113 Lebensraum Gewässer Anreicherung von Schadstoffen Schadstoffe im Meer, zB Abwässer, Erdöl oder Mikroplastik, reichern sich in der Nahrungskette an. Schon im tierischen Plankton können kleine Plastikteilchen nachgewiesen werden. Mit jeder Ernährungsstufe verzehnfacht sich die Menge an Schadstoffen in einem Tier ( B 5). In den Endkonsumenten ist bereits die 1000-fache Menge enthalten. Filtrierer, wie zB Schwämme, Muscheln, Heringe oder Bartenwale, nehmen besonders viele Schadstoffe auf. Je mehr davon im Körper vorhanden sind, umso größer ist die negative Auswirkung. Die Muscheln, Heringe oder Raubfische (zB Makrelen, Thunfisch) landen schließlich auf unseren Tellern. So kommen die Schadstoffe, die durch uns in die Meere gelangt sind, in unseren Körper. Es gibt kaum ein Gebiet auf der Erde, das nicht durch den Menschen beeinflusst wurde. Sogar am Südpol finden sich zwischen den Eisschollen Plastikteile und Fischernetze, im Eis lassen sich Giftstoffe nachweisen. 1 10 100 1000 Endkonsumenten Konsumenten 2. Ordnung Konsumenten 1. Ordnung (tierisches Plankton) Produzenten (pflanzliches Plankton) B 5 Anreicherung von Schadstoffen in der Nahrungskette: Die Zahlen geben das Vielfache an Schadstoffen an. Bei einem Rollenspiel versetzt du dich in die Lage einer anderen Person („Rolle“). Der Ablauf eines Rollenspiels sieht so aus: • Als Vorbereitung auf das Rollenspiel erhältst du Informationen über die Situation und die jeweiligen Rollen. • Anschließend werden die Rollen verteilt. • In Gruppen werden die zur Rolle passenden Aussagen vorbereitet und mit Argumenten begründet. Überlegt gemeinsam in der Gruppe: Was ist für eure Rolle wichtig? Wofür setzt sie sich ein? Was findet eure Rolle nicht gut? Welche Probleme entstehen für sie durch die Situation? Wie bringt ihr andere Personen dazu, euren Standpunkt zu verstehen? Notiert Stichworte zu euren Überlegungen. Sie helfen in der anschließenden Diskussion. • Jeweils ein Gruppenmitglied stellt in einer Diskussion die Rolle dar und bringt die Argumente vor. Es versucht dabei, sachlich und höflich zu bleiben und lässt andere Personen ausreden. • Die übrigen Schülerinnen und Schüler beobachten das Rollenspiel und machen sich Notizen. • Nach dem Rollenspiel können die Rollenspielerinnen und Rollenspieler ihre Eindrücke von der Diskussion mit den anderen teilen. • Danach teilen die Beobachterinnen und Beobachter ihre Eindrücke von der Diskussion. • Abschließend werden die Erkenntnisse zusammengefasst. Das Rollenspiel kann auch gefilmt werden. Das hilft bei der Auswertung der Argumente am Schluss. Methode Rollenspiel Zusammenfassung Algen sind die Produzenten im Meer. Tierisches Plankton ist ein Beispiel für einen Konsumenten 1. Ordnung. Zu den Konsumenten 2. Ordnung zählen Quallen, Fische und Bartenwale. Zu den Konsumenten 3. Ordnung zählen Raubfische, Zahnwale und der Mensch. 1 Führt das Rollenspiel durch. Situation: Die Fangquoten für einen großen Fischereibetrieb sollen erhöht werden. In einem Dorf am Mittelmeer diskutieren folgende Personen: • Fischerin/Fischer aus dem Dorf: fängt weniger Fische, wenn die Fangquote für den großen Fischereibetrieb erhöht wird • Fischhändlerin/ Fischhändler: bezieht die Fische von der Fischerin/ dem Fischer aus dem Dorf • 1. Mitarbeiterin/Mitarbeiter des Fischereibetriebs: ist zuständig für die Fangquote • 2. Mitarbeiterin/Mitarbeiter des Fischereibetriebs: braucht dringend den Job auf dem Betriebsschiff • Meeresbiologin/Meeresbiologe: forscht über den Artenrückgang im Meer 2 „Fisch ist gesund!“ Ist diese Aussage immer richtig? Notiere Gegenargumente. Mach mit 47 Lebensraum Boden Durch den Klimawandel werden starke Regenfälle häufiger. Die Wasserspeicherfähigkeit eines gut durchlüfteten Bodens beträgt 20 Liter pro m2 pro Stunde. So kann der Boden zum Beispiel vor Überschwemmungen schützen ( B 6). Regenwasser wird teilweise im Boden gespeichert. Dieses Wasser verwenden Pflanzen für ihre Ernährung. Ein Teil des Wassers verdunstet über die Pflanzenoberfläche und kühlt so die Umgebung. B 5 Im Boden erhaltene Funde liefern uns Hinweise auf frühere Zeiten. B 6 Der Boden speichert Wasser und schützt vor Überschwemmungen. Kurze, einfache Filme können dich beim Lernen unterstützen. Du kannst selbst einen Lernfilm erstellen: • Wähle zuerst ein Thema. Überlege dir genau, für wen du den Film machen willst. Soll er für deine Mitschülerinnen und Mitschüler sein? Oder willst du deiner Lehrerin oder deinem Lehrer zeigen, was du zB beobachtet hast? • Überlege dir die geplante Länge des Films. • Sammle einzelne Unterthemen. Eine gute Gliederung erleichtert dir die Herstellung und macht den Film interessanter. • Verfasse ein Drehbuch. Ordne alle Informationen, notiere den Text. Plane, welche Aufnahmen du für den Film brauchst. • Wähle ein Filmformat. Es gibt unterschiedliche Programme, die das Erstellen eines Films erleichtern. Entscheide dich vorher, ob du – etwas filmen willst und dazu sprichst (dazu reicht meist die Kamera eines Smartphones) – Bilder mit deiner Stimme hinterlegst (hier kannst du eine Präsentation vertonen und im Filmformat speichern) – einen Versuch mit Bildern dokumentierst, die du mit StopMotionTechnik aneinanderreihst. Recherchiere Beispiele für diese Technik auf Videoplattformen. – etwas am Bildschirm zeigst und daher diesen aufnehmen musst. • Erstelle deinen Film. • Meist musst du das Filmmaterial noch nachbearbeiten oder mit Stimme oder Musik unterlegen. • Wenn du Bilder oder Musik verwendest, achte darauf, dass diese verwendet werden dürfen (Urheberrecht) und gib die Quellen an. • Überprüfe den Film und stelle dir dabei folgende Fragen: Versteht man, was du erklären willst? Hört man deine Stimme gut? Sprichst du langsam genug? Sind die Bilder gut zu erkennen? • Speichere den Film und teile ihn mit deinem Publikum. Halte dich dabei an die Anweisung der Lehrperson. Lass dir unbedingt Feedback geben, denn nur so kannst du deine Filmkünste verbessern. Methode Lernfilm erstellen Zusammenfassung Der Boden ist die Grundlage für das Leben an Land. Pflanzen verankern sich mit ihren Wurzeln im Boden und nehmen damit Wasser und die darin gelösten Mineralsalze. Der Boden dient zum Anbau von Nahrungsmitteln, Tierfutter und Holz. Er liefert Baustoffe und dient als Fläche für Siedlungen und Straßen. Wie eine Bibliothek liefert er Hinweise auf die Geschichte der Erde. Der Boden kann Wasser aufnehmen, reinigen und speichern. 1 Erstelle einen Lernfilm über die verschiedenen Aufgaben des Bodens. Beachte dabei die Tipps aus dem Methodenkasten. Der Film sollte etwa drei Minuten dauern. Als Filmformat eignet sich eine kurze Präsentation, die mit einem gesprochenen Text unterlegt und als Film abgespeichert werden kann. Zeig deinen Filme und hole Feedback ein, was dir gut gelungen ist. 2 Erkläre, wie Pflanzen den Boden vor Erosion schützen. Mach mit 33 Geologie Wie entstehen Umwandlungsgesteine? Manche Gesteine sinken im Laufe der Zeit wieder in die Tiefe der Erde ab. Durch den hohen Druck und die hohe Temperatur können sie umgewandelt werden, ohne ganz zu schmelzen. Diese Gesteine nennt man Umwandlungsgesteine. Du kannst sie an der typischen „Schieferung“ erkennen. Das bedeutet, dass Schichten zu sehen sind. Aus Granit entsteht so das Umwandlungsgestein Gneis ( B 5), aus Kalkstein entsteht Marmor ( B 6). Wie entstehen Ablagerungsgesteine? Ablagerungsgesteine (Sedimente) entstehen, wenn Gesteine an der Erdoberfläche dem Einfluss von Kälte, Hitze, Wind, Wasser, Eis oder Lebewesen ausgesetzt sind. Dadurch werden die Gesteine verändert oder zersetzt. Die natürliche Zersetzung von Gesteinen bezeichnet man als Verwitterung. Gesteinsbruchstücke können durch Wasser oder den Wind abtransportiert und an anderen Stellen wieder abgelagert werden ( B 4). Es gibt mechanische, biologische und chemische Sedimente. Mechanische Sedimente sind durch das Einwirken von zB Kälte, Hitze oder Wind entstanden (physikalische Verwitterung). So kann zB Wasser in einem Gesteinsriss das Gestein spalten. Nach der Größe der Bruchstücke unterscheidet man Geröll, Schotter, Sand und Ton oder – bei höherem Wasseranteil – Schlamm. Verfestigen sich diese Bruchstücke wieder, entstehen zB Sandstein oder Tongesteine wie Lehm. Biologische Sedimente entstehen durch biologische Vorgänge, zB durch die Tätigkeit von Pflanzen und Tieren (biologische Verwitterung). Aus den harten, kalkhaltigen Skeletten und Schalen von zB Korallen und Muscheln, die im Urmeer gelebt haben, entstanden ganze Berge. Daher findet man in manchen Bereichen der Alpen oder auch südlich von Wien noch versteinerte Muscheln (siehe Seite 54). Chemische Sedimente entstehen durch chemische Verwitterung. Dabei wirken Stoffe auf das Gestein, die zB das Gestein auflösen. Bei der Tropfsteinbildung löst Wasser Kalk aus Kalkstein heraus. Verdunstet dieses Wasser, entstehen aus dem Kalk Tropfsteine ( B 7). Die in Wasser gelösten Bestandteile der Gesteine können auch durch Bäche und Flüsse bis ins Meer transportiert und dort abgelagert werden. B 5 Das Umwandlungsgestein Gneis B 6 Das Umwandlungsgestein Marmor B 7 Eine Tropfsteinhöhle Zusammenfassung Alle Gesteine sind einem ständigen Kreislauf der Entstehung und Verwitterung unterworfen. Aufgrund ihrer Entstehung unterteilt man die Gesteine in Erstarrungsgesteine, Umwandlungsgesteine und Ablagerungsgesteine (Sedimente). 1 Gebäude wurden früher manchmal aus Sandstein gebaut. Recherchiere Stoffe, die Sandstein zersetzen können. Ordne die jeweilige Art der Verwitterung zu. 2 Plane einen Versuch mit Gegenständen aus dem Haushalt, der die physikalische Verwitterung zeigt. Stelle eine Vermutung über die Wirkung an den Materialien auf. Mach Fotos und notiere deine Erkenntnisse. Mach mit Die Themenseiten: Dein Schulbuch für Biologie und Umweltkunde hat fünf große Abschnitte. Jeder Abschnitt hat eine unverwechselbare Leitfarbe: Mensch, Geologie, Lebensraum Boden, Erdgeschichte, Lebensraum Gewässer Jede Doppelseite behandelt ein Thema (zB „Die Gesunderhaltung des Ausscheidungssystems“). 11 Mensch Wie bemerkt man Sauerstoffmangel im Gehirn? Bei Sauerstoffmangel wird der Körper nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Kopfschmerzen oder Störung der Konzentration können Anzeichen dafür sein, dass das Gehirn nicht genug Sauerstoff bekommt. In ungelüfteten Räumen sinkt der Sauerstoffgehalt der Luft. Sauerstoffmangel kann auch durch Krankheiten ausgelöst werden, zB durch verstopfte Blutgefäße in der Lunge oder durch Herzerkrankungen. Warum ist Lüften wichtig? Lüften senkt die Luftfeuchtigkeit in Räumen und verhindert dadurch das Wachsen von Schimmel an Wänden oder an Fenstern. Es senkt auch die Anzahl an Viren in der Luft, zB wenn Schülerinnen und Schüler erkältet sind. In geschlossenen Räumen, wie zB in einem vollen Klassenzimmer, nimmt der Sauerstoffgehalt der Luft ab. Gleichzeitig steigt die Menge an Kohlenstoffdioxid (CO2). Die Luft wird auch feuchter und stickig. Ein CO2 Gehalt ab 0,1 % der Raumluft kann zu Müdigkeit, Konzentrationsstörungen, Kopfschmerzen und Schwindel führen, weil das Gehirn nicht genug Sauerstoff bekommt. Arbeitsplätze dürfen nicht mehr als 0,2 % CO2 in der Raumluft enthalten. Wenn in der Pause die Fenster geöffnet werden, sinkt der Gehalt an CO2. Feuchtigkeit und unangenehme Gerüche gelangen nach draußen. Du bist wacher und die Konzentrationsfähigkeit steigt ( B 3). B 2 Regelmäßiger Sport verbessert die Atmung und steigert die Leistungsfähigkeit. B 3 Eine gute Sauerstoffversorgung im Gehirn fördert die Konzentration. Zusammenfassung Luftschadstoffe, Schimmelpilze in Räumen und Rauchen gefährden die Gesundheit. Sport verbessert die Atmung und die Leistungs und Konzentrationsfähigkeit. Lüften senkt die Luftfeuchtigkeit und den CO2 Gehalt der Raumluft. 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 0,40 % 0,35 % 0,30 % 0,25 % 0,20 % 0,15 % 0,10 % 0,05 % 0,00 % B 4 CO2 Gehalt der Raumluft in einem Klassenzimmer (an einem Tag im Juni) 1 Auch verschiedene Krankheitserreger gefährden das Atmungssystem (siehe BioTOP 2). Notiere Beispiele und Schutzmaßnahmen. 2 Deute das Diagramm B 4. Notiere mögliche Gründe für den Anstieg oder Abfall des CO2 Gehalts der Raumluft im Klassenzimmer. 3 Bildet zwei Gruppen. Eine Gruppe sammelt die Gründe dafür, dass Jugendliche zu rauchen beginnen und nicht aufhören. Die zweite Gruppe sammelt Argumente dafür, dass Jugendliche nicht rauchen. Jede Gruppe gestaltet ein Plakat. Begründet und diskutiert die unterschiedlichen Argumente auf den Plakaten. Mach mit 73 72 Erdgeschichte Saurier beherrschten die Erde Arbeitsheftseite 39 Nicht vollständig geklärt ist, ob Tyrannosaurus rex ein Jäger oder ein Aasfresser war. Sein Gebiss weist auf einen Fleischfresser hin ( B 2). Manche Forscherinnen und Forscher halten den gedrungenen Körperbau nicht für die Jagd geeignet. Auffallend waren die 60 Zähne, die wie Klingen geformt waren und bis zu 10 cm lang werden konnten. Die Fischsaurier lebten im Wasser, atmeten aber mit Lungen. Daher mussten sie immer wieder auftauchen. Die Flugsaurier konnten bis zu 8 m Flügelspannweite erreichen ( B 3, B 4). Sie segelten mithilfe ihrer lederartigen Flughäute durch die Luft und waren die ersten flugfähigen Wirbeltiere. Das Aussterben der Saurier Am Ende des Erdmittelalters, vor 66 Millionen Jahren, kam es zu einem erneuten Massenaussterben. Ein Großteil aller Lebewesen, etwa 75 %, starb aus. Die einzigen überlebenden Saurier waren Vorläufer der heutigen Vögel. Eine Theorie für das Massenaussterben besagt, dass ein großer Gesteinsbrocken (Meteorit) mit etwa 10 km Durchmesser auf der Erde einschlug und eine weltweiten Klimawandel auslöste. Durch den Einschlag entstanden zunächst Erdbeben und Tsunamis. Es bildete sich eine riesige Wolke aus Asche, Wasserdampf und giftigen Gasen, die den Himmel verdunkelte. Die Sonnenstrahlen konnten jahrelang die Erdoberfläche nicht mehr in voller Stärke erreichen. Deshalb sank die Fotosyntheseleistung der Pflanzen stark ab. Algen und Landpflanzen konnten kaum mehr wachsen. So hatten die großen Pflanzenfresser zu wenig Nahrung und verhungerten. Mit ihrem Aussterben begann auch das Sterben der Fleischfresser. Durch die Verminderung der Sonneneinstrahlung sank die Temperatur ebenfalls ab. Nur einige kleine Tierarten konnten überleben. Durch die beim Einschlag freigesetzten Gase (vor allem Kohlenstoffdioxid) und die in den Jahren danach folgenden Waldbrände und Vulkanausbrüche kam es zu einem sehr starken Treibauseffekt ( siehe Seite 76). Die Gase bildeten eine Hülle um die Erde und die Temperatur stieg wieder an. Das Massenaussterben hatte dramatische Folgen für das Leben auf der Erde. Es ermöglichte aber auch einen Neuanfang. Nun war die Zeit der Säugetiere angebrochen. B 4 Fossil eines Flugsauriers Der Einschlagskrater des Meteorits befindet sich auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán. Der Krater hat einen Durchmesser von 180 km. An der Oberfläche merkt man davon jedoch nichts, da sich im Krater im Laufe der Zeit Sedimentgestein abgelagert hat. Weißt du … Zusammenfassung Dinosaurier beherrschten im Erdmittelalter die Erde. Auch im Meer und in der Luft lebten Saurier. Aus Fossilien kann man einige Schlüsse über das Aussehen der einzelnen Saurierarten und über ihre Lebensweise ziehen. Am Ende des Erdmittelalters kam es zu einem großen Massenaussterben. Dabei verschwanden auch die Saurier. 1 Recherchiere das Fossil des kleinsten Sauriers. Wo wurde er entdeckt? 2 In Filmen machen Saurier meist schreiende und brüllende Geräusche. Recherchiere, inwiefern diese Darstellung durch fossile Funde geklärt ist. Begründe anschließend, ob und inwiefern die filmische Darstellung wissenschaftlich korrekt ist. 3 Stell dir vor, der Einschlag des Meteorits wäre nicht passiert. Beschreibe die mögliche Evolution auf der Erde. Wie hätten sich zB die Saurier und die Säugetiere weiterentwickelt? Mach mit Im Erdmittelalter beherrschten die Dinosaurier das Festland ( B 1). Andere Saurier lebten in den Meeren (Fischsaurier) oder flogen durch die Luft (Flugsaurier). Fossilien von unterschiedlichsten Saurierarten wurden entdeckt. Welche Merkmale hatten die Saurier? Anhand der Form der gefundenen Zähne kann man auf die Nahrung schließen. Dabei erkennt man, ob es sich bei dem Fund um das Fossil eines Pflanzenfressers oder eines Fleischfressers handelt. Pflanzenfresser hatten stiftähnliche oder breite Zähne. Fleischfresser hatten gebogene, scharfe Zähne ( B 2). Die ursprünglichen Dinosaurier waren Fleischfresser, pflanzenfressende Arten entwickeln sich später. Man kann aus Funden auch auf das Verhalten der Saurier schließen. So jagten zB manche Fleischfresser in Gruppen. Welche Farbe Saurier hatten, ist nicht sicher geklärt. Die Darstellungen hier im Buch und in Filmen sind nur Vermutungen. Wissenschafterinnen und Wissenschafter vergleichen die Funde mit heute lebenden Tieren. Man geht zB bei den Pflanzenfressern von grüner oder brauner Haut aus, weil sie sich wie heutige Pflanzenfresser tarnen mussten. Die dargestellte Reptilienhaut gilt auch nicht für alle Saurier. Bei manchen Fossilien hat man Federn und Borsten entdeckt. Durch die vielen Fossilienfunde ist uns die Größe dieser Tiere bekannt. Auch in Österreich fand man in Kärnten sowie Ober und Niederösterreich Saurierfossilien. Wie pflanzten sich die Saurier fort? Aus der Anordnung versteinerter Sauriereier kann man Schlüsse auf das Brutpflegeverhalten der Tiere ziehen. So fand man Gelege, in denen Eier wie in Vogelnestern angeordnet waren. Man vermutet, dass die Eier durch das Bedecken mit Pflanzenmaterial gewärmt wurden oder sogar bebrütet wurden. Welche Saurier gab es damals? An Land lebte beispielsweise der Plateosaurus. Er war ein Pflanzenfresser ( B 2) und ging auf vier Beinen. Er ernährte sich von Farnen und Sträuchern und lebte in kleinen Gruppen. Der Brachiosaurus ist das größte Landtier, von dem ein vollständiges Skelett erhalten ist. Er war ein Pflanzenfresser, der mit seinem langen Hals bis in die Baumkronen reichte ( B 3). Er erreichte eine durchschnittliche Länge von 23 m und eine Höhe von 13 m. Mit einer Masse von rund 38 Tonnen war er etwa 5 bis 6 mal so schwer wie ein ausgewachsener Elefant. Der wohl bekannteste Dinosaurier ist der Tyrannosaurus rex ( B 1). Er konnte etwa 13 m lang werden und hatte vermutlich eine Masse von 4 bis 7t. Er hatte kurze Arme und kräftige Hinterbeine. 2 4 3 1 B 1 Lebenswelt zum Ende des Erdmittelalters: 1 Tyrannosaurus rex, 2 Triceratops, 3 Beuteltier, 4 Ammonit B 2 Fossil eines Pflanzenfressers (Plateosaurus, links) und eines Fleischfressers (Tyrannosaurus rex, rechts) B 3 Nachbildung von Brachiosaurus (Größe: 23 m) mit Flugsauriern am Himmel Zusatzmaterial bk8ni6 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
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