BioTOP 1
BioTOP 1, Schulbuch + E-Book Schulbuchnummer: 210245 BioTOP 1, Schulbuch E-Book Solo Schulbuchnummer: 211301 Mit Bescheid des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung vom 24. Jänner 2023, GZ 2021-0.724.424, gemäß § 14 Abs. 2 und 5 des Schulunterrichtsgesetzes, BGBl. Nr. 472/86, und gemäß den derzeit geltenden Lehrplänen als für den Unterrichtsgebrauch für die 1. Klasse an Mittelschulen im Unterrichtsgegenstand Biologie und Umweltbildung (Lehrplan 2023) und für die 1. Klasse an allgemein bildenden höheren Schulen – Unterstufe im Unterrichtsgegenstand Biologie und Umweltbildung (Lehrplan 2023) geeignet erklärt. Dieses Werk wurde auf der Grundlage eines zielorientierten Lehrplans verfasst. Konkretisierung, Gewichtung und Umsetzung der Inhalte erfolgen durch die Lehrerinnen und Lehrer. Liebe Schülerin, lieber Schüler, du bekommst dieses Schulbuch von der Republik Österreich für deine Ausbildung. Bücher helfen nicht nur beim Lernen, sondern sind auch Freunde fürs Leben. Kopierverbot Wir weisen darauf hin, dass das Kopieren zum Schulgebrauch aus diesem Buch verboten ist – § 42 Abs. 6 Urheberrechtsgesetz: „Die Befugnis zur Vervielfältigung zum eigenen Schulgebrauch gilt nicht für Werke, die ihrer Beschaffenheit und Bezeichnung nach zum Schul- oder Unterrichtsgebrauch bestimmt sind.“ Umschlagbild: Tashi-Delek / Getty Images Illustrationen: Dr. Michel Fleck, Wien; Rebecca Meyer, Wachtberg 1. Auflage (Druck 0001) © Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2023 www.oebv.at Alle Rechte vorbehalten. Jede Art der Vervielfältigung, auch auszugsweise, gesetzlich verboten. Redaktion: Sandra Nemecek, Wien Herstellung: Oliver Stolz, Wien Umschlaggestaltung: Visuelle Lebensfreude, Bodem + Sötebier GbR, Hannover Layout: Visuelle Lebensfreude, Bodem + Sötebier GbR, Hannover Satz: Arnold & Domnick GbR, Leipzig Druck: Ferdinand Berger & Söhne GmbH, Horn ISBN 978-3-209-11537-9 (BioTOP SB 1 + E-Book) ISBN 978-3-209-12859-1 (BioTOP SB 1 E-Book Solo) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
www.oebv.at Susanna Jilka Sabrina Mašek 1 BioTOP Hol dir die Quiz-App zum Schulbuch im App-Store (iOS) oder Google Play-Store (Android)! Wähle in der App dein Buch aus, gib den Code biot1 ein und los geht’s! www.esquirrel.at Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
117 116 Ökologie Die Grundlagen des Zusammenlebens Arbeitsheftseite 59 Tiere und Pflanzen leben gemeinsam in einem Lebensraum. Die unterschiedlichen Arten leben nicht zufällig nebeneinander. Sie haben sich an ihren Lebensraum und ihre „Mitbewohner“ angepasst. Was bestimmt einen Lebensraum? Der Lebensraum (das Biotop) wird von vielen Einflüssen bestimmt. So beeinflussen zB die Temperaturen am Tag und in der Nacht den Lebensraum. Es ist auch wichtig, wie viel Licht vorhanden ist. Auf den Bergen bläst auch oft ein starker Wind. Lebensräume unterscheiden sich auch dadurch, wie viel Wasser vorhanden ist. Es gibt zB trockene und feuchte Wiesen. Wichtig sind auch die Mineralstoffe im Boden. An manchen Orten sind viele Mineralstoffe im Boden, an anderen nur wenige. Alle diese Einflüsse bestimmen, wie ein Lebensraum aussieht und welche Tiere und Pflanzen dort vorkommen. Ein Wald ( B 1) oder eine Wiese ( B 2) sind Beispiele für unterschiedliche Biotope. Biotope müssen nicht groß sein. Auch eine Mauerritze ( B 3) oder ein Gartenteich ( B 4) sind Biotope, in denen bestimmte Lebewesen vorkommen können. Was ist eine Lebensgemeinschaft? Die verschiedenen Pflanzen und Tiere, die in einem Biotop leben, bilden eine Lebensgemeinschaft. Sie beeinflussen einander gegenseitig. Die Lebewesen beeinflussen und verändern auch das Biotop, in dem sie leben. So gräbt zB ein Maulwurf lange Gänge in die Erde. Zwischen den Lebewesen gibt es unterschiedliche Beziehungen. So sind viele Lebewesen zB die Nahrung für andere Lebewesen. Es gibt auch Lebewesen, die sich gegenseitig unterstützen. Manche Lebewesen wiederum benutzen andere Lebewesen und schaden ihnen. Im Laufe der Jahrmillionen gab es immer wieder Anpassungen, um diese Beziehungen zu verstärken. Wenn alle Lebewesen aus einer Beziehung Vorteile ziehen, dann bezeichnet man ihr Zusammenleben als Symbiose. Bienen sammeln zB den Pollen von Blüten und bestäuben sie dabei ( B 5). So bekommen die Bienen Nahrung und die Pflanzen können sich vermehren. Verschiedene Insekten haben unterschiedliche Mundwerkzeuge entwickelt, die an die jeweilige Blütenform angepasst sind. Vögel fressen die Früchte von Bäumen und Sträuchern. Mit ihrem Kot werden die Samen der Pflanzen verbreitet. Um die Vögel anzulocken, haben diese Pflanzen auffällig gefärbte Früchte entwickelt. Wenn nur ein Lebewesen aus einer Beziehung einen Vorteil zieht, bezeichnet man dieses Lebewesen als Parasit. Die Mistel wächst auf Bäumen ( B 6). Sie holt sich Wasser und Nährstoffe aus dem Baum. Dabei wird der Baum geschwächt. Die Früchte der Mistel enthalten klebrige Samen. Sie werden von Vögeln mit dem Kot verbreitet. Landet der Kot auf einem Ast, kann eine neue Mistel wachsen. B 1 Ein Wald ist ein Biotop. B 2 Eine Wiese ist ein Biotop. B 3 Eine Mauerritze ist ein Biotop. B 4 Eine Gartenteich ist ein Biotop. Was ist ein Ökosystem? Ein Ökosystem ist ein Biotop (Lebensraum) mit allen Tieren und Pflanzen, die es bewohnen (Lebensgemeinschaft). Ökosystem = Biotop + Lebensgemeinschaft Was sind ökologische Nischen? Die ökologische Nische beschreibt alle Umweltbedingungen, die für das Überleben einer Art notwendig sind. Dazu gehören zB Nahrung, Plätze zum Ausruhen und für die Fortpflanzung, Licht, Wasser, Wärme. Die Bedürfnisse mancher Arten an ihren Lebensraum lassen keine größeren Veränderungen zu. Grottenolme brauchen zB sauberes Wasser mit Temperaturen zwischen 8 und 17°C (siehe Seite 93). Wenn das Wasser wärmer wird, können die Tiere keine Geschlechtszellen bilden und sich nicht fortpflanzen. Die Osterluzei wächst an warmen Plätzen, zB in Weingärten. Die Raupen des Osterluzeifalters können sich nur von den Blüten und Blättern der Osterluzei ernähren. Wenn diese Pflanze nicht mehr vorhanden ist, verschwinden auch die Schmetterlinge ( B 7). Der Osterluzeifalter besetzt eine enge ökologische Nische, da er von einer einzigen Pflanzenart abhängig ist. Er ist besonders gefährdet, wenn sich die Umweltbedingungen ändern, zum Beispiel wenn Wiesen als Felder genutzt werden. Andere Tiere haben eine weite ökologische Nische. Sie sind nicht so anspruchsvoll, weil sie sich vielfältig ernähren können, wie zB Wildschweine. Als Allesfresser fressen sie pflanzliche und tierische Nahrung und sind dabei nicht besonders wählerisch (siehe Seite 56). Auch bei Pflanzen gibt es ökologische Nischen. Frühblüher (wie zB Schneeglöckchen, siehe Seite 105) blühen, bevor Bäume ihre Blätter bekommen. So vermeiden sie den Konkurrenzkampf um das Licht. Was bedeutet Konkurrenz? Lebewesen können ähnliche Bedürfnisse haben. Wenn sie sich zB von den gleichen Tieren ernähren, machen sie einander Konkurrenz. Greifvögel und Eulen fressen kleine Tiere. Sie sind Nahrungskonkurrenten. Um sich nicht „in die Quere“ zu kommen, haben sie unterschiedliche Lebensweisen entwickelt: Greifvögel jagen am Tag, Eulen in der Nacht (siehe Seiten 76–77). So müssen sie nicht um Beute streiten und machen einander weniger Konkurrenz. B 5 Bienen haben eine Symbiose mit Pflanzen. B 6 Misteln sind Parasiten. B 7 Der Osterluzeifalter Zusammenfassung Ein Lebensraum (Biotop) wird durch Temperatur, Licht, Wind, Wasser und Mineralstoffe im Boden bestimmt. In ihm leben Tiere und Pflanzen, die Lebensgemeinschaft. Biotop und Lebensgemeinschaft bilden zusammen ein Ökosystem. In diesem besetzt jedes Lebewesen seine ganz besondere ökologische Nische. 1 Wähle ein kleines Biotop aus und mach eine Skizze oder Fotos. Beobachte dieses Biotop eine Woche lang. Welchen Umweltbedingungen (Wärme, Wasser, Licht) ist es ausgesetzt? Was kannst du noch beobachten? Notiere deine Beobachtungen in einem BiotopTagebuch. 2 Arbeite mit Bestimmungsbüchern oder einer App und bestimme die häufigsten Pflanzen des Biotops. Welche Tiere leben hier? Erstelle eine Übersicht. Mach mit Rundum-Blick 3u9fw7 105 104 Pflanzen Der Aufbau der Blütenpflanzen Arbeitsheftseite 52 Was sind Speicherorgane? Pflanzen, die zeitig im Frühling blühen (Frühblüher), brauchen einen „Energiespeicher“. Denn im Frühling ist die Sonneneinstrahlung noch schwach. Sie liefert den Pflanzen nicht genug Energie zum schnellen Wachsen. Daher nehmen die Frühblüher die Nährstoffe für die Bildung ihrer Blätter aus ihren „Energiespeichern“, den Speicherorganen. Manche Pflanzen, wie zB die Tulpe ( B 1) oder das Schneeglöckchen ( B 4), haben dafür eine Zwiebel ( B 5). An der Unterseite der Zwiebel befinden sich Wurzeln. Im Inneren der Zwiebel gibt es eine kurze Sprossachse. An ihren Seiten liegen die dicken Zwiebelblätter. Sie haben Wasser und Nährstoffe gespeichert. Außen liegen die Schutzblätter, die die Zwiebel schützen. Wenn die Pflanze im Frühling aus der Zwiebel austreibt (wächst), werden alle gespeicherten Nährstoffe der Zwiebel verbraucht. Die Pflanze bildet neue Laubblätter, die neue Nährstoffe erzeugen. Eine oder mehrere Ersatzzwiebeln bilden sich. Sie speichern die Nährstoffe für das nächste Jahr. Nicht alle Frühblüher haben Zwiebeln. Schlüsselblumen (Familie Primelgewächse) haben einen Erdspross ( B 6). Beim Erdspross wachsen nach unten Wurzeln und nach oben oberirdische Sprosse. Das Scharbockskraut hat Wurzelknollen ( B 7). Wurzelknollen sind verdickte Nebenwurzeln, die zu neuen Pflanzen heranwachsen können. Wie die Zwiebel speichern Erdsprosse und Wurzelknollen Nährstoffe. Wenn die oberirdischen Teile der Frühblüher verwelken, bleiben die Zwiebeln, Erdsprosse und Wurzelknollen in der Erde. Im nächsten Frühjahr können wieder neue Pflanzen aus ihnen wachsen. B 4 Das Schneeglöckchen hat eine Zwiebel als Speicherorgan. Schutzblätter Ersatzzwiebel Zwiebelblätter kurze Sprossachse Wurzeln B 5 Der Aufbau einer Zwiebel B 6 Die Stängellose Schlüsselblume hat einen Erdspross. Zusammenfassung Die Wurzeln der Blütenpflanzen dienen der Verankerung und der Aufnahme von Wasser und Mineralstoffen. Die Sprossachse enthält die Leitungsbahnen für den Stofftransport und stützt die Pflanze. Blätter sorgen für die Ernährung der Pflanze. Blüten dienen der Fortpflanzung. Frühblüher haben Speicherorgane. 2 Du kannst eine Küchenzwiebel austreiben lassen. Zum Austreiben braucht sie Licht, Feuchtigkeit und Wärme. Wickle den unteren Teil der Zwiebel in feuchtes Küchenpapier und lege sie an einen hellen Platz. Notiere, wann du die Zwiebel vorbereitet hast und mach ein Foto von ihr. Befeuchte das Küchenpapier regelmäßig. Nach 1–3 Wochen wird sich ein Stängel entwickeln. Schneide die Zwiebel dann vorsichtig durch. Fertige eine Zeichnung an. Was kannst du erkennen? Beschrifte deine Zeichnung. 3 Max gräbt verschiedene Frühblüher aus. Er möchte wissen, welche Speicherorgane sie haben. Anschließend wirft er sie achtlos beiseite. Was meinst du dazu? Notiere, wie richtiges Verhalten aussehen würde. Mach mit B 7 Das Scharbockskraut hat Wurzelknollen (rechts). Alle Blütenpflanzen haben einen gemeinsamen Bauplan ( B 1). Sie bestehen aus den Wurzeln und dem Spross. Zum Spross gehören die Sprossachse, die Laubblätter und die Blüten. Welche Aufgaben erfüllen Wurzeln und Sprossachse? Die Wurzeln verankern eine Pflanze im Boden. Sie nehmen Wasser und darin befindliche Mineralstoffe auf. Man unterscheidet Haupt- und Nebenwurzeln. Im Inneren der Sprossachse (Stängel, Stamm) befinden sich viele feine, nebeneinanderstehende Röhren, die Leitungsbahnen. Durch diese Leitungsbahnen werden Mineralstoffe und Wasser von den Wurzeln in die Blätter geleitet. Die Sprossachse mit ihren Leitungsbahnen gibt der Pflanze Festigkeit. Sie macht es auch möglich, dass sich die Blätter zum Licht ausrichten. Bei krautigen Pflanzen, wie zB einer Tulpe, nennt man die Sprossachse Stängel. Eine verholzte Sprossachse nennt man Stamm. Bäume haben einen Stamm ( B 2). Sträucher, wie zB die Hecken-Rose, besitzen einen kurzen Stamm oder mehrere kurze Stämme ( B 3). Welche Aufgaben erfüllen die Blätter? Die Blätter erfüllen wichtige Aufgaben bei der Ernährung der Pflanze. Tiere und Menschen müssen Nahrung aufnehmen, um an die lebenswichtigen Nährstoffe zu kommen (siehe Seite 16). Pflanzen können ihre Nährstoffe selbst herstellen. Dazu nehmen sie Wasser und Mineralstoffe mithilfe der Wurzeln aus dem Boden auf. Außerdem brauchen sie Kohlenstoffdioxid und Sonnenlicht. Kohlenstoffdioxid nehmen Pflanzen aus der Luft auf. An der Unterseite eines Blattes befinden sich kleine Öffnungen (Poren). Durch diese Poren kann das Kohlenstoffdioxid ins Blattinnere gelangen. In den grünen Blättern befindet sich ein grüner Farbstoff. Man nennt diesen Farbstoff Blattgrün oder Chlorophyll. Mithilfe des Blattgrüns können Pflanzen aus Wasser, Mineralstoffen und Kohlenstoffdioxid Traubenzucker aufbauen. Sie brauchen dazu nur das Sonnenlicht als Energiespender. Diesen Vorgang bezeichnet man als Fotosynthese. Bei der Fotosynthese entsteht auch Sauerstoff, den wir für unsere Atmung brauchen. Den Sauerstoff geben die Pflanzen durch die Blattporen ab. Je mehr Blätter eine Pflanze hat, umso mehr Sauerstoff kann sie abgeben. Deshalb sind Bäume wichtig für Menschen und Tiere. Welche Aufgaben erfüllt die Blüte? Die Blüte dient der Fortpflanzung der Pflanze. Aus ihr entwickeln sich Früchte und Samen, die der Vermehrung dienen (siehe Seiten 112–113). Blüten, die von Insekten bestäubt werden, sind auffällig gestaltet (siehe Seiten 110–111). Sie sind bunt und viele von ihnen duften auch. Ihre Form und Farbe sind an unterschiedliche Insekten angepasst. Blüten, die durch den Wind bestäubt werden, sind unauffälliger. Die männlichen Blüten erzeugen sehr viel Pollen (siehe Seite 108). Sprossachse Wurzel Zwiebel Laubblatt Blüte B 1 Der Aufbau der Blütenpflanzen am Beispiel einer Tulpe B 2 Bäume haben einen Stamm. B 3 Die Hecken-Rose ist ein Strauch. 1 Gib etwas Wasser in ein niedriges Glas und färbe es mit Tinte ein. Kürze eine Schnittblume mit weißer Blüte (zB Rose, Tulpe, Nelke) auf etwa 10 cm Länge. Stell die Blume in das Glas. Was kannst du nach 2 Stunden beobachten? Wie sieht die Blume nach einem Tag aus? Notiere deine Beobachtungen. Versuche, eine Erklärung zu finden. Mach mit Bio-Clip 7hf9en Die Themenseiten: Dein Schulbuch für Biologie und Umweltbildung hat vier große Abschnitte. Jeder Abschnitt hat eine unverwechselbare Leitfarbe: Mensch Tiere Pflanzen Ökologie Jede Doppelseite behandelt ein Thema (zB „Das Skelett“). 37 36 Entwicklung der Wirbeltiere Wirbeltiere Arbeitsheftseite 19 Wie haben sich Wirbeltiere entwickelt? Über Millionen von Jahren haben Wirbeltiere immer wieder neue, „praktische“ Körpermerkmale entwickelt. Dadurch konnten sie neue Lebensräume erobern. Jede neu erworbene Verbesserung hat einen Vorteil im Überleben gebracht. So konnten die Tiere zB neue Nahrungsquellen nutzen oder sie waren besser getarnt und daher vor Feinden sicher. Tiere mit vorteilhaften Merkmalen konnten zB länger überleben und hatten mehr Nachkommen. Diese besaßen dieselben Merkmale und waren ebenfalls im Vorteil. Daher haben sich diese Merkmale im Laufe der Zeit durchgesetzt. Fische leben im Wasser Die ersten Wirbeltiere lebten im Wasser. Sie waren die Vorfahren der heutigen Fische, aber in weiterer Folge auch aller Lurche, Kriechtiere, Vögel und Säugetiere. Fische sind perfekt an das Leben im Lebensraum Wasser angepasst. Fische leben im Salzwasser (Meer) und im Süßwasser (zB Flüsse, Bäche und Seen). Sie atmen mit Kiemen. Die Körpertemperatur der Fische wechselt mit der Wassertemperatur. Das bezeichnet man als wechselwarm. Mit ihren Flossen können sich Fische in alle Richtungen bewegen. Ihre Haut ist mit Schuppen bedeckt und durch eine Schleimschicht geschützt. Die Schleimschicht macht die Fische schlüpfrig und erleichtert die Bewegung im Wasser. Die Weibchen legen ihre Eier mit weicher Hülle im Wasser ab. Die Männchen geben ihre Spermien dazu und befruchten die Eier (äußere Besamung). In den Eiern entwickeln sich die Jungfische ( B 1). Lurche erobern das Land Nach und nach eroberten Lurche das Land. Sie entwickelten Gliedmaßen, mit denen sie hüpfen, kriechen, laufen oder klettern können. Ihre dünne Haut ist mit einer Schleimschicht vor dem Austrocknen geschützt. Sie können sogar über die Haut atmen. Wie die Fische sind die Lurche wechselwarm. Ihre Körpertemperatur ist von der Umgebungstemperatur abhängig. Für die Fortpflanzung benötigen fast alle Lurche Wasser. Bei den Fröschen findet eine äußere Besamung statt. Die Männchen sitzen auf dem Rücken der Weibchen. Sie befruchten die Eier mit weicher Hülle, während sie abgelegt werden ( B 2). Die Weibchen legen ihre Eier in Schnüren oder in Klumpen ins Wasser ab ( B 3). Aus den Eiern schlüpfen Jungtiere, die mit Kiemen atmen. Sie leben im Wasser und machen eine komplizierte Verwandlung durch ( B 4). Erwachsene Lurche können sich an Land bewegen. Im Unterschied zu den Jungtieren atmen sie – mit einer Lunge und der Haut. Der Lebensraum der Lurche ist gefährdet. Sie brauchen Feuchtgebiete wie zB kleine Teiche oder geschützte Ufergebiete. Diese werden vom Menschen trockengelegt oder verändert. B 1 In den Fischeiern entwickeln sich die Jungfische. B 2 Teichfrösche bei der Paarung B 3 Frösche legen ihre Eier in Klumpen ab. B 4 Die Jungtiere der Lurche leben im Wasser. Kriechtiere leben an Land Kriechtiere leben an Land und atmen daher mit einer Lunge. Mit ihren vier Beinen bewegen sie sich meist kriechend fort. Schlangen und manche Eidechsen bilden eine Ausnahme. Sie haben keine Beine und bewegen sich daher schlängelnd. Manche Schlangen sind aber gute Schwimmer. Die Haut der Kriechtiere ist durch Schuppen geschützt. Wie die Fische und Lurche sind Kriechtiere wechselwarm. Sie wärmen sich auf Mauern oder Steinen in der Sonne. In der Nacht oder wenn es kälter ist, bewegen sie sich wenig. Kriechtiere haben eine innere Besamung. Ihre Eier werden an Land in Erde, Sand oder unter Blätter gelegt, um sie vor Kälte und Fressfeinden zu schützen (Brutfürsorge). Die Eier haben eine ledrige Hülle, die sie vor dem Austrocknen schützt ( B 5). Das Bebrüten der Eier übernimmt die Wärme der Sonne. Viele Kriechtiere sind vom Aussterben bedroht, da ihre Lebensräume verloren gehen. Dazu zählen natürliche Wiesen, die der Mensch nur wenig verändert. Dort gibt es zahlreiche Insekten. Sie sind Nahrung für Kriechtiere. Auch Steinmauern und Steinhaufen sind Lebensräume für Eidechsen und Schlangen. Vögel erobern die Luft Vögel haben einen weiteren Lebensraum erobert, nämlich die Luft. Sie können aber auch an Land und im Wasser leben. Ihre Haut ist mit Federn bedeckt. Ihre vorderen Gliedmaßen sind zu Flügeln umgebildet. Ihre Knochen sind besonders leicht. Sie atmen mit einer Lunge. Im Gegensatz zu Fischen, Lurchen und Kriechtieren halten Vögel ihre Körpertemperatur gleichmäßig warm. Sie sind gleichwarm. Vögel legen Eier mit einer harten Schale aus Kalk ( B 6). Sie betreiben Brutpflege. Das bedeutet, dass sie die Eier bewachen und wärmen und sich später um die Jungtiere kümmern. Säugetiere bewohnen viele Lebensräume Säugetiere können an Land, im Wasser und in der Luft leben. Sie haben ihre Körperform und ihre Gliedmaßen (Arme und Beine oder Flossen oder Flügeln) an die jeweiligen Lebensräume angepasst. Die Haut der meisten Säugetiere ist mit Haaren (Fell) bedeckt. Wie die Vögel sind Säugetiere gleichwarm. Sie atmen auch mit einer Lunge. Säugetiere legen keine Eier. Die Jungtiere entwickeln sich im Bauch der Mutter und werden dann geboren ( B 7). Säugetiere sind also lebend gebärend. Wie Vögel kümmern sie sich um ihre Jungtiere. Diese werden mit Muttermilch gefüttert (gesäugt, B 8). B 5 Kriechtiereier haben eine ledrige Hülle. B 6 Vogeleier haben eine Kalkschale. Zusammenfassung Wirbeltiere haben sich über Millionen von Jahren entwickelt. Fische leben nur im Wasser. Lurche leben an Land, für die Fortpflanzung benötigen sie das Wasser. Kriechtiere leben an Land, Vögel haben den Lebensraum Luft erobert. Säugetiere bewohnen viele Lebensräume. 1 Vergleiche Fische, Lurche, Kriechtiere, Vögel und Säugetiere miteinander. Fertige dazu eine Tabelle an. Vergleiche Lebensraum, Art der Gliedmaßen, Haut, Atmungsorgane, Fortpflanzung und Körpertemperatur. Mach mit B 7 Die Jungtiere von Säugetieren entwickeln sich im Bauch der Mutter. B 8 Nach der Geburt werden die Jungen von der Mutter gesäugt. 11 10 Das Skelett Mensch Arbeitsheftseite 7 Welche Knochenarten gibt es? Am Skelett fallen dir bestimmt unterschiedliche Knochenarten auf. Der Oberschenkelknochen – unser längster Knochen – ist ein Röhrenknochen. Röhrenknochen haben in ihrem Inneren einen Hohlraum, die Markhöhle ( B 2). Diese ist mit dem sogenannten Knochenmark gefüllt. Der Schädel besteht aus Plattenknochen. Du erkennst am Skelett auch die kurzen Knochen zB der Hand-und Fußwurzel. Wie sind Knochen miteinander verbunden? Knochen können fest oder beweglich miteinander verbunden sein. Feste Knochenverbindungen sind zB die Nähte des Schädels oder die fast unsichtbaren Verwachsungen der Beckenknochen. Damit du deinen Körper bewegen kannst, sind bewegliche Verbindungen zwischen den Knochen notwendig. Diese beweglichen Verbindungen nennt man Gelenke. Mehr über die Gelenke erfährst du auf Seite 12. Schulterblatt Brustbein Rippen Wirbelsäule Becken Oberschenkelknochen Kniescheibe Schienbein Wadenbein Elle Speiche Oberarmknochen Schlüsselbein Schädel Fingerknochen Mittelhandknochen Handwurzelknochen Fußwurzelknochen Mittelfußknochen Zehenknochen B 3 Das Skelett des Menschen Zusammenfassung Das Skelett gibt dem Körper Halt und Form und ermöglicht die Bewegung. Es besteht aus harten Knochen und elastischen Knorpeln. Es hat mehrere Abschnitte: Schädel, Wirbelsäule, Brustkorb, Schultergürtel, Armskelett, Becken und Beinskelett. Knochen sind fest (durch zB Nähte) oder beweglich (durch Gelenke) miteinander verbunden. 1 Ertaste die Knochen deiner Hand. Lege sie auf ein Stück Papier. Ziehe die Umrisse nach. Zeichne die Finger-, Mittelhand- und Handwurzelknochen ein. Vergleiche mit dem Schulskelett. 2 Überlege dir, aus welchen Materialien du ein Modell einer Wirbelsäule bauen könntest. Beachte die Beweglichkeit. Fertige eine Skizze an. Gibt es Eigenschaften der Wirbelsäule, die du mit deinem Modell nicht darstellen kannst? Notiere. Mach mit Welche Aufgabe hat das Skelett? Das Skelett gibt deinem Körper Halt ( B 3). Es gibt ihm Form und ermöglicht dir die Bewegung. Das Skelett schützt außerdem die inneren Organe (zB Herz, Lunge …). Woraus besteht das Skelett? Das Skelett besteht aus etwa 200 Knochen. Obwohl Knochen sehr hart sind, können sie brechen. Neben den Knochen gibt es die elastisch zusammendrückbaren Knorpel. Sie bilden zB die Bandscheiben und stützen deine Ohrmuscheln und Nasenspitze. Welche Abschnitte hat das Skelett? Der Schädel schützt das Gehirn und die Sinnesorgane des Kopfes wie zB Auge und Ohr. Er besteht aus vielen, fest miteinander verbundenen Knochen. Der Unterkieferknochen ist der einzige Knochen des Schädels, den du bewegen kannst. Die Wirbelsäule besteht aus Einzelknochen, den Wirbeln ( B 1). Zwischen den Wirbeln liegen elastische Knorpel, die Bandscheiben. Weil sich die Bandscheiben verformen können, ist die Wirbelsäule beweglich. Die Bandscheiben verhindern außerdem, dass die Wirbel aneinander reiben. Im Inneren der Wirbelsäule verläuft das „Hauptkabel“ der Nerven, das Rückenmark. Die Wirbelsäule ist doppelt S förmig gekrümmt, also wie zwei übereinanderliegende S. Durch diese Form kann sie gemeinsam mit den Bandscheiben den Körper stützen und Stöße gut abfedern. Der Brustkorb besteht aus zwölf Brustwirbeln, zwölf Rippenpaaren und dem Brustbein ( B 3). Er schützt zum Beispiel Herz und Lunge. Durch seinen Aufbau bleibt er trotzdem beweglich. Alle Rippenpaare sind mit der Wirbelsäule verbunden. Die oberen zehn Rippenpaare sind außerdem beweglich mit dem Brustbein verbunden. Dadurch kann sich die Lunge beim Einatmen ausdehnen. Durch den Schultergürtel (Schlüsselbein und Schulterblatt) ist das Armskelett mit dem übrigen Skelett verbunden. Das Armskelett besteht aus dem Oberarmknochen, den beiden Knochen des Unterarms (Elle und Speiche) und dem Handskelett (Handwurzel-, Mittelhand- und Fingerknochen). Die Knochen des Beckens sind miteinander verwachsen. Aufgrund der Form schützt und hält das Becken die inneren Organe ( B 3). Außerdem verbindet es das Beinskelett mit der Wirbelsäule. Das Beinskelett besteht aus dem Oberschenkelknochen, der Kniescheibe, den beiden Knochen des Unterschenkels (Schien- und Wadenbein) und dem Fußskelett (Fußwurzel-, Mittelfuß- und Zehenknochen). 7 Halswirbel 12 Brustwirbel 5 Lendenwirbel Bandscheibe 5 verwachsene Kreuzbeinwirbel 4–5 verwachsene Steißbeinwirbel B 1 Die Wirbelsäule Markhöhle mit Knochenmark Blutgefäße Knochenrinde Knochenbälkchen Knochenhaut B 2 Der Röhrenknochen Die Zusammenfassung zeigt dir das Wichtigste auf einen Blick. Hier findest du Aufgaben zum Erarbeiten, Wiederholen und Festigen des Lernstoffes sowie Versuche und Aufgaben zum Bewerten und Beurteilen von Sachverhalten. Mach mit Dieses Kästchen liefert dir interessante Zusatzinformationen. Weißt du … In diesem Kästchen findest du Anleitungen zur Heranführung an wissenschaftliche Arbeitsweisen. Methode Erste Hilfe ist wichtig! Daher liefert dir dieses Kästchen Hinweise und Ratschläge zur Ersten Hilfe. Erste Hilfe In den verschiedenen Kästchen findest du Aufgaben und zusätzliche Informationen. 2 Wie arbeite ich mit diesem Buch? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Skelettvergleich 1 Der Schimpanse und der Gorilla sind nahe Verwandte des Menschen. Im Laufe der Entwicklung passt sich der Körperbau an die jeweilige Lebensweise an. Vergleiche die drei Skelette. Notiere Ähnlichkeiten und Unterschiede und mögliche Gründe. Kopf: Schulterblätter: Arme: Hände: Beine: Füße: 2 Welcher der beiden Affen ist deiner Meinung nach näher mit dem Menschen verwandt? Begründe deine Vermutung. Schimpanse Gorilla Mensch 1 Mehrere Organe arbeiten in zusammen. 2 Notiere die Aufgaben des Skeletts. 3 Notiere den Namen der beweglichen Knochenverbindungen. 4 Welche Arten von Muskeln kennst du und wie kannst du sie aufgrund ihrer Arbeitsweise unterscheiden? 5 Die Aufgabe des Verdauungssystems besteht in der , Zerlegung und Verarbeitung der . Unser Körper setzt die Bestandteile der Nahrung neu zusammen. Sie werden in körpereigene Stoffe oder in umgewandelt. Abfallstoffe werden vom Körper . 6 Notiere stichwortartig die Abschnitte des Verdauungssystems und ihre Aufgaben. 7 Jeder Satz enthält genau einen falschen Begriff. Streiche ihn durch und notiere den richtigen Begriff. In den Eierstöcken der Frau reifen Spermien heran. Bei der Monatsblutung verschmelzen Spermium und Eizelle. Ein Tampon verhindert eine Schwangerschaft beim Geschlechtsverkehr. Das Neugeborene trinkt Fruchtwasser aus der Brust der Mutter. 33 32 Zum Thema Das kann ich! Mensch Mit dieser Seite kannst du den Lernstoff des Kapitels wiederholen. Hier findest du oft weitere Informationen und dazu passende Aufgaben. BioTOP-Codes – genaue Verweise auf digitales Zusatzmaterial Die Aufgaben: Alle Aufgaben in diesem Buch sind mit Zeichen markiert. Damit weißt du auf einen Blick, um welche Aufgabenart es sich handelt. Wenn du die Aufgaben löst, kannst du selbst überprüfen, was du gut beherrschst und wobei du dir noch schwertust. Untersuchungen, Versuche und aktive Aufgaben sind mit dem Lupensymbol gekennzeichnet. Aufgaben mit diesem Zeichen helfen dir, dein Fachwissen zu festigen und zu erweitern. Bei diesen Aufgaben kannst du Zusammenhänge herstellen, Erklärungen finden und die Ergebnisse deiner Untersuchungen und Versuche darstellen. Diese Aufgaben fordern dich auf, dir eine fachlich begründete Meinung zu unterschiedlichen Themen zu bilden, diese auszudrücken und entsprechende Empfehlungen zu verfassen. Das kann ich! und Zum Thema: Diese Seiten findest du immer am Ende eines Kapitels. Android iOS QuickMedia App 1. Scanne den QR-Code und lade die App auf dein Smartphone oder dein Tablet. 2. Scanne deinen Buchumschlag oder wähle dein Schulbuch in der AppMedienliste aus. 3. Scanne eine mit gekennzeichnete Buchseite oder wähle zB ein Video aus der App-Medienliste aus. 4. Spiele das Video ab. • zahlreiche Arbeitsblätter • Bio-Clips • Rundum-Blicke www.oebv.at 1. Webseite aufrufen Im Schulbuch eingedruckter BioTOP-Code 2. Gib den Code im Suchfeld ein. Zusatzmaterial bk34h5 Online-Code/Fach/ISBN kostenloses Zusatzmaterial 3 Zu diesem Buch Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Was ist Leben? 6 Methode: Texte lesen 6 Mensch Der Mensch ist ein Lebewesen 8 Methode: Mindmap 8 Das Skelett 10 Bewegung durch Gelenke und Muskeln 12 Gesunde Körperhaltung 14 Methode: Internetrecherche 15 Die Ernährung 16 Das Verdauungssystem 18 Zahnpflege 20 Die Pubertät 22 Rollenbilder und Sexualität 24 Die Geschlechtsorgane 26 Die Fortpflanzung 28 Schwangerschaft und Geburt 30 Das kann ich! 32 Zum Thema: Skelettvergleich 33 Wirbeltiere Vielfalt der Wirbeltiere 34 Methode: Lebewesen ordnen 35 Entwicklung der Wirbeltiere 36 Das kann ich! 38 Zum Thema: Gefährdete Wirbeltiere 39 Säugetiere Entwicklung und Merkmale der Säugetiere 40 Die Hauskatze ist ein Raubtier 42 Verwandte der Hauskatze 44 Methode: Plakat 45 Auch der Haushund ist ein Raubtier 46 Verwandte des Haushundes 48 Insektenfresser 50 Nagetiere 52 Hasentiere 54 Paarhufer 56 Unpaarhufer 58 Tierschutz 60 Methode: Interview 61 Das kann ich! 62 Zum Thema: Gebisse im Vergleich 63 4 Inhalt Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Vögel Entwicklung und Merkmale der Vögel 64 Vom Ei zum Kücken 66 Hühnervögel 68 Entenvögel 70 Singvögel 72 Spechte 74 Methode: Naturbeobachtung 75 Greifvögel und Eulen 76 Das kann ich! 78 Zum Thema: Anpassungen der Vögel 79 Kriechtiere Entwicklung und Merkmale der Kriechtiere 80 Eidechsen 82 Schlangen 84 Das kann ich! 86 Zum Thema: Die Wiesenotter 87 Lurche Entwicklung und Merkmale der Lurche 88 Froschlurche 90 Schwanzlurche 92 Das kann ich! 94 Zum Thema: Lurche im Vergleich 95 Fische Entwicklung und Merkmale der Fische 96 Weitere Anpassungen der Fische an ihren Lebensraum 98 Heimische Fische 100 Methode: Präsentation 101 Das kann ich! 102 Zum Thema: Fische im Aquarium 103 Pflanzen Der Aufbau der Blütenpflanzen 104 Die Ordnung der Blütenpflanzen 106 Der Aufbau der Blüte 108 Bestäubung – Befruchtung 110 Die Keimung 112 Methode: Beobachtungsprotokoll 113 Das kann ich! 114 Zum Thema: Keimversuche 115 Ökologie Die Grundlagen des Zusammenlebens 116 Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem 118 Artenvielfalt in Österreich 120 Methode: Fotoprotokoll 121 Der Mensch beeinflusst Lebensräume 122 Der Mensch kann die Natur schützen 124 Das kann ich! 126 Zum Thema: Untersuchung eines Biotops 127 Register 128 5 Inhalt Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
In der Natur zeigt sich das Leben in vielfältiger Weise. Wenn du dich zum Beispiel in einem Wald umsiehst, kannst du unterschiedliche Tiere, Pflanzen und Pilze entdecken ( B 1). Sie alle sind Lebewesen. Woran erkennt man ein Lebewesen? Ein Lebewesen kann wachsen. Es wird größer und schwerer ( B 2). Ein Lebewesen kann sich fortpflanzen, also Nachkommen erzeugen ( B 3). Ein Lebewesen kann seine Umgebung wahrnehmen und reagieren ( B 4). Das bedeutet, dass es handeln oder etwas machen kann. Ein Lebewesen hat einen Stoffwechsel. Dabei werden Stoffe in seinem Körper auf-, um- oder abgebaut. Ein Teil dieser Stoffe liefert dem Körper Energie. Dafür brauchen Menschen und Tiere Nahrung. Viele Lebewesen, zB Tiere, können sich auch bewegen ( B 5). B 1 Im Lebensraum Wald kann man mit etwas Glück und Geduld unterschiedliche Tiere, Pflanzen und Pilze entdecken. 1 Betrachte B 1. Wie viele Tiere kannst du entdecken? Wie heißen sie? 2 Lies den Text auf diesen beiden Seiten genau durch. Fasse ihn wie in der Methode beschrieben zusammen. 3 Ein Auto bewegt sich. Eine Herdplatte wird warm, wenn du sie aufdrehst. Warum sind diese Dinge keine Lebewesen? Begründe das. Mach mit Manchmal ist es gar nicht so einfach, Texte zu verstehen. Diese Tipps sollen dich dabei unterstützen. • Überfliege zuerst den Text. So bekommst du einen Überblick über den Inhalt. • Lies den Text nochmals genau und langsam durch. Unterstreiche dir unbekannte Wörter und Begriffe. Finde ihre Bedeutung heraus. Verwende dafür ein Wörterbuch, ein Lexikon oder das Internet (siehe Seite 15). • Unterstreiche mit einer anderen Farbe wichtige Begriffe oder Satzteile. • Notiere die unterstrichenen Begriffe. Finde für jeden Abschnitt eine Überschrift. Dadurch gliederst du den Text. • Fasse jeden Abschnitt mit eigenen Worten zusammen. Verwende dafür nur deine Notizen. • Überprüfe nun, ob du den Text richtig verstanden und zusammengefasst hast. Stelle dazu Fragen an den Text (Was? Wo? Wann? Wie? Warum?). Wenn du nicht alle Fragen beantworten kannst, lies den Text im Buch noch einmal aufmerksam durch. Methode Texte lesen Arbeitsheftseite 3 Rundum-Blick bk34h5 Zusatzmaterial bj4t5s 6 Was ist Leben? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Was ist ein Lebensraum? Die Umgebung, in der Lebewesen leben, ist ihr Lebensraum. Lebensräume können sehr unterschiedlich aussehen. Im Lebensraum Wald stehen Bäume. Weil die Bäume hoch sind, ist der Wald schattig. Am Boden wachsen Pflanzen, die nicht viel Sonne brauchen. Mäuse verstecken sich darunter. Ein Reh frisst junge Blätter. Wildschweine graben an feuchten Stellen Wurzeln aus. Neben einem kleinen Teich sitzt im hohen Gras versteckt ein Frosch. Ein Graureiher hält Ausschau nach Beute. Er frisst Frösche und Fische. Ein Specht klopft Löcher in die Rinde und sucht nach Insekten – hier ist er sicher vor dem Fuchs. Der Fuchs sucht Nahrung. Er frisst zum Beispiel Regenwürmer oder Mäuse, aber auch tote Tiere. Alle Pflanzen und Tiere eines Lebensraums sind miteinander verbunden. Die Pflanzen sind Nahrung für viele Tiere. Diese Tiere werden von anderen Tieren gefressen. Der Kot der Tiere ist Dünger für die Pflanzen. Auch die Temperatur, das Sonnenlicht, der Wind, das Wasser und der Boden haben einen Einfluss auf den Lebensraum. Womit beschäftigt sich die Biologie? Biologie heißt wörtlich übersetzt Lehre vom Leben. Sie beschäftigt sich mit Lebewesen und den Vorgängen des Lebens. Die Biologie beschreibt die Natur. Sie erklärt die Zusammenhänge des Lebens von Pflanzen, Pilzen, Tieren und Menschen. Die Biologie beschreibt auch die Einflüsse des Menschen auf die Umwelt und die verschiedenen Lebensräume. Wie arbeiten Forscherinnen und Forscher? Forscherinnen und Forscher entdecken gerne und gehen gezielt einer bestimmten Frage nach. Dazu müssen sie genau planen und beobachten. Sie untersuchen zB Lebewesen. Sie führen Versuche durch, wenn sie etwas genauer wissen wollen. Sie schreiben Beobachtungen auf. Sie fertigen auch Zeichnungen, Fotos oder Filme an. Alle Erkenntnisse werden verglichen und die Ergebnisse ausgewertet. Anschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und in zB Zeitschriften veröffentlicht. So ist das Wissen für viele Menschen zugänglich und kann sich verbreiten. B 2 Lebewesen können wachsen. B 3 Lebewesen können sich fortpflanzen. B 4 Lebewesen nehmen ihre Umgebung wahr und reagieren darauf. B 5 Viele Lebewesen können sich bewegen. Zusammenfassung Lebewesen wachsen, pflanzen sich fort, reagieren auf die Umgebung, haben einen Stoffwechsel und können sich bewegen. In einem Lebensraum gibt es verschiedene Pflanzen und Tiere. Tiere ernähren sich von Pflanzen oder anderen Tieren. Ihr Kot ist Dünger für die Pflanzen. Die Biologie erforscht die Natur und den Einfluss des Menschen. Damit du im Unterricht alles verstehst, sollst du gut zuhören und aufpassen. Wenn du etwas nicht verstehst, frage deine Lehrerin oder deinen Lehrer. Um dir die besprochenen Dinge zu merken, musst du sie öfters wiederholen. Dein Buch oder eine Mitschrift können dir helfen. Weißt du … 7 Leben Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
8 Der Mensch ist ein Lebewesen Arbeitsheftseite 6 Die meisten Lebewesen haben sich lange vor dem Menschen auf der Erde entwickelt. Tiere gibt es schon seit 540 Millionen Jahren. Sie haben sich ihrem Lebensraum angepasst und schrittweise neue Lebensräume erobert. Den Menschen, so wie wir ihn heute kennen, gibt es erst seit 315 000 Jahren. Was ist besonders am Menschen? Der Mensch zeigt alle Merkmale des Lebens (siehe Seite 6). Er wird größer und schwerer – er wächst. Dafür braucht er Nahrung, die durch den Stoffwechsel umgewandelt wird. Der Mensch kann sich fortpflanzen. Er nimmt seine Umwelt wahr und reagiert auf sie. Zahlreiche Muskeln ermöglichen die Bewegung. Drei Eigenschaften des Menschen unterscheiden ihn von vielen anderen Lebewesen: Durch den aufrechten Gang sind die Hände frei. Sie können auf verschiedene Weise genutzt werden. Der Daumen kann den anderen Fingern gegenübergestellt werden. So kann der Mensch greifen oder Werkzeuge halten und verwenden. Das Gehirn ist sehr groß. Menschen verfügen über Intelligenz und können sich etwas vorstellen. Im Laufe der Zeit hat sich die Sprache entwickelt. Menschen können dadurch verschiedene Informationen weitergeben. Durch die Schrift bleiben diese Informationen über hunderte von Jahren erhalten. Somit steht dem Menschen viel Wissen zur Verfügung. Wie ist dein Körper aufgebaut? An deinem Körper kannst du drei große Abschnitte erkennen ( B 1): den Kopf, den Rumpf und die Gliedmaßen. Mit dem Begriff Gliedmaßen bezeichnet man die Arme und die Beine. Im Laufe des Jahres wirst du noch weitere Lebewesen kennen lernen. Du wirst beim Vergleichen Gemeinsamkeiten, aber auch Unterschiede erkennen. Rumpf Kopf Gliedmaßen B 1 Der Körperbau des Menschen Eine Mindmap kann dir dabei helfen, ein Thema übersichtlich darzustellen. So kannst du Zusammenhänge auf einen Blick erkennen. Befolge dazu folgende Schritte: • Schreibe das Thema der Mindmap groß in die Mitte einer Heftseite (zB Merkmale des Lebens). Umrande es anschließend. • Überlege dir, welche Hauptthemen zu deinem Thema passen (zB Wachstum, Bewegung). Zeichne für ein Hauptthema eine Linie von der Mitte weg. Verwende für jedes Hauptthema eine eigene Farbe. Schreibe das Hauptthema in Großbuchstaben auf diese Linie. Vielleicht hilft dir ein Bild, das Hauptthema schneller zu erfassen. • Überlege dir, was noch zu deinem Hauptthema passt. Zeichne von den Hauptthemen weggehend Linien für die Unterthemen ein (zB Muskeln). Schreibe immer ein Unterthema ans Ende einer Linie. Auch hier kann dir ein Bild helfen, das Unterthema besser zu erfassen. Methode Mindmap WACHSTUM schwerer größer STOFFWECHSEL Nahrung FORTPFLANZUNG WAHRNEHMUNG UND REAKTION BEWEGUNG Muskeln Merkmale des Lebens Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
9 Mensch Was sind Organe? Organe sind Teile deines Körpers, die ganz bestimmte Aufgaben erfüllen. Organe sind zum Beispiel das Herz ( B 2), die Augen, die Haut ( B 3), der Magen, die Lunge ( B 4) oder das Gehirn. Oft arbeiten mehrere Organe zusammen. Sie bilden ein Organsystem, zum Beispiel das Atmungssystem ( B 4). Damit der Körper richtig funktioniert, müssen alle Organsysteme zusammenarbeiten. Man bezeichnet den Körper daher als Organismus. Welche Organsysteme befinden sich im Körper? Das Skelett ist die Stütze des Körpers. Die Muskeln ermöglichen die Bewegung des Skeletts. Skelett und Muskeln zusammen bezeichnet man als Stütz- und Bewegungssystem. Für die Aufnahme und Zerlegung der Nahrung brauchen wir das Verdauungssystem. Das Atmungssystem bringt Sauerstoff ins Blut und entfernt Kohlenstoffdioxid aus dem Körper ( B 4). Das Kreislaufsystem verteilt die im Körper benötigten Stoffe mit dem Blut. Das Organ Herz ( B 2) ist Teil dieses Organsystems. Das Ausscheidungssystem reinigt das Blut und damit den Körper von Abfallstoffen. Das Nervensystem steuert den gesamten Körper. Von den Sinnesorganen (Augen, Ohren, Nase, Zunge und Haut) werden Informationen über Nerven an das Gehirn gesendet. Die Geschlechtsorgane ermöglichen die Fortpflanzung. B 2 Das Herz ist ein Organ. B 3 Die Haut schützt den Körper. Sie ist das größte Sinnesorgan. 1 Erstelle eine Mindmap zum menschlichen Körper. 2 Überlege dir einen Körperteil. Deine Sitznachbarin oder dein Sitznachbar stellt dir Fragen, die du nur mit Ja oder Nein beantworten darfst. Wie viele Fragen braucht sie oder er, um den Körperteil herauszufinden? Wechselt anschließend die Rollen. 3 Gestalte eine Zeichnung des menschlichen Körpers. Beschrifte die Körperteile. Mach mit Zusammenfassung Der Mensch zeigt alle Merkmale des Lebens. Der Körper besteht aus drei großen Abschnitten: Kopf, Rumpf und Gliedmaßen. Organe erfüllen bestimmte Aufgaben im Körper. In einem Organsystem arbeiten mehrere Organe zusammen. Der menschliche Organismus kann nur arbeiten, wenn alle Organsysteme gut funktionieren. Nasenhöhle Luftröhre Mundhöhle Lunge B 4 Das Atmungssystem ist ein Organsystem. Es besteht aus mehreren Organen. Eines davon ist die Lunge, in der Sauerstoff in den Körper aufgenommen und Kohlenstoffdioxid abgegeben wird. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
10 Das Skelett Arbeitsheftseite 7 Welche Aufgabe hat das Skelett? Das Skelett gibt deinem Körper Halt ( B 3). Es gibt ihm Form und ermöglicht dir die Bewegung. Das Skelett schützt außerdem die inneren Organe (zB Herz, Lunge …). Woraus besteht das Skelett? Das Skelett besteht aus etwa 200 Knochen. Obwohl Knochen sehr hart sind, können sie brechen. Neben den Knochen gibt es die elastisch zusammendrückbaren Knorpel. Sie bilden zB die Bandscheiben und stützen deine Ohrmuscheln und Nasenspitze. Welche Abschnitte hat das Skelett? Der Schädel schützt das Gehirn und die Sinnesorgane des Kopfes wie zB Auge und Ohr. Er besteht aus fest miteinander verbundenen Knochen. Der Unterkieferknochen ist der einzige Knochen des Schädels, den du bewegen kannst. Die Wirbelsäule besteht aus Einzelknochen, den Wirbeln ( B 1). Zwischen den Wirbeln liegen elastische Knorpel, die Bandscheiben. Weil sich die Bandscheiben verformen können, ist die Wirbelsäule beweglich. Die Bandscheiben verhindern außerdem, dass die Wirbel aneinander reiben. Im Inneren der Wirbelsäule verläuft das „Hauptkabel“ der Nerven, das Rückenmark. Die Wirbelsäule ist doppelt S-förmig gekrümmt, also wie zwei übereinanderliegende S. Durch diese Form kann sie gemeinsam mit den Bandscheiben den Körper stützen und Stöße gut abfedern. Der Brustkorb besteht aus zwölf Brustwirbeln, zwölf Rippenpaaren und dem Brustbein ( B 3). Er schützt zum Beispiel Herz und Lunge. Durch seinen Aufbau bleibt er trotzdem beweglich. Alle Rippenpaare sind mit der Wirbelsäule verbunden. Die oberen zehn Rippenpaare sind außerdem beweglich mit dem Brustbein verbunden. Dadurch kann sich die Lunge zum Einatmen ausdehnen. Durch den Schultergürtel (Schlüsselbein und Schulterblatt) ist das Armskelett mit dem übrigen Skelett verbunden. Das Armskelett besteht aus dem Oberarmknochen, den beiden Knochen des Unterarms (Elle und Speiche) und dem Handskelett (Handwurzel-, Mittelhand- und Fingerknochen). Die Knochen des Beckens sind miteinander verwachsen. Aufgrund der Form schützt und hält das Becken die inneren Organe ( B 3). Außerdem verbindet es das Beinskelett mit der Wirbelsäule. Das Beinskelett besteht aus dem Oberschenkelknochen, der Kniescheibe, den beiden Knochen des Unterschenkels (Schien- und Wadenbein) und dem Fußskelett (Fußwurzel-, Mittelfuß- und Zehenknochen). 7 Halswirbel 12 Brustwirbel 5 Lendenwirbel Bandscheibe 5 verwachsene Kreuzbeinwirbel 4–5 verwachsene Steißbeinwirbel B 1 Die Wirbelsäule Markhöhle mit Knochenmark Blutgefäße Knochenrinde Knochenbälkchen Knochenhaut B 2 Der Röhrenknochen Zusatzmaterial bk4f5n Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
11 Mensch Welche Knochenarten gibt es? Der Oberschenkelknochen – unser längster Knochen – ist ein Röhrenknochen. Röhrenknochen haben in ihrem Inneren einen Hohlraum, die Markhöhle ( B 2). Diese ist mit dem sogenannten Knochenmark gefüllt. Die Röhrenform spart Gewicht, ist aber dennoch fest. Der Schädel besteht aus Plattenknochen. Du erkennst am Skelett auch die kurzen Knochen zB der Hand- und Fußwurzel. Wie sind Knochen miteinander verbunden? Knochen können fest oder beweglich miteinander verbunden sein. Feste Knochenverbindungen sind zB die Nähte des Schädels oder die fast unsichtbaren Verwachsungen der Beckenknochen. Damit du deinen Körper bewegen kannst, sind bewegliche Verbindungen zwischen den Knochen notwendig. Diese beweglichen Verbindungen nennt man Gelenke (siehe Seite 12). Schulterblatt Brustbein Rippen Wirbelsäule Becken Oberschenkelknochen Kniescheibe Schienbein Wadenbein Elle Speiche Oberarmknochen Schlüsselbein Schädel Fingerknochen Mittelhandknochen Handwurzelknochen Fußwurzelknochen Mittelfußknochen Zehenknochen B 3 Das Skelett des Menschen Zusammenfassung Das Skelett gibt dem Körper Halt und Form und ermöglicht die Bewegung. Es besteht aus harten Knochen und elastischen Knorpeln. Es hat mehrere Abschnitte: Schädel, Wirbelsäule, Brustkorb, Schultergürtel, Armskelett, Becken und Beinskelett. Knochen sind fest (durch zB Nähte) oder beweglich (durch Gelenke) miteinander verbunden. 1 Lege deine Hand auf Papier und ziehe die Umrisse nach. Ertaste die Knochen deiner Hand. Zeichne die Finger-, Mittelhand- und Handwurzelknochen ein. Vergleiche mit dem Schulskelett. 2 Überlege dir, aus welchen Materialien du ein Modell einer Wirbelsäule bauen könntest. Beachte die Beweglichkeit. Fertige eine Skizze an. Gibt es Eigenschaften der Wirbelsäule, die du mit deinem Modell nicht darstellen kannst? Notiere. Mach mit Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
12 Bewegung durch Gelenke und Muskeln Arbeitsheftseite 8 Damit du deinen Körper bewegen kannst, brauchst du Gelenke und Muskeln. Wie sind Gelenke aufgebaut? Ein Gelenk ist die bewegliche Verbindung zwischen zwei Knochen. Alle Gelenke bestehen aus der Gelenkspfanne und dem Gelenkskopf ( B 1). Der Gelenksknorpel schützt diese Knochenenden vor Abnutzung. Im Gelenksspalt befindet sich die Gelenksschmiere. Sie wirkt wie ein Schmiermittel und erleichtert die Bewegung der Knochen. Die Gelenkskapsel umgibt schützend das Gelenk. Alle Gelenke haben einen ähnlichen Bauplan. Dennoch gibt es unterschiedliche Gelenksarten ( B 2). Dein Schultergelenk ist zB ein Kugelgelenk. Ein Kugelgelenk hat einen runden Gelenkskopf. Deshalb kannst du deine Arme in viele verschiedene Richtungen bewegen. Ein Scharniergelenk kannst du nur vor und zurück bewegen. Ein Beispiel für ein Scharniergelenk ist dein Ellbogengelenk. Welche Arten von Muskeln gibt es? Man unterscheidet drei Arten von Muskeln: die Skelettmuskeln ( B 4), die Organmuskeln und den Herzmuskel. Skelettmuskeln reagieren schnell Die Skelettmuskeln kannst du mit deinem Willen bewegen. Du entscheidest zB selbst, wann du die Hand hebst oder deine Beine ausstreckst. Man nennt sie daher auch willkürliche Muskeln oder quergestreifte Muskeln. Skelettmuskeln reagieren (handeln) schnell, werden aber auch schnell müde. Sie stützen und bewegen deinen Körper. Muskeln arbeiten, indem sie sich verkürzen. Daher haben die meisten Skelettmuskeln einen Gegenspieler, der sie wieder dehnt. Du kannst das an deinem Oberarm ausprobieren ( B 3). Wenn sich der Beuger in deinem Oberarm verkürzt, dann winkelt sich dein Arm ab. Du kannst spüren, wie der Beuger dicker wird. Gleichzeitig wird der Strecker an der Hinterseite deines Oberarms gedehnt. Gelenkspfanne Gelenkskopf Gelenksspalt mit Gelenksschmiere Gelenksknorpel Gelenkskapsel Knochenhaut B 1 Der Aufbau eines Gelenks B 2 Kugelgelenk (oben) und Scharniergelenk (unten) Strecker Beuger B 3 Beugung und Streckung Verstauchungen (Verletzungen zum Beispiel der Gelenkskapsel), Verrenkungen (Knochenverschiebungen im Gelenk) und Muskelverletzungen sind häufige Sportverletzungen. Es ist wichtig, den verletzten Körperteil ruhigzustellen und die betroffene Stelle zu kühlen. Bei einer Verrenkung darf man das Gelenk nicht bewegen. Nur eine Ärztin oder ein Arzt darf das Gelenk wieder in seine natürliche Lage bringen. Erste Hilfe Zusatzmaterial bk5v79 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
13 Mensch Arbeitet und verkürzt sich der Strecker, streckt sich dein Arm wieder aus. Der Beuger wird gleichzeitig gedehnt. Erst das Zusammenspiel dieser Muskeln ermöglicht die Bewegung. Durch Sport und Training werden die Muskeln gestärkt und ausdauernd gemacht. Übermäßiges oder falsches Training kann aber zu Schäden führen, wie zB zu schmerzhaften Muskelrissen. Organmuskeln arbeiten unermüdlich Die Organmuskeln kannst du nicht willentlich steuern. Man bezeichnet sie daher auch als unwillkürliche Muskeln oder glatte Muskeln. Sie befinden sich zum Beispiel in der Magen- und Darmwand. Sie arbeiten ohne zu ermüden, reagieren aber nur langsam auf Veränderungen. Der Herzmuskel ist besonders Der Herzmuskel arbeitet ohne Pause und ohne zu ermüden. Er reagiert dennoch schnell auf Veränderungen. Er arbeitet unwillkürlich, hat aber einen quergestreiften Aufbau. Zusammenfassung Für Bewegungen müssen Gelenke und Muskeln zusammenarbeiten. Gelenke sind bewegliche Verbindungen zwischen zwei Knochen. Man unterscheidet die Skelettmuskeln, die Organmuskeln und den Herzmuskel. Muskeln werden kürzer, wenn sie arbeiten. Das Zusammenspiel eines Muskels mit seinem Gegenspieler macht Bewegung möglich. 1 Diese Übung hilft dir, deine Schultermuskeln zu kräftigen. Stelle dich aufrecht hin und halte die Arme gerade zur Seite. Nun bewege die Arme in kleinen kreisenden Bewegungen 10-mal nach vorne und 10-mal nach hinten. 2 Beschreibe das Beugen des Armes anhand von B 3 mit eigenen Worten. 3 Handelt es sich beim Kniegelenk um ein Kugel- oder Scharniergelenk? Notiere deine Vermutung. 4 Teste die Bewegungsrichtungen des Kniegelenks und überprüfe deine Vermutung. Halte deine Beobachtung schriftlich fest. Mach mit Beuger (Bizeps) Strecker (Trizeps) Bauchmuskeln Brustmuskel Wadenmuskel Schienbeinmuskel Oberschenkelmuskeln B 4 Wichtige Skelettmuskeln des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
14 Gesunde Körperhaltung Arbeitsheftseite 9 In deinem Alter spürst du wahrscheinlich noch keine Auswirkungen falscher Körperhaltung. Doch mit steigendem Alter können Fehlhaltungen des Körpers zu einem Problem werden. Durch einseitige Belastung, zB beim falschen Tragen deiner Schultasche, schädigst du deine Gelenke und das gesamte Bewegungssystem dauerhaft. Übergewicht oder falsche Ernährung führen auch zu Schädigungen. Wie sitzt du richtig? Achte darauf, dass Tisch und Sessel die richtige Höhe haben. Der ganze Fuß sollte am Boden stehen. Der Tisch sollte so hoch sein, dass du nicht nach vorne gebeugt sitzt ( B 1). Stelle deine Beine etwa hüftbreit auseinander. Achte darauf, dass dein Becken leicht nach vorne gekippt ist. Richte deinen Oberkörper auf und halte deinen Kopf gerade. Falsches Sitzen belastet deine Wirbelsäule. Wenn du immer wieder falsch sitzt, kann sich die Krümmung deiner Wirbelsäule ändern. Manche Rückenmuskeln werden beim falschen Sitzen stark gedehnt, andere stark verkürzt. Auch die Bandscheiben zwischen den Wirbeln werden beim falschen Sitzen belastet. Schäden an den Bandscheiben sind sehr schmerzhaft. Man spricht von Haltungsschäden. Weil die richtige Sitzhaltung nicht immer möglich ist, solltest du die Sitzhaltung oft verändern. So entsteht kein einseitiger Dauerdruck auf deine Wirbelsäule. Durch die wechselnde Sitzhaltung beanspruchst du auch unterschiedliche Muskeln. Wie stehst du richtig? Wir stehen oft mit gestreckten Knien. Der Rumpf ist etwas nach hinten geneigt und die Schultern zeigen nach vorne. Diese Haltung belastet aber den Körper. Du stehst richtig, wenn deine Füße etwa hüftbreit nebeneinander stehen. Die Knie sind leicht gebeugt. Die Bauch- und Rückenmuskeln sind angespannt. Die Schultern sind leicht zurückgezogen. Der Kopf ist gerade. Auch beim Stehen solltest du darauf achten, gelegentlich deine Haltung zu ändern. So beanspruchst du unterschiedliche Muskeln. Wie hebst du richtig? Stelle dich nahe zu dem Gegenstand, den du heben möchtest. Gehe in die Knie und halte beim Heben den Rücken gerade ( B 2). Spanne beim Heben ganz bewusst deine Bauch- und Rückenmuskeln an. So entlastest du deine Wirbelsäule. Das Bücken mit gestreckten Beinen belastet deine Wirbelsäule stark. Arbeite beim Heben immer zuerst mit dem Gehirn und dann erst mit den Muskeln! Prüfe das Gewicht des Gegenstandes durch leichtes Anheben. Stelle ihn dann wieder ab und hebe ihn mit einer flüssigen Bewegung hoch (ohne Rucken, nicht in die Höhe reißen). Wenn etwas zu schwer ist, lass dir bitte helfen! richtig falsch B 1 Falsche und richtige Körperhaltung beim Sitzen Denke beim Einkaufen deiner Schulsachen an die Umwelt! Klebstoffe mit dem Umweltzeichen schonen die Umwelt. Manche Stifte, die zB wiederbefüllbar sind, tragen zB das österreichische oder das EU-Umweltzeichen: Um die Umwelt zu schonen, kannst du außerdem Mappen aus Karton verwenden, auf Recyclingpapier schreiben und deine Jause in einer Jausenbox mitnehmen. Weißt du … richtig falsch B 2 Falsche und richtige Körperhaltung beim Heben Zusatzmaterial bm2jm9 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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