Blick ins Buch Meine Umwelt und ich Meine Umwelt und ich Die Lebensräume in einer Stadt ( S. 122 ff) und in einem Regenwald ( S. 132 ff) sind sehr unterschiedlich. Dennoch stehen beide in einer Beziehung. So hat auch das Leben in einer Stadt in Österreich Auswirkungen auf ferne, tropische Wälder anderer Kontinente. Im Folgenden sieht du Beispiele unterschiedlicher Ökosysteme dieser Lebensräume und wie sie aufeinander einwirken können. Somit ist auch klar, dass unser Alltag und unser Lebensstil Konsequenzen auf den Lebensraum der Regenwälder anderer Erdteile hat – und umgekehrt! 1. Recherchiere im Internet oder suche direkt in einem Supermarkt bzw. Drogeriemarkt nach Lebensmitteln und kosmetischen Produkte sowie recherchiere Baustoffe, die Inhaltsstoffe aus tropischen Gebieten aufweisen. Nenne auch geeignete „Regenwald-freundliche“ Alternativen. 2. Beschreibe verschiedene Möglichkeiten, um in deiner Schule den Energieverbrauch zu verringern. 3. Diskutiert in der Klasse, auf welche Weise sich weit entfernte Regenwälder auf euer tägliches Leben auswirken. Erörtert mögliche Folgen, wenn alle Regenwälder gerodet würden. Du bist dran! Verkehr, Beleuchtung, Industrie, Haushalte – bei fast allen Aktivitäten nutzen wir Energie. Je nach Energieform werden für die Energiebereitstellung unterschiedliche Mengen an Treibhausgasen freigesetzt. Diese gelangen in die Atmosphäre und verursachen weltweite Klimaveränderungen. Der Großteil der in Regenwäldern lebenden Arten ist durch Abholzung und Lebensraumverlust vom Aussterben bedroht. Dabei gäbe es noch so viel zu entdecken! Viele Pflanzenarten produzieren Stoffe, die für die medizinische Forschung interessant sind und bei der Entwicklung von Medikamenten helfen könnten. Viele Produkte, die es bei uns zu kaufen gibt, kommen aus tropischen Regionen oder haben Inhaltsstoffe, die aus tropischen Regionen stammen. Nicht nur tropische Früchte. Palmöl zB findet sich in vielen Lebensmitteln und kosmetischen Produkten. Die Vielfalt an Pflanzen und Tieren wird auch für die Gewinnung verschiedener Materialien genutzt. Viele Tropenhölzer sind v.a. als Möbelholz sehr begehrt. Um an diese wertvollen Rohstoffe zu gelangen, werden Regenwälder abgeholzt. Auch für den Anbau von Futtermitteln für die heimische Tierhaltung werden große Flächen gerodet und landwirtschaftlich genutzt. Regenwälder werden als die „grüne Lunge der Erde“ bezeichnet. Die Bäume nehmen CO2 auf und geben O2 ab. Sie tragen so zur Stabilisierung des globalen Klimas bei. Energieverbrauch Artenvielfalt hilft der medizinischen Forschung Konsum Ressourcennutzung Großes und kleines Plastik Bedeutung für globales Klima Pro Kopf fallen in Österreich jährlich 42 Kilogramm Plastikabfälle an. Ein Großteil davon wird verbrannt, wodurch nutzbare Energie, aber auch Treibhausgase entstehen. Ein globales Problem ist das so genannte Mikroplastik. Das sind mikroskopisch kleine Plastikteilchen aus unserer Kleidung oder auch Reifenabrieb von Autos. Es gelangt über die Flüsse in die Weltmeere. NATÜRLICHES ÖKOSYSTEM REGENWALD KULTURÖKOSYSTEM STADT DER MENSCH 120 121 Ökosystem tropischer Regenwald im Überblick Ökosystem tropischer Regenwald Tropische Regenwälder sind die artenreichsten Landökosysteme der Erde. Sie kommen zwischen 10° nördlicher und 10° südlicher Breite vor. Da es hier keine Jahreszeiten gibt, sind es immergrüne Wälder. Die größten zusammenhängenden tropischen Regenwaldgebiete liegen in Südostasien, im Amazonas- und Kongobecken. Tropische Regenwälder weisen einen Stockwerkbau auf. Die Baumkronen der Baumschicht bilden ein nahezu geschlossenes Blätterdach, aus dem einzelne Baumriesen herausragen. Das Sonnenlicht trifft hier voll auf. In die darunter liegenden Stockwerke gelangt kaum Licht. Es können hier nur an das Dämmerlicht angepasste Pflanzen existieren. Um ausreichend Licht zu erhalten, ranken sich Lianen an Bäumen empor. Epiphyten klammern sich an Ästen in den Baumkronen der Baumschicht fest. Die meisten Tiere des Regenwaldes kommen in der Baumschicht vor. Unterhalb des Baumkronendaches gibt es vielfältige Futter- und Versteckmöglichkeiten. Mehr als die Hälfte aller Pflanzen- und Tierarten der Welt lebt in tropischen Regenwäldern. Das relativ gleichbleibend warme und feuchte Klima, der Mineralstoffmangel sowie gleichbleibende Klimabedingungen über die letzten 65 Millionen Jahre dürften Gründe für die hohe Artenvielfalt sein. Im tropischen Regenwald findet ein rasch ablaufender Stoffumsatz statt: Organisches Material wird rasch zu CO2, Wasser und Mineralstoffen abgebaut. Die Mineralstoffe werden sofort nach ihrer Freisetzung von den Produzenten aufgenommen. So kommt es kaum zu Humusbildung, weshalb der Boden im tropischen Regenwald dünn und mineralstoffarm ist. Der tropische Regenwald ist auch die Heimat indigener Völker. Tropische Regenwälder beeinflussen das Weltklima. Sie liefern Nahrungsmittel, Rohstoffe und Grundstoffe für Kosmetika und Medikamente. Durch die Profitgier von Menschen wird kontinuierlich tropischer Regenwald vernichtet. Pflanzen- und Tierarten werden unwiederbringlich ausgerottet und indigene Völker in ihrer Existenz gefährdet. Die Regenwaldzerstörung ist eine Bedrohung für das Weltklima. Ökosystem tropischer Regenwald im Überblick Hättest du das gedacht? Aufgrund der Lage am Äquator gibt es im tropischen Regenwald keine Jahreszeiten. Die größten zusammenhängenden tropischen Regenwaldgebiete liegen in Südamerika (Amazonasbecken), in Afrika (Kongobecken) und in Südostasien. Epiphyten oder Aufsitzerpflanzen sind Pflanzen, die sich an Zweigen oder in Astgabeln in den Baumkronen festklammern, um ausreichend Licht zu bekommen. Baumwürger sind Pflanzen, die zunächst als Epiphyten leben, durch die Ausbildung eines dichten Luftwurzelgeflechts um den Stamm der Wirtspflanze diese jedoch nach Jahrzehnten zum Absterben bringen. Übermäßiger Fleischkonsum gefährdet die Regenwälder, da diese gerodet werden, um Rinderweiden und Sojaanbauflächen (Soja dient u.a. als Tierfutter) zu gewinnen. Die Rodung der tropischen Wälder erfolgt hauptsächlich durch Abbrennen. Dabei gelangen große Mengen an Kohlenstoffdioxid (ein Treibhausgas) in die Atmosphäre. Zudem bedeutet der Verlust der Wälder einen Verlust an Produzenten, die Kohlenstoffdioxid bei der Fotosynthese verbrauchen. (Auflösung von Seite 132) xxx Lösungen Ökosystem tropischer Regenwald – gut aufgepasst? Beweise, dass du ein Regenwald-Profi bist! Versuche, so viele Punkte wie möglich zu erreichen, indem du folgende Aufgaben löst. Für jede richtige Lösung erhältst du maximal die in Klammer gesetzten Punkte. Viel Erfolg! Ob die Antworten richtig sind, kannst du mit dem Online-Code oben auf der Seite herausfinden! Wie gut kennst du dich beim Ökosystem Stadt aus? 26 – 30 Punkte: Gratuliere, du bist ein Profi im Wissen über das Ökosystem Regenwald! 21 – 25 Punkte: Bravo, du kennst dich gut beim Ökosystem Regenwald aus! 16 – 20 Punkte: Nicht schlecht, aber da geht noch mehr! 11 – 15 Punkte: Das Grundlegende weißt du bereits, aber du kannst noch viel mehr schaffen! 1 – 10 Punkte: Schade, das reicht leider nicht. Wiederhole alle Inhalte des Kapitels, damit auch du ein Ökosystem-Regenwald-Profi wirst! Punkte 1. Erkläre den Begriff „Tropen“. _ / 2 2. Beschreibe die Merkmale tropischer Regenwälder und zeichne ihre Lage in untenstehender Weltkarte ein. _ / 4 3. Beschreibe die unterschiedlichen Stockwerke im Regenwald. _ / 3 4. Vergleiche die Böden tropischer Regenwälder mit denen heimischer Wälder in Hinblick auf ihren Mineralstoffreichtum und beschreibe die Charakteristik des Bodens im tropischen Regenwald. _ / 4 5. Tropische Regenwälder sind sehr artenreich. Nenne die Ursachen. _ / 2 6. Erläutere die Bedeutung von Mykorrhizapilzen für die Bäume tropischer Regenwälder. _ / 2 7. Liste mindestens sechs für den tropischen Regenwald typische Pflanzen auf. Beschreibe ihr Aussehen und ihre Lebensweise in kurzen Worten. _ / 3 8. Erkläre die Begriffe Epiphyt und „Baumwürger“. Nenne die Folgen, die sich durch den Bewuchs durch Pflanzen wie die Würgefeige für die Bäume tropischer Regenwälder ergeben. _ / 3 9. Nenne mindestens zwölf Beispiele der tropischen Tierwelt und gib an, in welchen Erdteilen sie jeweils vorkommen. _ / 4 10. Beschreibe die Bedeutung des tropischen Regenwalds für den Menschen sowie seine Gefährdung. Erläutere den Einfluss des intakten Regenwaldes sowie der Brandrodung auf das Weltklima. _ / 3 Ergebnis _ / 30 142 143 Grundlagen der Vererbung Die meisten Lebewesen entstehen aus befruchteten Eizellen, das heißt durch Verschmelzung der Zellkerne von Eizellen und Spermien ( S. 98). Die Zellkerne enthalten die Pläne für den Bau, für das Aussehen und für die Lebensfunktionen von Lebewesen. Chromosomen, Gene, DNA Im 19. Jahrhundert war sich die Wissenschaft einig, dass sowohl Menschen und Tiere als auch Pflanzen aus Zellen bestehen. Die Körperzellen bauen den Körper auf. Die Geschlechtszellen sind für die Fortpflanzung zuständig, also dafür, dass neues Leben entsteht. Die Zellen haben unabhängig von ihrer Form und Funktion eine Gemeinsamkeit: Sie besitzen einen Zellkern. Im Zellkern befinden sich die Chromosomen Jeder Zellkern enthält lange fadenförmige Gebilde, die Chromosomen. Sie bestehen aus sehr langen Molekülen, der DNA, die auf bestimmten Proteinen aufgewickelt sind. In der DNA sind hintereinander Informationen verschlüsselt. Es sind die „Pläne“ für die Produktion von Proteinen, die viele Aufgaben im Körper erfüllen (zB sind sie Baustoffe deines Körpers und für die Regelung von Körperfunktionen zuständig S. 22). Diese „Pläne“ werden als Gene oder Erbanlagen bezeichnet. Deine Gene sind also u.a. dafür verantwortlich, dass du größer oder kleiner bist, rötliche, blonde oder braune Haare, grüne, braune oder blaue Augen und die Blutgruppe A, B, AB oder 0 hast. Du kannst dir ein Chromosom wie ein Kochbuch vorstellen, in dem hintereinander die verschiedenen Rezepte („Gene“) stehen. Körperzellen Körperzellen sind in Zellverbänden (Geweben) organisiert. Eine Ausnahme stellen Blutzellen dar. Geschlechtszellen auch als Keimzellen bezeichnet Zellkern Die meisten Zellen unseres Körpers haben einen Zellkern. Eine Ausnahme stellen zB die roten Blutkörperchen dar. Der Zellkern wird bei ihrer Bildung (aus den Stammzellen im Knochenmark) abgestoßen. Chromosomen bedeutet übersetzt “Farbkörper”. Der Name kommt davon, weil sie sich mit bestimmten Farbstoffen färben lassen. chroma (griech.) = Farbe, soma (griech.) = Körper DNA ist die Abkürzung für deoxyribonucleic acid. Im deutschen Sprachgebrauch wird sie auch als DNS bezeichnet (Desoxiribonukleinsäure). Gene Abschnitte der DNA, in denen bestimmte Informationen verschlüsselt sind; die Gesamtheit aller Erbanlagen wird als Erbgut bezeichnet 108 Genetik Was denkst du? Wie lässt sich die etwa zwei Meter lange DNA in einem winzig kleinen Zellkern verpacken? Wird es ein Mädchen oder ein Bub? Wie weiß die befruchtete Eizelle, wie sie sich entwickeln soll? Braunäugige Eltern können blauäugige Kinder haben. Aber können auch blauäugige Eltern braunäugige Kinder haben? Warum tritt frühzeitiger Haarausfall häufiger bei Männern als bei Frauen auf? Wie du mit Begegnungen mit der Natur arbeitest Kapiteleinstieg Ein neues Thema beginnt mit einem Kapiteleinstieg. Weißt du die Antworten auf diese spannenden Fragen? Hast du das Kapitel gelesen, kannst du sie lösen! Am Ende des Kapitels kannst du überprüfen, ob du alles richtig beantwortet hast. Stütz- und Bewegungssystem Seite 13: Skelettmuskel Muskelfibrillen bestehen aus Eiweißfäden Die Muskelfibrillen bestehen aus zwei unterschiedlichen Typen von Eiweißfäden – aus Aktin und Myosin. Sie bewirken das Verkürzen bzw. Erschlaffen der Muskeln. Durch die regelmäßige Anordnung der Muskelfibrillen ( Abb. 17) lassen Muskelfasern unter dem Mikroskop eine Querstreifung erkennen. Die Skelettmuskulatur wird deshalb auch als quergestreifte Muskulatur bezeichnet. Das Myosin besitzt bewegliche Köpfchen Erhält ein Muskel den Befehl sich zu verkürzen, heften sich die Myosinköpfchen an das Aktin ( Abb . 17 A) und klappen um. Dabei ziehen sie die Aktinfäden zueinander ( Abb. 17 B). Beim Entspannen löst sich die Bindung zwischen Aktin und Myosin und die Eiweißfäden gleiten wieder auseinander ( Abb. 17 C). Es gibt auch Muskeln, die nicht unserem Willen unterliegen Neben den willkürlichen Muskeln ( S. 16) haben wir auch Muskeln in unserem Körper, die wir nicht mit dem Willen steuern können. Unser Brustkorb hebt und senkt sich unbewusst und ermöglicht, dass wir atmen können. Unser Darm schiebt den Nahrungsbrei weiter, ganz ohne unser bewusstes Zutun. Die für diese Vorgänge zuständigen Muskeln arbeiten, ob wir es wollen oder nicht. Sie werden deshalb als unwillkürliche Muskeln bezeichnet. 17 Bau und Funktion eines Skelettmuskels (Schema) unwillkürliche Muskeln bestehen aus langgestreckten, spindelförmigen Zellen, die keine abgegrenzten Einzelmuskeln, sondern ein flächiges Muskelgewebe bilden. Die Muskulatur erscheint nicht gestreift, da die für die Kontraktion verantwortlichen Aktin- und Myosinfäden in den Zellen nicht regelmäßig angeordnet sind. Sie wird deshalb als glatte Muskulatur bezeichnet. Eine Ausnahme bildet der Herzmuskel: Er weist eine quergestreifte Struktur wie die Skelettmuskulatur auf, stellt aber eine eigene Muskelart dar. Erstelle eine Tabelle, die die willkürliche Muskulatur mit der unwillkürlichen Muskulatur hinsichtlich Aufbau, Steuerung und Vorkommen im menschlichen Körper vergleicht. Du bist dran! Muskel Bündel von Muskelfasern Muskelfaser Muskelfibrille Myosin Aktin A B C v2f7sh Animation 17 Buchseite Hier erarbeitest du dir ein biologisches Thema mithilfe von Informationen, Abbildungen und verschiedenen Aufgaben. Online-Code: Einfach den Code im Suchfenster auf www.oebv.at eingeben und du wirst direkt zu Bonus-Material oder Lösungen weitergeleitet. In der Randspalte findest du wichtige Begriffe und nützliche Zusatzinformationen. Die Aufgaben fördern dein selbstständiges Arbeiten. Die Symbole zeigen dir an, welche Kompetenzen trainiert werden: Kompetenz Wissen organisieren: Wissen aneignen, darstellen und kommunizieren. Kompetenz Erkenntnisse gewinnen: Durch Fragen oder Untersuchungen Erkenntnisse gewinnen und interpretieren. Kompetenz Schlüsse ziehen und gestalten: Daten und Fakten bewerten, Entscheidungen treffen und entsprechend handeln. Wiederholung und Zusammenfassung Am Ende jedes Kapitels findest du ein Quiz zur Wissensüberprüfung und Wiederholung und abschließend eine Zusammenfassung der wichtigsten Inhalte. Hier kannst du überprüfen, ob du die auf der Einstiegsseite gestellten Fragen richtig beantwortet hast. Meine Umwelt und ich Die Seiten 120–121 in diesem Buch zeigen dir anhand der Beispiele Stadt und Regenwald, dass Ökosysteme miteinander in Beziehung stehen und welchen Einfluss der Mensch dabei hat. Bio PLUS Die „Bio PLUS“-Seiten (Seiten 6–7) zeigen dir die Entwicklung vom Einzeller zum Vielzeller. 4 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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