatte als landlebendes Säugetier die Hinterbeine eines Huftieres. Ambulocetus als vorwiegend wasserlebendes Säugetier verfügte über verkleinerte Hinterbeine, deren Zehen allerdings mit Schwimmhäuten versehen waren. Durodons Hinterbeine
ragten kaum aus dem Körper hinaus. Das ausschließlich das Meer bewohnende Tier bewegte sich durch den Flukenschlag fort.
Die Fortbewegung war also bereits unabhängig von den Hinterbeinen, diese waren funktionslos und stellten lediglich ein Strömungshindernis dar. Heutige Wale haben schließlich keine Hinterbeine mehr.
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3 Wasser ist ein guter Wärmeleiter. Wale sind durch eine sehr dicke Fettschicht unter der Haut, den Blubber, gegen eine übermäßige Wärmeabgabe an das kalte Wasser geschützt. Gestrandete Wale sterben bisweilen an einem Hitzschlag. Erkläre.
Die Dämmung durch den Blubber stellt eine weitere Angepasstheit an den Lebensraum Wasser dar. Der Blubber wird den gestrandeten Walen zum Verhängnis. Die schlechte Wärmeabgabe an die Luft verbunden mit dem sehr gut dämmenden Blubber
führt zur Aufheizung des Körperinneren und damit zum Hitzschlag.
Extra: Delfine im Zoo (Seite 78)
Bewerte die Haltung von Delfinen im Zoo.
individuelle Lösung
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1 Säugetiere — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 81 — 83)
0 1 Erkläre, warum die Variabilität der Nachkommen für die Züchtung notwendig ist.
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Die Unterschiede bei den Ferkeln einer Sau nutzt der Schweinezüchter aus. Aus der großen Anzahl der Ferkel wählt er das Ferkel
aus, das seinem Zuchtziel am meisten entspricht. Dieses Ferkel lässt er heranwachsen und züchtet mit ihm weiter. Die Variabilität
ist also die Voraussetzung dafür, dass bei der Züchtung besonders geeignete Tiere ausgewählt werden können.
2 Erläutere, wie aus Wildschweinen Hausschweine gezüchtet werden konnten (Abb. 1).
Von den Nachkommen von Wildschweinen wurden diejenigen Tiere ausgewählt, die eher langgestreckt und wenig behaart waren.
Diese Tiere hat man miteinander verpaart. Über eine längere Zeit, in der immer wieder die geeignetsten Tiere miteinander verpaart wurden, entstanden so Schweine, die den heutigen Schweinen immer ähnlicher sahen, und schließlich das heutige Hausschwein.
3 Beschreibe den Aufbau des Schafsgebisses (Abb. 2).
Im Schafsgebiss sind die verhältnismäßig breiten Backenzähne mit vielen Höckern im Ober- und Unterkiefer zu erkennen. Außerdem hat das Schafsgebiss im Unterkiefer Schneidezähne. Diese fehlen im Oberkiefer. Eckzähne sind nicht erkennbar.
4 Erkläre den Aufbau des Gebisses als Angepasstheit an die Nahrung.
Die pflanzliche Nahrung der Schafe ist hart und schwer verdaulich. Die Backenzähne ermöglichen es, diese Nahrung zu zermahlen
und damit zu einem verdaulichen Brei umzuwandeln. Die Schneidezähne des Unterkiefers können gegen den Oberkiefer gedrückt
werden, so schafft es das Schaf, kurze Gräser abzureißen.
5 Benenne die Unterschiede der in Abb. 3 dargestellten Hufe.
Das Pferdebein mündet wie das Eselbein in einen einzelnen Huf. Pferde und Esel sind also Unpaarhufer. Das Kuhbein endet in
einem doppelten Huf, Kühe sind also Paarhufer.
6 Überprüfe die Aussage: Esel und Pferde haben einen gemeinsamen Vorfahren.
Anhand der Abbildung wird deutlich, dass die Ähnlichkeit von Eselhuf und Pferdehuf untereinander größer ist als die von Pferdehuf und Kuhhuf. Gleiches gilt für Eselhuf und Kuhhuf. Diese Ähnlichkeit im Aussehen ergibt sich durch einen gemeinsamen Vorfahren. Daher ist die Aussage richtig. Aus dem gemeinsamen Vorfahren entstanden sowohl Esel als auch Pferde, nicht aber die Kuh.
$ 7 Beschreibe anhand der Abbildung, weshalb die Nagezähne der Hausmaus nicht stumpf werden.
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Beim Nagen an Gegenständen wird der hintere und weiche Teil der Nagezähne abgerieben, dadurch entsteht am vorderen harten
Teil eine scharfe Kante. Diese Kante erlaubt auch das Aufbrechen von Schränken und Dosen.
8 Erkläre, warum es Hausmäusen im Gegensatz zu Eichhörnchen möglich ist, im Winter aktiv zu sein.
Hausmäuse leben in der Nähe der Menschen. Hier finden sie auch im Winter ausreichend Nahrung. Außerdem ist es in den Häusern und Wohnungen wärmer, sodass die Tiere nicht in Gefahr sind zu erfrieren.
9 a)Erkläre dies anhand des abgebildeten Schädels.
b)Beschreibe das Gebiss und vergleiche es mit den Gebissen anderer Säugetiere.
c) Gib an, mit welchen Tieren die Spitzmaus vermutlich verwandt ist.
a)Die Spitzmaus hat keine Nagezähne wie die Hausmaus. Sie gehört deshalb nicht zu den Mäusen.
b)Man erkennt beim Gebiss einer Spitzmaus viele kleine scharfe und spitze Zähne. Das Gebiss ist dem Insektenfressergebiss von
Maulwurf und Igel sehr ähnlich.
c) Vermutlich ist die Spitzmaus mit diesen Tieren verwandt.
10 Betrachte die Abbildung und nenne alle Merkmale, die Auskunft über den Lebensraum des Sternmulls geben. Stelle eine
Vermutung über den Lebensraum des Tieres an.
Das Tier lebt vermutlich im Boden, wie der Maulwurf. Merkmale: walzenförmiger Körper, kurzes Fell, Grabschaufeln an den
Vorderbeinen, sternförmiges Tastsinnesorgan.
11 Was frisst das Tier vermutlich? Gib an, welche Sinne es hierfür vor allem nutzt. Begründe deine Antwort.
Tiere, die unter der Erde leben, z. B. Würmer, Asseln, Schnecken, kleine Amphibien und Kriechtiere. Es werden vor allem Geruchsund Tastsinn eingesetzt. Die Augen werden unter der Erde vermutlich eine geringe Rolle spielen.
12 Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Steppenelefant und Asiatischem Elefant. Setze diese in Beziehung zu ihrem
jeweiligen natürlichen Lebensraum.
Rücken: Asiatischer Elefant nach oben gewölbt, Steppenelefant sattelartig; Weibchen ohne Stoßzähne beim Asiatischen Elefanten, beim Steppenelefanten Weibchen mit Stoßzähnen; Ohren: Asiatischer Elefant klein, Steppenelefant groß
13 Stelle eine Vermutung an, wie die Biologen vorgegangen sind, um ihre Annahme zu überprüfen.
Sie haben die Körpertemperatur am Tag und bei Nacht gemessen.
14 Erläutere den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion des Backenzahns eines Elefanten (Abb. 10).
Der Backenzahn ist sehr groß und hat eine breite Fläche mit einer höckerigen Oberfläche. Diese Struktur befähigt ihn dazu,
harte pflanzliche Nahrung zu zermahlen. Es handelt sich um einen Mahlzahn.
15 Stelle eine Vermutung an, welche Vorteile die großen Ohren dem Tier bieten.
Der Fennek lebt in der Wüste, wo Hitze aber auch Wassermangel große Probleme darstellen. Bei der Abkühlung des Körpers
durch Schwitzen oder Hecheln würde das Tier viel Wasser verlieren. Vermutlich dienen die Ohren — ähnlich wie beim Steppenelefanten — als Kühlsegel zur Abkühlung des Körpers. Außerdem kann er mit den Ohren gut hören und so bei der Jagd nach
Insekten und anderen Kleintieren kleinste Geräusche der Beutetiere wahrnehmen.
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2
Vögel
2. 1 Kennzeichen der Vögel — Lösungen
Leicht und stabil — wie Vögel fliegen (Seite 86/87)
0 1 Fasse die Merkmale von Vögeln zusammen.
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Vögel sind sehr leicht, sie haben Röhrenknochen und Federn. Sie atmen mit Lungen, die Luftsäcke haben. Vögel sind gleichwarm
und legen Eier.
2 Erläutere, wie Vögel ihr Gewicht gering halten.
Die leichte Bauweise ist eine wichtige Voraussetzung für das Fliegen. Ihr geringes Gewicht erreichen Vögel durch viele Angepasst‑
heiten. Die Knochen sind bei Vögeln hohl. Schnabel und Federn sind aus sehr leichtem Material gebaut. Die Verdauung der aufge‑
nommenen Nahrung erfolgt sehr schnell. So belastet die Nahrung den Vogelkörper nur kurz. Eine Harnblase fehlt sogar völlig. Eier
werden nacheinander abgelegt. Auf diese Weise ist immer nur ein Ei auf einmal im Vogelkörper.
3 Beschreibe mithilfe von Abb. 1 den Aufbau einer Vogelfeder und erkläre, weshalb sie sehr formstabil ist.
Eine Vogelfeder besteht aus vielen Ästen seitlich vom Schaft. Bei Vergrößerung unter dem Mikroskop kann man sehen, dass von
den Ästen Bogenstrahlen und Hakenstrahlen abzweigen. Die Haken greifen in die Bogenstrahlen des benachbarten Astes. Durch
dieses Geflecht ist eine Feder sehr formstabil.
Praktikum: Vogelflug (Seite 88/89)
1 Notiere die Ergebnisse.
individuelle Messergebnisse. Die gleich große Papierfeder ist schwerer als die Vogelfeder, bei gleich großer Masse ist die Papier‑
feder der kleiner als die Vogelfeder.
2 Erkläre die Ergebnisse anhand des Aufbaus einer Vogelfeder.
Vogelfedern sind aus dem sehr leichten Material Horn aufgebaut. Papier ist offensichtlich schwerer als Horn. Bei gleicher Größe
ist die Vogelfeder deshalb leichter.
3 Erläutere die Bedeutung der Ergebnisse für den Vogel beim Fliegen.
Die Ergebnisse zeigen Angepasstheiten an das Fliegen. Für das Fliegen sind ein geringes Gewicht und eine große Flügelfläche
entscheidend. Federn haben ein sehr geringes Gewicht bei gleichzeitig großer Fläche.
4 Notiere deine Flugweiten und bilde den Mittelwert.
individuelle Lösung
5 Beschreibe deine Beobachtungen.
Der Flieger aus der Serviette oder dem Küchenpapier fliegt kaum. Der Flieger aus Pappe fliegt deutlich weiter und gleitet besser.
Noch weiter fliegt der Papierflieger.
6 Erkläre die Ergebnisse und übertrage sie auf den Vogelflug.
Der Flieger aus der Serviette oder dem Küchenpapier ist sehr leicht, aber nicht stabil. Der Flieger aus Pappe ist sehr stabil, aber
etwas schwerer als der Papierflieger. Dieser ist leicht und stabil und fliegt am besten.
Leicht und gleichzeitig stabil ist auch der Vogelkörper. Diese Eigenschaften ermöglichen dem Vogel das Fliegen.
7 Notiere deine Beobachtungen.
Das Modell des Flügels bewegt sich nach oben. Je wärmer und stärker der Fön bläst, desto schneller gleitet das Flügelmodell am
Faden nach oben.
8 Erkläre deine Ergebnisse.
Das Flügelmodell ist wie ein Vogelflügel oben gewölbt. Gleitet ein Luftstrom von vorn über das Flügelmodell hinweg, entsteht wie
beim Vogelflügel auch ein Sog nach oben.
9 Vergleiche den Querschnitt deines Flügelmodells mit dem eines Vogelflügels.
Das Flügelmodell ist symmetrisch gebaut, der Vogelflügel nach hinten mehr abgeflacht als nach vorne. Die Luft kann vermutlich
besser über den Vogelflügel hinweggleiten, der Sog ist stärker.
10 Beschreibe deine Beobachtungen für die Versuche a) und b).
a) Die Feder fällt nach unten.
b) Die Feder steigt im Glasrohr nach oben.
11 Erkläre die Ergebnisse der Versuche a) und b).
a) Trotz ihres geringen Gewichts fällt die Feder aufgrund der Schwerkraft nach unten.
b) Warme Luft steigt im Glasrohr auf. Dieser warme Luftstrom wirkt der Schwerkraft entgegen und reicht aus, sodass die leichte
Feder nach oben aufsteigt.
12 Übertrage die Ergebnisse auf den Vogelflug und ordne begründet die veranschaulichte Flugart zu.
Vögel nutzen warme, aufsteigende Luft über Wohngebieten oder Aufwinde an Berghängen zum Aufsteigen in der Luft, ohne
dass sie mit den Flügeln schlagen müssen. Das ist der Segelflug.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Flugformen des Mäusebussards (Seite 90/91)
0 1 Ordne die Flugphasen a, b und c des Mäusebussards in Abb. 5 den Flugformen Gleitflug, Ruderflug und Segelflug zu.
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a: Ruderflug, b: Gleitflug, c: Segelflug
2 Beschreibe die Gleitstrecken von Bussard, Adler und Taube in Abb. 3.
Aus 10 m Höhe weist die Taube die geringste Gleitstrecke mit 90 m auf, der Adler kann 120 m gleiten, der Bussard 170 m.
3 Erkläre die unterschiedlichen Gleitstrecken in Abb. 3 anhand der Werte in der Tabelle.
Für den Gleitflug ist für den Vogel eine große Flügelfläche bei gleichzeitig möglichst geringer Körpermasse von Vorteil. Die Taube
ist zwar sehr leicht, hat aber mit 680 cm2 eine deutlich kleinere Flügelfläche als die beiden anderen Vögel. Der Adler hat zwar mit
5930 cm2 die größte Flügelfläche, ist aber sehr viel schwerer als der Mäusebussard. Dieser hat bei der geringen Masse von 0,9 kg
eine verhältnismäßig große Flügelfläche von 2030 cm2 und kann deshalb eine weitere Gleitstrecke zurücklegen als Taube und
Adler.
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2. 2 Vögel in ihren Lebensräumen — Lösungen
Der Waldkauz — lautloser Jäger in der Dämmerung (Seite 92)
0 1 Bereite einen Kurzvortrag zum Thema „Der Waldkauz — Körperbau und Lebensweise eines Jägers in der Dämmerung“ vor.
Individuelle Lösung, die jedoch folgende Aspekte umfassen sollte: lautloser Flug, jagt in der Dämmerung, Gehör als wichtigstes
Sinnesorgan, Drehbarkeit des Kopfes, wichtigste Beutetiere.
$ 2 Beschreibe die Beziehungen zwischen Waldkäuzen, Mäusebussarden und Mäusen.
Mäuse werden von Waldkäuzen gefressen. Waldkäuze werden wiederum von Mäusebussarden gefressen.
Praktikum: Gewölleuntersuchung (Seite 93)
1 Sortiere den Gewölleinhalt sorgfältig, indem du die Knochenreste auf einer schwarzen Pappe ordnest.
individuelle Lösung
2 Fotografiere die „Knochenausstellung“. Schätze ab, wie viele Tiere im Gewölle vorhanden waren.
individuelle Lösung
3 Versuche die Beutetiere in den Gewöllen anhand der abgebildeten Kieferknochen näher zu bestimmen.
individuelle Lösung
Der Buntspecht — Trommler und Höhlenbauer (Seite 94/95)
0 1 Beschreibe anhand von Abb. 2, welche Angepasstheiten des Spechts an seinen Lebensraum erkennbar sind.
Der Specht hat einen Meißelschnabel, mit dem er Höhlen in das Holz des Baumes hämmern kann. Mit seinen Kletterfüßen krallt
er sich in der Rinde fest. Der Stützschwanz ist stabil, mit ihm stützt er sich am Stamm des Baumes ab.
$ 2 Wenn du in 15 Metern Höhe einen Baumstamm aushöhlen und Insekten in kleinen Ritzen fangen willst, brauchst du verschiedene Hilfsmittel. Vergleiche deine Hilfsmittel mit der natürlichen Ausstattung des Spechts.
Ich benötige eine lange Leiter oder aber Steigeisen und Seile zum Klettern. Oben muss ich mich mit Seilen sichern, meine Steig­
eisen geben mir Halt. Ich benötige einen Hammer und einen Meißel, um den Stamm auszuhöhlen. Zum Fangen von Insekten in
kleinen Ritzen nehme ich eine lange, dünne, spitze Nadel. Der Specht hat seinen Stützschwanz und die Kletterfüße. Sein Schnabel
ist ein Meißel, seine Kopfbewegungen ersetzen den Hammer. Insekten fängt er mit der langen Zunge, an der sich vorne spitze
Borsten befinden.
$ 3 Erkläre am Beispiel des Spechtschnabels den Zusammenhang von Struktur und Funktion.
Der Schnabel des Spechts ist lang, stabil und spitz. Er erinnert von seiner Form her an einen Meißel. Wird er viele Male hinterein­
ander kraftvoll in das Holz gerammt, entsteht nach und nach eine Höhle. Seine Struktur als Meißelschnabel macht ihn zu einem
Werkzeug mit der Funktion des Höhlenbauens.
$ 4 Erläutere die Bedeutung des Spechts für andere Tierarten des Lebensraums Wald.
Spechte zimmern sich meistens mehr als eine Höhle. Unbenutzte oder verlassene Spechthöhlen werden häufig von anderen Tier­
arten als Nachmieter genutzt. Er schafft daher ungewollt für verschiedene Tierarten Wohnraum, Brutraum und Verstecke.
Die Stockente — ein Leben am See (Seite 96/97)
0 1 Erkläre, welche Vorteile das luftgefüllte und gefettete Gefieder für die Stockente hat.
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Die Federn, die mit Fett eingerieben werden, schützen die Stockente gut vor der Kälte des Wassers. Die Federn wirken isolierend
und wasserabweisend. Das Luftpolster zwischen dem Entenkörper und dem Wasser erleichtert durch den erhöhten Auftrieb das
Schwimmen auf dem Wasser.
2 Erläutere, wie die Temperaturunterschiede im Entenfuß (siehe Abbildung in der Randspalte) entstehen.
Körperwarmes Blut fließt Richtung Fußspitze und wärmt dabei das kalte Blut, das vom Fuß zurückfließt, wieder nahezu auf
Körpertemperatur.
3 Wenn du mit deiner warmen Hand sehr kalte Dinge berührst, klebt sie leicht fest. Erläutere den Vorteil kalter Füße der Stockente für das Watscheln auf dem Eis.
Ein Vorteil ist, dass die Ente nicht auf dem Eis „festklebt“. Ein weiterer Vorteil ist, dass kein kaltes Blut in den Körper gelangt.
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Die Amsel — ein Singvogel städtischer Gärten (Seite 98/99)
0 1 Beschreibe die Bedeutung des Gesangs für die Amsel mit eigenen Worten.
Verständigung von Amseln zur Reviermarkierung und zum Auffinden des Geschlechtspartners
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2 Erläutere, wie es der Amsel gelingt, die Möglichkeiten des Lebensraums Stadt erfolgreich zu nutzen.
Die Amsel kann vielseitige Nahrung nutzen. Obwohl sie sich normalerweise von tierischer Nahrung ernährt, profitiert sie daher auch
im Winter vom Nahrungsangebot und den Fütterungen der Stadt. Im Hinblick auf die Nistmöglichkeiten ist sie anspruchslos (Abb. 2).
Die vergleichsweise höheren Temperaturen in der Stadt führen bei ihr zu einem frühen Brutbeginn und zu drei Bruten im Jahr. Damit
kann jedes Brutpaar in der Stadt mehr Jungtiere pro Jahr großziehen als ein vergleichbares Brutpaar auf dem Land.
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3 Erkläre die in Abb. 3 dargestellten Unterschiede von Amselrevieren im Wald und in der Stadt.
Die Reviergröße richtet sich nach dem Nahrungsangebot. In der Stadt ist das Nahrungsangebot durch Kleingärten (z. B. Obst) beson­
ders groß. Aus diesem Grund reicht die Nahrung einer kleineren Fläche, um ein Brutpaar und den Nachwuchs zu sättigen.
Extra: Papageien in der Stadt (Seite 99)
Formuliere eine Vermutung, warum sich Alexandersittiche in Städten vermehren können. Berücksichtige dabei auch, dass diese
Tiere natürlicherweise in Höhlen brüten.
Alexandersittiche finden in der Stadt genügend Nahrung, auch im Winter nutzen sie die Vogelfutterplätze der Menschen. Offensicht­
lich ist auch das Klima optimal für die Tiere. In Parks, aber auch an Türmen und Hausfassaden finden sie Höhlen zum Brüten.
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2. 3 Zum Verhalten der Vögel — Lösungen
Der Mauersegler — ein Zugvogel (Seite 100/101)
0 1 Beschreibe die Zugrouten der Mauersegler in Abb. 4.
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Die Zugrouten der Mauersegler zwischen Deutschland und Südafrika führen nicht quer über das Mittelmeer, sondern möglichst
lange über Land. Die Mauersegler überqueren dabei Spanien, Italien oder die Türkei und die arabische Halbinsel.
2 Skizziere die Lebensweise des Mauerseglers im Jahreslauf in Form eines Verlaufsschemas.
August bis April: Nahrungssuche im südlichen Afrika → April: Vogelzug nach Europa → Ende April: Eintreffen in den Städten
→ ab April: Nestbau und Fortpflanzung, Jungenaufzucht, Nahrungssuche zwischen den städtischen Mauern
→ Anfang August: Vogelzug ins südliche Afrika
3 Erläutere die bestehenden Zusammenhänge zwischen Jahreslauf, Nahrungsbedarf und Vogelzug beim Mauersegler.
Mauersegler befriedigen ihren Energiebedarf durch den Verzehr von Insekten. Das Insektenvorkommen ist abhängig von der Jahreszeit. Bei warmem Wetter fliegen mehr Beutetiere des Mauerseglers als bei kaltem. Mauersegler weichen der Nahrungsknappheit durch den Zug in die Überwinterungsgebiete und von dort in die Brutgebiete aus.
Vogelschnäbel im Vergleich (Seite 102/103)
0 1 Beschreibe Struktur und Funktion des Hakenschnabels.
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Struktur: scharfkantig, gebogen mit kräftiger Spitze. Funktion: Aufreißen und Zerteilen der Beute, beim Mäusebussard z. B. Feldmäuse.
2 Ordne dem Buchfink (Abb. 2) einen Schnabeltyp zu und begründe deine Auswahl.
Der Buchfink hat einen typisch dreieckigen Körnerfresserschnabel (Finkenschnabel). Das befähigt ihn, harte Fruchtschalen zu
knacken. Er ernährt sich vorwiegend pflanzlich. Wahrscheinlich nimmt er aber wie der Kernbeißer auch Insekten und Spinnen zu
sich.
3 Stelle eine Vermutung an, welchen Bau ein Vogelschnabel haben müsste, der die Funktion „Froschfangen“ und „Im-GanzenHerunterschlucken“ hat.
Lang und schmal, mit breiter Maulspalte (Beispiel Storchschnabel)
Weißstorch und Haussperling — Zugvogel und Standvogel (Seite 104)
$ 1 Erkläre, weshalb es dem Haussperling möglich ist, im Winter in Deutschland zu bleiben.
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Haussperlinge stellen ihre Nahrung im Gegensatz zum Storch von Insekten auf Samen und Früchte um. Diese sind auch im Winter
ausreichend zu finden.
2 Erläutere Vorteile von Standvögeln im Vergleich zu Zugvögeln.
Standvögel verbrauchen keine Energie für den sehr kraftzehrenden Vogelzug. Sie sind auch keinen weiteren Gefahren ausgesetzt
wie Fressfeinden oder Jägern.
3 Stellt gemeinsam Regeln für eine sinnvolle Winterfütterung auf.
individuelle Lösungen möglich, denkbare Regeln: Nur ungewürzte Samen und Früchte verfüttern. Die Futterstelle regelmäßig
reinigen. Regelmäßig Futter nachfüllen. Futterstellen unerreichbar für Katzen aufstellen/aufhängen.
Praktikum: Überleben in der Kälte (Seite 105)
1 Protokolliere die Vogelarten, die deine Futterglocke besuchen. Vergleiche die Beobachtungen mit denen deiner Klassenkameraden.
individuelle Lösung.
2 Futter aus der Glocke ist auf den Boden gefallen. Erläutere, ob du das Futter liegen lässt..
Liegt Futter auf dem Boden, koten die Vögel leicht darauf. Vogelkot enthält Erreger, sodass die Vögel erkranken können. Das heruntergefallene Futter muss deshalb unbedingt entfernt werden.
3 Stelle die Messergebnisse grafisch dar.
Für die grafische Darstellung eignet sich ein Kurvendiagramm. Die zwei Temperaturkurven zeigen, dass das Wasser, das von
Federn umgeben ist, deutlich langsamer auskühlt.
4 Erkläre die Versuchsergebnisse nach Beendigung des Experiments.
Federn isolieren. Die Luft in den Zwischenräumen ist ein schlechter Wärmeleiter.
5 Erläutere mit Bezug auf die Versuchsergebnisse, welche Funktion die Federn für einen Vogel im Winter haben.
Ein Federkleid verhindert, dass die gleichwarmen Tiere zu sehr auskühlen. Einige Vögel können sich „aufplustern“ und erhöhen
somit die Isolationswirkung.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
2. 4 Fortpflanzung und Entwicklung — Lösungen
Entwicklung des Kükens im Hühnerei (Seite 106)
0 1 Beschreibe die Entwicklung des Hühnereies anhand von Abb. 1.
Befruchtung, Bildung der Keimscheibe auf dem Dotter, Bildung von Adern auf der Keimscheibe. Das Küken braucht zwei Wochen
zur Entwicklung, es verbraucht den Dottervorrat als Nahrung. Es schlüpft mithilfe des Eizahns.
Praktikum: Wir untersuchen ein Ei (Seite 107)
1 Notiere deine Beobachtungen zu den Eintauchtiefen der einzelnen Eier.
individuelle Lösung
2 Fertige eine Skizze des Versuchsergebnisses an.
individuelle Lösung
3 Formuliere in einem Satz ein Versuchsergebnis, in dem die Ergebnisse der Einzelversuche zusammengefasst werden.
Das frische Ei bleibt am Wasserglasboden liegen. Das ältere Ei schwimmt an der Wasseroberfläche.
4 Erläutere die Ergebnisse des Versuchs.
Im älteren Ei bilden sich Gase unter der Eierschale, dies führt zum Auftrieb im Wasser.
5 Fasse deine Erkenntnisse in einem Merksatz zusammen, der angibt, wie man ein frisches von einem weniger frischen Ei
unterscheiden kann.
Die Frische eines Eies erkennt man an seinem Gasgehalt. Frische Hühnereier haben kein Gas, ältere und vor allem verdorbene Eier
haben eine Gasblase unter der Eierschale.
6 Notiere deine Beobachtungen zum Aufbau der Eierschale.
siehe Abb. 1, Schülerbuch Seite 106
7 Beschreibe die Funktion der Hagelschnüre.
Hagelschnüre halten das Eigelb im Eiweiß in der Schwebe, damit es nicht gegen die Schale stößt.
8 Stelle eine Vermutung an, die die Notwendigkeit der Hagelschnüre erklärt. Beziehe in deine Überlegungen die Informationen
über das Ausbrüten der Eier durch die Henne mit ein.
Für die Entwicklung des Hühnerembryos ist es wichtig, dass die Keimscheibe „oben“, d. h. nah an der warmen Glucke liegt. Da die
Eier von der Henne ab und zu gerollt werden, halten die Hagelschnüre die Keimscheibe immer in der optimalen Position.
Das Haushuhn — Legehenne oder Masthähnchen (Seite 108/109)
0 1 Beschreibe das Leben von Hühnern unter natürlichen Bedingungen.
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Gruppen aus mehreren Hennen mit Jungtieren und einem Hahn. Die Hühner scharren und picken nach Futter, außerdem nehmen
die Tiere Sandbäder. Zum Schlafen suchen sie höher gelegene Äste in einem geschützten Bereich auf. Hat eine Henne 5 bis 8 Eier
in ein Nest gelegt, beginnt sie mit dem Brüten.
2 Nenne die Voraussetzungen dafür, dass eine möglichst hohe Eierproduktion durch eine Henne stattfindet.
Es werden bestimmte Legehennenrassen gezüchtet, die besonders viele Eier pro Jahr legen. Man muss den Legehennen täglich
die frisch gelegten Eier wegnehmen. Die Beleuchtung im Stall wird so gesteuert, dass es auch an Wintertagen so lange hell ist wie
im Sommer.
3 Vergleiche die Küken in Abb. 3 miteinander und erkläre vorhandene Unterschiede.
Beide Küken sind zwei Wochen alt. Das rechte ist viel größer und kräftiger als das linke. Beim größeren Küken handelt es sich um
eine Masthähnchenrasse. Sie ist speziell auf das Zuchtziel hin gezüchtet, schnell Fleisch anzusetzen und zu wachsen.
4 Beschreibe anhand von Abb. 4 die Entwicklung des Verzehrs von Geflügelfleisch in Deutschland. Erläutere Folgen für die
Geflügelbetriebe in der deutschen Landwirtschaft.
Im Jahr 1950 hatte jeder Deutsche ca. 1,2 kg Hühnerfleisch im Jahr verzehrt. 30 Jahre später waren es schon 9,9 kg und im Jahr 2010
verzehrte im Schnitt jeder Deutsche 19,3 kg Hühnerfleisch im Jahr. Das bedeutet, dass sich der Verbrauch von Hühnerfleisch in den
letzten 60 Jahren nahezu verzwanzigfacht hat. Entsprechend musste die Anzahl der Ställe und die Anzahl von Hühnern pro Stall
deutlich erhöht werden. Die Folgen sind Massentierhaltungen und eine industrielle Fleischproduktion.
Hühnerhaltung — Haltungsformen im Vergleich (Seite 110)
0 1 Gehe in einen Supermarkt und untersuche die angebotenen Eier nach Haltungsform und Herkunft.
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individuelle Lösung
2 Vergleiche die einzelnen Eier nach Haltungsform und Preis und erstelle dazu eine Tabelle.
individuelle Lösung
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Material: Wir bewerten Haltungsformen (Seite 111)
0 1 Stelle in einer Tabelle die wichtigen Informationen dieser Seite zu jeder Haltungsform zusammen.
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Bodenhaltung
Freilandhaltung
Käfighaltung
Ökologische Haltung
mehrere Tausend Hennen pro
Stall
mehrere Tausend Hennen pro
Stall
mehrere Tausend Hennen pro
Stall
bis zu 3000 Hennen pro Stall
Die gesamte Stallfläche steht zur
Verfügung.
Die gesamte Stallfläche steht zur
Verfügung.
Haltung in Käfigen
Die gesamte Stallfläche steht zur
Verfügung.
Fläche zum Scharren und Sandbaden ist vorhanden
Fläche zum Scharren und Sandbaden ist vorhanden
—
Fläche zum Scharren und Sandbaden ist vorhanden
Sitzstangen auf unterschiedlichen Höhen für alle Tiere
Sitzstangen auf unterschiedlichen Höhen für alle Tiere
—
Sitzstangen auf unterschiedlichen Höhen für alle Tiere
Tageslicht dringt ins Stallinnere
Tageslicht dringt ins Stallinnere
meistens nur Kunstlicht
Tageslicht dringt ins Stallinnere
Pro Tag ist eine achtstündige
Dunkelphase vorgeschrieben.
Pro Tag ist eine achtstündige
Dunkelphase vorgeschrieben.
—
Pro Tag ist eine achtstündige
Dunkelphase vorgeschrieben.
—
Auslauf ins Freiland muss vorhanden sein
—
Auslauf ins Freie muss vorhanden sein
—
Auslauf muss gut erreichbar sein
—
Auslauf muss gut erreichbar sein
normales Futter
normales Futter
normales Futter
Futter aus biologischem Anbau
Schnäbel werden gekürzt
Schnäbel werden gekürzt
Schnäbel werden gekürzt
Schnäbel werden nicht gekürzt
2 Lege wichtige Kriterien zur Bewertung der Legehennenhaltung fest.
Beispiel: Haben die Hühner genügend Auslauf? oder Welche Fläche hat ein Huhn zum Picken und Schlafen?
3 Vergleiche und bewerte die vier Haltungsformen für Legehennen. Nutze dazu auch die Informationen auf Seite 110.
Bei der Freilandhaltung und der ökologischen Haltung sind viele Verhaltensweisen berücksichtigt, die die Hühner auch bei natürlicher Lebensweise zeigen. Die wichtigsten Unterschiede sind jedoch die Gruppengröße von mehreren Tausend Tieren, die sogar
bei der ökologischen Haltung vorhanden ist. Der Vorteil der ökologischen Haltung ist für die Tiere, dass ihnen nicht die Schnäbel
gekürzt werden.
4 Formuliere deine eigene Bewertung der Haltungsformen. Begründe dein Urteil.
individuelle Lösung unter Berücksichtigung der Fakten aus Aufgabe 3
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
2 Vögel — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 113)
$ 1 Erkläre die Versuchsergebnisse der Versuche a und b.
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In Versuch a wird deutlich, dass Federn wasserabweisend sind. Aus Versuch b geht hervor, dass Federn relativ luftundurchlässig
sind.
2 Erläutere die Vorteile der Eigenschaften der Federn für einen Vogel.
Dass Federn wasserabweisend sind, hat gleich mehrere Vorteile. Vögel wie Enten, die den Lebensraum See nutzen, werden
praktisch nicht nass und können ohne auszukühlen lange auf dem Wasser bleiben. Perlt das Wasser von den Federn ab, saugen
sich diese nicht mit Wasser voll. Dadurch würde das Gewicht eines Vogels steigen. Die wasserabweisende Eigenschaft ist also
auch eine Angepasstheit an das Fliegen. Die Luftundurchlässigkeit zeigt die gute Isoliereigenschaft der Federn, ist aber auch eine
wichtige Vorraussetzung für das Fliegen (siehe Aufgabe 4).
3 Beschreibe die Stellung der Federn beim Abwärts- und Aufwärtsschlagen der Flügel (Abb. 2).
Beim Abwärtsschlagen liegen die Federn breit und geschlossen nebeneinander, beim Aufwärtsschlagen sind sie hingegen gekippt,
sodass Lücken zwischen Federn entstehen.
4 Erläutere mithilfe von Abbildung 2, weshalb der Vogel beim Abwärtsschlagen nach oben, beim Aufwärtsschlagen jedoch nicht
nach unten gedrückt wird.
Durch die geschlossene Federstellung beim Abwärtsschlagen gelangt keine Luft zwischen den Federn hindurch. Der Vögel drückt
sich gegen die Luft nach oben. Beim Aufwärtsschlagen der Flügel sind die Federn schräg gestellt, sodass Luft zwischen ihnen
hindurch gelangt. Der Vögel kann sich so nicht nach unten drücken.
5 Beschreibe die Flugrouten der Störche.
Störche fliegen im Wesentlichen auf drei Routen zwischen Europa und Afrika hin und her. Eine Flugroute führt über Spanien und
das westliche Afrika, eine zweite über Italien und das zentrale Afrika und die dritte Route über die Türkei, die arabische Halbinsel
und das östliche Afrika.
6 Erläutere, weshalb Störche über Umwege in ihre Überwinterungsgebiete nach Afrika fliegen.
Nur über dem Land entstehen warme Aufwinde, über dem Meer jedoch nicht. Diese Aufwinde sind notwendig für den Segelflug.
Dieser verbraucht wesentlich weniger Energie als beispielsweise der Ruderflug. Trotz einer längeren Strecke über Land, statt der
direkten Strecke über das Mittelmeer, sparen Störche durch den Segelflug Energie ein. Dies ist beim ohnehin Kräfte verbrauchenden Vogelzug wichtig.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Vom Wasser ans Land
3. 1 Fische — ein Leben im Wasser — Lösungen
Der Karpfen — was macht den Fisch zum Fisch? (Seite 116/117)
$ 1 Beschreibe die Kennzeichen der Fische.
Meist stromlinienförmige Körperform, Schuppen, glitschige Haut, Schwimmblase, Kiemen
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2 Erkläre, was passieren würde, wenn der Fisch nach dem Abtauchen nicht mehr Gas in die Schwimmblase geben würde
(Abb. 3).
Durch das Vergrößern der Schwimmblase schwebt der Fisch, er bleibt auf einer Höhe. Passiert dies nicht, sinkt der Fisch immer
weiter nach unten ab.
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3 Erläutere, weshalb die Schwimmblase genaugenommen Schwebeblase heißen müsste.
Mithilfe der Schwimmblase kann der Fisch nicht schwimmen, dazu benötigt er den Ruderschwanz und die Flossen. Die Schwimmblase hilft dem Fisch, in einer bestimmten Wassertiefe ohne Kraftaufwand zu „schweben“.
Atmung unter Wasser (Seite 118)
$ 1 Erkläre mithilfe von Abb. 2, wie der Wasserstrom an den Kiemen entlang erzeugt wird und wozu er notwendig ist.
Bei geöffnetem Maul und geschlossenen Kiemendeckeln strömt das Wasser durch das Maul ein. Anschließend wird das Maul
geschlossen und das Wasser durch die nun geöffneten Kiemendeckel hinausgepresst. Dadurch entsteht entlang den Kiemen ein
Wasserstrom.
Praktikum: Schwimmen, Schweben, Sinken (Seite 119)
1 Lege ein Versuchsprotokoll an und notiere darin deine Beobachtungen.
Die Pipette wird unterschiedlich mit Wasser vollgesaugt. Wenn sie ganz voll ist, sinkt die Pipette, wenn sie ganz leer ist, liegt sie
auf dem Wasser, mit einem mittleren Füllstand schwebt sie im Wasser.
2 Erkläre die Beobachtungen.
Luft ist leichter als Wasser. Je mehr Luft in der Pipette ist, desto mehr Auftrieb hat sie und schwebt weiter oben. Je mehr Wasser in
der Pipette ist, desto schwerer ist sie und sinkt weiter nach unten.
3 Erläutere, wie die Ergebnisse des Versuchs die Arbeitsweise der Schwimmblase verdeutlichen.
In der Schwimmblase ist so viel Gas, wie der Fisch zum Schweben in einer bestimmten Wassertiefe benötigt.
4 Notiere für jeden Knetkörper die gestoppte Zeit. Wiederhole den Versuch einige Male und ermittle den Mittelwert für jeden
Knetkörper.
Die Spindelform ist am schnellsten, dann die Tropfenform, dann die Kugel, dann die Zylinderform, am langsamsten ist der Würfel.
5 Erkläre den Zusammenhang zwischen der Körperform eines Fisches und seiner Schwimmgeschwindigkeit.
Die Spindel- und die Tropfenform ähneln am ehesten der typischen Stromlinienform von Fischen, das Wasser gleitet besser am
Körper vorbei, der Wasserwiderstand ist also geringer. Der Fisch kann schneller schwimmen.
Fortpflanzung und Entwicklung der Fische (Seite 120)
0 1 Beschreibe die Entwicklung vom Ei bis zum Jungfisch mithilfe eines Verlaufsschemas.
Ei
Embryo
Fischlarve mit Dottersack
Jungfisch
Spermaflüssigkeit
Extra: Von der seltenen Wildform zum beliebten Zierfisch — der Goldfisch (Seite 121)
Beschreibe die Zuchtgeschichte des „Schleierschwanzes“.
Silberkarauschen zeigen sehr variable Nachkommen. Es wurden Nachkommen ausgewählt, die rötlich schimmerten. Sie wurden
zur Nachzucht genommen bis zum Aussehen des heutigen Goldfischs. Aus deren Nachkommen wurden wohl Fische ausgewählt,
die eine längere Schwanzflosse hatten. Es wurden daraus wiederum die Fische zur Weiterzucht ausgewählt, die eine besonders
lange Schwanzflosse hatten, bis zur Form eines „Schleiers“.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Lachse sind Wanderfische (Seite 122)
$ 1 Beschreibe die Vorteile der Wanderung für die Lachse.
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Ein Vorteil ist, dass die Entwicklung in sauerstoffreichem Quellwasser stattfinden kann. Als erwachsener Fisch ist das Nahrungsangebot wiederum im offenen Meer deutlich größer.
2 Auch der Aal ist ein Wanderfisch. Informiere dich über seinen Lebenszyklus und erstelle ein Plakat.
Die Larven des Aals schlüpfen und entwickeln sich im salzhaltigen Meer vor der Ostküste Nordamerikas (Sargassosee). Sie gelangen als Weidenblattlarve mit dem Golfstrom an die Küsten von Europa. Hier wandern sie die Flüsse hinauf und entwickeln sich
zum erwachsenen Aal. Die erwachsenen Tiere leben somit im Süßwasser. Zum Ablaichen wandern die Tiere dann durch die Flüsse
und den Nordatlantik zurück in die Sargassosee, wo die Befruchtung stattfindet.

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Schutzmaßnahmen für Fische in Flüssen (Seite 123)
0 1 Nenne Eingriffe, durch die die Lebensgrundlage von Fischen zerstört wird.
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Begradigungen von Flussläufen, Bau von Kraftwerken, Schleusen, Wehre, Einleitung von Abwässern
2 Beschreibe, welche Auswirkungen der Bau von Wehren für das Leben von Lachsen hat.
Wehre behindern die Wanderung der Lachse. Die Fische kommen nicht in ihrem Laichgebiet an oder sind zu geschwächt. Unter
anderem kam es dadurch zum Aussterben der Lachse im Rhein.
3 Lachse überwinden Staumauern von 50 cm Höhe ohne Probleme. Für Fische, die am Gewässerboden leben, sind Höhenunterschiede von 15 cm oftmals zu viel. Erkläre, was dies für den Bau von Fischwegen bedeutet.
Fischtreppen müssen unterschiedlich hohe „Stufen“ haben. Nur so können auch Fische, die nur geringe Höhenunterschiede
überwinden können, den Weg an einem Hindernis vorbei überwinden. Außerdem müssen Sammelbecken vorhanden sein, die die
Fische, auch zum Ausruhen, nutzen können.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Grafik: Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Speisefische aus dem Meer (Seite 124)
. 1 Seit einigen Jahren legen Staaten sogenannte „Fangquoten“ fest. Informiere dich, was man darunter versteht.
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Als Fangquote wird die Menge an Fischen bezeichnet, die in einem Gebiet in einer bestimmten Zeit, z.B. einem Jahr, gefangen
werden dürfen. Die Fangquote wird aufgrund von Berechnungen ermittelt. Sie wird von den Regierungen der Europäischen Union
gemeinsam beschlossen und gilt dann für Deutschland und die anderen Länder der Europäischen Union. Sind die festgelegten
Fangquoten zu hoch, ist Überfischung die Folge.
2 Erkläre, was mit dem Satz „Nachhaltigkeit sichert Arbeitsplätze“ gemeint ist.
Unter Nachhaltigkeit versteht man in der Fischerei, dass nur so viele Fische gefangen werden, dass auch in Zukunft noch ausreichend Fische in den Meeren leben. Nur dann können die Menschen, die in der Fischerei arbeiten, auch in Zukunft noch ihren
Arbeitsplatz behalten. Gehen durch Überfischung die Zahlen der Fische zurück, werden auch immer mehr Menschen ihren Arbeitsplatz verlieren.
3 Erkläre, weshalb die gemeinsam aufgestellten Regeln auch kontrolliert werden müssen.
Ohne Kontrollen besteht die Möglichkeit, dass sich bestimmte Gruppen nicht an die Regeln halten und doch mehr Fische fangen,
als beschlossen wurde. Die Überfischung und der Rückgang der Fische sind die Folgen. Oftmals werden Regeln nur eingehalten,
wenn neben einer Kontrolle auch mit Strafen, z. B. der Zahlung hoher Geldsummen, gedroht wird. Die Strafen müssen dann bei
Nichtbeachtung der Regeln auch angewandt werden.
Praktikum: Untersuchung einer Forelle
1 Untersuche die Flossen:
a) Beschreibe die Lage und die Form der verschiedenen Flossen.
b) Gib an, welche Flossen paarig, welche einzeln vorhanden sind.
a) Die Rückenflosse sitzt in der Mitte des Rückens, die Fettflosse nahe der Schwanzwurzel. Die Schwanzflosse ist leicht konkav, die Brust- und Bauchflossen sind abgerundet, die Afterflosse ist relativ groß.
b) Insgesamt hat die Bachforelle 8 Flossen.
Einzeln: die Rückenflosse, die Fettflosse, die Schwanzflosse, die Afterflosse
Paarig: Bauchflossen, Brustflossen
2 Fertige eine Zeichnung der Forelle an. Beginne zunächst mit dem Umriss des Körpers. Füge anschließend die Flossen und die
Kiemendeckel an den entsprechenden Stellen ein.
individuelle Lösung
3 Suche die einzelnen Organe. Orientiere dich dabei an Abb. 2.
individuelle Lösung
4 Fertige eine möglichst genaue Zeichnung der inneren Organe an. Achte auf ihre Größe und Lage im Körper. Beschrifte deine
Zeichnung.
individuelle Lösung; siehe auch Abb. 2 im Schülerbuch
5 Trenne mit Schere und Pinzette vorsichtig die einzelnen Organe voneinander und beschreibe ihre Form, Größe und Farbe.
individuelle Lösung; siehe auch Abb. 2 im Schülerbuch
6 Reinige die benutzten Materialien und räume deinen Arbeitsplatz auf.
je nach den Regeln im Biologieraum
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3. 2 Amphibien sind Feuchtlufttiere
Der Wasserfrosch — ein Leben im Wasser und an Land (Seite 126/127)
0 1 Beschreibe die Veränderungen in der Entwicklung von der Kaulquappe zum jungen Wasserfrosch in Abb. 2.
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Aus dem Ei (Laich) schlüpft eine kleine Kaulquappe. Sie hat einen Kopf und einen langen Ruderschwanz. Der Kaulquappe wachsen
zunächst Hinterbeine, später auch Vorderbeine. Der Ruderschwanz wird kleiner. Ein junger Frosch hat voll ausgebildete Vorderund Hinterbeine und einen Stummelschwanz, der aber bald nicht mehr vorhanden ist.
2 Erläutere, wie der erwachsene Wasserfrosch an das Leben im Wasser und an Land angepasst ist.
Der Wasserfrosch hat kräftige Hinterbeine, die sowohl zur Fortbewegung im Wasser als auch an Land geeignet sind. Er atmet
über seine Lungen, kann aber durch die zusätzliche Hautatmung längere Zeit unter Wasser bleiben.
3 Recherchiere, was ein Amphibien-Fahrzeug ist. Erkläre, weshalb die Fahrzeuge nach den Tieren benannt sind.
Ein Amphibien-Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das im Wasser und an Land fahren kann. Sie sind nach den Amphibien benannt, da
diese ebenfalls im Wasser und an Land leben.
Der Teichmolch — Atmung bei Amphibien (Seite 128)
$ 1 Erläutere die Angepasstheit des Teichmolchs an die Lebensweise an Land und im Wasser.
Teichmolchlarven atmen über Kiemen, die als Büschel außen am Kopf sitzen, und über ihre Haut. Erwachsene Teichmolche atmen
über Lungen und ihre Haut. Die Lungenatmung ermöglicht das Leben an Land, die Hautatmung dient der Sauerstoffaufnahme
während der Kältestarre am Grund eines Sees.
Material: Amphibien — Atmung (Seite 129)
0 1 Beschreibe die Kiemenatmung der Teichmolchlarve in Abb. 2.
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Durch die Kiemen der Teichmolchlarve strömt Wasser hindurch. Über die Blutkapillaren kann sauerstoffreiches Wasser aufgenommen und Kohlenstoffdioxid, also sauerstoffärmeres Wasser, wieder abgegeben werden. So gelangt Sauerstoff in das Blut der
Teichmolchlarve.
2 Vergleiche die Kiemenatmung der Fische mit der Kiemenatmung der Teichmolchlarve.
Die Kiemen der Fische und der Amphibien sind beide sehr gut durchblutet und werden ständig von Wasser umspült. Es wird
Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser in die Kiemenkapillaren aufgenommen und Kohlenstoffdioxid abgegeben. Bei der
Teichmolchlarve sitzen die Kiemen außen als Büschel am Kopf, beim Fisch sind die Kiemen von den Kiemendeckeln verdeckt. Die
Kiemen des Fisches sind so besser geschützt.
3 Beschreibe das Balkendiagramm in Abb. 4.
In Abb. 4 ist der Anteil der Hautatmung von Wasserfrosch und Teichmolch an ihrer jeweiligen Gesamtatmung in Prozent dar‑
gestellt. Beim Wasserfrosch beträgt diese nur 25 %, der Teichmolch atmet zu 75 % über seine Haut.
4 Erläutere den Vorteil der Oberflächenvergrößerung am Beispiel der Lungen in Abb. 3.
Die untere Lunge ist mehrfach eingefaltet. Dadurch ist die Oberfläche größer. Es kann mehr Sauerstoff über die Lunge aufgenommen werden. Die Atmung ist verbessert. Dies ist ein Beispiel für das Prinzip der Oberflächenvergrößerung.
5 Stelle Vermutungen an, welche der beiden Lungen in Abb. 3 dem Wasserfrosch und welche dem Teichmolch gehört, und stelle
einen Zusammenhang zur Hautatmung her.
Die obere Lunge gehört dem Teichmolch. Er kann weniger effektiv mit seiner Lunge atmen, der Anteil der Hautatmung ist deshalb
hoch (75 %). Die untere Lunge gehört dem Wasserfrosch. Die Oberfläche ist vergrößert. Der Wasserfrosch kann besser mit seiner
Lunge atmen als der Teichmolch. Der Anteil seiner Hautatmung ist geringer (25 %).
Material: Bestimmungsschlüssel für einheimische Amphibien (Seite 130/131)
$ 1 Bestimme die Amphibien A — H in den Abbildungen auch anhand der ergänzenden Angaben. Notiere beim Tier A jede Ent-
scheidung bis zum Artnamen.
A: Springfrosch
B: Laubfrosch
C: Kammmolch
D: Knoblauchkröte
E: Kreuzkröte
F: Feuersalamander
G: Gelbbauchunke
H: Wasserfrosch oder Grasfrosch
Tier A:
Erwachsene Tiere ohne Schwanz → Zehenspitzen nicht rund, ohne Haftscheiben, Rücken gemustert → Haut glatt →
Oberseite bräunlich, eher ungefleckt, dunkler Fleck zwischen Auge und Vorderbein → Springfrosch
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Gefährdung und Schutz von Amphibien (Seite 132/133)
0 1 Erläutere die Krötenwanderungen in Abhängigkeit vom Wetter (Abb. 5).
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Kröten sind wechselwarm, ihre Körpertemperatur ist also der Umgebung ähnlich. Bei 15 °C sind sie beweglicher als bei 5 °C. Bei
Regen wandern die Kröten viel mehr, weil dabei die Haut feucht bleibt. Amphibien sind Feuchtlufttiere, ihre Haut darf nicht austrocknen, da sie zu einem gewissen Teil über ihre feuchte Haut atmen.
2 Erläutere, welche Folgen die Veränderungen der Landschaft in Abb. 3 für Amphibien haben.
In den letzten Jahrzehnten wurden vermehrt Straßen gebaut, Feuchtgebiete trockengelegt und Rückzugsräume vernichtet. Diese
Veränderungen des natürlichen Lebensraums führten zu einer Verringerung der Anzahl an Fortpflanzungsmöglichkeiten und
damit zur Bedrohung der Anzahl von Amphibien.
3 Erstelle eine Skizze zu den Wanderungen der Erdkröten im Verlauf eines Jahres.
Winter
Sommer
Wege der Erdkröten
Plastikzaun
Wege der Grasfrösche
Maschenzaun
Tiere werden getragen
eingegrabene Plastikeimer
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Grafik: Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
3. 3 Reptilien — Lösungen
Die Mauereidechse — ein Reptil (Seite 134/135)
0 1 Erkläre, warum auch Weinberge und Eisenbahntrassen für die Mauereidechse einen geeigneten Lebensraum darstellen.
Eisenbahntrassen und Weinberge erfüllen die Voraussetzungen eines Lebensraums der Mauereidechse: vegetationsfreie Flächen,
die bei Sonneneinstrahlung leicht aufgeheizt werden. Außerdem bieten sie Sichtschutz für die flüchtende Mauereidechse.
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2 Wer Mauereidechsen beobachten möchte, sollte sich an einem sonnigen Sommertag vormittags oder nachmittags auf die
Suche machen. Zur Mittagszeit findet man praktisch keine Tiere auf Steinen sitzen. Begründe.
Mauereidechsen suchen aktiv Flächen auf, die durch die Sonne stärker aufgeheizt sind als die Luft. Damit führen sie an sonnigen
Vor- und Nachmittagen ihrem Körper die für die Lebensvorgänge notwendige Wärme zu. Zur Mittagszeit ist die Temperatur zu
hoch. Als wechselwarmes Tier muss die Mauereidechse der Überhitzung entgehen und flüchtet sich in den Schatten.
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3 Durch den Einsatz von Insektenvernichtungsmitteln in Weinbergen werden nicht nur Weinschädlinge, sondern in der Regel
alle Insekten gleichermaßen getötet. Dadurch ist die Mauereidechse bedroht. Erkläre.
Insektenvernichtungsmittel töten die Nahrung der Mauereidechsen. Damit hat die Eidechse trotz guter Untergrundverhältnisse
ihre Nahrungsquelle eingebüßt.
Reptilien — die ersten Landwirbeltiere (Seite 136/137)
0 1 Nenne stichwortartig die Merkmale, durch die sich Reptilien eindeutig von Amphibien unterscheiden.
Reptilien verfügen über eine innere Befruchtung, sie sind Zeit ihres Lebens Lungenatmer und haben eine wasserundurchlässige
Haut.
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2 Vergleiche die Merkmale und die Lebensweise des Molchs mit denen der Mauereidechse.
Beide sehen von außen betrachtet ähnlich aus. Sie leben aber in ganz unterschiedlichen Lebensräumen. Der Molch ist für die
Fortpflanzung (äußere Befruchtung) und Larvenstadium (Kiemenatmung) auf das Gewässer angewiesen, er hat eine feuchte
Haut. Mauereidechsen leben vollständig an Land und sind durch die Reptilienmerkmale, z. B. die trockene Haut, vor zu großem
Wasserverlust geschützt.
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3 In Gärten und Parks findet man manchmal Blindschleichen (Abb. 4). Das Tier sieht zwar aus wie eine Schlange, gehört aber zu
den Eidechsen. Informiere dich über den Körperbau der Blindschleiche und ihre Lebensweise und halte ein Referat.
Blindschleichen haben einen Schädel aus fest miteinander verwachsenen Knochen. Schlangenschädel bestehen dagegen aus
Knochen mit einzelnen Bändern. Dadurch sind sie wesentlich elastischer. Blindschleichen können deshalb zum Beispiel auch ihren
Kiefer nicht so weit öffnen wie eine vergleichbare Schlange. Blindschleichen haben im Gegensatz zu Schlangen Ohröffnungen. Die
Schlangen haben miteinander verwachsene, unbewegliche und durchsichtige Augenlider. Schlangen haben somit ihre Lider immer
geschlossen. Blindschleichen haben bewegliche Augenlider. Sie machen sie zu und auf. Außerdem ernähren sich Blindschleichen
von Regenwürmern und Nacktschnecken und sie bringen lebendige Junge zur Welt. Schlangen legen Eier.
Extra: Kreuzotter — Töten mit Gift (Seite 137)
Beschreibe den Vorteil, den Giftschlangen beim Beutefang haben.
Durch das Gift erübrigt sich ein Kampf mit dem Beutetier. Giftschlangen verfügen also über eine besonders energiesparende
Beutefangmethode.
Saurier sind Reptilien (Seite 138/139)
0 1 Erkläre, inwiefern das Gebiss der pflanzenfressenden Saurier nicht für das Zermahlen von Pflanzen geeignet war.
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Die Zähne der pflanzenfressenden Saurier waren schmal und spitz, zudem konnten sie den Unterkiefer nicht seitlich bewegen.
Deshalb konnten die Saurier Pflanzen nur abreißen, aber nicht im Mund zermahlen.
2 Vergleiche die Jagdmethode von Tyrannosaurus und Velociraptor mit heutigen Raubtieren.
Tyrannosaurus war vermutlich ein Hetzjäger, ähnlich wie bei Wölfen. Die Jagdmethode von Velociraptor könnte der von Katzen
ähneln.
3 Erläutere wie aus Fossilien von Fischsauriern Rückschlüsse auf deren Lebensweise möglich sind.
Fossilien sind meist versteinerte Knochen und Zähne. Anhand dieser Strukturen können Forscher Rückschlüsse auf den Bewegungsapparat und die Nahrung der fossilen Tiere ziehen. Knochen sind Ansatzstellen für Muskeln. Große Ansatzstellen bedeuten
große Muskeln und kleine Ansatzstellen bedeuten kleine Muskeln. Wenn es evtl. lebende Verwandte gibt, dann kann man die
Funde mit ihnen vergleichen. Manchmal finden sich auch Reste von Nahrung, z. B. versteinerte Belemniten. So weiß man heute,
wie der Fischsaurier seine Beute fing und was er gefressen hatte.
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3. 4 Wir vergleichen Wirbeltiere — Lösungen
Fortpflanzung und Körperoberflächen (Seite 140/141)
$ 1 Erläutere den Zusammenhang von Körpertemperatur und Körperoberfläche der einzelnen Wirbeltiere.
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Fische, Amphibien und Reptilien sind wechselwarme Tiere. Ihre Körpertemperatur ändert sich mit der Umgebungstemperatur. Diese
Tiere besitzen weder Fell noch Federn. Außerdem haben sie auch kein Unterhautfett. Sie verlieren somit leicht Wärme über die
Haut. Bei sinkender Umgebungstemperatur sinkt auch die Körpertemperatur. Bei hoher Umgebungstemperatur ist die Wärme‑
abgabe dagegen gering und die Körpertemperatur hoch.
Vögel und Säugetiere besitzen auf der Haut Federn bzw. ein Fell aus Haaren. Zwischen den Federn bzw. Haaren bildet sich eine
wärmedämmende Luftschicht. Außerdem haben sie unter der Haut häufig noch eine Fettschicht. Fett ist ein schlechter Wärme‑
leiter. Die Tiere verlieren so wenig Wärme an die Umgebung. Ihre Körpertemperatur bleibt konstant, sie sind gleichwarm.
2 Erkläre, weshalb es bei Reptilien keine äußere Befruchtung geben kann.
Reptilien legen Eier, die von einer weichen, pergamentartigen Schale umgeben sind. Spermien können diese Schale nicht durch‑
dringen. Die Befruchtung der Eizelle durch ein Spermium muss also vor der Bildung der Eischale erfolgen, also im Inneren des
weiblichen Körpers.
3 Beschreibe die Beschaffenheit der Körperoberflächen bei den verschiedenen Wirbeltieren.
Die Haut der Fische ist von Schuppen besetzt. Sie ist feucht und glitschig und mit Schleim überzogen.
Auch die Amphibienhaut ist feucht und glitschig, sie enthält viele Drüsen.
Reptilien besitzen eine trockene Haut mit Hornschuppen.
Bei Vögeln ist die Haut mit Federn bedeckt.
Die Haut der Säugetiere hat eine Fettschicht und ist mit einem Fell aus Haaren bedeckt.
Atmung der Wirbeltiere (Seite 142/143)
. 1 Beschreibe den Aufbau der Atmungsorgane der Wirbeltiere.
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Fische haben Kiemen, die Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen und Kohlenstoffdioxid an es abgeben. Diese sind durch Deckel
geschützt (innere Kiemen). Amphibienlarven haben äußere Kiemen, deren Funktion denen der Fischkiemen entspricht. Landwir‑
beltiere haben Lungen. Ihre nach innen verlegte feuchte Oberfläche ist so vor Verdunstung geschützt.
2 Erläutere die Gemeinsamkeiten der Atmungstypen.
Aus sauerstoffreicher Umgebung (Luft, Wasser) wird Sauerstoff durch eine dünne Haut in sauerstoffarmes Blut übernommen.
Kohlenstoffdioxid verlässt das kohlenstoffdioxidreiche Blut durch die dünne Haut und geht in die kohlenstoffdioxidarme Umge‑
bung über. Letztlich wird durch die Atmung Blut mit Sauerstoff angereichert und von Kohlenstoffdioxid befreit.
3 In warmem Wasser sind Amphibienlarven viel beweglicher als in kaltem. Erkläre, welche Wirkung sich daraus für die Atmung
ergibt.
Durch die größere Beweglichkeit der Larven kann mehr sauerstoffreiches Blut an die äußeren Kiemen gelangen. Dadurch kann
der durch die stärkere Bewegung gesteigerte Sauerstoffbedarf gestillt werden.
Wirbeltiere — eine Übersicht (Seite 144/145)
. 1 „Lebewesen haben übereinstimmende Merkmale, weil sie eine gemeinsame Abstammung haben“. Erläutere diese Aussage
anhand der Darstellung.
Die einzelnen Wirbeltiere sind in Klassen unterteilt. Am Beispiel des Wals erkennt man, dass allein die Gesamtheit aller Merkmale
zu kurz greift. Wale gehören zu den Säugetieren, nicht weil sie alle Säugetiermerkmale zeigen, sondern weil ihre Vorfahren alle
Säugetiermerkmale aufwiesen.
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3 Vom Wasser ans Land — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 147)
0 1 Erläutere, weshalb die Wassertracht für die Kammmolche im Wasser nützlich ist.
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Der lange Schwanz des Kammmolchs und der Rücken haben bei der Wassertracht einen Flossensaum. Dadurch hat der Ruder‑
schwanz eine größere Fläche. Mit ihr kann mehr Wasser verdrängt werden, wenn sich der Ruderschwanz nach links und rechts
bewegt. So kann der Kammmolch seine Bewegungen im Wasser gut steuern und schneller schwimmen.
(Hinweis: Fehler in der 1. Auflage des Schülerbuchs: Es muss Kammmolch statt Teichmolch heißen.)
2 Beschreibe die Metamorphose des Kammmolchs. Vergleiche sie mit der Metamorphose des Wasserfrosches.
Aus einem Ei schlüpft eine Kammmolchlarve. Sie hat Außenkiemen. Während sich nach einiger Zeit die Vorder- und Hinterbeine
entwickeln, bilden sich die Außenkiemen zurück und sind schließlich ganz verschwunden. Der Kammmolch ist nun voll ausgewach‑
sen und lebt an Land. Zur Eiablage kehrt er in den Teich zurück. Im Wasser legt der Kammmolch seine Eier ab. Auch die Kaulquap‑
pen des Wasserfrosches atmen mit äußeren Kiemen. Bei Kammmolchlarven sind diese aber stärker ausgebildet und als Büschel
sichtbar. Nach der Ausbildung der Vorder- und Hinterbeine bildet sich bei der Kaulquappe bzw. dem jungen Frosch der Schwanz
vollständig zurück, beim Kammmolch nicht. Kammmolchlarven sehen den erwachsenen Tieren deshalb bereits ähnlicher.
(Hinweis: Fehler in der 1. Auflage des Schülerbuchs: Es muss Kammmolch statt Teichmolch heißen.)
3 Begründe, dass die Bezeichnung „Walfisch“ irreführend ist.
Der Wal ist kein Fisch, sondern ein Säugetier. Ein Wal atmet über Lungen, pflanzt sich durch innere Befruchtung fort und gebärt
lebende Junge, die er säugt. Die Bezeichnung Walfisch ist daher irreführend.
4 Ordne Schildkröte und Schnabeltier begründet einer der fünf Wirbeltierklassen zu.
Schildkröten atmen mit Lungen, haben eine schuppige Hornhaut, legen Eier und sind wechselwarm. Dies sind die Merkmale der
Wirbeltierklasse der Reptilien. Die Schildkröte gehört zu den Reptilien. Schnabeltiere legen Eier. Das ist ein Merkmal der Vögel
und Reptilien. Das Fell und das Säugen der Jungen sind wiederum Merkmale der Säugetiere. Da diese überwiegen, zählt man das
Schnabeltier zu den Säugetieren.
5 Nenne vier Kennzeichen von Reptilien.
— sind wechselwarm
— legen weichschalige Eier
— trockene, luftundurchlässige Haut mit verhornten Schuppen
— müssen sich zum Wachsen häuten
6 Stelle Vermutungen an, warum es für die Kreuzotter von Vorteil ist, ihre Junge lebend zu gebären, und welchen Nachteil sie
dadurch hat.
Vorteile: Die Eier sind vor Räubern geschützt. Die Mutterschlange kann die Körpertemperatur regulieren, was vermutlich die Ent‑
wicklung im Ei beschleunigt. Da Jungschlangen fast sofort beweglich sind, können sie vor Gefahren fliehen.
Nachteile: Das Muttertier ist nicht so beweglich und hat einen höheren Energiebedarf.
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Wirbellose Tiere
4. 1 Insekten — Lösungen
Die Honigbiene — ein typisches Insekt (Seite 150/151)
0 1 Notiere drei typische Merkmale, an denen man Insekten erkennen kann.
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Merkmale der Insekten: Außenskelett mit Unterteilung in Kopf, Brust und Hinterleib, 6 Gliederbeine, meist Flügel, Komplexaugen
2 In Abbildung 4 sind viele Insekten dargestellt, die alle den grundlegenden Bauplan der Insekten aufweisen. Zeichne ein
Fantasie-Insekt, das alle Merkmale der Insekten zeigt.
Individuelle Lösung, welche die wichtigsten Merkmale zeigt.
3 Beschreibe die Funktion von drei im Text genannten Organen.
Außenskelett: Schutz, Stabilität;
Gliederbeine: Fortbewegung;
Komplexaugen: Sehen;
Fühler: Tasten, Riechen;
Mundwerkzeuge: Nahrungsaufnahme;
Flügel: Fortbewegung.
4 Erkläre, inwiefern das harte Außenskelett eine Voraussetzung für die Vielfalt und den Erfolg der Insekten darstellt.
Harte Skelettteile lassen filigrane und stabile Strukturen zu, die unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Dies wird an den
Mundwerkzeugen und Beinen besonders deutlich. Auch bei den Wirbeltieren sind es oft harte Teile, die für die Lebensweise wichtig sind, z. B. Hufe, Zähne, Hörner, Stoßzähne, Krallen.
Innere Organe der Insekten (Seite 152/153)
0 1 Beschreibe am Beispiel des Gelenks eines Gliederbeins (Abb. 2) das Gegenspielerprinzip der Muskeln.
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In dem Gelenk des Gliederbeins befinden sich zwei Muskeln. Kontrahiert der eine Muskel (Beuger), wird das Gelenk gebeugt und
der andere Muskel gestreckt. Kontrahiert der andere Muskel (Strecker), wird das Gelenk gestreckt. Beuger und Strecker haben
eine gegensätzliche Wirkung und sind ein Beispiel für das Gegenspielerprinzip.
2 Erläutere den Vorteil von zusätzlichen Herzen am Grund von schmalen Strukturen wie Fühlern und Gliederbeinen.
Ohne die zusätzlichen Herzen wäre die Strömung in den schmalen Organen sehr gering. Durch die zusätzlichen Herzen wird der
Transport in Fühler und Gliederbeine unterstützt.
3 Sowohl bei Insekten als auch bei Wirbeltieren muss Sauerstoff aus der Luft zu den Organen gelangen und gleichzeitig Kohlenstoffdioxid abgegeben werden. Vergleiche den Weg der Atemgase bei Insekten und Wirbeltieren.
Bei den Insekten gelangt Sauerstoff über die Tracheen fast bis zu den Organen. Er muss nur noch die Tracheenwand durchdringen
und eine kurze Strecke zum Organ überwinden. Kohlenstoffdioxid geht den umgekehrten Weg. Bei Wirbeltieren wird Sauerstoff
aus der Luft in den Lungenbläschen über die Wände der Lungenbläschen und Kapillaren ins Blut aufgenommen. Von dort wird das
sauerstoffreiche Blut im Körper verteilt. Im Körper gelangt Sauerstoff aus dem Blut durch die Kapillarwände zu den Organen und
gleichzeitig geht Kohlenstoffdioxid in das Blut über. Nun wird das Kohlenstoffdioxid über die Blutbahn zur Lunge transportiert
und dort über die Lungenbläschen und die Lunge an die Luft abgegeben.
Leben im Bienenstaat (Seite 154/155)
0 1 Stelle das Leben der Bienen in einer Jahresuhr dar. Notiere zu jeder Jahreszeit, was im Bienenvolk passiert.
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Frühjahr: Königin legt viele Eier, das Volk nimmt an Größe zu, Arbeiterinnen sammeln Pollen und Nektar und pflegen die Brut.
Einlagerung von Honig, Heranziehen von Drohnen und neuen Königinnen, Schwarm, Begattung von jungen Königinnen.
Sommer: Drohnenschlacht, Anlegen von Futtervorräten, Königin legt weniger Eier.
Herbst: Königin legt keine Eier mehr, Arbeiterinnen sammeln nicht mehr.
Winter: Bienen bilden Wintertraube und heizen den Stock durch Muskelzittern.
2 Notiere unter Einbeziehung von Abb. 3 Merkmale und Aufgaben von Arbeiterin, Königin und Drohn.
Königin: 20 mm, langer Hinterleib, einfache Mundwerkzeuge, Stachel; Fortpflanzung (Eiablage)
Arbeiterin: 14 mm, kurzer Hinterleib, große Mundwerkzeuge, Stachel; Füttern, Putzen, Verteidigung, Honigherstellung, Wabenbau,
Sammeltätigkeit, Temperaturregulation
Drohn: 18 mm, große Komplexaugen, stark behaarte Brust, einfache Mundwerkzeuge, kein Stachel; Fortpflanzung (Begattung)
3 Beschreibe den Aufbau eines Bienenstocks.
Honig wird oben eingelagert, in der Mitte befindet sich das Brutnest und in den unteren Waben ist Pollen zu finden.
4 Formuliere eine begründete Vermutung, warum sich die Brutzellen in der Mitte befinden und der Honig weit vom Flugloch
gelagert wird.
In der Mitte des Stocks lässt sich am besten eine gleichmäßige, hohe Temperatur halten. Der Honig ist weit entfernt vom Flugloch
am besten vor Räubern (z. B. andere Insekten) geschützt.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Kommunikation im Bienenstaat (Seite 156/157)
$ 1 Wenn die Königin entfernt wird, merken das nach wenigen Stunden alle Bienen im Volk. Erkläre.
Wenn die Königin fehlt, wird der Duftstoff der Königin weniger und dies bemerken schnell alle Bienen im Volk.
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2 Der Rundtanz enthält keine Information über die Richtung. Erläutere, warum dies nicht nachteilig ist.
Da die Futterquelle in der Nähe des Stocks liegt, müssen die Bienen nur um den Stock fliegen, um die Futterquelle zu finden. Eine
Richtungsangabe ist nicht vorteilhaft.
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3 Eine Arbeiterin tanzt auf der Wabe den Tanz in Abb. 3. Zeichne die mit der Tanzfigur beschriebene Situation mit Bienenstock,
Sonne und Futterquelle.
Die Futterquelle liegt vom Stock aus betrachtet etwa 120° links von der Sonne. (Es sind unterschiedliche Zeichnungen möglich.)
Extra: Experiment: Bienen teilen die Entfernung mit (Seite 157)
Erkläre, wie die Entfernung der Futterquelle im Tanz mitgeteilt wird.
Je weiter entfernt die Futterquelle liegt, desto weniger Schwänzelläufe erfolgen pro Minute.
Material: Wildbienen (Seite 158/159)
0 1 Beschreibe, wann sich die Scherenbiene im Garten ansiedeln kann.
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Die Hahnenfuß-Scherenbiene benötigt Pflanzen der Gattung Hahnenfuß als Futterquelle und Röhren in Holz als Nistmöglichkeit.
2 Erläutere, warum stark spezialisierte Arten häufig vom Aussterben bedroht sind.
Stark spezialisierte Arten finden häufig ihre speziellen Bedingungen nicht vor und sind dann selten und vom Aussterben bedroht.
3 Beschreibe Unterschiede und Gemeinsamkeiten bezüglich der Lebensweise von Steinhummel und Honigbiene.
Unterschiede: Während die Honigbiene in Hohlräumen in Holz lebt und große Völker bildet, leben Steinhummeln im Boden und
bilden nur kleine Staaten.
Gemeinsamkeiten: Steinhummeln und Honigbienen sind beide staatenbildende Insekten. Beide Tiere sind wichtige Bestäuber.
4 Nisthilfen für Wildbienen werden häufig „Bienenhotel“ genannt. Erkläre, warum diese Bezeichnung falsch ist.
Es handelt sich nicht um ein kurzfristiges Quartier zur Übernachtung, sondern um einen Brutplatz, in dem sich die Larven über
Monate aufhalten und entwickeln.
5 In Gärten findet man Blumen, deren Blüten komplett mit Blütenblättern gefüllt sind. Erkläre, warum solche Blumen für Wildbienen wertlos sind.
Gefüllte Blüten besitzen keine Staubbeutel und bilden keinen Nektar. Für Bienen sind sie damit wertlos.
6 Entwirf einen Flyer mit Tipps zum Wildbienenschutz.
individuelle Lösung
Angepasstheiten bei Insekten (Seite 160/161)
0 1 Beschreibe anhand von Abb. 2, wie die ursprünglichen Laufbeine der Insekten abgewandelt wurden.
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Sprungbein: Schenkel vergrößert und Schiene verlängert; Klammerbein: Fußglied zu Haken umgeformt; Sammelbein: erstes Fußglied mit bürstenförmiger Behaarung zum Auskämmen und Sammeln von Pollen; Fangbein: Schenkel und Schiene vergrößert und
mit kräftigen Borsten besetzt.
2 Erläutere am Beispiel der abgewandelten Laufbeine den Zusammenhang von Struktur und Funktion.
Für alle dargestellten Laufbeine gilt, dass die Stuktur so abgewandelt ist, dass eine bestimmte Funktion möglich ist. Struktur und
Funktion hängen zusammen.
3 Beschreibe anhand von Abb. 3 die Angepasstheiten an die jeweilige Lebensweise.
Schmetterling: Mit dem langen Rüssel lässt sich Nektar aus engen Röhren saugen und zusammengerollt behindert er nicht das
Fliegen
Fliege: Der dicke Saugrüssel ist gut geeignet, um Flüssigkeiten aufzusaugen oder Nektar von flachen Blüten aufzunehmen
Stechmücke: Der Stechapparat ermöglicht das Durchstechen von Haut und das Saugen von Blut
Honigbiene: Mit den Kiefern kann die Honigbiene Wachs kneten und formen sowie mit dem Saugrüssel Nektar aus Blüten saugen.
4 Vergleiche die Funktionsweise der Mundwerkzeuge in Abb. 3 mit passenden Gegenständen.
Schmetterling: Trinkhalm; Fliege: Staubsauger; Stechmücke: Spritze; Honigbiene: Eiskaffeelöffel
Entwicklung von Insekten (Seite 162/163)
0 1 Erkläre, inwiefern die Larven der Insekten besonders an das Fressen angepasst sind.
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Insektenlarven haben sehr kräftige Mundwerkzeuge, damit können sie sehr schnell viele Blätter fressen.
2 Das Puppenstadium wird auch als „Puppenruhe“ bezeichnet. Begründe, warum diese Bezeichnung ungenau ist.
Die Puppe ist nur äußerlich ruhig und unbeweglich (daher der Name), aber im Inneren finden dramatische Umbauprozesse statt.
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Insektenflug (Seite 164/165)
0 1 Beschreibe Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen direkter und indirekter Flugmuskulatur.
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Gemeinsamkeiten: Zwei Muskeln (Heber und Senker) arbeiten im Gegenspielerprinzip.
Unterschied: Die direkte Flugmuskulatur setzt direkt bei den Flügeln an, während die indirekte Flugmuskulatur an der Rückenplatte
ansetzt.
2 Erkläre, warum Libellen ihre Flügel einzeln bewegen können, während sich bei Schwebfliegen alle Flügel im Gleichtakt
bewegen.
Da bei der direkten Flugmuskulatur der Libellen jeder Flügel mit eigenen Muskeln bewegt wird, ist es auch möglich jeden Flügel
einzeln und unabhängig von den anderen zu bewegen. Bei der indirekten Flugmuskulatur der Schwebfliegen wird die Rückenplatte
bewegt und alle Flügel werden indirekt mitbewegt. Da alle Flügel mit der Rückenplatte verbunden sind, bewegen sie sich immer im
Gleichtakt.
3 Erläutere am Deckel-Topf-Modell (Abb. 5) die Funktionsweise der indirekten Flugmuskulatur. Ordne die Bestandteile des
Modells dem Original zu. Beschreibe dann den Ablauf der Flugbewegung.
Der Topfdeckel entspricht der Rückenplatte und der Topf dem restlichen Brustpanzer. Die beiden Kochlöffel stellen die Flügel dar.
Wie bei der indirekten Flugmuskulatur bewegen sich die Flügel, sobald der Deckel auf und ab bewegt wird.
Vielfalt von Insekten (Seite 166/167)
0 1 Stelle die wichtigsten Merkmale der hier beschriebenen Insektenordnungen in einer Tabelle zusammen.
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Silberfische: keine Flügel
Libellen: keine Puppe, vier lange häutige Flügel
Heuschrecken: keine Puppe, Vorderflügel starr, Hinterflügel häutig
Wanzen: keine Puppe, Vorderflügel zur Hälfte häutig, Hinterflügel ganz häutig
Zweiflügler: Puppe, Hinterflügel zu kleinen Kolben umgewandelt
Schmetterlinge: Puppe, vier große Flügel mit Schuppen besetzt
Hautflügler: Puppe, vier häutige Flügel
Käfer: Puppe, Vorderflügel hart, Hinterflügel häutig
2 Ordne die in Abb. 1 dargestellten Tiere (A – D) der richtigen Insektenordnung zu.
A: Käfer, B: Zweiflügler, C: Libelle, D: Wanze
3 Nimm zu der Bezeichnung „Urinsekt“ für das Silberfischchen Stellung.
Das heutige Silberfischchen ist natürlich kein Urinsekt, allerdings ähneln heutige Silberfischchen verblüffend genau sehr alten
fossilen Insekten.
Insekten und Wirbeltiere im Vergleich (Seite 168)
0 1 Notiere in einer Tabelle Unterschiede zwischen Wirbeltieren und Insekten.
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Wirbeltiere
Insekten
Skelett
Innenskelett
Außenskelett
Auge
Linsenauge
Komplexauge
Blutkeislauf
geschlossen
offen
Mundwerkzeuge
innen
außen
2 Beschreibe zwei Gemeinsamkeiten von Wirbeltieren und Insekten.
Harte Skelettteile, Muskulatur funktioniert im Gegenspielerprinzip
3 Erläutere, dass sowohl Wirbeltiere als auch Insekten sehr erfolgreich an unterschiedliche Lebensweisen angepasst sind.
Sowohl Wirbeltiere als auch Insekten gibt es in einer großen Artenzahl und man findet sie im Wasser, in der Luft, an Land und im
Boden.
Praktikum: Mehlkäferzucht (Seite 169)
1 Erstelle ein Protokoll, in dem möglichst viele Beobachtungen festgehalten werden.
Fressverhalten, Bewegungen und Wachstum könnten dokumentiert werden.
2 Zähle täglich die Anzahl der unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Stelle die Ergebnisse in einem Diagramm dar.
individuelle Lösung
3 Stelle die Entwicklung der Mehlkäfer dar. Zeichne dazu die Entwicklungsstadien.
Larven, Puppe, Imago
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4 Erstelle eine beschriftete Zeichnung der Mehlkäferlarve.
Zeichnung mit Mund, Kopf, Komplexaugen, Beinen, Atemöffnungen
5 Nenne Merkmale, die eine Zuordnung zu den Insekten ermöglichen.
Außenskelett und sechs Gliederbeine
6 Erstelle eine beschriftete Zeichnung der Puppe von der Bauchseite.
Individuelle Lösung. Die Anlagen für Beine und Mundwerkzeuge sollten erkennbar sein.
7 Untersuche vorsichtig, ob sich die Puppe bewegen kann.
Wenn man die Puppe anfasst oder mit der Pinzette anhebt, bewegt sie kurz und heftig ihren Hinterleib auf und ab.
8 Nenne Organe, die bei der Puppe zu erkennen sind, aber bei der Larve nicht vorkommen.
Die Flügelanlagen sind neu.
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4. 2 Spinnentiere — Lösungen
Die Kreuzspinne (Seite 170/171)
0 1 Vergleiche die Baupläne von Spinnen und Insekten.
Spinnen
Gemeinsamkeiten
Unterschiede
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Insekten
Außenskelett
Gliederbeine
8 Beine
6 Beine
zweigliedriger Körper
dreigliedriger Körper
Fächerlungen
Tracheen
Linsenaugen
Komplexaugen
keine Fühler
Fühler
keine Flügel
Flügel
Spinndrüsen
keine Spinndrüsen
2 Beschreibe anhand von Abb. 3 den Netzbau einer Garten-Kreuzspinne.
Zunächst lässt die Spinne einen stabilen Faden vom Wind an einen anderen Ast wehen, sodass der Zwischenraum überspannt
wird. Ausgehend von diesem Faden spinnt sie ein Grundgerüst aus stabilen Fäden. In dieses Grundgerüst wird von innen nach
außen eine Hilfsspirale gewebt. Schließlich spinnt sie von außen nach innen die Fangspirale mit klebrigen Fäden und frisst dabei
die Hilfsspirale auf.
3 Erkläre, wie das Männchen bei der Paarung verhindert, dass es vom Weibchen mit Beute verwechselt wird.
Das Männchen zupft erst vorsichtig in einem bestimmten Rhythmus am Netz. Durch diese Signale wird das Weibchen nicht nur
auf das Männchen aufmerksam, sondern erkennt auch, dass es sich dabei nicht um Beute handelt. Dieses Balzverhalten ist ein
Beispiel für Information und Kommunikation im Tierreich.
Spinnentiere (Seite 172)
0 1 Nenne gemeinsame Merkmale aller Spinnentiere.
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Alle Spinnentiere haben ein Außenskelett mit acht Gliederbeinen. (Außer den Weberknechten haben alle einen zweigliedrigen
Körper.)
2 Spinnentiere werden oft mit den Insekten verwechselt. Beschreibe Unterschiede.
Äußerlich leicht erkennbare Unterschiede
Spinnen
Insekten
8 Beine
6 Beine
zweigliedriger Körper
dreigliedriger Körper
Linsenaugen
Komplexaugen
keine Fühler
Fühler
keine Flügel
Flügel
Material: Zecken (Seite 173)
0 1 Beschreibe den Lebenszyklus des Holzbocks.
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Aus den Eiern schlüpfen Larven mit nur sechs Beinen. Diese saugen an einer Maus oder einem anderen Wirtstier einige Tage Blut
und überwintern dann. Im Frühjahr häuten sie sich zu Nymphen mit acht Beinen. Diese benötigen wiederum eine Blutmahlzeit
und überwintern dann. Im nächsten Frühjahr häuten sie sich zu adulten Zecken, die sich paaren. Das Weibchen saugt sich in
einigen Tagen mit Blut voll und legt schließlich etwa 2000 Eier.
2 Erkläre, warum jedes Stadium eine Blutmahlzeit benötigt.
Jedes Stadium benötigt Nährstoffe als Energiequelle für Lebensvorgänge und als Baustoffe zum Wachstum. Diese Nährstoffe
erhält jedes Stadium aus dem Blut von Säugetieren.
3 Erkläre das verstärkte Auftreten von Zeckenbissen im Frühsommer.
Da bei allen Stadien die Häutung nach der Überwinterung erfolgt und die Zecken dann eine Blutmahlzeit benötigen, lauern im
Frühsommer besonders viele Zecken auf einen neuen Wirt.
4 Stelle die Häufigkeiten der Zeckenstadien in einem geeigneten Diagramm dar.
Es bietet sich ein Balkendiagramm an.
Da die Einzelwerte in der Summe ein Ganzes ergeben (die Gesamtzahl der Zecken) ist auch ein Kreisdiagramm denkbar. In diesem
Diagramm ist gut zu erkennen, dass Larven und Nymphen deutlich dominieren.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
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5 Erkläre die unterschiedlichen Häufigkeiten der Zeckenstadien.
Da in jedem Zeckenstadium Individuen durch Tod verloren gehen, weil sie beispielsweise keinen Wirt gefunden haben, nimmt die
Anzahl der Individuen zunehmend ab.
6 Erkläre, inwiefern die Mundwerkzeuge der Zecke zum Blutsaugen geeignet sind.
Die langen Kieferzangen können gegeneinander bewegt werden. Dabei schneiden die seitlichen Zähne der Kieferzangen einen
tiefen Kanal in die feste Haut von Säugetieren. Durch den dazwischenliegenden Kanal kann die Zecke Blut saugen.
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4. 3 Schnecken — Lösungen
Die Weinbergschnecke — ein Weichtier (Seite 174/175)
$ 1 Verwende ein Blatt Papier als Modell für die Kriechsohle und erkläre damit die Fortbewegung einer Schnecke.
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Legt man ein Blatt flach auf den Tisch, dient dieses als Modell für die Kriechsohle. Hebt man nun am Hinterende das Papier an
und setzt es ein wenig nach vorn versetzt wieder auf, bildet sich eine kleine Welle. Wenn diese Welle nach vorn geschoben wird,
landet jede Stelle ein Stück weiter vorne. Mit diesem Modell wird schön deutlich, dass dabei eine Welle nach vorn läuft und die
Kriechsohle stets Kontakt zum Untergrund hat.
2 Weichtiere haben ein Hydroskelett. Erkläre, was damit gemeint ist, indem du eine Luftmatratze als Vergleich heranziehst.
Ein Hohlraum mit einer dehnbaren Wand wird stabil, wenn er mit Wasser gefüllt wird. Dieses Prinzip lässt sich leichter mit einem
luftgefüllten Raum veranschaulichen. Geeignete Modelle sind eine Luftmatratze oder ein Luftballon. Die Gummiwand entspricht
der muskulösen Haut und die Luft im Inneren entspricht der Körperflüssigkeit. Sobald die Luftmatratze so weit mit Luft gefüllt
wird, dass sich die Außenwand dehnt, bekommt sie Stabilität.
Praktikum: Schnecken (Seite 176)
1 Beobachte möglichst genau den Fuß der Schnecke von der Seite und von unten, während sie sich fortbewegt. Protokolliere
deine Beobachtungen.
Während die Schnecke kriecht, laufen mehrere querliegende Wellen von hinten nach vorn. Jederzeit hat ein großer Teil der Kriechsohle Kontakt zum Untergrund.
2 Führe mit mehreren Schnecken ein Schneckenrennen durch. Berechne und vergleiche die Geschwindigkeiten der Schnecken.
Die Geschwindigkeit wird berechnet, indem man den zurückgelegten Weg (in Metern) durch die dafür benötigte Zeit (in Sekunden) teilt. Das Ergebnis gibt die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde an. Für die Umrechnung in Kilometer pro Stunde muss
man das Ergebnis mit 3,6 multiplizieren.
3 Beobachte das Öffnen und Schließen der Atemöffnung.
Die Atemöffnung lässt sich besonders gut bei Weinbergschnecken beobachten, wenn man sie anhebt und auf die Gehäuseöffnung
schaut. Die Atemöffnung kann durch einen Ringmuskel verschlossen werden und wird nur vorübergehend geöffnet. Dies hat die
Funktion, dass nicht zu viel Wasser über die Atemhöhle an die Umgebung verdunstet.
4 Protokolliere das Verhalten der Schnecke.
Je nach Zustand der Schnecke (Hunger, Stress, …) sind hier sehr individuelle Reaktionen möglich.
5 Beurteile, ob das beobachtete Verhalten auf einen Geruchssinn schließen lässt.
Ein schöner Hinweis auf den Geruchssinn ergibt sich dann, wenn die Schnecke zielstrebig der Apfelspur folgt.
6 Beschreibe die Geräusche, die beim Fressen auftreten.
Die Geräusche erinnern an ein Kratzen.
Material: Schnecken bestimmen (Seite 177)
$ 1 Bestimme mit dem Bestimmungsschlüssel eine gefundene oder von der Lehrkraft ausgeteilte Schnecke.
Individuelle Lösung, je nach ausgeteilten Arten. Die Schnecken müssen nicht leben. Der Bestimmungsschlüssel funktioniert auch
mit leeren Schneckenhäusern.
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4. 4 Weitere Wirbellose — Lösungen
Lebensweise der Regenwürmer (Seite 178/179)
0 1 Beschreibe die Angepasstheiten des Regenwurms an ein Leben im Boden.
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Die auffallendste Angepasstheit besteht in der Körperform. Wie viele andere Tiere, die im Boden leben, hat er eine längliche Form
mit rundlichem Querschnitt, die an eine Wurst erinnert. Solch eine Körperform hat Vorteile beim Bewegen durch Erdgänge. Die
Fortbewegung wird durch Borsten an der Unterseite unterstützt.
2 Beschreibe anhand von Abb. 2 die Fortbewegung.
Zunächst verlängert der Regenwurm sein Vorderende, indem er es schmaler macht (durch die Kontraktion der Ringmuskulatur).
Nun verschmälert er die Mitte und das Hinterende, während er gleichzeitig das Vorderende verdickt. Das hat zur Folge, dass sich
das Hinterende nach vorn bewegt und der Regenwurm langsam vorwärtskommt.
3 In einem Experiment wurde untersucht, welchen Einfluss Regenwürmer auf die Ernte haben. Beschreibe die Versuchsergebnisse (Abb. 7) und erkläre die Unterschiede.
Die Ernte fällt mit Regenwürmern deutlich besser aus. Insbesondere die Ähren tragen beinahe doppelt so viele Körner. Dies erklärt
sich dadurch, dass die Regenwürmer durch ihre Tätigkeit im Boden diesen in vielfältiger Weise verbessern. Die Gänge sorgen
für bessere Durchlüftung und Bewässerung. Die Blätter, die sie in den Boden ziehen, verrotten und ergeben Mineralstoffe, die
Pflanzen zum Wachstum benötigen. Im Kot der Regenwürmer sind wertvolle Ton-Humus-Komplexe enthalten, die für das Pflanzenwachstum förderlich sind.
Praktikum: Regenwurm (Seite 180)
1 Beschreibe die Geräusche, die auftreten, wenn sich der Regenwurm auf Papier bewegt.
Es sind leise Kratzgeräusche zu hören.
2 Erkläre die Entstehung der Geräusche anhand deiner Kenntnisse von Körperbau und Art der Fortbewegung des Regenwurms.
Die Geräusche entstehen, wenn die harten Borsten auf der Unterseite des Regenwurms über das Papier streichen.
3 Beschreibe das Verhalten des Regenwurms.
Wenn das Vorderende des Regenwurm beleuchtet wird, zieht er es zurück. Wenn das Hinterende beleuchtet wird, zieht er es nach
vorn. Offensichtlich meidet der Regenwurm starkes Licht und zieht sich in die dunkle Röhre zurück.
4 Erkläre, was sich aus den Beobachtungen über die Lichtempfindlichkeit des Regenwurms folgern lässt.
Der Regenwurm muss lichtempfindliche Strukturen in der Haut haben. Augen sind allerdings nicht erkennbar. Vermutlich sind die
lichtempfindlichen Strukturen sehr klein und nur zur Unterscheidung von Hell-Dunkel geeignet.
5 Plane ein weiteres Experiment, mit dem du untersuchen kannst, ob der Regenwurm in der Mitte lichtempfindlich ist.
Man kann in die Mitte der Röhre ein Loch schneiden oder zwei getrennte Papierröhren über Vorder- und Hinterende des Wurms
schieben. In dem Experiment müsste man nur die Körpermitte beleuchten und auf Reaktionen achten.
(Hinweis: Im Vordergrund steht die logische Planung des Experiments. Die Durchführung ergibt oft keine deutlichen Reaktionen.)
Material: Ringelwürmer (Seite 181)
0 1 Beschreibe mit Abb. 2 die Fortbewegung des Blutegels.
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Zunächst ist der Blutegel mit dem Vorderende am Untergrund festgesaugt. Dann spannt er das Hinterende möglichst weit weg
und saugt sich damit fest. Nun löst er das Vorderende und macht einen Überschlag. Dabei landet das Vorderende auf der anderen
Seite und kann sich dort festsaugen. Nun löst er das Hinterende ab. Ein Egel bewegt sich also ähnlich wie ein Turner beim Flickflack fort.
2 Beschreibe, wie der spezielle Bau der Mundregion mit der Lebensweise des Blutegels zusammenhängt.
Die kreisrunden Lippen schließen sich dicht an den Untergrund an und ermöglichen das Festsaugen. Die drei messerscharfen
Zähne erzeugen dann eine Wunde, aus der Blut fließt. Durch die festgesaugte Mundfeldregion kann das Blut nicht zur Seite
verloren gehen.
3 Beschreibe, wie Schlammröhrenwürmer an ihren Lebensraum angepasst sind.
Durch einen roten Farbstoff, der gut Sauerstoff binden kann, sind sie an das Leben in sauerstoffarmem Wasser angepasst.
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4 Wirbellose Tiere — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 183)
0 1 Beschreibe die besondere Abwandlung des Vorderbeins der Maulwurfsgrille (Abb. 1).
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Beim Vorderbein der Maulwurfsgrille sind Schenkel und Schiene schaufelartig verbreitert. Die Kante weist sehr harte Zacken auf,
die an die Zähne einer Baggerschaufel erinnern.
2 Erläutere die unterschiedliche Funktion der abgebildeten Beine der Maulwurfsgrille.
Die Vorderbeine der Maulwurfsgrille dienen zum Graben im Boden. Mit den kräftigen Zacken kann Erde abgegraben werden und
mit den schaufelartigen Beinen nach hinten geschoben werden. Die Hinterbeine der Maulwurfsgrille bestehen aus schmalen
röhrenförmigen Gliedern und sind als Laufbeine ausgebildet.
3 Erkläre die im Diagramm dargestellte Veränderung des Bienenvolks im Jahresverlauf.
Die Anzahl der Arbeiterinnen sinkt im Winter unter 10 000 Individuen und steigt im Frühjahr auf über 40 000 Tiere an. Dies erklärt
sich durch die Legetätigkeit der Königin. Diese beginnt im Februar mit der Eiablage und steigert ihre Legeleistung bis zum Sommer kontinuierlich. Eine Königin kann an einem Tag über tausend Eier legen. Solange mehr Arbeiterinnen schlüpfen als gleichzeitig sterben, steigt die Volksstärke an. Im Spätsommer und Herbst reduziert die Königin ihre Legeleistung und daher nimmt die
Zahl der Arbeiterinnen allmählich ab. Im Herbst und Winter sind im Bienenvolk keine Drohnen. Die Königin beginnt im Frühjahr
mit der Drohnenbrut. Dadurch steigt die Drohnenzahl im Volk bis zum Juli auf etwa 500 Individuen. Im August werden die Drohnen getötet oder aus dem Stock gejagt.
4 Stelle Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Insekten und Spinnen in einer Tabelle zusammen. Berücksichtige dabei
Skelett, Gliedmaßen, Körpergliederung, Augen, Fühler, Mundwerkzeuge, Herz, Atmungsorgane, Nervensystem, Flügel und
Spinndrüsen.
siehe Tabelle
Skelett
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Insekten
Spinnen
Außenskelett
Außenskelett
Gliedmaßen
Gliederbeine
Gliederbeine
Körpergliederung
Kopf, Brust, Hinterleib
Vorder-, Hinterkörper
Augen
Komplexaugen
Punktaugen (Linsenaugen)
Fühler
ein Paar
keine
Mundwerkzeuge
äußere Mundwerkzeuge
äußere Mundwerkzeuge
Herz
Röhrenherz
Röhrenherz
Atmungsorgane
(Röhren-)Tracheen
Fächer- und Röhrentracheen
Nervensystem
Bauchmark
Bauchmark
Flügel
bis zu 4
keine
Spinndrüsen
keine
bei Webspinnen
5 Erkläre, warum die meisten Schneckenarten in feuchten Lebensräumen zu finden sind.
In trockenen Lebensräumen verlieren Schnecken über ihre feuchte Haut viel Wasser und trocknen leicht aus. Wie der Regenwurm
sind Schnecken typische Feuchtlufttiere. Bei Trockenheit verstecken sich viele Schnecken an feuchten Stellen.
6 Erkläre das Verhalten der Heideschnecken.
In der Heide steigt bei Sonnenschein die Temperatur am Boden sehr stark an. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Heideschnecken
auf Pflanzen klettern. Dort verstecken sich die Tiere in ihrem Gehäuse, um die Verdunstung von Wasser zu verringern.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Blütenpflanzen
5. 1 Bau und Funktion einer Blütenpflanze — Lösungen
Der Ackersenf — eine typische Blütenpflanze (Seite 186/187)
0 1 Ordne in einer Tabelle den Pflanzenorganen jeweils ihre Funktionen zu.
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Wurzel: Stabilität, Aufnahme von Wasser und Mineralstoffen
Stängel: Stabilität, Transport
grüne Blätter: Ernährung
Blüten: Fortpflanzung
2 Organe arbeiten zusammen. Beschreibe dies am Beispiel des Wassertransports durch die Pflanze.
Die Wurzel ist auf die Aufnahme von Stoffen aus dem Boden spezialisiert, die dann über den Stängel zu den Blättern transportiert
werden. Die grünen Blätter dienen der Ernährung und die Blüten der Fortpflanzung. Die Arbeitsteilung der verschiedenen Organe
erfordert ein Zusammenwirken der Organe.
3 Stelle eine Vermutung über die Funktion der gelben Kronblätter in der Blüte an.
Die auffallend gefärbten Blütenkronblätter sollen Insekten anlocken, die die Blüte bestäuben.
Das Blatt (Seite 188)
0 1 Beschreibe die Funktionen des Laubblatts für die Pflanze.
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In den Blättern werden durch Fotosynthese Nährstoffe gebildet.
2 Bei Wassermangel schließt die Pflanze ihre Spaltöffnungen. Erkläre den Vorteil für die Pflanze.
Die Pflanze gibt über die geöffneten Spaltöffnungen fortlaufend Wasser ab. Bei Wassermangel würde das Blatt bzw. die ganze
Pflanze austrocknen, wenn die Spaltöffnungen nicht geschlossen wären.
3 Erkläre, warum Blätter als Nahrung für Pflanzenfresser geeignet sind.
Die bei der Fotosynthese gebildeten Nährstoffe werden in Form von Stärke im Blatt gespeichert. Diese pflanzliche Stärke dient als
Nahrung für Pflanzenfresser.
Material: Versuche mit Blättern (Seite 189)
$ 1 Erkläre, weshalb die Tüte von innen beschlägt.
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Durch die Spaltöffnungen wird Wasserdampf abgegeben. Dieser ist nicht sichtbar. Ein Teil des Wasserdampfs kondensiert an der
Tüte zu winzigen Wassertröpfchen, die als Beschlag erkennbar sind.
2 In einem anderen Versuch wird eine Tüte über eine Pflanze gestülpt, die schon lange nicht mehr gegossen wurde. Beschreibe
das zu erwartende Versuchsergebnis und begründe deine Vermutung.
Bei Wassermangel schließen sich die Spaltöffnungen. Dadurch ist die Transpiration deutlich geringer. Deshalb ist kein oder nur
ein geringer Beschlag an der Tüte zu erwarten.
3 Beschreibe das Versuchsergebnis.
Nur an den grünen Stellen im Blatt ist Stärke nachzuweisen.
4 Erkläre die unterschiedliche Stärkekonzentration in den Blättern.
Offensichtlich wird nur in den grünen Pflanzenteilen Stärke gebildet und gespeichert.
Der Stängel (Seite 190)
0 1 Nenne die wichtigsten Funktionen des Stängels.
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Transport von Wasser und darin gelösten Mineral- und Nährstoffen in der Pflanze. Zudem trägt der Stängel die nach der Sonne
ausgerichteten Blätter und Blüten.
2 Erläutere, wie im Stängel der gleichzeitige Transport von unterschiedlichen Stoffen in zwei Richtungen möglich ist.
Es gibt unterschiedliche Transportsysteme. In den Tracheen werden Wasser und Mineralstoffe nach oben zu den Blättern transportiert und über die Siebröhren gelangen Nährstoffe in alle Pflanzenteile, d. h. auch bis zur Wurzelspitze.
3 Erkläre, wie die besondere Struktur und Anordnung der Leitbündel den Stängel stabil macht.
Die Leitbündel, die am Rand angeordnet sind, sind sehr stabil. Dickwandige Röhren sind sehr biegefest und stabil (siehe Praktikum). Ein Bündel von dickwandigen Röhren ist noch stabiler.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Praktikum: Der Stängel — Wassertransport und Stabilität (Seite 191)
1 Benenne die Struktur, die bei diesem Experiment im Stängel blau gefärbt wird.
Tracheen
2 Bestimme die Leitungsgeschwindigkeit des Wassers.
Messstrecke geteilt durch die benötigte Zeit ergibt die Leitungsgeschwindigkeit. Die Ergebnisse hängen stark von den Raum‑
bedingungen und den Pflanzen ab.
3 Erläutere Faktoren, die die Leitungsgeschwindigkeit beeinflussen könnten.
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wind und Blattfläche (Anzahl der Blätter) beeinflussen die Transpiration und dadurch die Leitungsgeschwindigkeit.
4 Vergleiche die Stabilität der beiden „Brücken“ durch Fingerdruck oder das Auflegen von Gewichten. Protokolliere deine Ergebnisse.
Die Bündel sind deutlich stabiler als flach ausgelegte Trinkhalme.
5 Erläutere, warum dieses Experiment zeigt, dass der Stängel im Wind stabil ist.
Die Kraft von oben auf die „Brücke“ entspricht dem Wind von der Seite. Die Bündel aus Trinkhalmen entsprechen den Leitbündeln
im Stängel, die offensichtlich sehr stabil sind.
Die Wurzel (Seite 192)
0 1 Erkläre, warum Pflanzen nach dem Umpflanzen besser anwachsen, wenn ein möglichst großer Wurzelballen ausgestochen
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wird.
Wenn die Pflanze mit einem großen Wurzelballen ausgestochen wird, bleiben viele Wurzeln mit ihren Wurzelhaaren unversehrt
und behalten den engen Kontakt zur umgebenden Erde.
2 Bestimme für die zwei Körper in Abb. 3 jeweils die Oberfläche in Anzahl von Quadraten. Begründe damit den Vorteil von Wurzelhaaren für die Wasseraufnahme in die Wurzel.
Der linke Würfelkörper hat eine Oberfläche von 38 Würfelflächen, der rechte jedoch nur 30. Daran wird deutlich dass (bei gleicher
Masse) eine verzweigte Struktur wie die Wurzelhaare eine größere Oberfläche hat.
Praktikum: Untersuchung der Wurzel (Seite 193)
1 Beschreibe das unterschiedliche Aussehen der Keimlinge.
Nach etwa 3 bis 5 Tagen haben sich aus den Samen Kressepflänzchen entwickelt. Die Wurzeln der unteren Reihe tauchen ins
Wasser ein. Sie haben kaum Wurzelhaare entwickelt. Die Pflänzchen der oberen Reihe wachsen auf dem feuchten Filterpapier.
Ihre Wurzelhaare sind sehr stark ausgeprägt.
2 Erkläre die Unterschiede.
Landpflanzen nehmen das Wasser über die Wurzel auf. Steht wenig Wasser zur Verfügung, muss die Pflanze die wasserauf­
nehmende Fläche durch ein ausgeprägtes Wurzelhaarsystem vergrößern.
3 Erstelle eine beschriftete Zeichnung einer Wurzelspitze mit Wurzelhaaren.
individuelle Lösung
Quellung und Keimung bei der Gartenbohne (Seite 194/195)
0 1 Beschreibe ein Experiment, mit dem du die Wasseraufnahme von Samen bei der Quellung untersuchen kannst.
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Bohnen in Wasser legen und in regelmäßigen Zeitabständen die Länge und/oder die Masse bestimmen. Messdaten in einer
Tabelle protokollieren und schließlich als Diagramm darstellen.
2 Früher wurden Felsen mit trockenen Bohnensamen und Wasser gesprengt. Beschreibe, wie die Arbeiter dabei vorgegangen
sein könnten.
Löcher in den Fels bohren, mit trockenen Bohnen füllen, Wasser dazugeben und gut verschließen. Durch die Quellung und Ausdehnung der Samen wird der Felsen gesprengt.
3 Beschreibe das in Abb. 3 dargestellte Wachstum einer Bohnenpflanze. Die Messungen wurden gestartet, nachdem die ersten
Blätter aus dem Boden kamen.
Die Gartenbohne wird zu Beginn jeden Tag etwa einen Zentimeter länger und wächst dann immer schneller. Am achten Tag
beträgt die Längenzunahme schon über zwei Zentimeter.
4 Bohnen enthalten viele Nährstoffe und sind daher für unsere Ernährung wertvoll. Erkläre die Funktion des hohen Nährstoffgehalts von Bohnen für die Pflanze.
Eine Bohne (also ein Bohnensamen) stellt einen Nachkommen der Bohne dar, der noch in die Samenschale verpackt ist. Die nährstoffreichen Keimblätter dienen der jungen Pflanze als Energiespeicher, bis die Pflanze sich durch Fotosynthese selbst ernähren
kann.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Praktikum: Keimung und Wachstum (Seite 196/197)
1 Beschreibe den Unterschied zwischen Forscherfrage und Vermutung.
Die Forscherfrage ist eine Frage, die experimentell überprüfbar ist. Vermutungen (Hypothesen) sind mögliche Antworten auf diese
Frage, die mit Versuchsansätzen geprüft werden können.
2 Formuliere Vermutungen zu weiteren Faktoren, die für die Keimung notwendig sein könnten.
Erde ist für die Keimung notwendig;
Wasser ist notwendig;
Licht ist notwendig;
Wärme ist notwendig.
3 Erkläre, warum in jedem Versuchsansatz immer nur ein Faktor anders als im Kontrollexperiment sein darf.
Würden gleichzeitig zwei Bedingungen verändert und anschließend der Samen nicht keimen, wüssten wir nicht, welche der beiden
Veränderungen dafür die Ursache war.
4 Plane das Kontrollexperiment für die Keimungsversuche.
Im Kontrollexperiment müssen alle vermuteten Faktoren (in vernünftiger Menge) zur Verfügung stehen: Dünger, Erde, Wasser,
Licht, Wärme.
5 Plane zu jedem vermuteten Faktor einen Versuchsansatz, mit dem geprüft werden kann, ob er überhaupt notwendig ist.
Am besten führt man die Tabelle fort und lässt für jeden weiteren Versuchsansatz einen anderen Faktor weg. Durch diese übersichtliche Darstellung wird kein Versuchsansatz vergessen.
6 Führe die Experimente durch und erstelle ein Protokoll.
individuelle Lösung
7 Erkläre, warum unsere Vermutung falsch ist, wenn die Bohnensamen ohne Erde keimen.
Wäre Erde für die Keimung notwendig, dürften die Bohnensamen ohne Erde nicht keimen. Die Bohnensamen im Kontrollansatz
keimen offensichtlich, weil die Erde bei der Keimung nicht stört, und nicht weil sie notwendig wäre.
8 Prüfe anhand der Versuchsergebnisse alle weiteren Vermutungen.
Der Vergleich der jeweiligen Versuchsansätze mit dem Kontrollansatz ergibt, dass für die Keimung nur Wasser und Wärme notwendig ist.
9 Peter hat Bohnensamen mit Erde Wasser, Licht, Dünger, Wärme und sogar Musik versorgt. Die Samen keimen prächtig. Daraus
folgert er, dass Musik für die Keimung nötig ist. Hat er Recht?
Peter hat nicht Recht. Er hat den Versuchsansatz ohne Musik vergessen. Erst wenn er zeigen kann, dass die Bohnensamen mit
Musik keimen und ohne Musik nicht, während alle weiteren Faktoren gleich sind, müsste gefolgert werden, dass Musik erforderlich ist.
10 Führe das Experiment durch und protokolliere deine Beobachtungen.
individuelle Lösung; Wertetabelle: Abschnitt und Länge zu einem bestimmten Zeitpunkt (siehe Tabelle auf S. 20 im Schülerbuch)
11 Stelle die Versuchsergebnisse in einem Säulendiagramm dar, das den Zuwachs von jedem Abschnitt mit einer Säule beschreibt.
individuelle Lösung (siehe Säulendiagramm auf S. 21 im Schülerbuch)
12 Beurteile aufgrund deiner Versuchsergebnisse, welche oben genannte Vermutung für das Wachstum zutrifft. .
Aussage c) ist richtig. Der Stängel wächst in einem langen Bereich, aber im oberen Abschnitt stärker als im mittleren. Nur im
unteren Teil ist kein Längenwachstum zu erkennen.
Von der Kirschblüte zur Kirsche (Seite 198/199)
0 1 Beschreibe die Vorteile, die sich beim Blütenbesuch für die Honigbiene und für die Pflanze ergeben.
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Vorteile für die Biene: Nahrung in Form von Pollen und Nektar; Vorteile für die Pflanze: Bestäubung der Blüten
2 Definiere die Begriffe Bestäubung und Befruchtung.
Bestäubung bezeichnet den Vorgang der Übertragung von Pollen einer Blüte auf eine andere Blüte. Befruchtung ist die Verschmelzung von Keimzellen.
3 Nenne Beispiele für geschlechtliche Fortpflanzung bei Wirbeltieren und jeweils den Ort der Befruchtung.
Geschlechtliche Fortpflanzung findet auch zwischen Wirbeltieren statt. Bei Säugetieren, Vögeln und Reptilien findet die Befruchtung im Körper statt (innere Befruchtung), bei Fischen und Amphibien im Wasser (äußere Befruchtung).
4 Erläutere, wie durch gezielte Fremdbestäubung neue Kirschsorten gezüchtet werden können.
Durch die Fremdbestäubung wird gewährleistet, dass unterschiedliches Erbmaterial zusammenkommt und Nachkommen mit
neuen Kombinationen von Eigenschaften entstehen.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Blüten und Früchte (Seite 200/201)
0 1 Definiere die Begriffe Samen und Frucht.
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Der Samen ist der Teil, der nach der Befruchtung aus der Samenanlage im Fruchtknoten entsteht. Die Frucht ist der Teil, der nach
der Befruchtung aus der Blüte entsteht und den Samen enthält.
2 Beschreibe bei den abgebildeten Früchten jeweils, welchen Teil der Frucht wir essen.
Weintraube: Wir essen die Frucht mit den Samen. Nahrhaft ist das Fruchtgewebe, das aus dem Fruchtknoten entstanden ist.
Apfel: Wir essen normalerweise nur den Teil der Frucht, der aus der Blütenachse entstanden ist. Der ehemalige Fruchtknoten mit
den Samen stellt das Kerngehäuse dar.
Erdbeere: Wir essen die ganze Sammelfrucht mit Blütenachse und mehreren Früchten (kleine Nüsschen). Nahrhaft ist die vergrößerte Blütenachse.
Haselnuss: Hier essen wir nur den Samen, der sehr viele Nährstoffe enthält. Die Nussschale, die aus dem Fruchtknoten entsteht,
ist verholzt und taugt nicht als Nahrung.
3 Eichhörnchen fressen die Samen der Haselnüsse. Erkläre, wie sie dennoch zur Verbreitung von Haselnüssen beitragen.
Bei der Haselnuss werden die Samen gefressen und sind damit für die Verbreitung nicht mehr geeignet. Eichhörnchen tragen zur
Verbreitung von Haselnüssen bei, indem sie im Herbst viele Haselnüsse als Vorrat im Boden vergraben und im Winter nicht mehr
alle finden.
4 Erkläre, warum viele Früchte, die durch Tiere verbreitet werden, auffallend gefärbt sind.
Früchte, die von Tieren verbreitet werden, müssen diesen nicht nur gut schmecken, sondern auch von ihnen entdeckt werden.
Daher sind viele dieser Früchte auffallend gefärbt. Häufig sind sie rot oder blau.
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5. 2 Lebensraum Wald — Lösungen
Laubbaum und Nadelbaum (Seite 202/203)
0 1 Beschreibe das unterschiedliche Aussehen von Laub- und Nadelwäldern im Jahresverlauf.
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Während der Nadelwald das ganze Jahr über dicht beblättert ist und der Untergrund dunkel ist, wird der Boden im Laubwald von
Herbst bis Frühjahr stark beleuchtet.
2 Im Winter kann die Rotbuche keine Fotosynthese betreiben und keine Nährstoffe produzieren. Erkläre, warum sie dennoch
nicht zugrunde geht.
Im Winter ernährt sich die Rotbuche von gespeicherten Nährstoffen (z. B. Stärke).
3 Erkläre, warum die Waldkiefer im Winter überlebt, obwohl sie ihre Nadeln nicht abwirft.
Die Waldkiefer kann im Winter überdauern, da die Nadeln wenig Wasser abgeben und auch bei gefrorenem Boden nicht vertrocknen.
4 Erkläre, warum im Gebirge Nadelwälder häufiger sind.
Im Gebirge herrscht das ganze Jahr über Wassermangel. Nadelbäume sind dann im Vorteil, da sie auch im Sommer wenig Wasser
verdunsten.
Frühblüher haben Nährstoffspeicher (Seite 206/207)
0 1 Erkläre, warum Buschwindröschen im Wald oft dicht an dicht wachsen.
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Die Erdsprosse bilden jedes Jahr neue Verzweigungen, an deren Enden im Frühjahr neue Pflanzen austreiben. Da die Erdsprosse
dicht ineinanderwachsen, entsteht so ein dichter Rasen von Buschwindröschen.
2 Erläutere anhand von Abb. 3 die Angepassheit von Frühblühern an die Lichtmenge im Buchenwald.
Im Buchenwald ist im Frühjahr am Boden viel Licht vorhanden. Diese Phase nutzen die Frühblüher aus, indem sie schnell wachsen
und blühen und dadurch viel Licht erhalten. Schon am Ende des Frühjahrs speichern sie die Nährstoffe für das schnelle Wachstum
im nächsten Jahr.
3 Stelle eine Vermutung an, warum viele Speicherorgane der Frühblüher Stoffe enthalten, die für Tiere giftig sind.
Da die Speicherorgane Stärke enthalten, stellen sie eine gute Nahrung für Mäuse oder andere Tiere dar. Gifteinlagerungen haben
zur Folge, dass Tiere die Speicherorgane meiden.
4 Beschreibe, wie man nachweisen könnte, ob die genannten Speicherorgane Stärke enthalten.
Speicherorgane mit einem Messer durchschneiden und in einer Petrischale einige Tropfen Iod-Kaliumiodid-Lösung darüber träufeln. Verfärbt sich die Lösung lila, ist Stärke vorhanden.
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5. 3 Lebensraum Wiese — Lösungen
Vielfalt auf einer Wiese (Seite 208/209)
0 1 Beschreibe anhand von Abb. 3 unterschiedliche Angepasstheiten von Wiesenpflanzen an das Mähen.
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Hahnenfuß: wächst schnell und kommt vor der ersten Mahd zur Samenbildung.
Löwenzahn: Blätter bilden Blattrosette, die eine Mahd übersteht. Samenbildung vor allem vor der ersten Mahd.
Wiesen-Bärenklau: erreicht erst nach der ersten Mahd seine volle Größe und kommt vor der zweiten Mahd zur Blüte und Samenbildung.
Gräser sind am besten an die Mahd angepasst, indem sie ständig von unten nachwachsen.
2 Erläutere die in Abb. 4 dargestellten Unterschiede zwischen Fett- und Magerwiesen.
Auf Fettwiesen wachsen die Pflanzen schneller und es kann öfter gemäht werden. So fällt die Ernte groß aus. Allerdings wachsen
auf einer häufig gemähten Fettwiese nur wenige Arten. Im Gegensatz dazu ist die Ernte auf einer Magerwiese geringer. Allerdings
enthalten solche Wiesen mehr Arten. Durch den Reichtum an verschiedenen Kräutern ist das Futter für das Vieh hochwertiger.
3 Erkläre, warum eine Vielfalt an Pflanzen­arten auch eine Vielfalt an Tierarten zur Folge hat.
Je mehr Pflanzenarten auf einer Wiese wachsen, umso mehr verschiedene Insektenarten können davon leben. Die Vielfalt an
Insekten ist wiederum Nahrungsgrundlage für viele Spinnen und Vögel.
Die Rote Lichtnelke — eine Falterblume (Seite 210)
0 1 Beschreibe anhand von Abb. 1 die Entwicklung der Roten Lichtnelke von der Blüte bis zur Frucht.
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Die Blüten werden durch Tagfalter bestäubt, die Nektar sammeln. Danach verkümmern Kronblätter und Kelch. Der Fruchtknoten
wächst zu einer trockenen Kapsel heran, die reife Samen enthält.
2 Erkläre, wie die Rote Lichtnelke an die Bestäubung durch Schmetterlinge angepasst ist.
Schmetterlinge haben so lange und dünne Rüssel, dass sie durch die enge Blütenröhre an den Nektar gelangen können. Durch die
enge Kronröhre bietet die Rote Lichtnelke ihren Nektar fast nur Schmetterlingen an.
Der Wiesensalbei — eine Hummelblume (Seite 211)
0 1 Nenne die wichtigsten Merkmale der Lippenblütengewächse.
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Blüten mit enger Blütenröhre aus verwachsenen Kelchblättern und verwachsenen Kronblättern, die eine Ober- und Unterlippe
bilden.
2 Beschreibe mithilfe von Abb. 2 den Klappmechanismus der Salbeiblüte.
Die Staubblätter sind beweglich. Ein Hebelmechanismus hat zur Folge, dass die Staubbeutel herunterklappen, wenn eine Hummel
ihren Kopf in die Blütenröhre steckt.
3 Zeichne zwei Salbeiblüten und dazwischen eine Hummel. Trage dann mit Pfeilen den Weg des Pollens bei der Bestäubung ein.
individuelle Lösung
Der Wiesen-Bärenklau — beliebt bei Fliegen (Seite 212)
0 1 Beschreibe mithilfe von Abb. 2 Unterschiede zwischen Mittel- und Randblüte vom Wiesen-Bärenklau.
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Randblüten haben auf der Außenseite größere Blütenblätter und sie haben keine Staubblätter.
2 Stelle eine Vermutung an, welche Funktion die Randblüten haben.
Da Randblüten keine Staubblätter haben, dienen sie vermutlich nur zur Anlockung von Insekten.
Der Löwenzahn — eine Bienenblume (Seite 213)
0 1 Beschreibe mithilfe von Abb. 2 die Entwicklung des Löwenzahns von der Blüte bis zur „Pusteblume“. $
Korb zunächst durch grüne Hüllblätter umschlossen; dann Blüte und Bestäubung durch Bienen; Korb schließt sich wieder;
Entwicklung der Früchte; Korb öffnet sich wieder zur typischen Pusteblume. Die Früchte werden durch den Wind verbreitet.
2 Begründe, warum Korbblütengewächse vor allem von Bienen besucht werden.
Bienen haben dünne und lange Mundwerkzeuge, mit denen sie an den Nektar in den engen Blütenkronröhren gelangen. Darüber
hinaus sind sie mit ihrer Körperbehaarung gut in der Lage, Pollen auf Korbblüten zu sammeln. Dadurch sind sie für die Pflanze
gleichzeitig ideale Bestäuber.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Die Gräser werden vom Wind bestäubt (Seite 214)
0 1 Die Narben der Grasblüten sind sehr stark gefiedert und klebrig. Erkläre den Vorteil für die Pflanze.
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Durch diese Form haben die Narben eine große Oberfläche und Pollenkörner bleiben leicht daran haften.
2 Erläutere, warum Süßgräser keine auffallenden Blüten haben.
Süßgräser sind Windbestäuber, d. h. sie werden nicht von Insekten besucht und müssen deshalb auch keine auffälligen Blüten
haben.
Material: Eigenschaften von Gräsern (Seite 215)
0 1 Vergleiche anhand der Abbildung den Aufbau eines Grashalms und eines Fernsehturms. Notiere in einer Tabelle Gemeinsam-
keiten und Unterschiede. $
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Grashalm (Süßgras)
Fernsehturm
Blütenstand / Ähre
Kuppel
Halm
Turm unterhalb der Kuppel / Schaft
Wurzel
Stahlverstrebungen im Erdreich / Fundament
Knoten
Zwischenebenen
festes Gewebe im Grashalm
Festigung durch Stahl und Beton
innerer Hohlraum (Markhöhle)
Schafthöhlung
2 Im Getreideanbau werden Sorten mit großen Ähren und kurzen Halmen bevorzugt. Erläutere die Vorteile.
Vorteile: hoher Ertrag, leicht maschinell zu ernten, knicken im Wind nicht so leicht um
3 Beschreibe anhand der Grafik das Aufrichten des Grashalms.
Knickt ein Grashalm um, bilden sich an den Knoten neue Wurzeln bzw. neues Gewebe, das den Grashalm wieder aufrichtet.
4 Die Pflanzenarten im Pollenflugkalender werden durch den Wind bestäubt und nicht durch Insekten. Erkläre.
Die Pollen von Windbestäubern „kleben“ nicht an Insekten und werden so verbreitet. Vielmehr müssen die Pollen von Windbestäubern leicht sein und vom Wind getragen werden können. Zudem produzieren Windbestäuber viel mehr Pollen, da ja keine gezielte
Verbreitung möglich ist.
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5. 4 Nutzpflanzen — Lösungen
Gräser ernähren die Welt (Seite 216/217)
. 1 Erläutere, warum weltweit nicht nur Weizen als Grundnahrungsmittel angebaut wird.
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Weizen stellt sehr hohe Ansprüche an Böden und Klima und hat einen hohen Wasserbedarf. Diese Bedingungen sind nicht überall
auf der Welt gegeben, sodass Weizen nur in bestimmten Regionen auf der Welt angebaut werden kann.
2 Erläutere, warum Getreide ein ideales Grundnahrungsmittel ist.
Getreide enthält sehr viele Nährstoffe, v. a. Kohlenhydrate (Stärke) und Eiweiß.
3 „Wer Rindfleisch isst, ernährt sich indirekt auch von Gras.“ Erläutere diese Aussage.
Rinder sind Grasfresser. Zur Fleischgewinnung müssen Rinder mit sehr viel Gras gefüttert werden.
Extra: Unsere Getreidesorten (Seite 217)
1 Beschreibe die Merkmale von Weizen, Roggen, Gerste und Hafer.
Weizen: Wuchshöhe 1,50 m, Ähren ohne Grannen
Roggen: Wuchshöhe 2 m, Ähren mit langen Grannen
Gerste: Wuchshöhe 60 cm, sehr lange Grannen
Hafer: Wuchshöhe 1,50 m, keine Ähren, sondern Rispen, d. h. Haferkörner hängen einzeln an langen Stielen
2 Informiere dich in einer Bäckerei, welche Getreidesorten zum Brotbacken verwendet werden.
individuelle Lösung
Obstsorten sind oft Rosengewächse (Seite 218)
0 1 Erkläre, warum viele Obstsorten zu den Rosengewächsen gehören.
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Viele Rosengewächse haben für den Menschen schmackhafte Früchte. Die Inhaltsstoffe sind ein Verwandtschaftsmerkmal.
2 Erkläre, warum Zweig und Unterlage beim Pfropfen frisch angeschnitten sein und genau aufeinanderpassen müssen.
Der Zweig muss von der Unterlage versorgt werden. Das gelingt nur, wenn die Leitungsbahnen in den Stängeln aufeinanderpassen und frisch angeschnitten sind.
Extra: Streuobstwiese (Seite 219)
1 Erkläre den Artenreichtum auf Streuobst­wiesen.
Wiesen, die selten gemäht werden und nie gedüngt werden, enthalten viele Blumen. Durch die alten Bäume und blumenreichen
Wiesen bietet der Lebensraum vielen Tieren Nahrungs-, Nist- und Versteckmöglichkeiten.
2 Erläutere, warum Streuobstwiesen ohne Pflege verloren gehen und schlage Maßnahmen vor, die helfen könnten Streuobstwiesen zu erhalten.
Die Wiese würde zunehmend verbuschen und schließlich zu einem Wald werden. Ohne Verjüngung gehen die alten Obstsorten
verloren, da Sorten ja nur ungeschlechtlich vermehrt werden können.
Maßnahmen: Bio-Apfelsaft aus Streuobst kaufen; heimisches Obst von Streuobstwiesen kaufen; als Schule eine Streuobstwiese
pflegen; als Familie eine eigene Streuobstwiese pflegen.
Viele Gewürzpflanzen sind Doldengewächse (Seite 220)
$ 1 Erkläre, warum die Familie der Doldengewächse viele Gewürzpflanzen und Küchenkräuter enthält.
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Aufgrund von ätherischen Ölen in Früchten und Blättern sind viele Doldengewächse stark riechend und als Gewürze oder Küchenkräuter verwendbar.
2 Abb. 2 zeigt mehrere Gewürze aus dem fernen Osten. Gib an, welche davon zu den Doldengewächsen gehören.
Koriander und Anis gehören zu den Doldengewächsen. Das ist an den Längsrillen auf den Früchten erkennbar.
3 Kümmel und Fenchel entfalten einen besonders intensiven Geruch, wenn sie in einer Reibschale frisch zerrieben werden.
Erkläre diese Beobachtung.
Durch das Zerreiben werden ätherische Öle und andere Duftstoffe aus den Kanälen freigesetzt. Nach einiger Zeit haben sich die
Substanzen zu einem großen Teil verflüchtigt und der Geruch ist weniger intensiv. Daher sollten Gewürze möglichst frisch gemahlen werden.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Lippenblütengewächse auf der Pizza (Seite 221)
0 1 Erkläre, warum auf der Pizza viele Kräuter aus der Familie der Lippenblütengewächse zu finden sind.
In Lippenblütengewächsen sind oft schmackhafte ätherische Öle enthalten.
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2 Ordne die im Text genannten Lippenblütengewächse nach deren Verwendung.
Lippenblütengewächse werden vom Menschen als Küchenkräuter (Thymian, Basilikum, Oregano), als Tee (Salbei, Melisse, Pfefferminze) und als Duftpflanzen (Lavendel, Rosmarin) genutzt.
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3 Erläutere die abschreckende Wirkung von stark riechenden Substanzen auf Fressfeinde.
Die Duftstoffe sind giftig für die Fressfeinde, durch den Duft werden sie vor dem Fraß bereits „gewarnt“.
Extra: Lavendelöl (Seite 221)
Erkläre, warum die Blüten für die Gewinnung von Lavendelöl zerkleinert und erhitzt werden müssen.
Der Lavendel muss zerkleinert werden, damit die Duftstoffe (ätherische Öle) freigesetzt werden. Durch das Erhitzen mit Wasserdampf werden die Öle „mitgerissen“. Nach dem Abkühlen schwimmen die Öle auf dem Wasser und können abgeschöpft werden.
Die Kartoffel (Seite 222/223)
0 1 Beschreibe den Unterschied zwischen der Mutterknolle und den anderen Kartoffelknollen an einer Kartoffelpflanze.
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Die Mutterknolle ist die Knolle aus dem Vorjahr, aus der die Kartoffelpflanze und schließlich die neuen Knollen hervorgegangen sind.
2 Eine große Kartoffel wird halbiert und beide Hälften werden in die Erde gesteckt. Erläutere, ob daraus jeweils eine neue Kartoffelpflanze heranwachsen kann.
Sofern beide Hälften Augen haben, aus denen Triebe wachsen können, und ausreichend Stärke enthalten, kann daraus jeweils
eine Kartoffelpflanze heranwachsen.
3 Beim Austrieb der Tochterknollen schrumpft die Mutterknolle. Erkläre diese Beobachtung.
Die Kartoffelpflanze nutzt beim Austrieb die Energie aus der Mutterknolle, deshalb schrumpft sie.
Extra: Züchtung verschiedener Kartoffelsorten (Seite 223)
1 Erläutere, wie man aus Kartoffelsorte A mit großen, blassen Knollen und Kartoffelsorte B mit kleinen, gelben Knollen eine
neue Sorte C mit großen, gelben Knollen züchtet.
Die Züchtung gelingt über die geschlechtliche Fortpflanzung. Dazu werden Pollen von der Kartoffelsorte A auf die von B übertragen. Die Nachkommen zeigen eine gewisse Variabilität und es werden zur Weiterzucht die Kartoffelpflanzen ausgewählt, die dem
Zuchtziel entsprechen.
2 Erläutere, wie man die neue Kartoffelsorte C vermehren kann.
Kartoffelsorte C wird ungeschlechtlich vermehrt, d. h. es werden nur die Tochterknollen im Feld ausgebracht.
Material: Geschichte und Eigenschaften der Kartoffel (Seite 224)
0 1 Beschreibe, was auf dem Gemälde dargestellt sein könnte.
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2 Nenne mögliche Gründe, warum der preußische König den Kartoffelanbau fördern wollte.
Die Kartoffelknolle hat einen sehr hohen Nährwert. Zu dieser Zeit herrschte aufgrund von Weizenmissernten eine große Hungersnot. Die Kartoffel war eine willkommene Alternative.
3 Stelle die Messwerte in einem Diagramm dar.
siehe Diagramm
Gewicht in Gramm
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Friedrich II. ist dabei, die Soldaten zu instruieren, wie sie die Kartoffelfelder „bewachen“ sollen. Dass ein König sich um die Ernte
persönlich kümmert, macht die Bauern neugierig. Sie wollen diese „edle“ Pflanze nun doch anbauen.
geschälte Kartoffel
ungeschälte Kartoffel
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Tage
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Grafik: Wolfgang Herzig, Essen
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4 Beschreibe das Versuchsergebnis.
Die Kartoffel ohne Schale trocknet schnell aus.
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5 Erläutere die Funktion der Kartoffelschale.
Die Kartoffelschale verhindert den Wasserverlust der Knolle.
Praktikum: Untersuchung der Kartoffel (Seite 225)
1 Vergleiche die Reaktionen.
Iod-Kaliumiodid-Lösung färbt Stärke lila. Traubenzucker und Puderzucker werden nicht gefärbt.
2 Erkläre, warum das Experiment bestätigt, dass mit Iod-Kaliumiodid-Lösung Stärke nachgewiesen werden kann.
Iod-Kaliumiodid-Lösung färbt spezifisch nur Stärke.
3 Erläutere das Versuchsergebnis, indem du begründest, welche untersuchten Gemüse- und Obstsorten Stärke enthalten.
Kartoffelknolle und Brot werden durch die Iod-Kaliumiodid-Lösung gefärbt, d. h. sie enthalten Stärke.
Apfel, Zwiebel, Zitrone werden mit Iod-Kaliumiodid-Lösung nicht bzw. schwach gefärbt, das bedeutet, dass sie nur sehr wenig oder
gar keine Stärke enthalten.
4 Vergleiche den Vitamin-C-Gehalt der getesteten Lebensmittel.
Den höchsten Vitamin-C-Gehalt hat die Zitrone, ähnlich hoch ist der Gehalt bei Äpfeln, Kartoffeln enthalten Vitamin C in geringen
Mengen.
5 Halte den Teststreifen an eine gekochte Kartoffel und vergleiche deren Vitamin-C-Gehalt mit dem der rohen Kartoffel.
Die gekochte Kartoffel enthält noch ca. halb so viel an Vitamin C wie die rohe.
Kohlsorten (Seite 226)
0 1 Gib für die Kohlsorten in Abb. 2 jeweils an, welcher Teil der Pflanze gegessen wird.
Grünkohl, Rosenkohl und Weißkohl: Blätter
Blumenkohl: Blütenstand
Kohlrabi: Stängel
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2 Beschreibe, wie aus dem Wildkohl der Blumenkohl gezüchtet wurde.
Indem über Jahre immer Samen von Pflanzen ausgewählt wurden, die besonders große Blütenstände haben.
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3 Vergleiche die Züchtung von Kohlsorten mit der Züchtung von Hunderassen.
Neue Kohlsorten bzw. Hunderassen werden jeweils durch Kreuzung gezüchtet, also durch geschlechtliche Fortpflanzung. Während
Pflanzensorten leicht durch ungeschlechtliche Fortpflanzung vermehrt werden können, ist die Erhaltung von Hunderassen schwieriger, da immer möglichst reinrassige Elterntiere verpaart werden müssen.
Extra: Geschichte des Kohls (Seite 226)
Erkläre, warum Kohl früher ein lebenswichtiges Gemüse war.
Bei monatelangen Seefahrten gab es an Bord kein frisches Gemüse oder Obst, Sauerkraut war dann ein wichtiger Lieferant von
Vitamin C und schützte die Seeleute vor Skorbut, einer gefürchteten Vitamin-C-Mangelkrankheit.
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5. 5 Wir vergleichen Pflanzen — Lösungen
Verbreitung von Früchten und Samen (Seite 228)
0 1 Man kann zwischen Selbst-, Wind- und Tierverbreitung unterscheiden. Ordne die Früchte in Abb. 2 diesen Ausbreitungsformen zu.
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Selbstverbreitung: Springkraut, Klatschmohn; Windverbreitung: Löwenzahn, Spitzahorn; Tierverbreitung: Klettenlabkraut,
Gemeine Nelkenwurz; (Anmerkung: Klatschmohn könnte auch zur Wind- oder Tierverbreitung gestellt werden, da Wind oder Tiere
Auslöser für das Ausstreuen sind. Da die Samen aber nicht durch Wind oder Tiere transportiert werden, ist die Selbstverbreitung
passender.)
2 Das Springkraut wird auch „Rühr-mich-nicht-an“ genannt. Begründe.
Der Name deutet an, dass die reifen Samen auf Berührungen heftig reagieren, indem sie die Samen ausschleudern.
3 Erkläre den Vorteil für die Pflanze, wenn ihre Früchte möglichst weit verbreitet werden.
Früchte von Pflanzen enthalten Samen, aus denen sich neue Pflanzen entwickeln können. Dazu müssen die Früchte an eine geeignete Stelle gelangen. Die Verbreitung von Früchten dient der Ausbreitung von Pflanzen. Je weiter die Früchte gelangen, desto
besser kann sich die Pflanze ausbreiten und neue Standorte besiedeln.
Praktikum: Flugfrüchte (Seite 229)
1 Notiere die Höhe, aus der die Flugfrüchte starten.
Wenn man auf dem Tisch steht, z. B. 2 m
2 Miss mehrmals die Zeit, die eine Frucht bis zur Landung auf dem Boden benötigt. Berechne den Durchschnittswert und notiere
ihn in einer Tabelle (Abb. 2).
individuelle Lösung
3 Beschreibe jeweils die Flugweise (z. B. propellerartig) der Früchte.
Es lassen sich mindestens zwei Flugweisen unterscheiden: Schraubenflieger (große Früchte wie z. B. Ahorn) und Schweber (kleine
Früchte wie z. B. Löwenzahn).
4 Untersuche eine Frucht mit der Lupe und erstelle eine Zeichnung.
Auf der Zeichnung sollten Samen und Flugeinrichtungen gut erkennbar und beschriftet sein.
5 Bestimme auf der Waage die Masse der Frucht. Bei sehr leichten Früchten kannst du mehrere Früchte gleichzeitig auflegen
und den Messwert durch die Anzahl teilen.
individuelle Messungen
6 Bestimme die Fläche der „Tragfläche“, indem du die Umrisse der Frucht auf Millimeterpapier überträgst und dann die Kästchen zählst.
individuelle Messungen
7 Tauscht euch in der Klasse über die verschiedenen Früchte aus und sammelt die gemessenen Werte in einer Tabelle (Abb. 2).
Formuliere eine Vermutung, wie die Flugzeit von Masse und Tragfläche abhängt.
Vermutung: je kleiner die Masse und je größer die Tragfläche, desto länger die Flugzeit
8 Baue aus Papier ein Modell einer Flugfrucht. Verändere die Masse durch das Anstecken von Büroklammern. Untersuche damit
deine Vermutung aus Aufgabe 7.
Unterschiedliche Modelle; je kleiner die Tragfläche, desto kürzer die Flugzeit; je größer die Masse, desto kürzer die Flugzeit.
Wie Pflanzen überwintern (Seite 230)
0 1 Beschreibe die wichtigsten Probleme für Pflanzen im Winter.
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Kälte, stärkerer Wind, gefrorener Boden (Wassermangel)
2 Überlege dir für jede Art der Überwinterung einen passenden Namen.
Beispiel Haselnuss: Holzpflanzen, Laubwerfer, …
Beispiel Immergrün: Zwergsträucher, Bodendecker, …
Beispiel Löwenzahn: mehrjährige Kräuter, Rosettenpflanzen, Bodenflüchter, …
Beispiel Tulpe: Erdpflanzen, Zwiebelpflanzen, …
Einjährige Kräuter: Samenüberwinterer, …
Weitere kreative Vorschläge sind denkbar.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Material: Überwinterung bei Pflanzen (Seite 231)
$ 1 Beschreibe die Form der Überwinterung im ersten und im zweiten Jahr.
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Im ersten Jahr überwintert der Wiesensalbei im Boden, wie es für mehrjährige Pflanzen typisch ist. Im zweiten Winter überwintern
zusätzlich Samen und keimen im nächsten Jahr aus.
2 Erkläre, warum der Wiesensalbei im zweiten Jahr schneller wachsen kann und deutlich größer wird als im ersten Jahr.
Da die Wurzel im Boden Nährstoffe aus dem ersten Jahr speichert, kann die Pflanze im zweiten Jahr schneller wachsen und größer
werden.
3 Erkläre, warum der Wiesensalbei auf häufig gemähten Wiesen nicht vorkommt.
Im zweiten Jahr bildet der Wiesensalbei Samen und stirbt dann ab. Bei häufigem Mähen einer Wiese kommt es beim Wiesensalbei zu keiner Blüten- und damit zu keiner Samenbildung.
0 4 Erläutere die Funktion der Korkschicht in der Blattnarbe.
Die Korkschicht schließt die Narbe wasserdicht ab. So kann im Winter kein Wasser über die Narbe verloren gehen. Zudem können
keine Krankheitserreger (Bakterien, Pilze) eindringen.
$ 5 Erläutere die Funktion der Schuppen um die Seitenknospe.
Die trockenen Schuppen sind unempfindlich gegen Frost und schützen die empfindlichen Blattanlagen vor Kälte. Zudem schließen
sie durch das Harz die Knospe wasserdicht ab, sodass über die Knospen im Winter kein Wasser verloren geht.
Vergleich von Pflanzenfamilien (Seite 232/233)
0 1 Ordne die Arten auf den Fotos der jeweiligen Pflanzenfamilie zu.
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Gänseblümchen: Korbblütengewächs
Wiesenschaumkraut: Kreuzblütengewächs
Wilde Möhre: Doldengewächs
Kirsche: Rosengewächs
Rote Lichtnelke: Nelkengewächs
Wiesensalbei: Lippenblütengewächs
2 Die Blüten von Korbblütengewächsen unterscheiden sich deutlich von denen der Kreuzblütengewächse. Beschreibe die wichtigsten Unterschiede.
Kreuzblütengewächse: Blüte hat vier Kronblätter, Früchte der Kreuzblütengewächse sind Schoten.
Korbblütengewächse: Blütenstände körbchenförmig. Die Einzelblüten sind meistens fünfzählig und die Kronblätter sind verwachsen. Früchte der Korbblütengewächse sind eine Sonderform einer Nuss.
3 Erstelle einen Bestimmungsschlüssel für die hier beschriebenen Pflanzenfamilien.
individuelle Lösung
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5 Blütenpflanzen — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 235 — 237)
. 1 Formuliere die Forscherfrage, die mit diesem Experiment untersucht wurde.
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Forscherfrage: Wie hängt der Wasserverbrauch einer Pflanze von der Anzahl der Blätter ab?
2 Erkläre das dargestellte Ergebnis des Experiments.
Durch die Ölschicht kann aus den Messzylindern kein Wasser verdunsten. Die Wasserabnahme ist dadurch zu erklären, dass
Wasser über den Stängel in die Blätter gelangte und über die Spaltöffnungen abgegeben wurde. Je mehr Blätter der Zweig hatte,
desto mehr Wasser ist verdunstet.
3 Beschreibe die Entwicklung des Schneeglöckchens im Jahresverlauf.
Beim Schneeglöckchen überwintert nur die Zwiebel im Erdboden. Im Januar wachsen aus der Zwiebel erste Blätter nach oben
und können eine dünne Schneeschicht durchbrechen. Bis zum März entwickeln sich Blätter und Blüten. Nach der Blüte gehen die
oberirdischen Teile der Pflanze zugrunde und in der Zwiebel entwickelt sich die Ersatzzwiebel. Nebenbei kann eine Brutzwiebel
gebildet werden. Aus beiden Zwiebeln kann im nächsten Frühjahr ein neues Schneeglöckchen wachsen.
4 Erkläre, warum Schneeglöckchen im Frühjahr so schnell wachsen können.
In der unterirdischen Zwiebel sind Nährstoffe gespeichert. Diese werden im Frühjahr abgebaut. Die dabei frei werdende Energie
steht für Lebens- und Wachstumsprozesse zur Verfügung und ermöglicht das schnelle Wachstum.
5 Schneeglöckchen können sich durch Samen vermehren, die ein Anhängsel haben, das von Ameisen gern gefressen wird.
Andererseits können sie sich auch über Brutzwiebeln vermehren. Beschreibe diese beiden Möglichkeiten der Fortpflanzung.
Ameisen tragen gerne Samen des Schneeglöckchens in ihren Bau, da diese Samen ein Anhängsel mit Nährstoffen haben. Teilweise
fressen Ameisen das Anhängsel schon unterwegs und lassen den Samen liegen. So tragen sie zur Ausbreitung der Samen bei.
Darüber hinaus kann sich ein Schneeglöckchen auch über Brutzwiebeln ungeschlechtlich vermehren. Diese Art der Vermehrung ist
dafür verantwortlich, dass die Schneeglöckchen oft dichte Horste bilden.
6 Vergleiche die Angaben und beschreibe wichtige Unterschiede.
Kartoffel, Gurke und Zitrone bestehen zum größten Teil aus Wasser, während Weizen nur 14 % Wasser enthält. Weizen enthält
besonders viel Stärke (70 %) und Eiweiß (12 %). Auch die Kartoffel enthält noch einen beachtlichen Teil Kohlenhydrate (15 %).
Allerdings finden sich in Gurke und Zitrone kaum Kohlenhydrate, Eiweiße oder Fette.
$ 7 Erkläre anhand der Inhaltsstoffe, warum Kartoffel und Weizen Grundnahrungsmittel sind, während Gurke und Zitrone dazu
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nicht geeignet sind.
Nur Pflanzen, die energiereiche Nährstoffe wie Stärke in größeren Mengen enthalten, sind als Grundnahrungsmittel geeignet. Bei
Weizen und Kartoffel kommt hinzu, dass diese Nahrungsmittel gut lagerfähig sind.
8 Ordne die dargestellten Blüten einer Pflanzenfamilie zu.
Bienenblüte: Rosengewächse
Falterblüte: Nelkengewächse
Hummelblüte: Lippenblütengewächse
Fliegenblüte: Doldengewächse
9 Nenne jeweils mindestens einen Vertreter aus den Familien.
Rosengewächse: Kirsche, Apfel, Birne
Nelkengewächse: Rote Lichtnelke, Kuckucks-Lichtnelke
Lippenblütengewächse: Wiesensalbei, Weiße Taubnessel
Doldengewächse: Wiesen-Bärenklau, Wilde Möhre
. 10 Erläutere, inwiefern verschiedene Blüten an die Bestäubung durch Insekten und Insekten an das Sammeln von Nektar und
Pollen angepasst sind.
Die Blütenröhren zum Beispiel mancher Nelkengewächse sind so eng, dass nur Insekten mit langen Rüsseln an den Nektar
gelangen können. Der Körperbau der Insekten ist ebenfalls an die Blüten angepasst. Manche Hummeln haben lange Rüssel,
mit denen sie den Nektar bequem aus den Blüten saugen können. Andere Insekten kommen an diese Schätze nicht heran. Die
Hummel kann also sichergehen, dass für sie immer noch etwas Nektar übrig sein dürfte, wenn sie bestimmte Blüten anfliegt.
Diese Blüten werden nur durch Hummeln bestäubt.
$ 11 Beschreibe die Merkmale, die darauf hinweisen, dass Brennnessel und Taubnessel nicht näher miteinander verwandt sind.
Brennnessel und Taubnessel sind nicht nah miteinander verwandt, weil ihre Blüten sehr unterschiedlich aussehen.
0 12 Benenne die Pflanzenfamilie, zu der die Taubnessel gehört.
Lippenblütengewächse
$ 13 Erkläre die Bedeutung dieses Verhaltens für die Blattläuse.
In den Siebröhren werden in Wasser gelöste Zucker und andere Nährstoffe transportiert. Durch die Aufnahme von Siebröhrensaft kann sich eine Blattlaus ausreichend mit Nährstoffen versorgen. In den Tracheen werden nur Wasser und darin gelöste
Mineralstoffe transportiert.
$ 14 Begründe, warum der Massenunterschied von frischem und trockenem Gewebe dem Wassergehalt entspricht.
Beim Trocknen verdunstet das in der Pflanze enthaltene Wasser. Übrig bleibt die trockene Pflanzenmasse. Der Massenunterschied entspricht der Masse des verdunsteten Wassers.
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. 15 Stelle eine Vermutung an, wie Wassergehalt und Unempfindlichkeit gegen Frost zusammenhängen.
Je mehr Wasser ein Pflanzengewebe enthält, desto höher ist die Gefahr, dass sich bei Frost Eiskristalle bilden, die die Zellen
schädigen.
. 16 Nenne jeweils den Namen der Pflanze, die zugehörige Pflanzenfamilie und die Art der Bestäubung.
1 Wiesensalbei — Lippenblütengewächse — Bestäubung durch Hummeln
2 Wiesen-Bärenklau — Doldengewächse — Bestäubung durch Fliegen
3 Glatthafer — Süßgräser — Windbestäubung
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Sexualität des Menschen
6. 1 Eine Zeit der Veränderung — Lösungen
Gefühle fahren Achterbahn (Seite 240/241)
0 1 Nenne Gründe, weshalb die Pubertät für dich eine spannende und aufregende Zeit ist.
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individuelle Lösung, mögliche Aspekte: Veränderungen im Verhalten und Aussehen, mehr Zeit mit Freunden, Taschengeld, Interesse
an Jungen / Mädchen
2 Stellt in einer Gruppe in einem Rollenspiel eine Streitsituation eines Jugendlichen mit seinen Eltern nach. Erläutere die „Reaktionen“ aus der Sicht des Jugendlichen bzw. der Eltern.
individuelle Lösungen, die Ergebnisse können auf Wunsch der Schüler evtl. für Elternabende o. Ä. genutzt werden
3 Erläutere, mit welchen Problemen Jungen und Mädchen eventuell zu kämpfen haben, die einem nach Vorurteilen untypischen
Hobby nachgehen.
Nach Vorurteilen ist ein Hobby untypisch, wenn es nicht typisch Junge oder typisch Mädchen ist. Diese Vorurteile werden dann
auch auf den Jungen oder das Mädchen übertragen und die Jugendlichen selbst als untypisch oder unnormal angesehen. Diese
Jungen und Mädchen werden dann vielleicht von den Gleichaltrigen geärgert oder ausgegrenzt. Auch einige Eltern bringen ihre
Vorurteile vielleicht zum Ausdruck oder verbieten ihren eigenen Kindern womöglich sogar den Umgang. Vorurteile, die zu einem
solchen Verhalten führen, müssen unbedingt hinterfragt werden.
Aus Jungen werden Männer (Seite 242/243)
0 1 Beschreibe die körperlichen Veränderungen bei der Entwicklung zum Mann in Abb. 1.
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Die Pubertät kann etwa vom 10. bis zum 18. Lebensjahr dauern. Dazu gehören einige körperliche Veränderungen. Deren Entwicklungsbeginn ist von Junge zu Junge unterschiedlich. Die Hoden beginnen mit 9 bis 16 Jahren zu wachsen, die Schamhaare von
10 bis 15 Jahren. Der Penis wächst meistens etwas später mit 11 bis 16 Jahren. Den 1. Spermaerguss hat der Jugendliche etwa mit
12 bis 15 Jahren. Zur etwa gleichen Zeit findet auch der Stimmbruch statt (14 bis 16 Jahre). Der Bartwuchs beginnt etwas später
mit 15 bis 18 Jahren.
2 Gib jeweils an, ob es sich in Abb. 1 um primäre oder sekundäre Geschlechtsmerkmale handelt.
Die Hoden und der Penis gehören zu den primären Geschlechtsmerkmalen. Die Schamhaare, der Stimmbruch und der Bart werden zu den sekundären Geschlechtsmerkmalen gezählt.
3 Stelle den Weg der Spermien von der Produktion bis zum Spermaerguss in einem Verlaufsschema dar.
Produktion in den Hoden → Speicherung in den Nebenhoden → Leitung durch die Spermaröhre in die Harn-Sperma-Röhre →
Vermischung mit einer Flüssigkeit zum Sperma → bei einem Spermaerguss Leitung durch Penis und Eichel nach außen
Aus Mädchen werden Frauen (Seite 244/245)
0 1 Beschreibe die körperlichen Veränderungen bei der Entwicklung zur Frau in Abb. 1.
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Die Pubertät kann etwa vom 9. bis zum 16. Lebensjahr dauern. Dazu gehören einige körperliche Veränderungen. Der jeweilige
Beginn einer Veränderung und Entwicklung ist von Mädchen zu Mädchen unterschiedlich. Die Brust beginnt mit 9 bis 15 Jahren
zu wachsen, die Schamhaare von 9 bis 14 Jahren. Die Achselhaare beginnen etwas später mit 12 bis 16 Jahren zu wachsen.
Die 1. Menstruationsblutung hat ein Mädchen meistens zwischen 9 und 16 Jahren.
2 Gib jeweils an, ob es sich in Abb. 1 um primäre oder sekundäre Geschlechtsmerkmale handelt.
primär: Scheide, Schamlippen
sekundär: Achselhaare / Schambehaarung, Brustentwicklung
3 Erstelle eine Tabelle mit zwei Spalten. Trage links in die Tabelle die weiblichen Geschlechtsorgane aus dem Text ein und rechts
die Funktion des jeweiligen Organs.
Geschlechtsorgane
Funktion
große und kleine Schamlippen
Bedeckung und Schutz empfindlicher Schleimhäute, berührungsempfindlich und empfänglich für sexuelle Reize
Kitzler
berührungsempfindlich und empfänglich für sexuelle Reize
Scheide
verbindet äußere und innere Geschlechtsorgane
Eierstock
Speicherort und Reifung der Eizellen
Eileiter
Verbindung zwischen Eierstock und Gebärmutter
Gebärmutter
Bei einer Schwangerschaft entwickelt sich hier der Embryo / Fetus
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Der Menstruationszyklus (Seite 246/247)
0 1 Nenne die Ursache einer Menstruationsblutung.
Ursache der Blutung ist das Abgeben der abgelösten Schleimhaut.
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2 Ordne die farbig unterlegten Phasen in Abb. 2 jeweils einem Bild in Abb. 1 zu. Begründe deine Zuordnung schriftlich.
Die rot gekennzeichnete Phase gehört zum oberen Bild. Man sieht das Ablösen der Gebärmutterschleimhaut. Das geschieht
während der Menstruation. Die grün gekennzeichnete Phase gehört zum rechten Bild. In der Woche nach der Menstruation ist die
Gebärmutterschleimhaut noch ganz dünn und die Eizelle reift im Eierstock heran. Die blau gekennzeichnete Phase gehört zum
unteren Bild. In der Mitte des Menstruationszyklus findet der Eisprung statt, die Gebärmutterschleimhaut ist schon etwas mehr
verdickt. Die gelb markierte Phase gehört zum linken Bild. Die Eizelle wandert durch den Eileiter in die Gebärmutter, die Schleimhaut ist stark verdickt.
.
3 Nenne Ursachen für das Ausbleiben einer Menstruation.
Das Ausbleiben der Menstruation könnte eine Schwangerschaft bedeuten. Wird die reife Eizelle befruchtet, löst sich die Gebärmutterschleimhaut nicht ab und wird nicht über Blutungen abgegeben.
Bei jungen Mädchen können aber auch Unregelmäßigkeiten die Ursache sein. Großer Stress kann sogar zum Aussetzen der Menstruation führen.
Ein Kind entsteht (Seite 248/249)
0 1 Beschreibe den Stoffaustausch über die Plazenta in Abb. 3. Erläutere, weshalb eine Frau während der Schwangerschaft nicht
rauchen darf.
In der Schwangerschaft nimmt das ungeborene Kind über die Nabelschnur in der Plazenta Sauerstoff und Nährstoffe von der
Mutter auf und gibt gleichzeitig Abfallstoffe wieder ab. Raucht die Mutter in der Schwangerschaft, gelangen die giftigen Stoffe
auch zum Kind, das dadurch gefährdet ist.
.
2 a) Erkläre die Funktion der Fruchtblase und des Fruchtwassers anhand des Modellversuchs oben. Baue das Modell wie in der
Abbildung auf der Randspalte auf. Schüttle das Becherglas und beobachte das Ei.
b) Welche Teile des Modells aus Aufgabe 2 a) entsprechen dem Fetus, dem Fruchtwasser, der Fruchtblase und der Gebärmut terwand? Ordne die Teile des Modellversuchs zu.
a) Die Fruchtblase mit dem Fruchtwasser schützt das Kind. Bei Stößen werden diese gut abgefedert, dem Kind in der Fruchtblase
passiert nichts. Ohne die flüssigkeitsgefüllte Fruchtblase würden Stöße das Kind verletzen.
b)
Modell
Fetus
Ei
Fruchtwasser
Wasser
Fruchtblase
Plastiktüte
Gebärmutterwand
Glas
Die Geburt (Seite 250)
$ 1 Beschreibe, woran die werdende Mutter erkennt, dass die Geburt beginnt.
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Die Geburt kündigt sich durch ein schmerzhaftes Ziehen im Bauch an, die Wehen. Mit der Zeit werden Abstände zwischen den
Wehen kürzer und die Wehen selbst stärker.
2 Erkundige dich bei deinen Eltern nach deiner Geburt. Im Mutterpass erfährst du, wie groß und schwer du bei deiner Geburt
warst.
individuelle Lösung
Die Entwicklung des Kindes (Seite 251)
0 1 Erkläre, weshalb ein Säugling sehr auf die Fürsorge seiner Eltern angewiesen ist.
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Ein Säugling kann sich nicht selbst ernähren oder laufen oder anderen Bedürfnissen eigenständig nachkommen. Es muss von
seinen Eltern ernährt und gepflegt werden und ist somit auf seine Eltern angewiesen.
2 Beschreibe, weshalb die Eltern-Kind-Beziehung für die Entwicklung des Kindes wichtig ist.
Durch die intensive Eltern-Kind-Beziehung kann sich ein Kind gesund entwickeln. Vieles, z. B. Sprechen und Laufen, wird durch die
Zuwendung und Betreuung der Eltern gefördert und erlernt.
3 Befrage deine Eltern zu dir als Säugling und Kleinkind. Was waren zum Beispiel deine ersten Worte, wann konntest du krabbeln und laufen? Stelle deine Entwicklung in der Klasse vor.
individuelle Lösung
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Verhütung (Seite 252)
$ 1 Nenne jeweils Vor- und Nachteile der Verhütungsmittel Kondom und Pille.
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Kondom:
Vorteile: verhindert eine ungewollte Schwangerschaft, wirkt gegen sexuell übertragbare Krankheiten
Nachteile: Man muss es vorher besorgen, damit es im entscheidenden Moment vorhanden ist, ist etwas weniger sicher als die Pille
Pille:
Vorteile: wirkt sehr sicher gegen eine ungewollte Schwangerschaft, einfache und unkomplizierte Einnahme
Nachteile: wirkt nicht gegen sexuell übertragbare Krankheiten, hat eventuell Nebenwirkungen
2 Informiere dich über die Benutzung eines Kondoms. Erläutere, worauf bei der Aufbewahrung von Kondomen zu achten ist.
Teil 1: individuelle Lösung,
Teil 2: Auf den Kondomen steht immer ein Haltbarkeitsdatum, sollte dies überschritten sein, sollte es nicht mehr benutzt werden.
Kondome nicht in der Nähe von spitzen Gegenständen aufbewahren. Bei richtiger Aufbewahrung können Kondome bis 4 Jahre
haltbar sein.
Dein Körper gehört dir! (Seite 253)
0 1 Beschreibe, wie sich das Mädchen in dem Kleid in Abb. 2 selbst fühlen könnte und wie es darin auf andere wirkt.
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In dem Kleid könnte sich das Mädchen zum Beispiel sexy fühlen. Seine Absicht ist es vielleicht, die Aufmerksamkeit eines bestimmten Jungen auf sich zu ziehen oder allgemein Blicke auf sich zu ziehen. Auf andere könnte das Kleid sehr unterschiedliche Wirkungen haben: Es könnte zum Beispiel sehr aufreizend wirken und als Aufforderung wirken, angesprochen zu werden. Von anderen
könnte es auch als „billig“ angesehen werden, die aufreizende Wirkung zu provozieren.
2 Entscheide für jeden Punkt in Abb. 1, bei welcher Person du das zulassen würdest. Mögliche Personen sind Eltern, Geschwister,
Onkel und Tante, ein Freund oder eine Freundin, der Sportlehrer oder die Sportlehrerin, …
individuelle Lösung, z. B. in einer Tabelle
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
6 Sexualität des Menschen — Lösungen TESTE DICH SELBST (Seite 255)
0 1 Beschreibe das Diagramm in einigen Sätzen.
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Zwischen 1 und 10 Jahren durchlaufen Jungen und Mädchen ein ähnliches Wachstum, wobei die durchschnittliche Körpergröße der
Jungen etwa 10 cm über der der Mädchen liegt. Dies ändert sich im Alter von etwa 12 bis 16 Jahren. Mädchen wachsen ab 12 Jahren deutlich schneller, sodass sie in diesem Alter häufig größer sind als Jungen. Ab 14 Jahren übersteigt das Wachstum der Jungen
das der Mädchen, sie sind ab 16 Jahren im Schnitt wieder größer als die Mädchen.
2 Ida ist mit ihren 12 Jahren größer als die meisten Jungen in ihrer Klasse. Stelle Vermutungen zur weiteren Entwicklung der
Körpergröße von Ida und den Jungen in ihrer Klasse an.
Ida hat vermutlich bereits eine starke Wachstumsphase hinter sich, die Jungen in ihrer Klasse noch nicht. Nach den Werten im
Kurvendiagramm holen die Jungen in Idas Klasse in den nächsten Jahren vermutlich auf, da sie dann einen Wachstumsschub
haben, Ida wahrscheinlich nicht mehr.
3 Beschreibe den Aufbau einer Spermienzelle und einer Eizelle.
Die Spermienzelle hat eine längliche Form mit einem Kopfstück, einem Zwischenstück und einem langen Schwanzfaden. Die
Eizelle ist rundlich mit einer Eihülle und Vorratsstoffen in der Eihülle sowie einem Zellkern.
4 Erläutere anhand der Tabelle, dass Spermienzelle und Eizelle durch ihre Struktur gut an ihre Funktion angepasst sind.
Die Spermienzelle ist sehr klein und hat nur wenige Nährstoffe. Aufgrund ihrer geringen Größe und des länglichen Aufbaus kann
sich die Spermienzelle sehr schnell fortbewegen. So gelangt die Spermienzelle so schnell wie möglich zur Eizelle, die dann befruchtet werden kann.
Die Eizelle beinhaltet sehr viele Vorratsstoffe und ist groß. Nach der Befruchtung durch eine Spermienzelle kann sie so den Keim
ernähren.
Die Strukturen von Spermienzelle und Eizelle hängen direkt mit ihrer Funk­tion zusammen.
5 Benenne die in der Abbildung gezeigten Teile (I – V).
I Spermium
II Eizelle
III zweizelliger Keim
IV mehrzelliger Keim
V zwei Feten mit gemeinsamer Plazenta (a); zwei Feten mit zwei Plazentas (b)
6 Beschreibe mithilfe von Abb. 3 die Entstehung von ein- und zweieiigen Zwillingen.
Eine Eizelle wird von einer Spermienzelle befruchtet, die sich einmal teilt. Diese trennt sich in zwei Zellen mit dem gleichen Erb­
material, aus denen sich jeweils ein Embryo entwickelt. Es entstehen eineiige Zwillinge. Zeitgleich werden zwei Eizellen von je
einer Spermienzelle befruchtet. Aus diesen entwickeln sich zwei Embryos. Man spricht von zweieiigen Zwillingen.
$ 7 Erläutere, warum man von „eineiigen“ und „zweieiigen“ Zwillingen spricht.
Eineiige Zwillinge entstehen aus einer befruchteten Eizelle, während sich zweieiige Zwillinge aus zwei getrennt befruchteten
Eizellen entwickeln.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Biologisches Prinzip — Lösungen
Struktur und Funktion (Seite 256/257)
1 Erläutere bei den hier beschriebenen Beispielen jeweils den Zusammenhang von Struktur und Funktion.
Vogelschnäbel: Der Hakenschnabel eines Mäusebussards ist gut geeignet, um durch Einhaken und Ziehen das zähe Fleisch einer
erbeuteten Maus zu zerreißen. Der kurze und kräftige Schnabel des Buchfinks wäre dazu nicht geeignet. Er ist dazu geeignet, harte
Samen aufzubrechen.
Kiemenblättchen: Die vielen flachen Kiemenblättchen bieten eine große Oberfläche. Diese ermöglicht einen effektiven Gasaustausch.
Muskeln: Muskeln können sich nur zusammenziehen. Durch das Zusammenziehen des Hebermuskels werden die Flügel der Libelle
angehoben; der Senkermuskel senkt die Flügel wieder nach unten und dehnt dabei den Hebermuskel (Gegenspielerprinzip).
Dornen: lange, stabile und spitze Dornen wehren Fressfeinde wirkungsvoll ab.
Flugfrüchte: Flugfrüchte haben große Flächen, die die Sinkgeschwindigkeit senken. Dadurch werden die Früchte über weitere
Strecken verbreitet.
2 Beschreibe ein weiteres Beispiel für Oberflächenvergrößerung.
Weitere Beispiele für den Zusammenhang von Oberfläche und Austausch sind Wurzelhaare, Lungenbläschen, Dünndarmzotten
und Elefantenohren.
3 Nicht nur Pflanzen wehren sich durch spitze Dornen oder Stacheln. Beschreibe ein Beispiel aus der Gruppe der Säugetiere.
Der Igel versucht durch seine Stacheln Fressfeinde abzuwehren.
Wechselwirkungen (Seite 258/259)
1 Erläutere an den beschriebenen Beispielen die Wechselwirkungen zwischen Lebewesen.
Bestäubung: Blüte wird bestäubt, Insekt erhält Nektar und Pollen.
Pferd: Tier erhält Futter und Pflege, der Mensch kann das Pferd für Arbeit oder Sport verwenden.
Veilchen: Die Veilchen bieten Nahrung für Ameisen, die Ameisen verbreiten die Veilchen.
Eichelhäher: Der Eichelhäher erhält von den Eichen Nahrung, Eichen werden vom Eichelhäher verbreitet.
2 Beschreibe ein Beispiel für eine Wechselwirkung, bei der beide Lebewesen einen Vorteil haben.
Beispiel Eichelhäher und Eiche: Vorteil für den Eichelhäher ist Nahrung, Vorteil für die Eichen ist die Verbreitung der Früchte.
3 Beschreibe ein Beispiel für eine Wechselwirkung, bei der nur ein Lebewesen einen Vorteil hat.
Beispiel Buntspecht und Buche: Der Buntspecht baut eine Höhle in einen Baumstamm und findet darin Schutz für sich und seine
Brut. Die Buche hat keinen Vorteil von dieser Wechselwirkung.
Variabilität und Angepasstheit (Seite 260/261)
1 Beschreibe, wie beim Züchten von Tierrassen oder Pflanzensorten die Variabilität innerhalb einer Art ausgenutzt wird.
Innerhalb einer Art besteht unter den Nachkommen eine gewisse Variabilität. Wenn für die Züchtung Individuen mit erwünschten
Eigenschaften ausgewählt werden, zeigen die Nachkommen oft eine Variabilität, in der die erwünschten Eigenschaften verstärkt
auftreten. So kann über viele Generationen eine neue Sorte oder Rasse mit gewünschten Eigenschaften gezüchtet werden.
2 Erkläre, wie Stockente und Maulwurfsgrille an ihren Lebensraum und ihre Lebensweise angepasst sind.
Stockente: Durch die Schwimmhäute sind die Füße gut für das Schwimmen im Wasser geeignet. Der Schnabel dient als Seihschnabel und ist für die Ernährung mit Kleinlebewesen im Wasser sehr geeignet. Das wasserabweisende Gefieder bewirkt, dass
die Stockente gut schwimmen kann und im Wasser nicht auskühlt. Durch viele solcher Struktur- und Funktionsbeziehungen einzelner Organe ist die Stockente an das Leben auf dem Wasser angepasst.
Maulwurfsgrille: Der längliche Körper ist vorteilhaft für die Bewegung in Erdgängen, die schaufelartigen Vorderbeine sind ideal
zum Graben. Insgesamt ist die Maulwurfsgrille gut an das Leben unter der Erde angepasst.
3 Erläutere, wie Fliegende Fische sowohl ans Schwimmen als auch ans Fliegen angepasst sind.
Die spindelförmige Körperform ist sowohl für die schnelle Fortbewegung im Wasser als auch in der Luft vorteilhaft. Die hinteren
Flossen sind gut für die Fortbewegung im Wasser geeignet, die großen vorderen Flossen können als Flügel eingesetzt werden.
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Natura 1 BW Biologie Lösungen
Fortpflanzung und Entwicklung (Seite 262/263)
1 Beschreibe an den hier dargestellten Beispielen den Unterschied zwischen Fortpflanzung und Entwicklung.
Mann und Frau: Durch geschlechtliche Fortpflanzung entsteht eine befruchtete Eizelle. Diese entwickelt sich zunächst im Mutterleib und später als Kind zu Mann oder Frau.
Kartoffel: Ungeschlechtliche Fortpflanzung durch Kartoffelknollen. Aus einer Mutterknolle entwickelt sich eine neue Kartoffel­pflanze.
Ameisen: Die Geschlechtstiere pflanzen sich geschlechtlich durch innere Befruchtung fort. Bemerkenswert ist hierbei, dass auch
aus unbefruchteten Eiern Ameisen entstehen können. Die Entwicklung findet über Larvenstadien und ein Puppenstadium statt.
Hühnerei: Geschlechtliche Fortpflanzung und innere Befruchtung zwischen Huhn und Hahn. Die Entwicklung zum Küken findet im
Ei statt. Nach dem Schlüpfen entwickelt sich das Küken zu einem erwachsenen Tier.
Amphibien: Geschlechtliche Fortpflanzung durch äußere Befruchtung. Die Entwicklung der Larven findet im Wasser statt.
2 Erkläre am Beispiel der Kartoffel den Unterschied zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung.
Eine Kartoffelpflanze kann sich geschlechtlich fortpflanzen, indem die Eizellen im Fruchtknoten durch Geschlechtszellen aus dem
Pollenschlauch befruchtet werden. Die Samen, die danach entstehen, enthalten den jungen Keimling. Andererseits kann sich eine
Kartoffelpflanze auch ungeschlechtlich über die Knollen fortpflanzen.
3 Erläutere, warum Hühnereier und Samen Nährstoffe enthalten.
Die Nährstoffe im Hühnerei sind für die Entwicklung des Kükens im Ei notwendig. Das heranwachsende Küken gewinnt daraus
Baustoffe für das Wachstum und Energie zum Leben. Auch der Keimling in einem Samen kann sich nicht selbst mit Nährstoffen
versorgen, da er noch keine grünen Blätter hat. Das Wachstum des Keimlings wird durch Nährstoffe im Samen ermöglicht.
Stammesgeschichte und Verwandtschaft (Seite 264/265)
1 Vergleiche nähere und entferntere stammesgeschichtliche Verwandtschaft mit der Verwandtschaft in der Familie, indem du
die letzten gemeinsamen Vorfahren beachtest. Man spricht bei Pflanzen und Tieren auch von Schwesterarten und Schwestergruppen. Erläutere, was damit gemeint ist.
Als Schwestergruppen werden Gruppen bezeichnet, die auf eine gemeinsame Stammart zurückzuführen sind, von der nur sie abstammen.
Dementsprechend werden Arten, die auf nur einen gemeinsamen Vorfahren zurückzuführen sind, Schwesterarten genannt.
Zeit
Anne
Geschwister
Jan
Vettern
Ben
Eltern
Schimpanse
Mensch
Gorilla
letzter gemeinsamer Vorfahr
Großeltern
Vorfahr afrikanischer Menschenaffen
2 Erkläre, warum die Aufteilung von Reptilien und Vögeln in verschiedene Gruppen stammesgeschichtlich nicht sinnvoll ist.
Die Vögel sind eine Teilgruppe der Dinosaurier. Der gemeinsame Vorfahr aller Reptilien ist daher gleichzeitig der gemeinsame Vorfahr aller Reptilien und Vögel. Die Reptilien sind untereinander gleich nah verwandt wie mit den Vögeln. Daher ist eine Trennung
von Reptilien und Vögeln in verschiedene Gruppen stammesgeschichtlich nicht sinnvoll.
3 Erläutere, inwiefern ein Züchter künstlich eine Stammesgeschichte erzeugt.
Ein Züchter nutzt die Variabilität innerhalb einer Art aus, um Lebewesen mit gewünschten Eigenschaften zu züchten. Damit verändert er das Aussehen und die Eigenschaften der Art. Allerdings bleibt die Art dabei erhalten. Eine Aufspaltung in verschiedene
Arten findet dabei nicht statt.
Information und Kommunikation (Seite 266/267)
1 Erläutere an den beschriebenen Beispielen jeweils, worin die Information besteht, und ob Kommunikation stattfindet.
Auge: Licht beinhaltet Informationen über die Umwelt; Kommunikation findet nicht statt
Fledermaus: Schall enthält Informationen; keine Kommunikation
Wolf: Mimik und Körperhaltung sind Informationen, Kommunikation möglich, indem ein anderes Tiere mit seiner Haltung reagiert
Vogelgesang: Information über Schall; Kommunikation findet statt, wenn andere Vögel antworten.
Blüte: Farben und Duftstoffe stellen Informationen dar, wenn die Bestäubungsinsekten die Signale verstehen; keine Kommunika­
tion, da die Insekten keine Signale aussenden, die die Pflanze versteht.
2 Beschreibe verschiedene Beispiele für Reviermarkierung im Tierreich.
Mögliche Beispiele: Hunde markieren ihr Revier durch Urin. Für andere Hunde ist dies eine Information.
Amseln markieren ihr Revier, indem die Amselmännchen durch lauten Gesang auf das Revier rund um ihr Nest aufmerksam machen.
3 Erläutere, inwiefern zwischen Menschen und Tieren Kommunikation möglich ist.
Zwischen Mensch und Tier ist Kommunikation möglich. Wenn beispielsweise ein Hund auf bestimmte Befehle reagiert, hat er
diese verstanden. Wenn er seinerseits mit einer Körperhaltung reagiert, die wiederum seine Halterin oder sein Halter versteht, hat
Kommunikation stattgefunden.
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