Station: Bromelien als Lebensraum

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Theodor Dresdner
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1 Station: Bromelien als Lebensraum Klassenstufe: 8. Klasse Benötigte Zeit: 30 min Materialien: Objektträger, Bromelie mit gefülltem Wassertrichter, Pipette, Mikroskop, Deckgläschen, Heuaufguss Überblick: Hier geht es in erster Linie um das Entdecken und Vergleichen von Einzellern mithilfe des Mikroskops. Bei der Behandlung dieses Themas können verschiedene Ziele und Kompetenzen des naturwissenschaftlichen Arbeitens erreicht und gefördert werden. Den Schülerinnen und Schülern wird die Möglichkeit gegeben, durch Primärerfahrungen einen Einblick in eine für sie unbekannte Welt zu erlangen, den Mikrokosmos. Auf diese Weise wird es ihnen ermöglicht, über die Vielfalt der Natur zu staunen. Ziele: Die Schüler/innen: - üben die Fähigkeit des Beobachtens und Beschreibens - lernen den Zusammenhang von Struktur und Funktion bei Pflanzen kennen - üben das Mikroskopieren - lernen die Biodiversität im Ökosystem Bromelie kennen

2 1. Kompetenzbereich Fachwissen Schülerinnen und Schüler Bezug zu den Bildungsstandards F 2.6 beschreiben und erklären die Angepasstheit ausgewählter Organismen an die Umwelt. 2. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung Schülerinnen und Schüler E2 E7 beschreiben und vergleichen Anatomie und Morphologie von Organismen. wenden Schritte aus dem experimentellen Weg der Erkenntnisgewinnung zur Erklärung an. 3. Kompetenzbereich Kommunikation Schülerinnen und Schüler K1 K6 kommunizieren und argumentieren in verschiedenen Sozialformen. stellen Ergebnisse und Methoden biologischer Untersuchung dar und argumentieren damit.

3 Wem bieten Bromelien einen Lebensraum? Betrachtet das Wasser aus dem Trichter, den die Blätter der Bromelie bilden, unter dem Mikroskop. Könnt ihr darin Lebewesen entdecken? (Sollte das nicht der Fall sein, melde dich bei deiner Lehrkraft, die hat den Plan B.) Material: Bromelie mit gefülltem Wassertrichter Pipette Objektträger Mikroskop Deckgläschen Heuaufguss Aufgabe: 1. Entnimm mit einer Pipette einen Wassertropfen aus dem Bromelien-Trichter und untersuche ihn mit dem Mikroskop! 2. Halte deine Beobachtungen anhand von Zeichnungen fest. Vergleiche mit denen auf dieser Seite abgebildeten Tierchen, welche bei dir zu finden sind. 3. Suche nach Pantoffeltierchen. Betrachte ihre Gestalt und ihre Fortbewegungsweise! Mögliche Bewohner der Bromelie 1.Heutierchen, 2. Nasentierchen, 3. Nierentierchen, 4. Waffentierchen, 5. Borstentierchen, 6. Stinktierchen, 7. Pantoffeltierchen, 8. Fließamöbe

4 Was man noch in Bromelien finden kann: Bakterien, Einzeller, Würmer, Mückenlarven und anderen Kleinstlebewesen, Wasserinsekten, Kaulquappen, Frösche und Krabben! Bromelien - Mikroteiche im tropischen Regenwald Um der Finsternis auf dem Urwaldboden zu entgehen, benutzen Aufsitzerpflanzen (Epiphyten) Bäume als Träger und besiedeln deren Stämme bzw. Äste im Kronendach. Dort gibt es keinen Lichtmangel. Aber wie gelangen die Epiphyten in luftiger Höhe trotzdem an Wasser und Nährstoffe? Kleine Teiche im Kronendach Die Bromelien (Ananasgewächse) kommen fast ausschließlich in Mittel- und Südamerika vor. Sie haben ihre ganz eigene Strategie entwickelt. Weil sie nicht im Boden wurzeln können, formen ihre Blätter einen Trichter (Mikroteiche), in dem sich Regenwasser und Humusreste ansammeln. Eine große Bromelie kann so bis zu zehn Liter Wasser speichern. Der Wirtsbaum wird dadurch nicht geschädigt. In die Mikroteiche wachsen dann die eigenen feinen Wurzeln (Trichome) ein. Doch nicht nur die Wurzeln der Bromelien finden sich im Trichter wieder. Jeder der Trichter bildet in Höhen von bis zu 60 Metern einen Mikrokosmos. Pflanzen zersetzende Bakterien, Einzeller und Würmer bilden das erste Glied der Nahrungskette im Trichter. Diese werden von Mückenlarven und anderen Kleinstlebewesen gefressen, die ihrerseits wiederum von Wasserinsekten, Kaulquappen und Fröschen erbeutet werden. Bis zu 250 verschiedene Tierarten halten sich in einer Bromelie auf. Links und Mitte: Aufsitzerpflanzen (Französisch-Guayana, 2004); rechts: Bromelie im Botanischen Garten Hamburg (2010)

5 Schließlich besuchen Vögel, Reptilien und kleine Säuger die Mikroteiche. Mit ihren Exkrementen düngen sie die Bromelien - der Nährstoffkreislauf schließt sich wieder. Die Mikroteiche der Bromelien sind ein klassisches Beispiel für die komplexen ökologischen Interaktionen in tropischen Regenwäldern. Pfeilgiftfrösche und Bromelien Die Weibchen des mittelamerikanischen Pfeilgiftfroschs (Dendrobatespumilio) transportieren ihre Larven auf dem Rücken einzeln in Bromelientrichter im Kronendach. Alle zwei bis drei Tage besucht das Weibchen die Kaulquappen und legt unbefruchtete Eier in die Bromelientrichter. Die Eier dienen den Larven als Nahrung während der ersten Entwicklungsstadien, weil es in den Bromelientrichtern zu Nahrungsmangel kommen kann. Pfeilgiftfrösche in Französisch-Guayana, Links: Diesen kleinen Pfeilgiftfrosch (Dendrobatesventrimaculatus) hat man im Blatt-Trichter einer Bromelie entdeckt. Der nur etwa zwei Zentimeter kleine Frosch legt seine Eier in die Mikroteiche der Bromelien. Immer wenn man Kaulquappen in Bromelien gefunden hat, war ein Elternteil nicht fern. Mitte: Dendrobatestinctorius. Rechts: Epipedobatesfemoralis. Krabben im Bromelienteich Auf Jamaika leben kleine Krabben (Bromelienkrabbe Metopauliasdepressus, Körpergröße etwa 1 bis 3 Zentimeter) in den Blattrichtern von Bromelien im Kronendach des Regenwalds. Das ist umso erstaunlicher, als die Vorfahren der Krabben noch im Meer gelebt haben. Welchen Vorteil bringt das Leben hoch oben in den Baumkronen? Vermutlich der Schutz vor Fressfeinden. Der Nachwuchs der Krabben kommt in den Bromelien zur Welt, wobei sich die Krabben-Mutter fürsorglich um ihren Nachwuchs kümmert. Sie säubert das Wasser in der Bromelie, verteidigt die Jungen gegen räuberische Tausendfüßler und anderes Getier, und sie sammelt Schneckenhäuser aus Kalk um das saure Wasser zu neutralisieren.

6 Aufgabe 4. Nennen mögliche Vor- und Nachteile des Lebens grüner Pflanzen auf Bäumen im Regenwald.

7 Das Prinzip des Heuaufgusses: Entnimmt man einem Tümpel, einer gefüllten Regentonne oder einem Aquarium eine Wasserprobe und durchsucht sie mit dem Mikroskop, so lassen sich viele verschiedene kleine Tierchen entdecken. Häufig ist ihre Anzahl aber zu gering, um sie genauer beobachten zu können. Eine Möglichkeit, diese Kleinstlebewesen in großer Zahl zu erhalten, ist die Zucht in einem Heuaufguss. Dazu benötigen wir ein großes Glas, etwa 2 bis 3 Gramm Heu sowie Wasser aus einem Tümpel oder aus einer Regentonne: Übergieße das zerkleinerte Heu in dem Glas mit einer Wasserprobe! Zwischen dem Glasrand und der Wasseroberfläche sollten ungefähr 5 cm frei bleiben. Anschließend wird das Gefäß mit einer Glasscheibe abgedeckt und in einen warmen Raum gestellt. Nach wenigen Tagen bildet sich auf der Wasseroberfläche eine weißliche, schmierige Haut, die sogenannte Kahmhaut. Sie wird vorwiegend von Pilzen und Bakterien gebildet. Das Heu ist ihre Nahrung. Sie vermehren sich rasch und sind selbst Futter für andere Kleinstlebewesen, die sich nun ebenfalls schnell vermehren können. Bewohner des Heuaufgusses bzw. der Bromelie 1. Heutierchen, 2. Nasentierchen, 3. Nierentierchen, 4. Waffentierchen, 5. Borstentierchen, 6. Stinktierchen, 7. Pantoffeltierchen, 8. Fließamöbe Einzeller aus einem Heuaufguss (stark vergrößert gezeichnet!) Sie bestehen aus nur einer Zelle. Diese vollzieht dieselben Lebensvorgänge (z. B. Bewegung, Ernährung, Wachstum, Vermehrung, Reaktion auf Reize) wie ein Tier, das aus vielen Zellen besteht. Tierische und pflanzliche Einzeller werden nach ihrer Ernährungsweise unterschieden.

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