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Gundula Kronen

10 Versuche zu wirbellosen Tieren und Pilzen Experimente für den Biologieunterricht

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Biologie begreifen: 10 Versuche zu wirbellosen Tieren und Pilzen • 1

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Inhalt

Versuche mit wirbellosen Tieren T1 Wie verhalten sich wechselwarme Tiere bei niedrigen Temperaturen? T2 Wie bewegen sich Fliegenmaden bei unterschiedlichen Temperaturen? T3 Erzeugt der Stoffwechsel wechselwarmer Tiere Wärme? T4 Was fressen Mehlwürmer am liebsten? T5 Welchen Boden bevorzugen Regenwürmer? T6 Empfinden Regenwürmer kalt und warm? T7 Können Regenwürmer hören? T8 Können Regenwürmer hell und dunkel unterscheiden? Können Regenwürmer Farben erkennen? T9 Nehmen Mehlwürmer genauso viel zu, wie sie fressen?

Versuch mit Pilzen Pilze Die Pilzsporen des Champignons dauerhaft sichtbar machen

Zeitaufwand für die Versuche

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Beschaffung und Pflege der Versuchstiere

Mehlwürmer, Fliegenmaden und Regenwürmer können in Anglergeschäften und manchmal auch in großen Zoohandlungen gekauft werden. Mehlkäfer sind käuflich nicht erhältlich. Sie entwickeln sich innerhalb von 4–8 Wochen aus Mehlwürmern. Vor den Versuchen mit Tieren ist es wichtig, mit den Schülern über den sorgsamen und respektvollen Umgang mit den Versuchstieren zu sprechen. Geben Sie ihnen rechtzeitig klare Anweisungen, wie nach Abschluss der Versuche mit den jeweils eingesetzten Tieren zu verfahren ist.

Haltung und Pflege von Mehlwürmern Beschaffen Sie die Mehlwürmer möglichst kurzfristig vor den Versuchen, damit sie gesund, munter und hungrig sind. Die Mehlwürmer werden Ihnen in einer kleinen Plastikdose verkauft, in der sich etwas Futter befindet. Bewahren Sie diese Dose bis zu den Versuchen im Kühlschrank auf. Bei einem längeren Aufenthalt im Kühlschrank verzögert sich zwar ihre Entwicklung, aber sie erkranken und sterben dort auch vermehrt. Nach Abschluss der Versuche setzen Sie die Mehlwürmer in eine Plastikdose mit durchlöchertem Deckel und füttern sie mit Mehl. Kontrollieren Sie wöchentlich, ob noch genügend Mehl als Futter vorhanden ist und ob es noch genießbar ist. Die Mehlwürmer scheiden kleine Kotkügelchen aus, die riechen. Ist das Mehl aufgefressen, grau statt weiß oder riecht der Doseninhalt, schütten Sie den ge-samten Doseninhalt über einem Mülleimer in ein Küchensieb und sieben den Kot und die Mehlreste in den Mülleimer aus. Auch tote Tiere werden aussortiert und ebenfalls in den Müll gegeben. Die lebenden Mehlwürmer, ggf. Puppen und Käfer werden zurück in die Dose gegeben und neues Mehl hinzugefügt. Innerhalb von etwa 4 Wochen verpuppen sich die Tiere und werden nach etwa 5 Wochen zu erwachsenen Käfern. Eine genaue Zeitangabe zu diesem Vorgang ist nicht möglich, da die Tiere beim Verkauf unterschiedlich alt sind und ihre Entwicklung von der Temperatur abhängig ist. Höhere Temperaturen beschleunigen die Entwicklung. Die erwachsenen Mehlkäfer werden in Mehl gehalten. Nach der Paarung und Eiablage sterben sie.

Haltung und Pflege von FliegenmadenBeschaffen Sie die Fliegenmaden unmittelbar vor den Versuchen, weil sich die Tiere kurz vor der Verpuppung befinden und keine Nahrung mehr aufnehmen. Die Fliegenmaden werden in kleinen Plastikschalen verkauft, in denen sich neben den Tieren auch Sägespäne befinden, weil die Tiere Feuchtigkeit aussondern. Achten Sie darauf, dass Sie die Tiere nach dem Kauf möglichst sofort wieder in den Kühlschrank stellen, weil es sonst passieren kann, dass sich die Maden an einem warmen Tag innerhalb weniger Stunden verpuppen. Bei langen Transportwegen ist eine Kühltasche mit einem Kühlaggregat empfehlenswert. Vermeiden Sie jedoch den direkten Kontakt zwischen Kühlaggregat und der Dose mit den Fliegenmaden. Sind die Versuche abgeschlossen, so entlassen Sie die Tiere an einer geschützten Stelle in die Natur, z. B. unter Laub. Sie werden sich dort verpuppen und sich zu erwachsenen Stubenfliegen entwickeln.

Haltung und Pflege von RegenwürmernDie Regenwürmer werden in einer kleinen Plastikschale verkauft, in der sich sehr wenig Erde befindet. Setzen Sie die Regenwürmer vor den Versuchen 1–2 Tage in einen Eimer, den Sie zur Hälfte mit feuch-ter, aber nicht nasser Erde befüllt haben. Die Regenwürmer müssen sich von der engen Transportdose und den niedrigen Temperaturen erholen. Am wohlsten fühlen sich die Regenwürmer in Gartenerde, besser handhabbar ist jedoch die Blumenerde, die Sie in Kunststoffsäcken verpackt kaufen können. Decken Sie den Eimer oben luftdurchlässig ab, damit die Regenwürmer nicht den Eimer verlassen und dann außerhalb vertrocknen. Kontrollieren Sie die Feuchtigkeit der Erde regelmäßig. Altes Laub kann als Futter auf die Erde gelegt werden. Bitte beachten Sie auch den Hinweis auf Seite 34 (unten) zu längeren Versuchen mit Regenwürmern. Entlassen Sie die Regenwürmer nach den Versuchen an einer geschützten Stelle in die Natur, z. B. in einen Komposthaufen.

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gT1 Wie verhalten sich wechselwarme Tiere

bei niedrigen Temperaturen?

Information Zu den wechselwarmen Tieren gehören fast alle Fische, Amphibien, Reptilien, Insekten und anderen wirbellosen Tiere. Bei diesen Tieren wird die Körpertemperatur nicht über den Stoffwechsel reguliert, sondern sie passt sich der Umgebungstemperatur an. Der Stoffwechsel ist je nach Temperatur der Umgebung mehr oder weniger aktiv, was sich z. B. in der temperaturabhängigen Bewegungsfähigkeit wechselwarmer Tiere ausdrückt. In unseren Breiten verkriechen sich viele wechselwarme Tiere in ein frostsicheres Versteck, in dem sie in einer Kältestarre bei Tempera-turen, die in der Regel knapp über 0 °C liegen, überwintern, ohne zu erfrieren.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten und erklären das Eintreten der Kältestarre und die Rückkehr zur normalen Bewegungsfä-higkeit beim Mehlkäfer.

Didaktisch-methodische Hinweise Wechselwarme Tiere im Winter aus ihren Verstecken zu holen, um die Kältestarre zu demonstrieren, scheitert in der Regel daran, dass diese Tiere zu gut versteckt leben – man findet sie kaum! Es ist zudem ausdrücklich davon abzu-raten, weil diese Maßnahme lebensbedrohlich für das jeweilige Tier wäre. Mehlkäfer lassen sich problemlos in eine Kältestarre versetzen und danach unbeschadet wieder erwärmen, wenn man sie nach einsetzender Kältestarre rechtzeitig von der Kältequelle entfernt und wieder in die normale Umge-bungstemperatur bringt. Als Kühlaggregate eignen sich erfahrungsgemäß die handelsüblichen festen Kühl-Akkus am besten, aber auch die mit Gel gefüllten Kühlpacks können durchaus verwendet werden.

Zu erwartende BeobachtungenIn unserem Fall betrug die Raumtemperatur 18 °C, die Temperatur an der Oberfläche des Kühlaggregats –4,3 °C. Wird der Mehlkäfer auf das Kühlaggregat gelegt, strampelt er zunächst heftig mit den Beinen. Die Beinbewegungen werden allmählich langsamer und hören schließlich nach etwa einer Minute auf. Wenn der Mehlkäfer vom Kühl-aggregat heruntergenommen wird, bewegt er zunächst nur die Fühler und/oder den Kopf. Erst nach 2–4 Minuten strampelt er auch wieder heftig mit den Beinen.

Auswertung/ErklärungSinkt die Außentemperatur stark ab (Käfer wird auf das Kühlaggregat gelegt; hier: –4,3 °C), nimmt die Aktivität des Käfers sehr schnell und deutlich ab. Steigt die Temperatur wieder an, nimmt die Aktivität des Käfers auch schnell wieder zu. Der Käfer ist ein wechselwarmes Tier. Seine Körpertemperatur ist abhängig von der Außentemperatur. Sinkt die Außentemperatur unter eine bestimmte Grenze (z. B. im Winter), fällt das Tier in eine Kältestarre. Steigt die Außen-temperatur (im Frühling) wieder an, erwacht der Käfer wieder aus der Kältestarre. Ließe man den Käfer zu lange auf dem Kühlaggregat, würde er erfrieren und sterben.

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Material pro Gruppe• 2 Mehlkäfer in einem Aufbewahrungsgefäß • 1 Kühlaggregat • Thermometer• Stoppuhr

Versuchsdurchführung Notiert alle Beobachtungen im Heft.

1) Messt mit dem Thermometer zunächst die Raumtemperatur und notiert sie. 2) Messt anschließend die Temperatur an der Oberfläche des Kühlaggregats und notiert sie. 3) Legt einen Mehlkäfer mit dem Rücken auf ein Kühlaggregat. Beobachtet die Beinbewegungen des

Mehlkäfers. 4) Nehmt den Mehlkäfer sofort vom Kühlaggregat herunter, wenn sich die Beinbewegungen nicht mehr

verändern, und legt ihn mit dem Rücken auf den Tisch. Beobachtet ihn erneut. 5) Gebt den Mehlkäfer nach Abschluss des Versuchs in sein Aufbewahrungsgefäß zurück.

6) Wiederholt den Versuch mit dem zweiten Mehlkäfer. Notiert diesmal mit der Stoppuhr genau die Dauer der verschiedenen Phasen und schreibt eure Beobachtungen auf.

Auswertunga) Erklärt und begründet eure Beobachtungen. b) Begründet, warum die Tiere sofort wieder vom Kühlaggregat heruntergenommen werden müssen, wenn sich die Beinbewegungen nicht mehr verändern.

T1 Wie verhalten sich wechselwarme Tiere bei niedrigen Temperaturen?

Kühlaggregat

Mehlkäfer in Rückenlage

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gT2 Wie bewegen sich Fliegenmaden bei

unterschiedlichen Temperaturen?

Information Fliegenmaden sind wechselwarme Tiere. Sie regulieren ihre Körpertemperatur nicht über den Stoffwechsel, sondern nehmen die Temperatur ihrer Umgebung an. Entsprechend der Umgebungstemperatur verläuft ihr Stoffwechsel mehr oder weniger aktiv, was sich z. B. in ihrer Bewegungsgeschwindigkeit ausdrückt. Fliegenmaden besitzen am vorderen Körperende einen Haken, mit dem sie sich in die Unterlage einhaken, um dann ihren Körper vorwärtszuzie-hen.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten, dass die Kriechgeschwindigkeit von Fliegenmaden von der Körpertemperatur der Tiere abhängt. Sie erfahren, dass es aber auch bei gleicher Körpertemperatur geringfügige Unterschiede zwischen den einzelnen Tieren gibt, die nur durch die körperliche Einmaligkeit des jeweiligen Tieres zu erklären ist.

Didaktisch-methodische Hinweise Für Versuch A und Versuch B ist es wichtig, dass die Fliegenmaden Raumtemperatur haben. Deshalb sollten sie 30 Minuten vor dem Versuch aus dem Kühlschrank genommen werden. Wird auch der Zusatzversuch durchgeführt, so verbleibt ein Teil der Fliegenmaden im Kühlschrank. Die Fliegenmaden kriechen in der Regel vom Licht weg in Richtung Dunkelheit. Die Laufstrecke der Maden sollte deshalb vom Licht wegführend ausgerichtet werden, damit die Made einen möglichst geraden Weg kriecht. Eine zügige Fortbewegung zeigen die Maden auf rauem Untergrund, weshalb als Unterlage ein Stück Haushalts-rollenpapier und nicht glattes Schreibpapier gewählt wird. Ist der Untergrund zu glatt, rollen die Maden häufig seitwärts, wodurch die Kriechstrecke schwierig zu bestimmen ist. Wenn die bei Versuch 2 zu verwendenden Kühlaggregate eine sehr kleine Fläche besitzen, muss das Haushalts-rollenpapier auf dem Aggregat so bewegt werden, dass sich die Made immer darüber befindet, ohne dass sie dabei in ihrer Bewegung gestört wird. Als Kühlaggregate eignen sich erfahrungsgemäß die handelsüblichen festen Kühl-Akkus am besten, aber auch die mit Gel gefüllten Kühlpacks können durchaus verwendet werden.

Zu erwartende BeobachtungenIn unserem Fall betrug die Raumtemperatur 18 °C, die Temperatur an der Oberfläche des Kühlaggregats –4,3 °C. Versuch A: Die Fliegenmaden kriechen dreimal in etwa die gleiche Strecke. Bei 18 °C Umgebungstemperatur legen sie in 20 Sekunden ca. 6–7 cm zurück. Es gibt in der Regel geringfügige Unterschiede zwischen den Ergebnissen der verschiedenen Gruppen. Versuch B: Auf dem Kühlaggregat (hier: –4,3 °C) werden die Kriechstrecken im Vergleich zu den Strecken in Ver-such A immer kürzer (< 3 cm).

Auswertung/ErklärungVersuch A: Die Umgebungstemperatur ist konstant, also verändert sich die Stoffwechselaktivität der Fliegenmaden nicht. Die Unterschiede zwischen den Kriechstrecken der Maden der verschiedenen Gruppen hängen mit der indi-viduellen „Bewegungsfreude“ des jeweiligen Tieres bzw. mit geringfügigen individuellen Stoffwechselunterschieden zusammen. Versuch B: Die Fliegenmade ist ein wechselwarmes Tier. Wenn sie langsam abkühlt, verlangsamt sich ihr Stoff-wechsel. Deshalb sind die Kriechstrecken im Vergleich zu denen bei Versuch A kürzer und werden bei Versuch B auch weiterhin immer kürzer. Je kälter die Made, desto langsamer bewegt sie sich. Zusatzversuch: Hypothese/Beobachtung: Die Made wärmt sich langsam auf, weshalb die Kriechstrecken immer länger werden.

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Fliegenmade

Papier

Fliegenmade

PapierKühlaggregat

Material pro Gruppe• 1 Fliegenmade (Raumtemperatur) • Stoppuhr oder Uhr mit Sekundenanzeige• Haushaltsrolle• Filzstift• Lineal• Kühlaggregat aus dem Tiefkühlfach

(erst vor der Ausführung von Versuch B entnehmen)

• Thermometer• Für den Zusatzversuch:

1 Fliegenmade (kühlschrankkalt)

Versuchsdurchführung Notiert alle Beobachtungen und Messwerte im Heft.

Versuch A 1) Messt mit dem Thermometer zunächst die Raumtemperatur und notiert sie. 2) Setzt die Fliegenmade auf einen Bogen Haushaltsrollenpapier und beobachtet ihre bevorzugte

Kriechstrecke. Richtet das Papier so aus, dass die Made eine möglichst lange Strecke über das Papier kriechen kann.

3) Zeichnet 20 Sekunden lang die Kriechstrecke der Made nach. „Verfolgt“ dazu die Made mit dem Filzstift an ihrem hinteren Ende, aber berührt sie nicht mit dem Stift, weil der Farbstoff für die Made giftig sein kann.

4) Führt diesen Versuch insgesamt 3-mal mit derselben Made durch. 5) Bestimmt die Kriechstrecken. Messt sie dazu möglichst genau mit dem Lineal aus und schreibt

die Messwerte auf.

Versuch B 1) Messt die Temperatur an der Oberfläche

des Kühlaggregats und notiert sie. 2) Legt einen Bogen Haushaltsrollenpapier auf

das Kühlaggregat und richtet beides so aus, dass die Made eine möglichst lange Strecke über das Papier kriechen kann.

3) Setzt die Made auf das Papier und zeichnet 20 Sekunden lang ihre Kriechstrecke nach. Die Haushaltsrolle mit der Made muss sich immer über dem Kühlaggregat befinden.

4) Führt diesen Versuch 3-mal mit derselben Made durch. 5) Bestimmt die Kriechstrecken und schreibt die Messwerte auf.

Auswertunga) Vergleicht eure Ergebnisse aus Versuch A mit denen der anderen Gruppen und erklärt sie. b) Vergleicht eure Ergebnisse aus Versuch B mit den Messwerten aus Versuch A. Versucht auch hierfür eine Erklärung zu finden.

ZusatzversuchWelche Ergebnisse sind zu erwarten, wenn der Versuch A mit einer Fliegenmade aus dem Kühlschrank durchgeführt wird? a) Formuliert und begründet eure Erwartung (Hypothese). b) Überprüft anschließend eure Hypothese, indem ihr den Versuch durchführt.

T2 Wie bewegen sich Fliegenmaden bei unterschiedlichen Temperaturen?

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T3 Erzeugt der Stoffwechsel wechselwarmer Tiere Wärme?

Information Die Körpertemperatur wechselwarmer Tiere hängt von der Umgebungstemperatur ab und kann nicht reguliert wer-den. Die durch ihren Stoffwechsel erzeugte Wärme wird relativ schnell über die Körperoberfläche an die Umgebung abgegeben.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten, dass auch wechselwarme Tiere Wärme erzeugen. Diese geben sie direkt nach außen ab.

Didaktisch-methodische Hinweise Die Beobachtungszeit sollte etwa 75 Minuten umfassen. Da die Temperatur in der Thermosflasche annähernd linear ansteigt, ist es sinnvoll, nach einer intensiven Beobachtungsphase in den ersten 15 Minuten die Temperatur in grö-ßeren Zeitabständen abzulesen. Als Versuchstiere eignen sich Mehlwürmer und Fliegenmaden. Die Materialien und Versuchstiere sollten vor Ver-suchsbeginn möglichst die Temperatur des Unterrichtsraumes aufweisen. Werden Fliegenmaden verwendet, sollten diese etwa 30 Minuten vor Unterrichtsbeginn aus dem Kühlschrank genommen werden.

Zu erwartende BeobachtungenIn unserem Versuch mit Mehlwürmern nahm bei einer Anfangstemperatur von 22 °C die Temperatur innerhalb von 75 Minuten um insgesamt etwa 3 °C auf 25 °C zu. In unserem Versuch mit Fliegenmaden nahm bei einer Anfangstemperatur von 23 °C die Temperatur innerhalb von 75 Minuten um insgesamt etwa 4 °C auf 27 °C zu.

Auswertung/ErklärungWechselwarme Tiere erzeugen im Vergleich zu gleichwarmen Tieren keine Wärme, um ihre Stoffwechselvor gänge mit einer gleichbleibenden Intensität ablaufen zu lassen. Sie investieren nicht einen Teil ihrer Nahrung auf die Erhal-tung der Körpertemperatur. Trotzdem erzeugt der Stoffwechsel dieser Tiere Wärme, weil die Abbauvorgänge exo-therme Reaktionen darstellen. Diese Reaktionswärme ist – im Vergleich zur Reaktionswärme bei wechsel warmen Tieren – sehr gering. Die Thermoskanne ist ein sehr schlechter Wärmeleiter. Dadurch lässt sich in der Thermoskanne ein Temperatur-anstieg messen. Wechselwarme Tiere verlieren auch aufgrund ihrer geringen Größe die von ihnen erzeugte Wärme genauso schnell an die Umgebung, wie sie sie entstehen lassen (große Oberfläche im Verhältnis zum Volumen). Deshalb sind sie genauso warm wie die Umgebung.

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Material pro Gruppe• Thermoskanne• 1 Löffel• 1 Trichter• weiches Papier

(Haushaltsrolle)• digitales Thermometer mit

Messfühler und mit einer Anzeige, die eine Stelle hinter dem Komma angibt

• 1 Schachtel Fliegenmaden oder 2 Schachteln Mehlwürmer

Versuchsdurchführung Erstellt in eurem Heft eine Tabelle,

wie sie hier skizziert ist. Tragt darin alle Messwerte ein.

1) Stellt den Messfühler des Thermometers so in die Thermoskanne, dass er bis zum Boden reicht.

2) Gebt die Mehlwürmer oder Fliegenmaden aus der Schachtel mit dem Löffel und dem Trichter in die Thermoskanne.

3) Verschließt die Öffnung der Thermoskanne mit weichem Papier.

4) Lest die Anfangstemperatur ab und tragt sie in die Tabelle ein.

5) Lest anschließend insgesamt 15-mal, immer im Abstand von 1 Minute, die Temperatur ab und tragt die Werte in die Tabelle ein.

6) Lest nach 15 Minuten noch weitere 4 Male, immer im Abstand von 15 Minuten, die Temperatur ab und tragt die Werte wieder in die Tabelle ein.

Auswertung a) Beschreibt eure Messergebnisse und erklärt sie. b) Begründet die Tatsache, dass wechselwarme Tiere in der Natur die Temperatur ihrer Umgebung an- nehmen.

T3 Erzeugt der Stoffwechsel wechselwarmer Tiere Wärme?

Zeit in min

Temp. in °C

0(Anfang)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Zeit in min

Temp. in °C

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12

13

14

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45

60

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Messgerät

Thermoskanne

Haushaltspapier (Verschlussmaterial)

Messsonde

Mehlwürmer

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T4 Was fressen Mehlwürmer am liebsten?

Information Der Mehlkäfer legt (wie alle Insekten) Eier, aus denen Larven schlüpfen. Die Larven des Mehlkäfers sind die soge-nannten Mehlwürmer. Der Name rührt daher, dass Mehlwürmer im gemahlenen Mehl leben. Dadurch zählen sie zu den Nahrungsschädlingen; Krankheitsüberträger sind sie allerdings nicht.

Ziel des VersuchsDie Schüler untersuchen die Nahrungsvorlieben der Mehlwürmer und ziehen daraus Rückschlüsse auf deren Nährstoffansprüche.

Didaktisch-methodische Hinweise Bei der Beobachtung der Mehlwürmer braucht man etwas Geduld, da sie nachtaktiv sind und sich nicht besonders schnell fortbewegen. Für den Zusatzversuch werden folgende Materialien zusätzlich benötigt: verschiedene Mehlsorten (Roggen-, Hafer-, Buchweizenmehl), ein Stück Brot, ein Stück Trockenkuchen.

Zu erwartende BeobachtungenDie Mehlwürmer kriechen zum Weizenmehl; das Gemüse, den Käse oder die Wurst suchen sie nicht oder nur vorübergehend auf.

Auswertung/ErklärungDas Weizenmehl ist aus dem gegebenen Angebot die bevorzugte Speise des Mehlwurms. Weizenmehl enthält hauptsächlich Stärke, ein Kohlenhydrat. Die anderen Nahrungsmittel enthalten überwiegend Wasser (Gemüse) oder Proteine sowie Fett (Käse und Wurst). Der Stoffwechsel des Mehlwurms ist offensichtlich auf den Abbau von Kohlenhydraten spezialisiert. Zusatzversuch: a) Werden verschiedene Weizenmehlsorten angeboten, so bevorzugt der Mehlwurm das 405er-Mehl; werden

unterschiedliche Mehlsorten (Roggen-, Hafer-, Buchweizenmehl) angeboten, so bevorzugt er das Weizenmehl. Offensichtlich unterscheidet der Mehlwurm zwischen Mehl mit geringem und solchem mit hohem Ballaststoffan-teil. Auch die Zusammensetzung der verschiedenen Mehlsorten spielt eine Rolle. Die Enzyme des Mehlwurms sind an die Zusammensetzung des Weizenmehls angepasst, sodass er diese Mehlsorte bevorzugt auswählt (und: Sie schmeckt ihm vielleicht einfach besser!).

b) Bietet man dem Mehlwurm Brot und Trockenkuchen an, zieht er diese Speisen dem nicht verbackenen Mehl vor. Am beliebtesten sind besonders fettige und süße Trockenkuchen. Die Nährstoffe in Brot und Kuchen sind durch den Backvorgang entweder besser verdaulich, geschmacklich ansprechender oder enthalten schneller umsetz-bare Nährstoffe (Kuchen: Zucker).

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Material pro Gruppe• großer Teller • verschiedene Lebensmittel: 1 Esslöffel Weizenmehl (405), ¼ Stück geschälte Möhre oder ¼ Apfel,

¼ Scheibe Käse, ¼ Scheibe Wurst • 6 muntere Mehlwürmer

Versuchsdurchführung Zeichnet eine Tabelle wie hier dargestellt in euer Heft.

Mehl Möhre/Apfel Käse Wurst Mitte

1. Durchgang

2. Durchgang

3. Durchgang

1) Verteilt die Speisen wie auf der Zeichnung angegeben auf dem Rand des Tellers.

2) Setzt 6 Mehlwürmer in die Mitte des Tellers und beobachtet ca. 10 Minuten lang, was passiert. Stoßt während der Beobachtungszeit nicht an den Tisch oder den Teller, damit die Mehlwürmer sich nicht erschrecken.

3) Notiert in der Tabelle, welche Lebensmittel von wie vielen Mehlwürmern aufgesucht werden. 4) Wiederholt den Versuch noch zweimal, indem ihr die Mehlwürmer erneut in die Mitte des Tellers legt.

Notiert bei jedem Durchgang das Ergebnis in eurer Tabelle.

Auswertung Informiert euch über die Anteile an Kohlenhydraten (Zucker, Stärke, Zellulose = Ballaststoffe), Proteine und Fett in den angebotenen Lebensmitteln und zieht begründete Rückschlüsse aus euren Beobachtungen.

Zusatzversucha) Bietet den Mehlwürmern verschiedene Mehlsorten zur Wahl an. b) Bietet den Mehlwürmern neben Mehl auch Brot und ein Stück Trockenkuchen an. Lasst diese Versuche nach der Vorbereitung bis zur nächsten Stunde an einem geschützten Ort stehen und ermittelt dann die Aufenthaltsorte der Mehlwürmer.

Wichtig: Bietet den Mehlwürmern niemals Klebriges (Marmelade, Senf usw.) oder in Öl, Essig oder Salzwasser eingelegte Speisen an!


Käse

6 Mehlwürmer

Möhre/ApfelWurst

Mehl

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Grundsätzliches zum Umgang mit Regenwürmern während längerer Versuche Die für die Versuche eingesetzten Regenwürmer werden erst kurz vor den Versuchen aus der Erde des Aufbewahrungsgefäßes entnommen. Da die Regenwürmer über die Haut atmen, muss diese während des Versuchs feucht bleiben. Damit die Tiere nicht austrocknen, sollten sie in einer Petrischale mit einem feuchten Papier auf der Bodenfläche an die Schüler ausgeteilt werden und zwischen den Versuchen wieder in diese Petri-schale zurückgelegt werden. Ein Anzeichen für eine beginnende Austrocknung kann man an den langsamer werdenden Reaktionen bzw. Bewegungen erkennen.

T5 Welchen Boden bevorzugen Regenwürmer?

Information Regenwürmer leben in unterirdischen Gängen im Boden, die sie graben und mit ihrem Kot so stabilisieren, dass sie nicht einstürzen. Da die Tiere über die Haut atmen, muss der Boden immer ausreichend feucht sein. Über ihren Tastsinn können Regenwürmer die Feuchtigkeit und Beschaffenheit des Bodens wahrnehmen.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten, dass der Regenwurm feuchte, feinkörnige („klebrige“) Böden trockenen, sandigen Böden vorzieht.

Didaktisch-methodische Hinweise Da die Atmung des Regenwurms an eine feuchte Haut gebunden ist, muss während der Versuche darauf geach-tet werden, dass die Tiere nicht austrocknen (siehe: Grundsätzliches zum Umgang mit Regenwürmern während längerer Versuche). Neben den hier vorgestellten Böden, zwischen denen der Regenwurm wählen kann, können auch andere Materi-alien ausprobiert werden (z. B. sehr stark verdichteter Boden).

Zu erwartende BeobachtungenDie Gartenerde schmiert und klebt an den Fingern, der Sand ist rau und körnig/bröckelig. Versuch A: Die Regenwürmer kriechen in die sehr feuchte oder in die mäßig feuchte Gartenerde und bleiben dort. Sind sie zunächst in die trockene oder fast trockene Erde gekrochen, kommen sie nach einer Weile wieder heraus und kriechen weiter. Versuch B: Die Regenwürmer kriechen in die feuchte Gartenerde und bleiben dort. Sind sie zunächst in den Sand gekrochen, kommen sie wieder heraus und kriechen weiter.

Auswertung/ErklärungDer Regenwurm braucht eine feuchte Umgebung, in der er gut kriechen und Gänge graben kann. Er bevorzugt deshalb die feuchte, feinkörnige Gartenerde, den Sand vermeidet er. Die Gartenerde hält zum einen die Feuchtigkeit besser als der wasserdurchlässige Sand, zum anderen sind die Gänge in der Erde wesentlich stabiler. Mit seinem Tastsinn kann der Regenwurm die Feuchtigkeit und die Struktur des Bodens wahrnehmen. Da auch in der Natur die Erdoberfläche manchmal ausgetrocknet sein kann, sich darunter aber manchmal feuchte Erde verbirgt, kriecht der Regenwurm durchaus auch in die trockene Erde. Wenn aber unter der trockenen Erde keine feuchte kommt, verlässt er diese wieder. Download

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Ein Teil der Klasse führt Versuch A durch, der andere Teil der Klasse Versuch B. Die Versuche unterschei-den sich nur in den verwendeten Bodensorten, die Versuchsdurchführung ist für alle gleich.

Material pro GruppeVersuch A • Tablett oder große Schale (ca. 30 x 40 cm)• von 4 Bodensorten jeweils 1 Becher voll:

(1) sehr feuchte Gartenerde, (2) feuchte Gartenerde, (3) fast trockene Gartenerde, (4) staubtrockene Gartenerde

• 1 Esslöffel• 2 muntere Regenwürmer

Versuchsdurchführung

Versuche A + B

Notiert alle Beobachtungen im Heft.

1) Füllt in jede Ecke des Tabletts 6 Löffel von je einer Bodensorte. Die 4 Haufen sollen sich nicht berühren. In der Mitte des Tabletts bleibt eine freie Fläche.

2) Legt einen Regenwurm in die Mitte des Tabletts und beobachtet etwa 5 Minuten lang, wie er sich verhält. (Legt ihn anschließend unbedingt zurück in die Petrischale!)

3) Wiederholt den Versuch mit mindestens einem weiteren Regenwurm. 4) Befühlt die unterschiedlichen Bodensorten, indem ihr jeweils eine kleine Menge davon zwischen

Daumen und Zeigefinger reibt. Versucht zu beschreiben, wie es sich jeweils anfühlt. 5) Tauscht eure Ergebnisse mit der anderen Gruppe aus.

AuswertungZieht aus euren Beobachtungen Rückschlüsse darauf, welchen Boden der Regenwurm bevorzugt. Versucht, Erklärungen für eure Erkenntnisse zu finden.

Versuch B • Tablett oder große Schale (ca. 30 x 40 cm)• von 4 Bodensorten jeweils 1 Becher voll:

(1) feuchte Gartenerde, (2) nasser Sand, (3) feuchter Sand, (4) trockener Sand

• 1 Esslöffel• 2 muntere Regenwürmer


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T6 Empfinden Regenwürmer kalt und warm?

Information Regenwürmer besitzen einen Temperatursinn. Die Sinneszellen liegen in der Haut. Die Tiere reagieren auf Wärme, indem sie ihr ausweichen. Dadurch schützen sie sich vor Austrocknung und Ersticken.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten, dass der Regenwurm einen warmen Untergrund meidet und somit über einen Temperatur-sinn verfügen muss.

Didaktisch-methodische Hinweise Da die Atmung des Regenwurms an eine feuchte Haut gebunden ist, muss während der Versuche darauf geachtet werden, dass die Tiere nicht austrocknen (siehe Seite 34: „Grundsätzliches zum Umgang mit Regenwürmern während längerer Versuche“). Die verwendeten Handwärmekissen besitzen kalt wie warm die gleiche Oberfläche. Werden sie aktiviert, entwickeln sie eine Temperatur, die dem Regenwurm nicht schadet. Von der Verwendung eines Kühlaggregats, um eine ver-gleichbare Reaktion gegenüber einem kalten Untergrund zu erreichen, ist dringend abzuraten, da dies zu Erfrie-rungserscheinungen führen würde.

Zu erwartende BeobachtungenAuf dem nicht aktivierten Handwärmekissen kriecht der Regenwurm langsam herum. Wird der Regenwurm auf das aktivierte, warme Kissen gelegt, beschleunigt er seine Kriechbewegungen und versucht, das Kissen rasch zu verlassen.

Auswertung/ErklärungRegenwürmer nehmen die verschiedenen Temperaturen wahr. Sie ziehen kühle Temperaturen vor. Die Wahrnehmung von Wärme erlaubt es ihnen, günstige Aufenthaltsorte aufzusuchen. Sie weichen warmen Orten aus, um nicht auszutrocknen und infolgedessen zu ersticken.

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Material pro Gruppe• inaktives Handwärmekissen mit Metallplättchen• 1 munterer Regenwurm (in einer Petrischale mit einem feuchten Papier auf der Bodenfläche)

Versuchsdurchführung

Notiert alle Beobachtungen im Heft.

1) Legt den Regenwurm auf ein inaktives Handwärmekissen und beobachtet, wie er sich verhält. 2) Nehmt den Regenwurm vorsichtig vom Kissen. Legt ihn für eine Minute in die Petrischale.

Aktiviert durch Knicken des Metallplättchens die Wärmeentwicklung des Kissens und legt den Regenwurm wieder darauf. Beobachtet erneut sein Verhalten.

Auswertunga) Zieht aus euren Beobachtungen Rückschlüsse darauf, ob der Regenwurm kalt und warm empfindet oder nicht. b) Ist es für das Überleben des Regenwurms in der Natur wichtig, warm und kalt zu empfinden? Warum?


Wichtig: Die Atmung des Regenwurms ist an eine feuchte Haut gebunden. Lasst den Regenwurm deshalb zwischen den Versuchen über die feuchte Unterlage in der Petrischale kriechen, damit er genügend Feuchtigkeit aufnehmen kann und nicht austrocknet.

Handwärmekissen mit Regenwurm

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T7 Können Regenwürmer hören?

Information Regenwürmer besitzen kein Organ, mit dem sie Schallwellen in dem vom Menschen wahrnehmbaren Frequenz-bereich hören können. Sie sind allerdings imstande, Erschütterungen bzw. Schwingungen im Infraschallbereich wahrzunehmen. Erschütterungen lösen ein Fluchtverhalten aus. Dadurch schützen die Tiere sich vor in der Erde grabenden Fressfeinden wie dem Maulwurf.

Ziel des VersuchsDie Schüler beobachten, dass der Regenwurm auf Geräusche oder Musik nicht reagiert und somit offenbar über kein Organ verfügt, das akustische Signale wahrnehmen kann.

Didaktisch-methodische Hinweise Da die Atmung des Regenwurms an eine feuchte Haut gebunden ist, muss während der Versuche darauf geachtet werden, dass die Tiere nicht austrocknen (siehe Seite 34: „Grundsätzliches zum Umgang mit Regenwürmern während längerer Versuche“). Dieser Versuch endet mit einem negativen Ergebnis. Trotz aller Versuche wird es den Schülern nicht gelingen, eine eindeutige Reaktion auf von uns hörbare Geräusche oder Musik zu erzielen, es sei denn, ein von den Schülern gewähltes Musikstück enthält Frequenzen im Infraschallbereich.

Zu erwartende BeobachtungenDurch die Musik verändert der Regenwurm sein Verhalten nicht – weder wenn die Ohrstöpsel in seine Nähe noch wenn sie ans Glas gehalten werden.

Auswertung/ErklärungRegenwürmer können nicht hören. Der Gärtner täuscht durch das Klopfen mit dem Spaten vor, dass ein Feind des Regenwurms in der Erde gräbt. Regenwürmer reagieren auf Infraschallwellen. Sie besitzen Drucksinneszellen, die diese tiefen Schallwellen wahr-nehmen. Der Regenwurm verlässt die Erde, um sich vor seinem Feind zu schützen.

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Material pro Gruppe• große Schale mit einem feuchten Papier• Musikgerät (z. B. MP3-Player) mit den üblichen Ohrstöpseln als Kopfhörer• 1 munterer Regenwurm (in einer Petrischale mit einem feuchten Papier auf der Bodenfläche)


1) Legt den Regenwurm in die Schale auf das feuchte Papier und wartet, bis er ruhig liegt oder nur langsam umherkriecht.

2) Stellt das Musikgerät an und spielt über die Kopfhörer Musik ein.

3) Haltet die Ohrstöpsel in die Nähe des Regenwurms und bewegt diese langsam vom Vorder- zum Hinterende, ohne den Regenwurm dabei zu berühren. Spielt verschiedene Musikrichtungen ein. Legt eine Pause von 1 Minute zwischen den unterschiedlichen Musikstücken ein. Beobachtet, wie sich der Regenwurm verhält.

4) Haltet nun die Ohrstöpsel direkt an das Glas der Schale, und zwar möglichst nahe am Regenwurm.

5) Spielt wieder nacheinander verschiedene Musikrichtungen ein. Legt eine Pause von 1 Minute zwischen den unterschiedlichen Musikstücken ein. Beobachtet wieder, wie sich der Regenwurm verhält.

Auswertunga) Versucht, eure Beobachtungen zu erklären. b) Gärtner locken Regenwürmer aus der Erde, indem sie mit dem Spaten auf den Boden klopfen. Versucht Gründe dafür zu finden. Ihr könnt dazu in Büchern oder im Internet recherchieren.

T7 Können Regenwürmer hören?


MP3-Player

2. Teilversuch

MP3-Player

1. Teilversuch

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gT8 Können Regenwürmer hell und dunkel unterscheiden? Versuch A

Können Regenwürmer Farben erkennen? Versuch B

Information Regenwürmer besitzen zwar keine Augen, sie verfügen jedoch in der Haut über Lichtsinneszellen, die über ihren gesamten Körper verteilt sind. Die meisten Lichtsinneszellen befinden sich am vorderen und hinteren Körperende.

Ziel der VersucheDie Schüler beobachten, dass Regenwürmer auf Licht reagieren. Sie ermitteln, dass die Tiere an ihrem vorderen Ende besonders, am hinteren Ende etwas schwächer und in ihrer Körpermitte nur gering lichtempfindlich sind. Außerdem stellen sie fest, dass die Tiere auf unterschiedliche Farben nur in Bezug auf den Unterschied in der Hellig-keit reagieren.

Didaktisch-methodische Hinweise Da die Atmung des Regenwurms an eine feuchte Haut gebunden ist, muss während der Versuche darauf geachtet werden, dass die Tiere nicht austrocknen (siehe Seite 34: „Grundsätzliches zum Umgang mit Regenwürmern bei längeren Versuchen“). Pro Gruppe wird als Versuchsgefäß ein Glasrohr von ca. 30 cm Länge und ca. 4–6 cm Durchmesser benötigt, außerdem Transparentpapierröhren in verschiedenen Farben. Die Papierröhren sollten eine Länge von 15 cm auf-weisen und sich locker über das Versuchsgefäß schieben lassen. Jede Papierröhre wird aus etwa ½ Bogen Trans-parentpapier gerollt und mit Klebeband zusammengeklebt. Für Versuch A zum Hell-dunkel-Verhalten des Regen-wurms benötigt man 2 Papierröhren in Braun; für Versuch B (Farbsehen) benötigt man jeweils eine Papierröhre in Lila, Rot, Blau, Dunkelgrün, Orange, Rosa, Hellgrün und Gelb. Wenn die Schule über ein Lux-Meter verfügt, kann die Intensität des Lichtes gemessen werden, das die verschieden-farbigen Transparentpapiere durchlassen. Die ermittelten Werte können in die Besprechung mit einfließen.

Zu erwartende Beobachtungen Versuch A: Der Regenwurm bewegt sich bei Belichtung schnell von der Lichtquelle weg. Bietet man ihm einen dun-klen Unterschlupf, so kriecht er zügig hinein. Mit seinem vorderen Ende reagiert er schneller als mit seinem hinteren. Wird seine Körpermitte belichtet, so reagiert er zögerlich und oft erst, wenn dieser Abschnitt etwas größer ist. Versuch B: Der Regenwurm kriecht mal in die Röhre der einen, mal in die Röhre der anderen Farbe, bevorzugt aber stets die dunklen Farbröhren. Sind die Farben gleich hell, ist keine Bevorzugung erkennbar.

Auswertung/Erklärung Versuch A: Der Regenwurm kann hell und dunkel unterscheiden. Er bewegt sich vom Licht weg. Sein Vorder- und Hinterende besitzen mehr Licht-Sinneszellen als die Körpermitte. Wird nur ein Teil des Körpers belichtet, kann die Richtung des Lichteinfalls erkannt werden. Da die Tiere im Licht Gefahr laufen, auszutrocknen oder gefressen zu werden, reagieren sie auf Licht mit Flucht. Versuch B: Der Regenwurm kann vermutlich keine Farben unterscheiden. Er empfindet seine Umgebung in allen Farbröhren als Dunkel mit Ausnahme der hellen Farben Gelb und Hellgrün (selten auch Pink und Orange) und bleibt dort. Er kann also zwischen verschiedenen Helligkeitsgraden unterscheiden.

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Material pro Gruppe• Glasrohr (ca. 30 cm Länge und 4–6 cm Durchmesser)• 2 braune Transparentpapierröhren• starke Lichtquelle (OH-Projektor)• 1 munterer Regenwurm (in einer Petrischale mit einem feuchten Papier auf der Bodenfläche)


1) Legt den Regenwurm möglichst mittig in das Glasrohr.

2) Schiebt eine Papierröhre von einer Seite so weit über das Glasrohr, dass der Regenwurm nicht überdeckt wird.

3) Legt das Glasrohr mit dem Regenwurm auf die Glasfläche des eingeschalteten Projektors und beobachtet das Verhalten des Tieres (ca. 10–20 Sekunden). Wiederholt den Versuch noch 2-mal.

4) Verschiebt die Papierröhre so, dass das vordere Ende des Regenwurms ein wenig überdeckt ist.

5) Beleuchtet den Regenwurm erneut mit dem OH-Projektor und beobachtet sein Verhalten. Wiederholt den Versuch noch 2-mal.

6) Verschiebt die Papierröhre so, dass das hintere Ende des Regenwurms ein wenig überdeckt ist.

7) Beleuchtet den Regenwurm mit dem OH-Projektor und beobachtet sein Verhalten. Wiederholt den Versuch noch 2-mal.

8) Verwendet nun zwei braune Transparentpapier röhren. Schiebt die Papierröhren so über das Glasrohr, dass sie in der Mitte über dem Regenwurm zusammenstoßen, und zieht sie dann wieder ein wenig auseinander. Beleuchtet den Regenwurm in der Körpermitte und beobachtet sein Verhalten. Schiebt die Papierröhren Stück für Stück weiter auseinander und beobachtet weiter. Wiederholt den Versuch noch 2-mal.

AuswertungZieht aus euren Beobachtungen Rückschlüsse darauf, ob der Regenwurm einen Unterschied zwischen hell und dunkel wahrnehmen kann oder nicht. Versucht, noch weitere Rückschlüsse aus den Beobachtungen zu ziehen.

T8 Können Regenwürmer hell und dunkel unterscheiden? Versuch A


Papierröhre Glasröhre

vorn hinten

Papierröhre Papierröhre Papierröhren Stück für Stück auseinanderschieben

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T8 Können Regenwürmer Farben erkennen? Versuch B

Material pro Gruppe• Glasrohr (ca. 30 cm Länge und 4–6 cm Durchmesser)• Transparentpapierröhren in 8 verschiedenen Farben• starke Lichtquelle (OH-Projektor)• 1 munterer Regenwurm (in einer Petrischale mit einem feuchten Papier auf der Bodenfläche)


1) Legt den Regenwurm möglichst mittig in das Glasrohr. 2) Wählt zwei unterschiedlich gefärbte Papierröhren. 3) Schiebt die Papierröhren so über das Glasrohr, dass die eine das vordere und die andere das hintere

Ende des Regenwurms ein wenig verdeckt. 4) Beleuchtet den Regenwurm mit dem OH-Projektor und beobachtet sein Verhalten (ca. 10–20 Sekun-

den).

5) Vertauscht die Papierröhren miteinander und wiederholt dann den Versuch.

6) Wiederholt den Versuch mit Papierröhren anderer Farben.

AuswertungZieht aus euren Beobachtungen Rückschlüsse darauf, ob Regenwürmer Farben erkennen können oder nicht.


Papierröhre, z. B. gelb Papierröhre, z. B. rot

Papierröhre, z. B. rot Papierröhre, z. B. gelb

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Information Jan Baptist van Helmont (1580–1644) kam als erster Wissenschaftler der Frage näher, wodurch Pflanzen wachsen und an Masse zunehmen. Spätere Wissenschaftler erkannten schließlich, dass es nicht allein Wasser und Mineral-salze sind, durch deren Aufnahme Pflanzen an Masse zunehmen, sondern dass sie dazu auch das in der Fotosyn-these aufgenommene CO2 und Licht benötigen. Bei der Atmung werden diese Vorgänge umgekehrt. Um ihren Energiestoffwechsel aufrechtzuerhalten, nehmen Mehlwürmer Nahrung (Stärke) auf und atmen Sauer-stoff ein. Nur ein Teil des Futters wird zum Wachstum eingesetzt, ein weiterer Teil wird unverdaut (als Kot) wieder ausgeschieden. Außerdem entstehen bei diesem Stoffwechsel Wasser und Kohlenstoffdioxid, die die Tiere an ihre Umgebung abgeben. Die Differenz zwischen der aufgenommenen Futtermenge und der davon im Körper verblie-benen kann im folgenden anschaulichen Versuch ermittelt werden.

Ziel des VersuchsDie Schüler stellen fest, dass nur ein Teil der verzehrten Futtermasse in körpereigene Masse umgesetzt wird. Sie erfahren, dass bei der Fütterung von Mehlwürmern mit Haferflocken ein großer Teil des Futters in Form von Kot und gasförmigen Stoffen (Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf) abgegeben wird.

Didaktisch-methodische HinweiseDieses Experiment setzt voraus, dass der Kohlenstoffkreislauf in der Natur, also die grundsätzlichen Vorgänge der Fotosynthese und der Atmung, bekannt sind. Es kann als Einstieg in die Problematik des Masseverlusts innerhalb der Nahrungskette dienen oder dazu herangezogen werden, die Umkehrung des Versuchs von J. B. van Helmont zu demonstrieren. Mehlwürmer eignen sich für das Experiment besonders gut, weil sich bei deren Haltung Stallmaterial, Nahrung und Kot eindeutig voneinander trennen lassen: Ein einfaches Gefäß dient als „Lebensraum“ und Haferflocken gleich-zeitig als Stallmaterial und Futter. Da sich die Haferflocken vom entstehenden Kot in Korngröße und Farbe deutlich unterscheiden, kann man abwarten, bis alle Haferflocken aufgefressen sind, und den Versuch dann beenden. (Ein kleiner Rest an Haferflockenkrümeln kann am Ende des Versuchs vernachlässigt werden.) Mehlwürmer können ohne zusätzliche Wasseraufnahme Mehl oder Mehlprodukte verzehren. Eine Versorgung mit Wasser ist nicht not-wendig, da die Tiere über ihren Stoffwechsel bei der Atmung genügend Wasser produzieren. Der Versuch sollte mit Mehlwürmern durchgeführt werden, die nicht kurz vor ihrer Verpuppung stehen, damit sie noch an Masse zunehmen können. Sterben Mehlwürmer während des Experiments (was in seltenen Fällen vor-kommt), dann sollten sie durch Mehlwürmer mit einer vergleichbaren Durchschnittsmasse ersetzt werden; ansonsten entsteht unter Umständen eine negative Massezunahme, was zu der Fehlinterpretation führen könnte, die Tiere hätten durch den Verzehr der Haferflocken abgenommen. Um die durchschnittliche Masse eines Mehlwurms berechnen zu können, muss die Anzahl der Mehlwürmer bekannt sein. Deshalb ist es sinnvoll, 50 Mehlwürmer abzuzählen – auch wenn dies etwas mühselig ist!Die Versuchsgefäße werden am besten in die Sammlung gestellt und können nach Absprache mit dem Fachleh-rer dort unter Aufsicht zweimal in der Woche beobachtet werden. Es dauert ungefähr 10–14 Tage, bis 50 „frisch“ eingekaufte, hungrige Mehlwürmer 2 g Haferflocken aufgefressen haben. Meistens häuten sich einige Mehlwürmer während des Versuchs. Die Masse des abgestoßenen Materials ist so gering, dass sie vernachlässigt werden kann. Die Verwendung einer Waage mit einer „Tara“-Taste, deren Funktion den Schülern bekannt ist, erleichtert die Bestimmung der Messergebnisse. Wenn man zum Abschluss bei der Besprechung noch einmal die Ausgangsportion der Haferflocken (ca. 2 g) im Vergleich zum Massezuwachs (ca. 0,5 g) in Haferflocken abwiegt, werden die Verhältnisse und auch der Verlust durch die Stoffwechseltätigkeiten besonders anschaulich.

Zu erwartende BeobachtungenIn unserem Versuch nahmen die Mehlwürmer zusammen um 0,56 g zu. Zwischen dem Gewicht des Versuchsge-fäßes zu Anfang und am Ende des Versuchs bestand ein Unterschied von 0,65 g.

T9 Nehmen Mehlwürmer genauso viel zu, wie sie fressen?

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Auswertung/Erklärunga) Die Mehlwürmer haben nur um 0,56 g zugenommen, obwohl sie 2,0 g Nahrung verbraucht haben. Sie haben also deutlich weniger zugenommen als an Futtergewicht verbraucht. b) Das Glas mit Inhalt hat im Laufe des Versuchs um 0,65 g an Gewicht verloren. Wo ist diese Masse geblieben?c) Stärke + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser Beide Produkte werden gasförmig ausgeatmet. Den Anteil der Haferflocken, den der Mehlwurm für seinen Stoffwechsel verbraucht, atmet er also als Kohlenstoffdioxid und Wasser aus. Das ist der Teil der Nahrung, der weder als Gewichtszunahme im Mehlwurm noch als Kot zu finden ist. Es ist der Teil, der in dem Gefäß fehlt.

Beispielrechnung

Versuchsanfang Gewicht Versuchsende Gewicht

Gewicht des Gefäßes 3,70 g Gewicht des Gefäßes 3,70 g

Gewicht der 50 Mehlwürmer 5,20 g Gewicht der 50 Mehlwürmer 5,76 g

Gewicht der Haferflocken 2,00 g Gewicht des Kots 0,79 g

Gewicht des Gefäßes mit 50 Mehlwürmern und 2 g Haferflocken

10,90 g Gewicht des Gefäßes mit 50 Mehlwürmern und Kot

10,25 g

Kommentar zur Gewichtszunahme der Mehlwürmer von 0,56 g: Die Massezunahme in %, bezogen auf die gefres-sene Menge Haferflocken, beträgt ungefähr 25 %. Dies ist mehr als der durchschnittlich mit 10 % zu erwartende Wert. Mehlwürmer sind also gute Futterverwerter.

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Material pro Gruppe• verschließbares Gefäß zur Aufbewahrung der Mehlwürmer, mit Löchern im Deckel versehen • Waage, die 2 Stellen hinter dem Komma anzeigt• 1 Packung Haferflocken (zart)• Pinzette für diejenigen, die die Mehlwürmer nicht gern mit den Fingern anfassen• 1 Päckchen Mehlwürmer • 2 Gefäße, um am Ende des Versuchs die Mehlwürmer vom Kot zu trennen

Versuchsdurchführung Erstellt in eurem Heft eine Tabelle wie unten dargestellt.

Tragt darin alle eure Messwerte ein.

Versuchsanfang 1) Wiegt das leere Aufbewahrungsgefäß für die Mehlwürmer. 2) Wiegt 50 abgezählte Mehlwürmer (zusammen) und gebt

die Tiere anschließend in das Aufbewahrungsgefäß. 3) Wiegt 2 g Haferflocken möglichst genau ab und gebt sie

zu den Mehlwürmern. 4) Stellt das Glas an einen mit dem Lehrer abgesprochenen

ruhigen Ort.

Kontrolliert zweimal die Woche das Glas. Die Mehlwürmer verbleiben in dem Gefäß, bis nach ca. 10 bis 14 Tagen die Haferflocken aufgefressen sind und außer den Tieren nur noch fein- pulvriger Kot vorliegt. Während dieser Zeit wird kein weiteres Futter in das Gefäß gegeben.

Versuchsanfang Gewicht Versuchsende Gewicht

Gewicht des Gefäßes Gewicht des Gefäßes

Gewicht der 50 Mehlwürmer Gewicht der 50 Mehlwürmer

Gewicht der Haferflocken 2,00 g Gewicht des Kots

Gewicht des Gefäßes mit 50 Mehl-würmern und 2 g Haferflocken

Gewicht des Gefäßes mit 50 Mehl würmern und Kot

Versuchsende 5) Wiegt das Gefäß mit den Mehlwürmern und dem Kot darin. 6) Gebt dann die Mehlwürmer in eines der bereitgestellten Gefäße und schüttet den Kot vorsichtig in

das zweite. 7) Bestimmt das Gewicht der Mehlwürmer. 8) Bestimmt das Gewicht des Kots. 9) Berechnet die Gewichtsveränderung der Mehlwürmer zwischen Beginn und Ende des Versuchs. 10) Berechnet die Gewichtsveränderung des Gefäßes mit Inhalt zwischen Beginn und Ende des Ver-

suchs.

Auswertunga) Betrachtet die Gewichtsveränderung der Mehlwürmer. Beantwortet die in der Überschrift gestellte

Frage. b) Betrachtet die Gewichtsveränderung des gefüllten Glases und formuliert eine Frage zum Ergebnis

eures Vergleichs. c) Stellt die Vorgänge der Atmung als chemische Wortgleichung dar. Erläutert die Aggregatzustände der

Produkte. Versucht dann, die unter b) gestellte Frage zu beantworten.

50 Mehlwürmer 2 g Haferflocken

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Pilze Die Pilzsporen des Champignons dauerhaft sichtbar machen

Information Neben den Tieren und Pflanzen bilden die Pilze ein eigenes Reich. Eine große Gruppe unter den Pilzen ist die der Hutpilze, die zum einen ein unterirdisches Geflecht (Myzel) bilden, zum anderen oberirdische Fruchtkörper, die sich aus einem Stiel und einem flach gewölbten Hut zusammensetzen. Die Hutunterseite ist in zahlreiche „Blättchen“, die Lamellen, gegliedert (Blätterpilze) oder schwammartig mit feinen Löchern durchsetzt (Röhrenpilze). Zu den Hut-pilzen gehören beispielsweise Champignons, Röhrlinge und Pfifferlinge. Blätter- wie auch Röhrenpilze geben ihre Sporen an der Hutunterseite ab.

Ziel des VersuchsDie Schüler erhalten ein haltbares Muster der aus dem Pilzhut herausfallenden Sporen.

Didaktisch-methodische Hinweise Da es bei diesem Versuch nur um die Fixierung der Pilzsporen geht, wird der Aufbau eines Champignons als be-kannt vorausgesetzt. Die Besprechung des ausgesprochen komplizierten Fortpflanzungsvorgangs bei Pilzen ist in der Mittelstufe nicht angebracht. Durch die auf Klebefolie fixierten Sporen kann aber ein eindrucksvolles Bild der Blätterstruktur auf der Unterseite des Pilzhutes vermittelt werden und auch die Menge und Winzigkeit der abgegebenen Sporen eindrucks-voll gezeigt werden. Champignons eignen sich für den Versuch besonders gut, weil sie ganzjährig erhältlich sowie im Vergleich zu ande-ren Pilzen einfach zu beschaffen und preisgünstig sind. Junge Champignons weisen häufig noch den Ringschleier auf, der zwischen dem unteren Hutrand und dem Stiel wächst und die Hutunterseite verschließt. Bricht man den Stiel vorsichtig aus dem Hut heraus, so kann man den Ringschleier vom unteren Hutrand vorsichtig in Richtung Hut abziehen. Diese Pilzhüte trocknen allerdings schneller aus und hinterlassen ein weniger deutliches Lamellenmuster als ältere Pilzhüte. Die Sporenmuster von Röhrlingen sind weniger intensiv gefärbt und deshalb schwieriger zu erkennen und zu inter-pretieren. Hält man die mit Sporen besetzte Folie gegen das Licht, ist die „Schwammstruktur“ des Sporenmusters erkennbar. Der Versuch kann also in abgewandelter Form auch mit Röhrlingen durchgeführt werden.

Zu erwartende BeobachtungenDie festgeklebten Sporen erzeugen ein Muster aus vielen Linien, die von der Mitte zu den Rändern des Hutes verlau-fen. Das Lamellenmuster entspricht dem Muster der festgeklebten dunkelbraunen Sporen.

Lamellenstruktur des Champignons Bau des Champignons

Hut

Ringschleier

Stiel

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Neben den Tieren und Pflanzen bilden die Pilze ein eigenes Reich. Eine große Gruppe unter den Pilzen ist die Gruppe der Hutpilze. Unter der Erde bilden Hutpilze ein Pilzgeflecht (Myzel). Über der Erde wach-sen die Fruchtkörper, die sich aus einem Stiel und einem flach gewölbten Hut zusammensetzen. Der Champignon ist ein bekanntes Beispiel für einen Hutpilz. An seiner Hutunterseite finden sich zahlreiche „Blättchen“, die Lamellen. An diesen Lamellen werden winzige Sporen gebildet. Durch die Sporen vermehren und verbreiten sich die Pilze – ähnlich wie die Pflanzen durch ihre Samen. Die Sporen sind so klein, dass man sie kaum sehen kann. Außerdem sind sie sehr leicht, weshalb sie schnell wegfliegen. Möchte man also diese Sporen festhalten und betrachten, so muss man viele davon sammeln und festkleben.

Material pro Schüler• 1 Pilzhut eines Champignons

(ohne Ringschleier)• Bleistift• Schere• 2 Stücke selbstklebende Folie • 1 Blatt weißes Papier (DIN A5)

Durchführung 1) Schreibt auf das weiße Blatt Papier oben euren Namen und darunter die Überschrift „Das Lamellen-

muster des Champignons“. 2) Legt den Pilzhut mit der Unterseite auf das Blatt und zeichnet mit dem Bleistift seinen Umriss auf.

Legt den Pilzhut beiseite. 3) Nehmt eine Schere und schneidet die von euch aufgezeichnete Fläche aus. Das Blatt hat nun ein

„Fenster“. 4) Dreht das Blatt um, sodass die gerade beschriftete Seite des Blattes unten ist. Legt das Blatt auf eine

glatte Tischfläche. Der Tisch muss ganz sauber sein, damit ihr keinen Schmutz festklebt. Klebt nun ein Stück Klebefolie über das Fenster.

5) Dreht das Blatt vorsichtig wieder um. Wenn die Folie an der Tischfläche festklebt, löst sie vorsichtig ab. 6) Legt das Blatt an einen Ort, an dem es 3 Tage liegen bleiben kann, ohne bewegt zu werden. Legt

dann den Pilzhut mit der Unterseite auf die klebrige Seite der Folie und lasst ihn dort ungestört liegen. 7) Nehmt den Hut nach 3 Tagen ab und klebt ein weiteres Stück Klebefolie über das entstandene Muster. 8) Beschreibt das entstandene Muster.


Klebefolie

Arbeitsblatt

Champignonhut

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Versuch Zeitlicher Ablauf des Versuchsbenötigte

Unterrichts-stunden

T1 Wie verhalten sich wechsel-warme Tiere bei niedrigen Temperaturen?

• Versuchsdurchführung ca. 25 min, anschließende Auswertung 1 E

T2 Wie bewegen sich Fliegenmaden bei unterschiedlichen Tempera-turen?


T3 Erzeugt der Stoffwechsel wechsel-warmer Tiere Wärme?

• Versuchsdurchführung ca. 75 min, anschließende Auswertung 1 D


• Versuchsdurchführung ca. 45 min, anschließende Auswertung 1 D





T7 Können Regenwürmer hören? • Versuchsdurchführung ca. 15 min, anschließende Auswertung 1 E

T8 Können Regenwürmer hell und dunkel unterscheiden?Können Regenwürmer Farben erkennen?

• Versuchsdurchführung (Versuche A und B) ca. 75 min, anschließende Auswertung

1 D


• Ansetzen des Versuchs ca. 30 min• Beobachtung ca. 2-mal die Woche jeweils 5 min• Auswertung nach 10–14 Tagen

1 E

1 E


• Ansetzen des Versuchs ca. 30 min• Auswertung nach 3 Tagen

1 E1 E

1E = 1 Einzelstunde; 1D = 1 Doppelstunde

Zeitaufwand für die Versuche

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Biologie begreifen: 10 Versuche zu wirbellosen Tieren und Pilzen

Gundula Kronen unterrichtet seit mehr als 20 Jahren Chemie und Biologie an Gesamtschulen und Gymnasien in Nordrhein-Westfalen. Anschauliche Unterrichtsmaterialien sind ihr wichtig – häufig erstellt sie diese auch selbst. Sie ist verheiratet und hat eine erwachsene Tochter; in ihrer Freizeit spielt Musik eine große Rolle.

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Redaktion: Daniel Marquardt Layout/Satz: MouseDesign Medien AG, ZevenIllustrationen: MouseDesign Medien AG, Zeven

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