2 Fische, Amphibien, Reptilien

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1 2 Fische, Amphibien, Reptilien Natura 7/8 2 Fische, Amphibien, Reptilien Lösungen zu den Aufgaben Schulbuch, S Wirbeltiere eine Übersicht 1 Welches Merkmal unterscheidet sich bei allen fünf Klassen? Erläutere anhand der Bilder. Die Oberfläche unterscheidet sich bei allen fünf Wirbeltierklassen. Fische: Schuppen; Amphibien: schleimige, feuchte Haut; Reptilien: trockene, luftdurchlässige Haut mit verhornten Schuppen; Vögel: Federn; Säugetiere: Haare Schulbuch, S Der Karpfen ein Leben im Wasser 1 Nenne fünf Kennzeichen der Fische. Meist stromlinienförmige Körperform, Schuppen, glitschige Haut, Schwimmblase, Kiemen 2 Erkläre, was passieren würde, wenn der Fisch nach dem Abtauchen nicht mehr Gas in die Schwimmblase geben würde (Abb. 4). Durch das Vergrössern der Schwimmblase schwebt der Fisch, er bleibt auf einer Höhe. Passiert dies nicht, sinkt der Fisch immer weiter ab. 3 Beschreibe die Fortbewegung des Fischs mithilfe von Abb. 5. Durch Hin- und Herbewegen der Schwanzflosse wird Wasser seitlich und nach hinten weggedrückt. Dabei entstehen Kräfte, die den Fisch vorwärts treiben (Vortrieb). Schulbuch, S Atmung unter Wasser 1 Erkläre, 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. Der stetige Wasserstrom ist nötig für die Sauerstoffaufnahme des Fischs. Schulbuch, S. 47 Praktikum: Schwimmen, Schweben, Sinken 1 Lege ein Versuchsprotokoll an und notiere darin deine Beobachtungen. Die Pipette wird unterschiedlich mit Wasser vollgesaugt. Wenn sie voll ist, sinkt die Pipette, wenn sie leer ist, schwimmt sie auf dem Wasser, mit einem mittleren Füllstand schwebt sie. 2 Erkläre die Beobachtungen. Luft ist leichter als Wasser. Je mehr Luft in der Pipette ist, desto mehr Auftrieb hat sie. Je mehr Wasser in der Pipette ist, desto schwerer ist sie, und sie sinkt 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 benötigt. Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. 1

2 4 Notiere für jeden Knetkörper die gestoppte Zeit. Wiederhole den Versuch einige Male und ermittle den Mittelwert für jeden Knetkörper. Individuelle Lösungen 5 Erkläre den Zusammenhang zwischen der Körperform eines Fisches und seiner Schwimmgeschwindigkeit. Diejenigen Formen, die am ehesten der typischen Stromlinienform von Fischen ähneln, sind am schnellsten. Das Wasser gleitet besser am Körper vorbei, der Wasserwiderstand ist also geringer. 6 Suche nach einem Körper mit möglichst geringem Wasserwiderstand. Welches ist die ideale Form? Die ideale Form ähnelt der Stromlinienform des Fischkörpers. Schulbuch, S Fortpflanzung und Entwicklung der Fische 1 Stelle eine Vermutung auf, warum ein weiblicher Fisch über eine Million Eier ablegt. Je mehr Eier der weibliche Fisch ablegt, desto grösser ist die Wahrscheinlichkeit, dass viele befruchtet werden. Die meisten Fische betreiben keine Brutpflege. Daher wird viel vom Laich und ein grosser Teil der Fischlarven von anderen Tieren gefressen. Je grösser die Anzahl der Eier ist, die befruchtet werden, desto grösser ist die Anzahl der Nachkommen, die geschlechtsreif werden und selbst wieder Nachkommen zeugen können. Schulbuch, S Die Bachforelle ein Bewohner kalter Gewässer 1 Überlege, welchen Vorteil der Dottersack für die Fischlarven haben könnte. Das Weibchen verlässt die abgelegten Eier nach Ablage. Der Dottersack sichert das Überleben der geschlüpften Fischlarven in den ersten Tagen. Bis sie selber auf die Jagd nach Beutetieren gehen können, sind sie zu etwa 2,5 Zentimeter grossen Jungfischen herangewachsen. 2 Stelle eine Hypothese auf, warum eine Verunreinigung eines Gebirgsbachs beispielsweise durch Schlamm zum Tod der darin lebenden Bachforellen führen kann. Durch Verunreinigungen, z. B. durch Schlamm, kann es sein, dass die Sauerstoffkonzentration im Bach sinkt. Ohne genügend Sauerstoff verendet die Bachforelle. Es ist auch möglich, dass Schlamm oder mitgespülte grössere Teile die Kiemen der Bachforelle verletzen. Schulbuch, S Der Wasserfrosch ein Leben im Wasser und an Land 1 Beschreibe die Veränderungen in der Entwicklung von der Kaulquappe zum jungen Wasserfrosch in Abb. 3. 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 Vorder- und Hinterbeine und einen Stummelschwanz, der aber bald nicht mehr vorhanden ist. Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. 2

3 2 Erläutere, wie der erwachsene Wasserfrosch an das Leben im Wasser und an Land angepasst ist. Der Wasserfrosch hat kräftige Hinterbeine, die zur Fortbewegung sowohl 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 Vergleiche die Entwicklung des Froschs mit der des Karpfens. Wo gibt es Gemeinsamkeiten, wo Unterschiede? Gemeinsamkeiten: Beide besitzen Kiemen (Frosch nur im Larvenstadium) und können schwimmen. Unterschiede: Der Frosch entwickelt sich durch die Metamorphose zu einem Lebewesen, das auch an Land leben kann: Nach der Metamorphose hat er Vorder- und Hinterbeine und eine Lunge. Schulbuch, S Der Bergmolch Atmung bei Amphibien 1 Lege dar, wie die Atmung des Bergmolchs an seine besondere Lebensweise angepasst ist. Bergmolchlarven atmen über Kiemen, die als Büschel aussen am Kopf sitzen, und über ihre Haut. Erwachsene Bergmolche 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. Schulbuch, S. 55 Material: Amphibien Atmung 1 Beschreibe die Kiemenatmung der Bergmolchlarve in Abb. 2. Durch die Kiemen der Bergmolchlarve strömt Wasser hindurch. Über die Blutkapillaren kann sauerstoffreiches Wasser aufgenommen und kohlenstoffdioxidreicheres, also sauerstoffärmeres Wasser wieder abgegeben werden. So gelangt Sauerstoff in das Blut der Bergmolchlarve. 2 Vergleiche die Kiemenatmung der Fische mit der Kiemenatmung der Bergmolchlarve. 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 Bergmolchlarve 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 Bergmolch an ihrer jeweiligen Gesamtatmung in Prozent dargestellt. Beim Wasserfrosch beträgt dieser nur 25 %, der Bergmolch atmet zu 75 % über seine Haut. Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. 3

4 4 Stelle eine Vermutung auf, welche der beiden Lungen in Abb. 3 dem Wasserfrosch und welche dem Bergmolch gehört, und begründe den Zusammenhang mit der Hautatmung. Die obere Lunge gehört dem Bergmolch. 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 Bergmolch. Der Anteil seiner Hautatmung ist geringer (25 %). Schulbuch, S Grasfrosch und Erdkröte zwei Froschlurche 1 Die Absonderung von Gift dient der Erdkröte zur Abwehr von Fressfeinden, aber auch von Parasiten. Stelle eine Vermutung auf, weshalb Amphibien anfällig sind für Bakterien und andere Mikroorganismen. Die feuchte Haut von Amphibien ist ein hervorragender Nährboden für Bakterien, Pilze und Parasiten. Ohne Abwehr durch Gift würden sich die Mikroorganismen stark vermehren. Schulbuch, S Feuer- und Alpensalamander zwei Schwanzlurche 1 Der Alpensalamander benötigt zur Fortpflanzung kein Gewässer. Erläutere, inwiefern dies eine Angepasstheit an seinen alpinen Lebensraum darstellt. In den Bergen fliesst Regenwasser rasch ab und stehende Gewässer sind selten. Die Unabhängigkeit vom Wasser ist also eine Angepasstheit an die Bedingungen in den Bergen. 2 Vergleiche den Schwanz des Salamanders mit jenem des Bergmolchs. Erkläre, welche Schlüsse du aus deiner Beobachtung ziehen kannst. Der Schwanz des Salamanders ist drehrund, der des Bergmolchs ist abgeflacht. Der Bergmolch gebraucht den Schwanz als Ruder zum Fortbewegen unter Wasser. Die abgeflachte Form stellt eine Angepasstheit an seinen Lebensraum dar. Der Salamander lebt in erster Linie an Land, braucht also keinen abgeflachten Schwanz als Ruder. Schulbuch, S Material: Bestimmungsschlüssel für einheimische Amphibien 1 Bestimme die Amphibien A H in den Abbildungen auch anhand der ergänzenden Angaben. Notiere beim Tier D jede Entscheidung bis zum Artnamen. A: Springfrosch, B: Laubfrosch, C: Kammmolch, D: Bergmolch, E: Kreuzkröte, F: Feuersalamander, G: Gelbbauchunke, H: Wasserfrosch Tier D: Erwachsene Tiere mit Schwanz Schwanz im Querschnitt abgeflacht Bauch ungefleckt Rücken grau, Bauch orange Bergmolch Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. 4

5 Schulbuch, S Gefährdung und Schutz von Amphibien 1 Erläutere die Krötenwanderungen in Abhängigkeit vom Wetter (Abb. 5). 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 Erstelle eine Skizze zu den Wanderungen der Erdkröten im Verlauf eines Jahres. Winter Sommer 3 Erläutere, welche negativen und positiven Folgen die Veränderungen der Landschaft in Abb. 2 für Amphibien haben. Im letzten Jahrhundert 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 für das Überleben der Amphibien. Andererseits wurde vor allem in den vergangenen Jahrzehnten wieder Wert auf Renaturierung gelegt: Kleine Seen und Teiche wurden (wieder) angelegt und entlang von Strassen wurden Hecken und Bäume gepflanzt. Somit wurden wieder neue Lebensräume für Amphibien geschaffen und bestehende verbunden. Schulbuch, S Die Mauereidechse auch in der Stadt zu Hause 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. Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Illustration Jürgen Wirth 5

6 2 Wann ist die beste Zeit, um Mauereidechsen zu beobachten? Begründe deine Antwort mithilfe des Textes. 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. 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. 3 Durch den Einsatz von Pestiziden in Weinbergen ist auch die Mauereidechse bedroht. Erkläre. Durch den Einsatz von Insektenvernichtungsmitteln in Weinbergen werden nicht nur Weinschädlinge, sondern in der Regel alle Insekten gleichermassen getötet. Pestizide töten also die Nahrung der Mauereidechsen. Damit hat die Eidechse trotz guter Untergrundverhältnisse ihre Nahrungsquelle eingebüsst. Schulbuch, S Die Schlange Echse ohne Beine 1 Begründe, warum Reptilien im Gegensatz zu Amphibien trockene Lebensräume wie Wüsten besiedeln konnten. In trockenen Lebensräumen können Organismen überleben, wenn sie mit wenig Wasser auskommen. Reptilien besitzen eine verhornte Haut und verdunsten im Gegensatz zu Amphibien wenig Wasser. Reptilien besitzen leistungsfähige Lungen. Bei ihnen findet keine Hautatmung statt. Deshalb sind sie nicht auf einen feuchten Lebensraum angewiesen. Ausserdem benötigen Reptilien im Gegensatz zu Amphibien keine Gewässer zur Fortpflanzung und zur Entwicklung. Schulbuch, S Die Blindschleiche Schlange oder Eidechse? 1 Erkläre anhand der Abbildungen, warum die Blindschleiche näher mit den Eidechsen als mit den Schlangen verwandt ist. Abb. 2 zeigt den Kopf der Blindschleiche, der wie der Kopf einer Eidechse aussieht und ansatzlos in den Körper übergeht. Die Blindschleiche besitzt wie Eidechsen bewegliche Augenlider, mit denen sie die Augen verschliessen kann. Das Skelett zeigt Reste von Schulter- und Beckengürtel, wie sie bei vierbeinigen Reptilien vorkommen. Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. 6