Fortpflanzung komplex

Transkript

1 L-Anweisung Arbeitsanleitung: Befruchtung bei Mensch, Tier und Pflanzen Ziel: Arbeitsauftrag: Begriffe einordnen, Unterscheidungen zwischen einfacher und komplexer Fortpflanzung wiedergeben, Kurzvortrag verfassen LP diskutiert im Plenum die Strategien, erläutert mit ppt innere und äussere Befruchtung, Sch bearbeiten Arbeitstexte, verfassen Kurzvorträge, beantworten Fragen, stellen Poster her Material: Sozialform: ppt 03, Arbtexte 03, Paper für Poster, Klebe- und Schreibmaterial Hintergrundinfo Details für LP (Zoologie) Plenum, EA, Vortrag vor Plenum Zeit: 60 Zusätzliche Informationen: Information 1: Sch werden ab der Vielfalt der Strategien wundern. LP führt in die Thematik ein und vertieft je nach seinen Plänen Weiterführende Ideen: Idee 1: Mikroskopieren e Glungge Idee 2: Pflanzen-Befruchtung vertiefen Seite 1 / 8

2 Befruchtung Mit dem Begriff Befruchtung (Fertilisation) wird die Verschmelzung von männlichen und weiblichen Keimzellen im Rahmen der geschlechtlichen Fortpflanzung bezeichnet. Arten der Befruchtung Es wird unterschieden zwischen äusserer Befruchtung, bei der die Geschlechtszellen ausserhalb des Körpers verschmelzen (etwa bei den meisten Fischen, siehe Laich) und innerer Befruchtung, die im Körper des Weibchens erfolgt. Dies ist etwa der Fall bei allen Landwirbeltieren einschliesslich des Menschen, aber auch etwa bei Haien, Insekten und Spinnentieren. Bei der inneren Befruchtung ist es vor der eigentlichen Befruchtung notwendig, dass die Geschlechtszellen in den Körper hineingelangen. Bei manchen Lebewesen dringen hierbei die Geschlechtszellen in den Körper ein, ohne dass sich der väterliche Organismus aktiv beteiligt. Bei anderen Lebewesen werden die Geschlechtszellen durch einen väterlichen Organismus in den weiblichen Körper eingebracht. Das Einbringen von Geschlechtszellen in einen Körper (zur späteren Befruchtung), wird je nach Fall als Insemination, Begattung, Geschlechtsakt oder Auskeimen des Pollens (Pflanzen) bezeichnet. Zeugung und Empfängnis die Befruchtung einer Eizelle Bestandteil der Befruchtung ist die Verschmelzung der beiden gegengeschlechtlichen Zellkerne zu einem neuen Zellkern. Die Befruchtung erfolgt nach einem natürlichen Geschlechtsakt oder künstlich. Natürliche Befruchtung Bei Säugetieren erfolgt die Befruchtung nach der Begattung, der Übertragung von Geschlechtszellen. bei Samenpflanzen erfolgt die Befruchtung nach dem Auskeimen des Pollens und damit nach der Bestäubung. Seite 2 / 8

3 Künstliche Befruchtung Bei der künstlichen Befruchtung werden die Keimzellen durch einen Eingriff zueinander gebracht. o In-vitro-Fertilisation: Die Keimzellen werden im Reagenzglas zusammengebracht und die Befruchtung erfolgt unter Laborbedingungen im Reagenzglas. o Bei der Insemination, also der künstlichen Übertragung von Sperma in den Genitaltrakt der Frau (bzw. des weiblichen Tiers), erfolgt die eigentliche Befruchtung (Verschmelzung der Keimzellen) auf ganz natürliche Weise o Bei der künstlichen Bestäubung wird Pollen künstlich auf eine Blüte aufgebracht. Die Befruchtung erfolgt, nachdem der Pollenschlauch ausgewachsen ist, auf ganz natürliche Weise. o Gegenteil zweigeschlechtlicher Befruchtung ist die Jungfernzeugung, die Entstehung von Nachkommen ohne Samenzellen und damit meist ohne Befruchtung Aufgabe: Warum greift man zu künstlichen Methoden der Befruchtung? Gib Beispiele! In-vitro-Fertilisation: Insemination Künstliche Bestäubung Seite 3 / 8

4 Wie funktioniert es bei? Amöben Ungeschlechtliche Fortpflanzung (bilden Zysten, die sich abtrennen) Sporentierchen, Parasiten (z.b. Malaria) Wechsel zwischen sexuell und asexuell (Samen-, Pollenübertragung gegenüber Zellteilung, Polypen, Knospung) Wimperntierchen Sexuell Kragengeisseltierchen Asexuell Schwämme Sexuell, mehrheitlich zwittrig, z.t. asexuell durch Knospung Nesseltiere (Süsswasserpolypen, Scheibenquallen, Würfelquallen, Blumentiere) Sexuell, getrennt oder zwittrig, asexuell durch Knospung und Polypen Plattwürmer (Egel, Strudelwürmer, Saugwürmer, Bandwürmer) Sexuelle verbreitet, zwittrig und asexuell durch Knospung oder Querteilung Weichtiere (Schnecken, Muscheln, Kopffüssler) Sexuell Ringelwürmer Sexuell, hetero oder zwittrig, z.t. asexuell: Teilung und Regeneration (Nachwachsen bei Verletzung wie Zerreissen des Tieres, aus jedem Teil entsteht ein neues Tier) Stachelhäuter (Seesterne, Seeigel, Seegurken) Sexuell überwiegend, getrennt geschlechtlich, äussere Befruchtung Manteltiere Asexuell oder sexuell zwittrig Lanzettfischchen Sexuell, getrennt geschlechtlich Kieferlose Wirbeltiere (Schleimaale, Neunaugen) Eierlegend, Fortpflanzung immer im Süsswasser, z.t. im Meer lebend. Knorpelfische / Wirbeltiere (Haie, Rochen) Sexuell, Innere Befruchtung, lebendgebärend oder Eierlegend Knochenfische / Wirbeltiere (Strahlenflossler, Fleischflosser) Äussere Befruchtung, Eilegend Amphibien / Wirbeltiere (Schwanzlurche, Froschlurche, Blindwühlen) Äussere Befruchtung, lebendgebärend, meist Eilegend Reptilien / Wirbeltiere (Schildkröten, Echsen, Schlangen, Krokodile) Innere Befruchtung, eierlegend, direkte Entwicklung Vögel / Wirbeltiere Innere Befruchtung, eierlegend, direkte Entwicklung Säugetiere / Wirbeltiere (Kloakentiere, Beuteltiere, Plazentatiere) Überwiegend lebend gebärend, mit Plazenta Wirbeltiere generell Heute gibt es 50'000 Wirbeltierarten, davon 4500 Säugetierarten, zu denen auch der Mensch gehört. Rund die Hälfte aller Wirbeltiere leben ausschliesslich im Wasser. Seite 4 / 8

5 Beispiele Bei den Fischen legt das Weibchen ( Rogner ) den Laich der, solange er sich noch innerhalb der Eierstöcke befindet, auch als Rogen bezeichnet wird an Wasserpflanzen oder am Gewässergrund ab. Nach dem Absetzen werden die Eier vom Männchen ( Milchner ) besamt. Im Gegensatz zu Haftlaichern geben Freilaicher ihre Eier ins freie Wasser ab. Manche Fische legen Laichgruben am Boden an, die bei großen Arten wie dem Lachs bis zu zwei Meter breit sein können. Die Eier von Amphibien sind in der Regel von einer im Wasser aufquellenden Gallertschicht umhüllt und werden in unterschiedlicher Form von den meisten Arten in einem Gewässer abgelegt. Aus dem Laich schlüpfen Larven, die sich im Wasser bis zur Metamorphose weiter entwickeln. Bei den Froschlurchen werden diese auch als Kaulquappen bezeichnet. Frösche (Rana) setzen größere, klumpige Laichballen ab. Während diejenigen des Grasfrosches (Rana temporaria) oft an die Wasseroberfläche aufsteigen und dort große Fladen bilden, bleiben die Gelege anderer Arten meist untergetaucht. Der Europäische Laubfrosch (Hyla arborea) klebt seine sehr kleinen Laichballen gerne an Wasserpflanzen fest. Kröten (Bufo) spannen lange Laichschnüre zwischen Wasserpflanzen und untergetauchten Ästen. Sie können beispielsweise bei der Erdkröte und der Wechselkröte mehrere Meter lang sein und einige Tausend Eier enthalten. Die Kreuzkröte legt ihre Laichschnüre oft direkt über seichtem Gewässergrund ab. Andere produzieren dickere, relativ kurze Laichschnüre, die sie zwischen Pflanzenstängel im Wasser verankern. Oder sie legen Einzeleier oder kleine Laichgruppen aus maximal 30 Eiern an Pflanzen Seite 5 / 8

6 oder am Gewässergrund ab. Bei manchen Arten wickeln sich die Männchen bei der Paarung den Laich um die Hinterbeine und tragen ihn bis zum Schlupf der Kaulquappen mit sich herum. Auch bei einigen Tintenfisch-Arten erfolgt die Eiablage ins Freiwasser oder in ein vorbereitetes Nest, die Befruchtung durch Samenzellen geschieht dann später ausserhalb des Mutterleibes. Zuerst aber sammelt das Weibchen die Spermien des Männchens in einem speziellen Sack in einem ihrer Arme. Dann entlässt das Weibchen die Spermien und presst die Eier aus dem Eisack. Die Eier der Kalmare sind sehr gross. Sie werden in eine Höhle, unter Korallen oder auch ganz offen auf den Boden gelegt. Einige Tintenfische blasen noch Tinte darüber, was vermutlich hilft, die Eier vor Raubtieren zu schützen. Andere Eier haben eine klebrige Oberfläche, sodass daran Sand haften bleibt und hilft, die Eier für Fressfeinde schwer erkennbar zu machen. Einige Arten finden sich in Schwärmen zusammen und legen je bis zu 100 Eier in Höhlen im Sand. Diese Höhlen sind mit einer für Fische abstossenden Absonderung aus einer Drüse des Tintenbeutels ausgekleidet. Die Eier bleiben unangetastet von Raubtieren, obwohl Tausende von Eiern in Trauben auf dem Meeresboden liegen. Die Weibchen sterben kurz nach der Eiablage. Krokodile gehören zusammen mit den Vögeln zu den letzten Nachfahren der Archosaurier, zu denen auch die Dinosaurier gehörten. Alle heute lebenden Krokodile leben in Flüssen und Seen der Tropen und Subtropen, nur das Salzwasserkrokodil kann auch im Meer leben und kommt häufig an den Küsten verschiedener Inseln vor. Krokodile legen ihre Eier in Nester. Es lassen sich zwei grundsätzliche Typen unterscheiden: Hügelnester werden aus Pflanzenmaterial aufgeschichtet, die notwendige Brutwärme entsteht durch Gärungsprozesse des Pflanzenmaterials. Grubennester stellen selbst gegrabene Gruben im Boden dar, in die die Eier gelegt werden, auch diese werden häufig mit Pflanzen bedeckt. In ein solches Nest legt das Krokodilweibchen je nach Art und Nestgröße zwischen 20 und 80 Eier ab. Seite 6 / 8

7 Aufgabe: Du stellst ein Infoplakat her! Informiere dich im Internet und aus Büchern über die Fortpflanzung und Entwicklung einer Tierart (jeder in der Klasse zu einer anderen Tierart!) und stelle selbständig ein Infoplakat (A 3 ) her. Wie: Texte und Unterlagen suchen (Bibliothek, ev. Lehrperson fragen) Text mindestens zweimal durchlesen Nicht verstandene Ausdrücke herausschreiben und in Lexika nachschlagen Bilder suchen aus Büchern und Zeitschriften, kopieren oder selber abzeichnen Text vorschreiben, schreibe kurze, einfache Sätze, Text korrigieren Den Texten Bilder oder Skizzen zuordnen Darstellung auf dem Plakat genau überlegen (wo Text, wo Bilder) Glossar erstellen Bilder immer mit dazu passendem Text. Was: (Tierart aus dem Katalog) Namen für männliches, weibliches Tier, Jungtier Getrennt geschlechtliche Tiere oder Zwitter Paarung, Paarungsrituale Äussere oder innere Befruchtung (Begattung) Nestbau und / oder Brutpflege Lebend gebärend oder Eilegend Nesthocker oder Nestflüchter Ernährung der Jungtiere Verwandlung während der Entwicklung Ordnung im Tierreich: Wo wird das Tier eingeordnet? (Verwandte, Tierklasse) Stelle als Schluss in einem Kurzvortrag dein Tier vor! Seite 7 / 8

8 Aufgabe: Welche der folgenden Fragen kannst du beantworten? 1. Ich kann 4 Merkmale des Lebens aufzählen. 2. Ich kenne die Unterschiede zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung. 3. Ich kann 3 Möglichkeiten der ungeschlechtlichen Fortpflanzung aufzählen. 4. Für die geschlechtliche Fortpflanzung bei den höheren Tieren sind ganz bestimmte Zellen notwendig, die sich in speziellen Drüsen entwickeln. Ich kenne die Namen dieser Keimdrüsen und der Keimzellen. 5. Ich kann mit einfachen Skizzen die Vermehrung eines Bakteriums erklären. 6. Ich kenne zwei Arten von Bestäubung. 7. Ich kann mit Hilfe von Skizzen den Vorgang der Befruchtung beschreiben. 8. Ich kenne den Begriff der Metamorphose und kann ihn an einem ausgewählten Beispiel erklären. 9. Ich kann die Fortpflanzung und Entwicklung eines Tieres beschreiben und die vorkommenden Begriffe erklären. 10.Ich kenne den Unterschied zwischen Besamung und Befruchtung Aufgabe: Entwickle eigene Fragen, die du deinen Mitschülern stellst! Seite 8 / 8