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BIOLOGIE FÜR ALLE

4. KLASSE

Drechsler, Grössing, Hellerschmidt, bearbeitet von Reich

quirrel.at

BIOLOGIE FÜR ALLE

4. KLASSE

Margit Drexler, Helga Grössing, Brigitta Hellerschmidt, bearbeitet von Alexander Reich

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Deine Übungs-App: Auf eSquirrel findest du zu jedem Kapitel viele Übungen.

INHALTSVERZEICHNIS

MENSCH – ENTWICKLUNG UND VERHALTEN

1. Die Entwicklung des Menschen 7

2. Evolution und menschliches Verhalten 11

Untersuchung: Verhaltensforschung – die 5 F 18

MENSCH – NERVEN UND HORMONE –DAS STEUERSYSTEM

1. Zwei Systeme – ein Ziel 21

2. Das Nervensystem 22 Untersuchung: Reiz-Reaktions-Schemata

3. Das Hormonsystem

4. Störungen des Nerven- und Hormonsystems 34

5. Das Thema Sucht

6. Hormone steuern die Pubertät

VERANTWORTUNGSVOLL LEBEN

1. Die Geschlechtsorgane

2. Sexualität

Untersuchung: Sexualität und Social Media

3. Schwangerschaft und Geburt

4. Methoden der Verhütung

5. Sexuell übertragbare Krankheiten

EINE

WIE EIN BIOLOGE

VERERBUNG UND GENTECHNIK

1. Grundlagen der Vererbung

2. Züchtung und Kreuzung

3. Biotechnologie und Gentechnik

WIE EIN BIOLOGE

DER MENSCH – GESUND BLEIBEN

1. Das Immunsystem 91

2. Infektionskrankheiten 97

3. Autoimmunkrankheiten 103

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE 106 KOMPETENZ-CHECK 107

DER KOHLENSTOFFKREISLAUF – KLIMAWANDEL

1. Der Kohlenstoffkreislauf 108

2. Klimawandel und Erderwärmung 110

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE 118 KOMPETENZ-CHECK 119

ÖKOSYSTEM STADT

1. Die Stadt als Lebensraum 120

PROJEKT: Slum Report 121

2. Tiere in der Stadt 127

3. Pflanzen in der Stadt 131

UNTERSUCHUNG: Erfassung eines Grüngebiets 134

4. Abfall – Problem und Ressource 137 UNTERSUCHUNG: Abfall zu Hause 142

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE 144 KOMPETENZ-CHECK 145

LANDWIRTSCHAFT – LEBENSRAUM ACKER

1. Der Acker 146

2. Getreide – Ein wichtiges Nahrungsmittel 152

3. Die Kartoffel – Ein Nachtschattengewächs 158

4. Die Sonnenblume – Ein Asterngewächs 162

5. Die Bohne – Ein Schmetterlingsblütengewächs 168

6. Die Zuckerrübe 172

7. Wildkräuter auf den Äckern 173

8. Nutztierhaltung 176

9. Landwirtschaft im Wechsel mit Umwelt 181

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE 183 KOMPETENZ-CHECK 184

ANHANG Register 185

MEINE BUCHRALLYE

Damit du dein neues Buch besser kennenlernst, haben wir 8 Aufgaben für dich zusammengestellt. Nach ihrer Lösung wirst du dich bestens in deinem Buch zurechtfinden.

1. INHALTSVERZEICHNIS: Schlage das Inhaltsverzeichnis in deinem Buch auf! Welches Großkapitel und welches Unterkapitel interessieren dich am meisten? Schreibe sie auf!

Großkapitel:

Unterkapitel:

2. FLIEßTEXT: Auf den Textseiten erfährst du alles, was du zu den verschiedenen Themen wissen solltest. Gehe auf S. 158 und beschrifte mit Hilfe der Abb. 5 die Kartoffelpflanze!

3. SEITENSPALTE: Dort findest du...

...ERKLÄRUNGEN für die im Fließtext orange markierten Wörter. Suche die Erklärung für „Smegma“ im 4. Großkapitel und schreibe sie auf!

... AUFGABEN, die mit Symbolen für die unterschiedlichen Anforderungsbereiche gekennzeichnet sind.

Verwende was du an Wissen erlernt hast, um zu verstehen, zu erklären und Fragen zu beantworten.

Beobachte, untersuche, probiere aus, um dein Wissen zu vertiefen und zu erweitern.

Wie hängt das, was du gelernt hast mit deinem Leben, deinen Vorstellungen und Handlungen zusammen? Lerne deine Gedanken auszudrücken und zu begründen.

Suche in den Seitenspalten für jeden Bereich nach einer Aufgabe und notiere den Operator der Aufgabe in der jeweiligen Spalte! Tipp: Operatoren sind Verben, die angeben, was zu tun ist. Beachte dass Operatoren auch mehreren Kompetenzbereichen zugeordnet werden können.

Fachwissen erlernen und kommunizieren

Finde heraus was die Zahlen auf den Mehlpackungen bedeuten.

Finde im Supermarkt heraus, aus welchem Mehl einzelne Produkte (Brot und Gebäck) hergestellt sind! Erstelle dazu eine Liste in deinem Heft!

Denke daran, was du bereits über Ernährung gelernt hast! Argumentiere, weshalb Vollkornprodukte gesünder sind!

Erkenntnisse gewinnen über Gelerntes nachdenken und Probleme lösen

4. INFORMATION: In den Seitenspalten findest du immer wieder Post-its, die mit ihren zusätzlichen Informationen dein Wissen erweitern. Gib den Titel der Zusatzinformation auf S. 85 an!

5. FOTOS und ILLUSTRATIONEN: Im Buch gibt es auch viele Fotos und Illustrationen. Sie sind nummeriert (Abb. 1, Abb. 2...) und sehr oft beziehen sich Aufgaben in der Seitenspalte auf sie! Gehe auf S. 97 und schreibe die Bildlegende der Grafik hier auf!

6. AUFGABEN: Fast jedes Unterkapitel endet mit der oder den Seite(n) „Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe“ . Hier kannst du dein Wissen und Können testen und die neu erworbenen Kompetenzen (gekennzeichnet durch die drei Farben) anwenden. Gehe auf S. 33 und schreibe auf, um welches Thema es bei Aufgabe 4 geht!

7. UNTERSUCHUNGEN : Sie zeigen dir, welche spannenden und interessanten Versuche und Untersuchungen du durchführen kannst. Gehe zur Untersuchung: „Abfall zu Hause“ und notiere, welche Schritte du bei der Durchführung machen sollst!

8. PERSONEN- UND SACHREGISTER: Es hilft dir schnell, wichtige Inhalte mit alphabetisch geordneten Stichwörtern im Buch zu finden! Schreibe mit Hilfe des Registers auf, wo folgendes Wort im Buch zu finden ist!

Permafrostboden:

1. DIE ENTWICKLUNG DES MENSCHEN

Wie der Mensch zum Menschen wurde

In der 3. Klasse hast du bereits einiges über die Entwicklung des Menschen gehört. Zur Wiederholung nochmals ein kurzer Überblick. Der Mensch gehört zur Ordnung der Primaten . Zu den Primaten zählen auch die eigentlichen Affen (z.B. Gorillas, Paviane, Gibbons und Orang-Utans) und die Halbaffen (z.B. Lemuren und Loris). Das bedeutet Menschen und Affen haben gemeinsame Vorfahren. Sie sind miteinander verwandt. Falsch ist jedoch die immer wieder geäußerte Aussage der Mensch stamme vom Affen ab.

Abb. 1: Verschiedene Primaten. Halbaffen: a) Bengalischer Plumplori, b) Katta, eine Lemurenart. Affen: c) Gibbon, d) Pavianmännchen. Primaten teilen sich viele Merkmale und Eigenschaften.

Diese Vorfahren lebten vor etwa sieben Millionen Jahren in Afrika. In dieser Zeit kam es zu klimatischen Veränderungen. Dichte Wälder verwandelten sich in offene Graslandschaften. Einige dieser frühen Vorfahren begannen sich aufrecht auf zwei Beinen fortzubewegen. Dadurch wurden ihre Hände frei und konnten für andere Zwecke genutzt werden – zum Beispiel zum Greifen, Tragen oder zur Herstellung einfacher Werkzeuge. Mit zunehmender Geschicklichkeit entwickelten sich die Hände weiter. So konnten die Menschen später auch feinere Arbeiten ausführen, wie das Bearbeiten von Steinen, Holz und Knochen.

Mensch

Paviane, u.a.

HOMINIDEN menschenartig

enschenaff

Abb. 3: Entwicklungsstufen des Menschen – achte auf die körperlichen Veränderungen. Siehst du auch andere Veränderungen, die in der Abbildung angedeutet werden?

Das Gehirn als wesentlicher Faktor

Kompliziertere Tätigkeiten brauchten ein weiterentwickeltes Gehirn. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es in der frühen Geschichte der Menschheit zu speziellen Genveränderungen gekommen ist. Diese veränderten den Aufbau des Gehirns. Besonders eine davon sorgte dafür, dass jener Teil des Gehirns (die Großhirnrinde), der für komplexere Aufgaben zuständig ist, bei den frühen Menschen wesentlich mehr Falten ausbildete und größer wurde. Durch die Faltung hatten mehr Neuronen Platz und es konnten mehr neuronale Verbindungen entstehen.

Primaten, die: Zur Ordnung der Säugetiere gehörende Lebewesen mit Greifhänden und verhältnismäßig großem Gehirn

Abb. 2: Orang-Utan, eine vom Aussterben bedrohte Primatenart. Achte auf den gegenüberliegenden Daumen und Zeigefinger.

Denke an die 3. Klasse! Wer hat die Verwandtschaft zwischen Menschen und Affen als erster vermutet? Wie haben seine Zeitgenossen reagiert?

Treiber der Entwicklung! Drei Dinge waren besonders wichtig für die Entwicklung zum modernen Menschen

1. Aufrechter Gang

Durch das Gehen auf zwei Beinen wurden die Hände frei für andere Tätigkeiten.

2. Freie und geschickte Hände Vor allem der Daumen ermöglichte das gezielte Greifen und präzises Arbeiten.

3. Großes Gehirn

Damit konnte der Mensch lernen, planen, denken und sich weiterentwickeln.

Sucht in Teams online nach Bildern einiger Primaten! Versucht gemeinsame Merkmale zu finden und fasst diese in einer Liste zusammen! Vergleicht mit Bildern früher Menschenarten!

Abb. 4: Das menschliche Gehirn ist besonders stark gefaltet.

Abb. 6: Nachbildung eines Australopithecus Schädels. Dunkleren Teile entsprechen dem Fund, helle wurden ergänzt.

Abb. 7: Nachbildung eines Homo rudolfensis Schädels.

Abb. 8: Nachbildung eines Homo erectus Schädels.

Betrachtet zu zweit die Merkmale eures Kopfes und Gesichts! Vergleicht mit den Darstellungen der Schädel hier im Buch! Findet Gemeinsamkeiten und Unterschiede!

Erstelle eine Zeitleiste der wichtigsten Entwicklungsschritte des Menschen! Notiere jeweils typische Fähigkeiten oder Errungenschaften (z. B. Werkzeuggebrauch, Feuer, Sprache, Kunst).

Die Entwicklung verschiedener Menschenarten

Die Entwicklung des Menschen (Gattung Homo) aus den Hominini verlief schrittweise und lässt sich in verschiedene Arten unterteilen. Zu den wichtigsten gehören:

Ardipithecus ramidus (vor ca. 4,4 Mio. Jahren): Dieser frühe Homininie war vermutlich ein Baumbewohner, konnte aber streckenweise aufrecht gehen. Eigenschaften wie die im Vergleich zu den Affen verkürzten Eckzähne weisen auf eine nähere Verwandtschaft zum Menschen hin. Ob es sich um einen direkten Vorfahren handelt, ist unklar.

Australopithecus (vor ca. 3,2 Mio. Jahren): Die Form seiner Hüftknochen und Hüftgelenke legt nahe, dass dieser frühe Vorfahre des Menschen gut an das aufrechte Gehen angepasst war. Trotzdem dürfte er sich häufig in Bäumen fortbewegt haben. Australopithecus nutzte vermutlich sehr einfache Werkzeuge (unbearbeitete Steine, Äste und Knochen), wie es auch bei heutigen Menschenaffen zu beobachten ist.

Homo rudolfensis (vor ca. 2,5 Mio. Jahren): Homo Rudolfensis ist der älteste bekannte Vertreter der Gattung Homo. Er konnte bereits über längere Zeit gut aufrecht stehen. Als Nahrung dienten vorrangig Früchte, Blätter und Knollen von Pflanzen, die Homo Rudolfensis in seiner abwechslungsreichen Umgebung aus Graslandschaften und Wäldern fand. Er stellte einfache Werkzeuge aus bearbeitetem Holz und Knochen her.

Abb. 5: Entwicklungsstufen des Menschen – achte auf die körperlichen Veränderungen. Siehst du auch andere Veränderungen, die in der Abbildung angedeutet werden?

Homo habilis (vor ca. 2,3 Mio. Jahren): Die Einordnung von Homo Habilis ist umstritten. Da er parallel zu Homo Rudolfensis lebte, könnte eine eigene Entwicklungslinie vorliegen. Gehirngröße und Werkzeuggebrauch legen die Zuordnung zur Gattung Homo nahe. Die Körperproportionen und Kiefermerkmale passen eher zu Australopithecus.

Homo erectus (vor ca. 2 Mio. Jahren): Der „aufrecht gehende Mensch“ konnte vermutlich schon Feuer nutzen. Er stellte Faustkeile her – einfache, aber wirkungsvolle Werkzeuge. Das Wissen zu deren Herstellung und seine Weitergabe zeugt von ausgeprägten geistigen Fähigkeiten. Wahrscheinlich verständigte er sich auch mithilfe einfacher Laute. Homo Erectus zeigte eine hohe Anpassungsfähigkeit. Er gilt als erste Menschenart , die sich weit über Afrika hinaus verbreitete.

Homo neanderthalensis (vor ca. 400.00 Jahren): Er war ein enger Verwandter aber kein Vorfahre des Homo sapiens. Er war gut an das Leben im eiszeitlichen Europa angepasst. Seine robusteren Knochen, ein breites Becken, kürzere Beine sowie die breite Nase und Wülste über den Augen unterscheiden ihn vom heutigen Menschen. In ihren geistigen Fähigkeiten, dem Gebrauch von Werkzeug und im Sozialverhalten waren sich die beiden Menschenarten aller Wahrscheinlichkeit nach sehr ähnlich.

Homo sapiens (vor ca. 300.000 Jahren): Der „vernunftbegabte Mensch“ stellte fein bearbeitete Werkzeuge her. Zunächst lebten Homo-sapiens-Gemeinschaften als Jäger(innen) und Sammler(innen) in kleinen Gruppen. Nach und nach entwickelten sie komplexere soziale Strukturen, Sprache, Kunst und kulturelle Praktiken. Es gibt Hinweise auf Formen von Kunst, wie Höhlenmalereien, sowie auf bewusste Bestattungen. Das zeigt: Der Mensch begann, Kultur zu entwickeln.

Kulturelle Meilensteine der Menschwerdung

Werkzeuge – Zeichen von Intelligenz und Planung

Die Herstellung und Nutzung von Werkzeugen gilt als ein zentrales Merkmal früher Menschen. Sie zeigt, dass unsere Vorfahren fähig waren, Probleme zu erkennen und gezielt nach Lösungen zu suchen. Wie kann ich eine harte Schale öffnen? Wie baue ich mir Schutz vor Regen? Die ersten Werkzeuge waren einfache, scharfkantige Steine oder Knochen, mit denen Tiere zerlegt oder Pflanzen bearbeitet werden konnten.

Im Laufe der Zeit wurden sie immer weiterentwickelt. Es entstanden Werkzeuge mit Griffen. Diese waren aus verschiedenen Materialien wie Holz oder Knochen gefertigt und dienten unterschiedlichen Zwecke. Dieser technische Fortschritt ermöglichte neue Lebensweisen – etwa die Jagd auf größere Tiere, das Bearbeiten von Holz oder die Herstellung von Kleidung und anderer komplexerer Gegenstände.

Abb. 3: Nachbauten steinzeitlicher Werkzeuge und Waffen – achte auf die gebundene Fixierung

Feuer – Energiequelle und Mittelpunkt der Gemeinschaft

Buschbrände in den Savannen Afrikas waren für die frühesten Menschen eine tödliche Bedrohung. Mit der Zeit lernte der Mensch aber das Feuer zu beherrschen und für sich zu nutzen. Die Nutzung des Feuers war ein weiterer gewaltiger Fortschritt. Feuer spendete nicht nur Wärme und Licht, sondern auch Schutz vor Raubtieren und Insekten. Erst das Feuer ermöglichte eine Ausbreitung des Menschen in kältere Regionen.

Besonders wichtig war das Kochen. Gekochte Nahrung ist leichter verdaulich und liefert mehr Energie. Das ist ein Vorteil für ein wachsendes Gehirn. Das Feuer wurde aber auch zum sozialen Mittelpunkt. Menschen saßen gemeinsam um die Flammen, teilten Nahrung, erzählten Geschichten und stärkten so den Zusammenhalt der Gruppe. Vermutlich förderte dies auch die Entwicklung von Sprache und Kultur. Auch heute noch sitzen viele Menschen gerne gemeinsam um ein Feuer.

Abb. 8: Feuer bot den urzeitlichen Menschen Wärme und Schutz. Es prägte ihr Leben. Auch heute noch übt Feuer eine besondre Faszination auf uns Menschen aus und ist Bestandteil vieler Rituale.

Abb. 5: Originale steinzeitliche Steinklinge einer Axt. Achte auf die muldenförmigen Bearbeitungsspuren an den abgesplitterten Stellen. Dort traf das Bearbeitungswerkzeug den Stein.

Abb. 6: Originaler Keulenkopf aus der Steinzeit. Durch die Bohrung wird der Stiel gesteckt (siehe Abb. 3 ganz links)

Abb. 7: Etwa 15.000 Jahre alte Nadel aus Knochen. Frühe Nadeln waren dick und stabil, um durch Tierhäute stechen zu können.

Krone der Schöpfung?

Lange Zeit wurde die Nutzung von Werkzeug als etwas rein menschliches angesehen. Heute weiß man, dass viele Tiere Werkzeuge nutzen. Schimpansen und Krähen nutzen Zweige um Insekten zu angeln. Seeotter verwenden Steine um Muscheln zu knacken. OrangUtans nutzen Blätter als Regenschirm und als Handschuhe bei stacheligen Früchten. Oktopusse nehmen Kokosnussschalen mit sich, um sie als Versteck zu nutzen. Delfine nutzen Schwämme zum Schutz ihrer Schnauze.

Tauscht euch zu zweit aus! Was verbindet ihr mit Feuer? Welche Erfahrungen habt ihr damit?

Lautsystem, das: Alle Laute, die eine Sprache ausmachen. Einfache Lautsysteme verfügen über keine Regeln wie Laute zusammengesetzt neue Bedeutung bekommen. Ein Laut entspricht einer bestimmten Bedeutung.

Symbolik, die: in der Sprache eine tiefere, oft übertragende Bedeutung eines Wortes oder Satzes, dessen direkte Bedeutung eine andere ist. „Er reicht ihr eine Rose“ steht nicht nur für das Überreichen einer Blume sondern für Zuneigung oder Liebe. „Wie ein Löwe“ meint in der Regel nicht jemand hat eine Mähne und Reißzähne, sondern ist mutig und stark.

Von der Jagdgesellschaft zur Siedlungskultur!

Die neolithische Revolution begann vor rund 10.000 Jahren mit dem Aufkommen von Ackerbau und Viehzucht. Der Mensch wurde sesshaft. Es entstanden Handel, Schrift und komplexe Gesellschaften.

Gestalte eine grafische Darstellung (z. B. Tabelle, Mindmap oder ein Piktogramm) zu den wichtigsten kulturellen Errungenschaften des Menschen (Werkzeuge, Feuer, Sprache, Kunst, Sozialverhalten). Ordne zu, welche biologischen Merkmale und Fähigkeiten (z. B. Hände, Gehirn, Sprache, logisches Denken) jeweils eine Rolle spielten!

Diskutiert in Teams, welche kulturellen, religiösen und wirtschaftlichen Vorstellungen beeinflussen, wie wir die Stellung des Menschen in der Natur sehen! Wie ändern sie unser Bild von anderen Lebewesen und der Wertschätzung die wir ihnen entgegen bringen?

Sprache – Austausch und Wissensweitergabe

Mit zunehmender sozialer Komplexität wurde auch die Kommunikation anspruchsvoller. Der Mensch entwickelte die Sprache. Zunächst vermutlich einfache Lautsysteme, später ausgefeiltere Formen mit Grammatik und Symbolik. Sprache war mehr als Verständigung. Sie ermöglichte die Weitergabe von Wissen, das Planen gemeinsamer Handlungen und das Ausdrücken von Gefühlen. Sie erlaubte es Geschichten weiterzugeben und so ein Zugehörigkeitsgefühl und Verbundenheit mit den Vorfahren zu schaffen. Sprache machte Lernen und Bewahrung von Erinnerungen über Generationen hinweg möglich – ein entscheidender Schritt zur Entstehung von Kultur und Identität.

Kunst und Kultur – Ausdruck des Denkens und Fühlens

Bereits vor Zehntausenden von Jahren begannen Menschen, ihre Umwelt künstlerisch darzustellen. Sie malten Tiere und Jagdszenen an Höhlenwände, formten Figuren aus Ton oder Stein und fertigten Schmuck aus Knochen oder Muscheln. Auch die ersten Bestattungen zeigen, dass der Mensch begann über Leben und Tod, über Gemeinschaft und Zugehörigkeit nachzudenken. Das sind die Anfänge dessen, was wir heute Kultur nennen. Der Mensch wollte nicht nur überleben, sondern auch sinnhaft leben.

Abb. 11: Steinzeitliche Löwenskulptur

Abb. 10: Über 4000 Jahre alte Höhlenmalerei nahe des Wat Khao Chan Ngam Tempels in Thailand.

Was den Menschen besonders macht – oder nicht?

Aufrechter Gang – Ermöglichte den Gebrauch der Hände für andere Tätigkeiten. Auch Menschenaffen nutzen den aufrechte Gang, etwa beim Tragen von Gegenständen oder zur besseren Übersicht. Kängurus bewegen sich aufrecht mit freien Vordergliedern. Pinguine bewegen sich an Land ausschließlich aufrecht fort.

Feinmotorik und Werkzeuggebrauch – Menschen konnten gezielt handeln und Probleme lösen. Sie nutzen dazu aktiv Hilfsmittel. Viele Tierarten nutzen Werkzeuge und Hilfsmittel für ihre Zwecke. Das Zertrümmern von Nahrung in Schale mit Steinen wird bei unterschiedlichsten Arten beobachtet. Insekten mit einem Zweig aus Bauten und Löchern zu angeln ist ebenso bekannt. Manche Tiere nutzen bestimmte Pflanzen gegen Parasiten und körperliche Beschwerden.

Großes Gehirn – Denken, Planen, Erinnern und Lernen wurden immer ausgeprägter. Raben, Oktopusse, Menschenaffen, Delfine, Elefanten, Hunde und viele andere Tiere zeigen planvolles Verhalten, gutes Erinnerungsvermögen und sind sehr lernfähig. Buckelwale und Orcas entwickeln in Gruppen eigene Jagdtechniken.

Sprache – Erlaubte Zusammenarbeit, Wissensweitergabe und kulturelle Entwicklung. Delfine nutzen Namen und können Gegenstände und Ereignisse mit Lauten bezeichnen. Graupapageien können Begriffe anwenden und Fragen verstehen. Bienen kommunizieren durch tanzen.

Feuer – Bot Schutz, Nahrung, Energie und stärkte soziale Bindungen. Greifvögel in Australien nehmen brennende Äste auf und werfen sie woanders ab um Beute aufzuscheuchen. Savannenvögel fressen geröstete Insekten nach Buschfeuern.

Kunst und Kultur – Zeugen von abstraktem Denken, Symbolik und emotionalem Ausdruck. Viele Tierarten zeigen je nach Gruppe Lebensort Unterschiede in ihrem Verhalten. Die Art der Werkzeugnutzung, Jagdtechniken oder soziale Spielregeln sind Beispiele. Auch die Weitergabe von Wissen und soziales Lernen sind im Tierreich verbreitet.

2. EVOLUTION UND MENSCHLICHES VERHALTEN

Viele unserer Verhaltensweisen lassen sich durch die Evolution erklären. Sie wurden selektiert, weil sie dem Menschen im Laufe seiner Entwicklung Vorteile verschafft haben. So haben sich zum Beispiel soziale Strukturen entwickelt, weil das Leben in Gruppen einen Überlebensvorteil bot. Auch unsere Fähigkeit zu kommunizieren, durch Sprache oder Körpersprache, war entscheidend für den Erfolg unserer Spezies. Sprache ermöglichte es, Erfahrungen weiterzugeben, Absprachen zu treffen und komplexe Aufgaben gemeinsam zu bewältigen.

Abb. 2: Kooperation ist eine weit verbreitete Erfolgsstrategie in der Natur a) Blattschneiderameisen, b) Honigbienen

Sozialverhalten – Zusammen ist man stärker

Am Lagerfeuer entstand nicht nur Wärme, sondern auch Gemeinschaft. Sozialverhalten half Menschen, in Gruppen zu leben und gemeinsam stark zu sein. Der Mensch ist von Anfang an ein soziales Wesen. In der Gruppe zu leben, bedeutete für unsere Vorfahren Schutz vor Feinden, Arbeitsteilung und mehr Erfolg bei der Nahrungssuche. Wer gut mit anderen zusammenarbeitete, hatte bessere Überlebenschancen.

Abb. 3: Gemeinsam angenehmes erleben verbindet und stärkt den Zusammenhalt

Um in Gruppen leben zu können, müssen sich die Gruppenmitglieder gegenseitig wahrnehmen, einschätzen und angepasst miteinander umgehen können. Es entwickelten sich soziale Regeln, Mitgefühl, aber auch Strategien zur Konfliktlösung. Bis heute ist unser Leben stark von Gruppen geprägt – sei es Familie, Freundeskreis, Gruppen mit gemeinsamen Interessen oder Ansichten oder die Gesellschaft. Freundlichkeit, Kooperation und die Fähigkeit, sich in andere hineinzuversetzen (Empathie), sind tief in unserer Geschichte verwurzelt.

Die enge Zusammenarbeit in Gruppen prägte nicht nur das Verhalten, sondern auch die inneren Reaktionen und Gefühle der Menschen. Um dauerhaft miteinander auszukommen, reichte bloße Zusammenarbeit nicht aus. Es mussten auch emotionale Grundlagen entstehen, um Bindung zu erzeugen und das soziale Miteinander zu unterstützten.

Abb. 4: Mitfühlen stärkt soziale Bindungen

Emotionen wie Angst, Wut oder Freude sind tief in unserer Evolution verwurzelt. Angst half unseren Vorfahren, Gefahren zu vermeiden. Freude und soziale Bindungen stärken das Zusammenleben. Unsere heutige Fähigkeit, Mitgefühl zu empfinden oder moralisch zu handeln, entwickelte sich aus der Notwendigkeit, in stabilen Gruppen zu leben. Kooperation, aber auch das Erkennen und Bestrafen unfairen Verhaltens, waren wichtige Bestandteile des Zusammenlebens.

Abb. 1: Zusammenarbeit macht vieles einfacher

Überlegt zu zweit Situationen, in denen Hilfe anderer einen Vorteil verschafft! Wobei habt ihr das letzte Mal jemandem geholfen?

Suche online nach Videos und Bildern, die Tiere bei der Zusammenarbeit mit anderen Lebewesen zeigen! Vermute welche Vorteile sie dadurch erhalten!

Spiegel im Hirn?

Spiegelneuronen sind Nervenzellen im Gehirn, die aktiv werden, wenn wir eine Handlung selbst ausführen oder bei anderen beobachten. Sie verknüpfen Beobachtung und eigenes Erleben. Spiegelneuronen spielen eine wichtige Rolle beim Mitfühlen, Lernen durch Nachahmung und beim Verstehen anderer.

Beobachte für einen Tag dein Verhalten in einer Gruppe (z. B. in der Klasse oder im Freundeskreis)! Wann zeigst du Gruppenverhalten? Wann grenzt du dich ab? Notiere deine Beobachtungen und vergleiche sie mit dem Text zur Entwicklung von Gruppenverhalten!

Emotionen vs. Gefühle! Emotionen entstehen aus der Wahrnehmung unserer Umgebung und Empfindungen unseres Körpers. Sie stammen von Neuronen im Gehirn, verursachen die Ausschüttung chemischer Substanzen im Körper und dauern Sekunden bis Minuten. Gefühle entwickeln sich aus unseren Gedanken. Sie sind die bewusste Interpretation von Emotionen.

Neugierige Gefährten!

Hunde sind von Natur aus sehr neugierige Wesen. Ihre Neugier ist Teil ihres Überlebensinstinkts und hilft ihnen, ihre Umwelt zu erkunden, neue Dinge zu lernen und soziale Bindungen aufzubauen. Auch Wölfe sind neugierig, doch vorsichtiger. Domestizierung und Zucht haben die Neugier bei Hunden verstärkt selektiert.

Neugier und Wahrnehmung – Lernen und die Welt begreifen

Neugier ist einer der wichtigsten Antriebe des Menschen. Sie bringt uns dazu, Fragen zu stellen, Neues auszuprobieren und Zusammenhänge zu erkennen. Schon Kinder wollen im wahrsten Sinn des Wortes „die Welt begreifen“.

Neugierde ist in der Tierwelt weit verbreitet. Lebensnotwendige Ressourcen oder Fortpflanzungspartner lassen sich oft nur durch aktives Erkunden finden. Auch in der Menschheitsgeschichte spielte Neugier eine entscheidende Rolle. Sie führte zur Entwicklung von Werkzeugen, zur Nutzung des Feuers, zur Erfindung von Sprache und zur Erkundung neuer Lebensräume. Diese Offenheit für Neues machte den Menschen anpassungsfähig und erfolgreich – und ist auch heute noch Grundlage für Ausprobieren, Lernen und Wissenschaft.

5: Menschenkinder sind schon sehr früh neugierig und erforschen ihre Umgebung

Denke dir Szenarien aus, in denen Neugierde für Tiere einen Überlebensvorteil darstellt! Tauscht euch in Gruppen über eure Szenarien aus!

Beobachte Tiere in deinem Umfeld! Versuche neugieriges Verhalten zu erkennen! Dokumentiere die Situationen, auch mit Foto!

Erörtert in Teams, weshalb gesteigerte Neugier Hunde zu sehr geeigneten Haustieren macht! Wie könnte man neugieriges Verhalten fördern?

selektive Wahrnehmung, die: meist unbewusster Wahrnehmungsfilter, der einschränkt, was wir aus unserer Umgebung wahrnehmen

Wiederhole, was du in der 2. Klasse zu den Sinnen gelernt hast! Gab es Beispiele für Wahrnehmung, die etwas ausblendet oder verzerrt?

Notiere die Woche drei Situationen in denen du bemerkst, dass du etwas nicht wahrgenommen hast, das eigentlich da war!

Abb. 7: Hunde stillen ihre Neugier durch Schnüffeln

Um unserer Neugierde nachkommen und die Welt um uns erkunden zu können, müssen wir unsere Umgebung wahrnehmen. Dazu dienen uns unsere Sinne. Sie haben sich entsprechend der Verhältnisse unserer Umwelt entwickelt und angepasst. Sie vermitteln uns Informationen über die Geschehnisse um uns. Dabei wird jedoch nur ein kleiner Teil aller Vorgänge um uns überhaupt von unseren Sinnen registriert. Wahrnehmen können wir, was für uns evolutionär nützlich war (z. B. Abb. 8 und 9).

[kHz] S challdr u ck p e g el ( S challstärke) Frequenz

Abb. 8: Das menschliche Auge hat sich so entwickelt, dass es bei Sonnenlicht gut sieht. Es nimmt den intensivsten Strahlungsanteil wahr Den Rest der Strahlung können wir nicht wahrnehmen.

Abb. 9: Der Hörbereich des Menschen passt gut für seine Umwelt und soziale Interaktion. Im Bereich menschlicher Stimmen und Babygeschreis hören wir besonders gut.

Aus unserer Umwelt prasseln ständig Sinneswahrnehmungen auf uns ein. Damit wir uns in der Fülle an Eindrücken überhaupt orientieren können, filtert unser Gehirn ständig Informationen – man spricht von selektiver Wahrnehmung. Unsere Sinne nehmen unzählige Reize auf. Doch nur das, was vom Gehirn als wichtig eingestuft wird, gelangt ins Bewusstsein. Alles andere wird ausgeblendet. So können wir uns zum Beispiel auf einen Text konzentrieren, ohne von Hintergrundgeräuschen abgelenkt zu werden. Auch Erfahrungen, Gefühle und Erwartungen beeinflussen, was wir wahrnehmen. So hilft uns unser Gehirn, in einer komplexen Welt den Überblick zu behalten.

Bei manchen Menschen funktionieren diese Filter nicht ordnungsgemäß. Bei hochsensiblen Menschen und Menschen mit ADHS oder Autismus-SpektrumStörungen ist das beispielsweise der Fall. Sie sind rasch abgelenkt und überfordert.

Abb.

Abb. 6: Neugier gehört zum Verhalten der meisten Tiere

Anpassungen mit Nachteilen in der modernen Welt

Man unterschiedet sechs Basisemotionen als Reaktionen auf unsere Umwelt, die uns motivieren und unser Verhalten ganz wesentlich steuern. Sie haben sich entwickelt um uns in evolutionär wichtigen Situationen passend reagieren zu lassen. Die Vielzahl daraus resultierender Verhaltensweisen bietet uns viele Anpassungen an die Welt in der sich der Mensch entwickelt hat.

Abb. 10: Die sechs Basisemotionen des Menschen – auf ihnen baut unser komplexes und vielseitiges Gefühlsleben auf.

Auch Tiere haben Emotionen! Falls du schon mit Hunden oder Katzen zu tun hattest ist dir sicher aufgefallen, dass auch sie Emotionen zeigen. Vor allem Hunde sind gut darin Emotionen für den Menschen verständlich zu zeigen. Bei vielen Tierarten wurden durch Beobachtung und Experimente Emotionen nachgewiesen. Sie können sich freuen, zeigen Angst, werden wütend und aggressiv, wundern sich über Ungewohntes und trauern über verlorene Artgenossen oder Junge.

Einige evolutionäre Anpassungen, die in der Vergangenheit nützlich waren, können uns heute jedoch Probleme bereiten. Unser Körper und Gehirn sind an das Leben als Jäger(innen) und Sammler(innen) angepasst, nicht an die moderne Welt mit ihren ständigen Reizen, hohem Kalorienangebot und wenig Bewegung.

Ernährung – Warum wir Zucker und Fett mögen

Unsere Vorfahren hatten nicht ständig Zugang zu Nahrung. Skelettfunde zeigen, dass Nahrungsmangel eher die Regel war. Deshalb speichert unser Körper Energie in Form von Fettreserven – ein Vorteil in Zeiten von Nahrungsknappheit. Süße und fettige Nahrungsmittel waren in der Natur selten, aber besonders energiereich also ideal zum Überleben. Um die Menschen zu motivieren solche Nahrungsmittel zu beschaffen und zu sich zu nehmen, reagierte unser Gehirn und unser Belohnungssystem besonders stark. Das ist auch heute noch so. Daher kommt unsere Vorliebe für Fettes und Süßes. Heute gibt es diese Lebensmittel im Übermaß. Unser Verlangen danach kann zu ungesundem Essverhalten und Übergewicht und damit verbundenen Krankheiten wie Typ-2 Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen.

Bittere Stoffe hingegen können auf Gifte hinweisen – daher empfinden wir viele Bitterstoffe als unangenehm. Der Ekel schützt uns. Er verhindert, dass wir verdorbene oder gefährliche Nahrung zu uns nehmen. Unser Geschmackssinn hat sich also mit dem Ziel entwickelt, uns vor Schaden zu bewahren. Heute kann diese Schutzfunktion allerdings problematisch sein – etwa wenn wir gesunde Lebensmittel wie Brokkoli, Rucola oder Grapefruit meiden, nur weil sie bitter schmecken. Dadurch entgehen uns wichtige Nährstoffe und gesundheitsfördernde Pflanzenstoffe.

Abb. 12: Ekel ist eine sehr nützliche Emotion, er ist im Tierreich weit verbreitet –achte auf die Mund und Nasenpartie

Abb. 11: Katzen drücken Emotionen oft klar aus

Abb. 11: Welche Emotion zeigt diese Katze deiner Meinung nach? Welche körperlichen Anzeichen drücken sie aus?

Welche Basisemotion wird deiner Meinung nach beim Essen von fetten oder süßen Lebensmitteln aktiviert?

Diskutiere mit deinem Sitznachbarn, mit deiner Sitznachbarin! Denkt ihr die Vorliebe für Fettes und Süßes hat sich evolutionär erst mit dem Menschen entwickelt? Wie ist es bei anderen Lebewesen?

Formuliert Argumente für euren Standpunkt!

Welche Lebensmittel findest du eklig? Wären sie eigentlich gesund? Gibt es welche die dir erst im Laufe der Jahre begonnen haben zu schmecken?

Formuliere eine Hypothese, weshalb Kleinkinder viel häufiger Ekel empfinden als Erwachsene!

Abb. 13 : Stress ist heute meist psychischer Natur

Abb. 12: Sieh dir im Bild die Körperreaktionen auf Stress an! Finde den Grund, weshalb viele Menschen vor Prüfungen aufs Klo müssen!

Stress, Denken und Fühlen!

Unter Stress wird der Bereich des Gehirns für planvolles, kontrolliertes Denken gehemmt. Schnelle, instinktive Entscheidungen und Urteile werden bevorzugt. Logisches, abwägendes Denken funktioniert nicht mehr gut. Auch die Fähigkeit sich in andere Hineinzuversetzen und mitfühlend zu handeln wird durch Stress verringert. Der Fokus liegt auf der eigenen „Gefahrensituation“.

Abb. 15: Stress beeinflusst den Hormonhaushalt – Pickel können entstehen

Welche Rituale und Strategien hast du ,um dich runterzuholen? Tauscht euch in Teams aus und gestaltet einen Flyer mit Tipps gegen Stress!

Welche Tiere neigen deiner Meinung nach eher zum Fliehen und welche eher zum Kämpfen? Begründe deine Hypothese!

Gibt es auch beim Menschen Regelen zur Austragung von Konflikten? Zwischen Einzelpersonen, Gruppen, Gesellschaften? Welche Folgen können entstehen, wenn diese Regeln gebrochen werden? Diskutiert in Gruppen!

„Fight, Flight, Freeze & Co.“ –Wie unser Körper auf Stress reagiert

Unser Stresssystem ist evolutionär darauf ausgerichtet, in akuten Gefahrensituationen schnell zu reagieren. Etwa bei einem Angriff durch einen Beutegreifer, oder einen Sturz. Auch heute noch aktiviert unser Körper denselben Notfallmodus, selbst wenn es um ganz andere Herausforderungen geht: Prüfungen, Streit, Zeitdruck oder soziale Konflikte. Die Folge sind Stresssymptome wie erhöhter Herzschlag, Muskelanspannung und schnelle Atmung – wir sind bereit für den Kampf oder die Flucht. Diese klassischen Reaktionen werden oft als „Fight or Flight“ – also Kampf oder Flucht – bezeichnet.

Abb. 14: Flucht und Kampf – beide brauchen einen aktivierten Körper. Sieh dir die Körperreaktionen in Ruhe an und verknüpfe sie mit deinen Erfahrungen von Stresssituationen.

Diese Reaktionen startet der Körper ganz von selbst. Wir können sie nicht unmittelbar kontrollieren. Merken wir allerdings, dass der Körper in den Stressmodus kommt, können wir durch bewusstes, tiefes Atmen, eine entspannte Mimik und Körperhaltung oder lockere Bewegung entgegenwirken. Auch gezielte Reize wie kaltes Wasser im Gesicht (Tauchreflex), eine warme Decke, Berührungen oder beruhigende Musik helfen.

Die Fight or Flight Reaktion ist evolutionär sehr alt. Sie findet sich beim Großteil der Tierarten. Ob Kampf oder Flucht bevorzugt wird, hängt sehr von den körperlichen Eigenschaften des Tieres und der Situation ab. Beutetiere bevorzugen häufig die Flucht, da sie evolutionär an schnelles Entkommen angepasst sind. Beutegreifer greifen häufiger auf Kampf zurück. Generell gilt aber, dass Tiere nur zur Not kämpfen. Ein Kampf birgt immer das Risiko einer Verletzung und in der freien Wildbahn kann das schnell den Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen.

Bei Paarungs- oder Revierrivalitäten wählen Tiere in der Regel den Kampf. Da sie gegen Artgenossen kämpfen sind die Chancen in etwa gleich verteilt. Meist gibt es auch Regeln, um ernsthafte Verletzungen zu vermeiden und Kämpfe werden selten bis zum Tod geführt.

Abb. 16: Kämpfe zwischen Bären folgen Regeln, um ernste Verletzungen zu vermeiden

Forschungen zeigen, dass unser Körper auf Bedrohung oder Überforderung vielfältiger als mit Kampf oder Flucht reagiert. Heute spricht man von den fünf „F“-Reaktionen:

Fight, Flight, Freeze, Fawn und Flop. Alle fünf sind tief im Nervensystem verankert –sie entstehen automatisch und ohne bewusste Entscheidung.

ABSCHAL

KÄMPFEN, ABWEHREN

Abb. 17: Die 5 F Reaktionen auf Stress – sie treten bei vielen Tieren auf

Ursprünglich sollten sie das Überleben sichern und haben sich evolutionär bewährt. In der heutigen Welt können sie jedoch im Alltag zu Problemen führen, besonders wenn sie dauerhaft oder in unpassenden Situationen auftreten.

Fight – Kämpfen: Wer ständig aggressiv oder streitlustig auf Stress reagiert, gefährdet Beziehungen und wirkt schnell überfordert. Konflikte belasten zusätzlich.

Flight – Fliehen: Wenn man immer wieder schwierige Situationen meidet, kann das zu Ängsten oder sozialem Rückzug führen. Ein Gefühl von Versagen kann entstehen.

Freeze – Erstarren: Der Körper wird bewegungslos, um vielleicht „unsichtbar“ zu wirken oder in der Hoffnung, dass die Gefahr vorübergeht. In stressigen Momenten wie Prüfungen oder Gesprächen kann man dadurch blockieren und „nicht mehr handlungsfähig“ sein.

Fawn – Gefallen wollen: Eine Strategie, bei der man versucht, durch Freundlichkeit, Anpassung oder Unterwerfung einen Konflikt zu vermeiden. Wer sich ständig anpasst und es allen recht machen will, verliert leicht den Kontakt zu den eigenen Bedürfnissen.

Flop – Zusammenbrechen: Flop tritt häufig bei extremem oder traumatischem Stress auf und kann sich wie ein innerer Rückzug aus der Situation anfühlen. So als ob der Körper einfach „nicht mehr kann“. Bei Überforderung innerlich abschalten oder zusammenbrechen kann im Alltag hinderlich sein, aber auch ein deutliches Warnsignal.

Bei dauerhaftem Stress kann es passieren, dass Menschen ständig in einem dieser Reaktionsmuster feststecken. Sie reagieren für andere Menschen verstörend oder selbstschädigend. Die sozialen Folgen belasten die Psyche bis hin zu Depressionen oder einem Burn-Out. Die körperlichen Reaktionen führen bei langfristigem Stress zu gesundheitlichen Problemen wie Bluthochdruck oder Schlafstörungen.

Hinzu kommt, unser Gehirn ist besonders empfindlich für akute Gefahren, während langfristige Bedrohungen wie der Klimawandel schwerer ernst zu nehmen sind. Evolutionär betrachtet war es wichtiger sofort zu handeln, als vorausschauend zu planen. Diese Denkweise prägt uns bis heute – und macht es oft schwierig, langfristig Verantwortung zu übernehmen.

Abb. 12: Mit welchen Emotionen würdest du die Stressreaktionen verbinden? Welche Gefühle könnten sich daraus ergeben?

Besprecht in Gruppen Situationen, in denen ihr eine der fünf F Reaktionen gezeigt habt! Wie intensiv war sie? War es die beste Reaktion? Falls nicht was hättet ihr besser machen können?

Tote leben länger! Totstellen ist ein instinktiver Überlebensmechanismus, den viele Tiere nutzen, wenn Flucht oder Kampf keine Option mehr sind. Dabei verharren sie völlig regungslos, manchmal mit erschlafftem Körper oder gesenktem Puls. Fressfeinde verlieren oft das Interesse, da sie sich meist auf bewegte Beute konzentrieren. Beispiele sind Opossums, Frösche oder Insekten wie Käfer.

Abb. 18: Fawn-Verhalten beim Hund. Unterwürfige Gesten wie Bauchzeigen oder übertriebene Freundlichkeit versuchen soziale Spannungen zu entschärfen.

Abb. 19: Freeze-Reaktion, der Hund erstarrt und schielt in gespannter Aufmerksamkeit seitlich.

Depression, die: psychische Erkrankung, die sich durch Niedergeschlagenheit, Interessensverlust und Freudlosigkeit äußert

Burn-Out, das: Zustand psychischer und körperlicher Erschöpfung

ERSTTAARREN, LTTEN,

KOLLABIEREN, TOTSTELLEN

ANP UNTE PAASSEN, GEF

FLIEHEN, ZURÜCKZIEHEN

UNTERWERFEN, FAALLEN

Welchen Gruppen fühlst du dich zugehörig? Welche Eigenschaften schreibst du dir zu, damit du zu diesen Gruppen gehörst? Beschreibe wie dadurch automatisch „die Anderen“ entstehen! Tauscht euch in Teams darüber aus!

Wir, Die, eine klare Sache?

Ob wir Menschen als „wir“ oder „die Anderen“ wahrnehmen lässt sich leicht beeinflussen. Eine Studie zeigte, wie das Tragen der Baseballkappe des örtlichen Teams die Akzeptanz erhöhte und Rassismus minderte. Eine andere ließ Schüler einer Klasse T-Shirts in zwei unterschiedlichen Farben tragen. „Den Anderen“ wurden gezielt negative Eigenschaften zugeschrieben. Positive Eigenschaften „der Eigenen“ hervorgehoben. In kurzer Zeit entstand Rivalität und die Bereitschaft Schülern der anderen Gruppe Schaden zuzufügen stieg deutlich.

Scanne den QR-Code und sieh dir das Video zur Melatoninproduktion an! Recherchiere 3 weitere Fakten zu Melatonin! Nenne deine Quellen und weshalb du sie ausgesucht hast!

Wachst du meistens erholt auf? Beobachte dein Eigenes Verhalten bezüglich Schlafen gehen und Bildschirmzeit am Abend! Frage dich ob du etwas verbessern kannst!

Warum schlafen wir?

Schlaf ist wichtig, damit unser Körper und unser Gehirn gesund bleiben. Während des Schlafs werden Zellen repariert, das Immunsystem gestärkt und wichtige Hormone ausgeschüttet. Das Gehirn sortiert Erlebtes, speichert Gelerntes und „räumt auf“, damit wir am nächsten Tag leistungsfähig sind.

Wer gehört dazu – wer nicht?

Wie Gruppen unser Denken beeinflussen

Unsere Neigung zur Gruppenzugehörigkeit und Abgrenzung stammt aus der Zeit, als das Überleben stark davon abhing Teil einer funktionierenden Gemeinschaft zu sein. In kleinen Gruppen lebten unsere Vorfahren eng zusammen, teilten Nahrung, schützten sich gegenseitig und erzogen gemeinsam die Kinder. Deshalb entwickelte sich ein starkes Gefühl für „Wir“ und „die Anderen“. Das half, die eigene Gruppe zu schützen, konnte aber auch zu Misstrauen gegenüber Fremden führen.

Auch heute noch beeinflusst dieser uralte Mechanismus unser Denken und Fühlen. Er kann dafür sorgen, dass wir uns einer Gruppe zugehörig fühlen und andere unbewusst ablehnen, nur weil sie „anders“ erscheinen. Wenn wir solche automatischen Reaktionen nicht hinterfragen, können Vorurteile, Diskriminierung oder Ausgrenzung entstehen. Deshalb ist es wichtig, sich bewusst mit diesen Mechanismen auseinanderzusetzen, um zu lernen, offen, fair und respektvoll mit anderen umzugehen.

Abb. 20: „Anders sein“ führt oft zu Ausgrenzung. Äußere Merkmale spielen eine große Rolle. Der Mensch selbst wird nicht mehr wahrgenommen.

Abb. 21: Wer nicht dazugehört wird weniger wertgeschätzt. Er ist es „nicht wert“ Mitgefühl zu erhalten. Der Schritt zu Gewalt ist klein.

Heutzutage kommen wir durch die stark vernetzte Welt sehr häufig in Kontakt mit Menschen, die Anders sind. Oft jedoch nur flüchtig oder über Medien. Wir bekommen kein wirkliches Bild „der Anderen“ und sehen nur die Unterschiede. Gezielte Falschdarstellung und das Schüren von Vorurteilen in sozialen Medien verstärken diesen Effekt. Fremdenfeindlichkeit, Rassismus, Homophobie und ähnliches entstehen.

Die innere Uhr des Menschen

– Tag und Nacht im Körper

Der Mensch hat wie alle Lebewesen eine innere Uhr. Sie richtet sich nach dem Wechsel von Tag und Nacht. Diese biologische Uhr sitzt im Gehirn und steuert viele Abläufe im Körper. Man nennt dies Biorhythmus. Der Biorhythmus hat den Vorteil, dass er dem Körper hilft seinen Aktivitätslevel vorausschauend an die wiederkehrenden Umweltbedingungen bei Tag und Nacht anzupassen. Für Menschen, die nur bei Tag gut sehen, macht es evolutionär Sinn unter Tags aktiv zu sein und Nachts zu ruhen.

Wenn morgens das Sonnenlicht auf unsere Augen trifft, schaltet der Körper in den „Aktivmodus“. Abends, wenn es dunkel wird, produziert er Melatonin, ein Hormon, das uns müde macht. Das Sonnenlicht ist also der Taktgeber des Biorhythmus. Die Körpertemperatur, Hunger und Verdauung, die Konzentration und Reaktionsfähigkeit sowie Regenerationsprozesse folgen der inneren Uhr.

Durch die moderne Lebensweise mit vielen künstlichen Lichtquellen gerät unsere innere Uhr aus dem Takt. Schichtarbeit, Reisen über Zeitzonen (Jetlag), oder zu viel Bildschirmlicht am Abend können den Rhythmus stören. Auch aufbleiben bis spät in die Nacht und Aufstehen, wenn es schon lange hell ist, bringt die innere Uhr durcheinander. Als Folge fühlen wir uns erschöpft, unruhig oder können nicht gut schlafen.

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

1

Aus Beobachtung schlussfolgern! Stell dir vor du bist Forscher(in) und sollst aus dem Verhalten von Tieren auf allgemeine Gegebenheiten schließen! Betrachte die Tiere und deren Aktivitäten auf den folgenden Bildern genau!

Formuliere eine passende Forschungsfrage, die sich durch die Bilder beantworten lassen kann! Welche Hypothese würdest du zu dieser Forschungsfrage aufstellen? Was wäre die Antwort auf diese Frage?

FRAGE:

HYPOTHESE:

Denke dir ein Experiment aus, um die Hypothese genauer zu überprüfen! Beschreibe den Aufbau und Ablauf des Experiments schriftlich! Orientiere dich an den Seiten zu Untersuchungen, die du in den Biobüchern bisher kennen gelernt hast!

2

Gruppen der virtuellen Welt! Übertrage was du über Gruppenbildung gelernt hast auf die online Welt! Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede gibt es zu Gruppen in der physischen Welt? Stelle dir folgende Fragen:

2 Welche Aspekte erzeugen bei online Gruppen „das Gemeinsame“?

2 Sind Äußerlichkeiten und Aussehen in der online Welt genauso wichtig wie in der physischen Welt?

2 Weshalb funktioniert Empathie online wesentlich schlechter? Welche Folgen hat das?

Nutze deine persönlichen Erfahrungen und Wissen aus dem Fach Digitale Grundbildung! Schreibe einen kurzen Sachtext! Bildet Gruppen und besprecht eure Texte! Verfasst gemeinsam einen Bericht zu online Gruppen!

3

Emotionen und Gefühle! Bildet Gruppen! Schreibt die 6 Basisemotionen auf ein Blatt Papier, um sie vor euch zu haben! Überlegt euch Situationen, die diese Emotionen hervorrufen und notiert sie! Findet Gemeinsamkeiten an diesen Situationen! Erkennt ihr Muster oder grundlegende Eigenheiten?

Überlegt, welche Gedanken durch diese Situationen hervorgerufen werden und welche Gefühle dadurch entstehen! Welche Verknüpfungen findet ihr zwischen Emotionen und bestimmten Gefühlen wie Zuneigung, Liebe, Scham, Verachtung, etc...?

Stellt eure Gedanken und Funde auf einem Plakat, einer Infografik oder einer Mindmap da! Nutzt vor allem grafische Gestaltungselemente und versucht die Informationen intuitiv erfassbar darzustellen!

Abb. 27: Ausdruck verschiedener Emotionen – versuche sie zu benennen!

Abb. 23: Spatz

Abb. 24: Wespe

Abb. 25: Borstenhörnchen Abb. 26: Javaneraffe

Untersuchung Verhaltensforschung – die 5 F

Du hast die 5 F als Stressreaktionen kennengelernt. Nun beobachte Menschen deiner Umgebung, um Anzeichen dieser Verhaltensweisen zu erkennen! Überlege dir dazu genauer, wie du die 5 F erkennen kannst! Finde anhand der Aufgabenstellung eine passende experimentelle Fragestellung und schreibe sie auf

FRAGE:

Überlege nun wie du deine Untersuchung angehen könntest! Stelle dir dazu folgende Fragen:

2 Wen möchtest du beobachten und welche Zeiten und Situationen sind dazu geeignet?

2 Auf was möchtest du achten und wie kannst du es am besten erkennen? Notiere dir Anzeichen, die dir wichtig erscheinen und präge sie dir ein! Es kann sein, dass dir während der Beobachtung neue Anzeichen auffallen. Nimm diese in deine Liste auf!

2 Wie dokumentierst du deine Beobachtungen? Du sollst später nachvollziehen können bei welcher Person, in welcher Situation die Beobachtungen entstanden sind und wie du zu deinen Schlussfolgerungen ge kommen bist. Ist es passend in der Situation Notizen zu machen oder besser erst danach?

Tipp: Falls es dir passend erscheint, kannst du die beobachtete Person nach deinen Beobachtungen fragen, wie sie die Situation erlebt hat. Sprich dabei aber nicht an was du meinst beobachtet zu haben, um die Antwort nicht zu beeinflussen! So kannst du deine Eindrücke überprüfen. Denke dabei daran, dass Menschen nicht immer offen über ihre Emotionen und Gefühle sprechen oder sprechen wollen!

Formuliere Vermutungen darüber wie die Versuchsergebnisse aussehen werden! Welche Situationen könnten bei welcher Person zu welcher Stressreaktion führen?

VERMUTUNGEN:

DURCHFÜHRUNG

Erstelle einen Plan wann du wen beobachten möchtest! Überlege dir auch jeweils wie du dich in der Situation verhältst, um in Ruhe beobachten zu können!

Führe deine Beobachtungen durch und notiere möglichst zeitnah deine Wahrnehmungen und Schlussfolgerungen! Notiere auch wie sicher du dir jeweils in deiner Einschätzung bist!

AUSWERTUNG: Fasse all deine Beobachtungen in einem Protokoll zusammen! Versuche Gemeinsamkeiten und Muster aber auch Unterschiede zu erkennen und zu dokumentieren! Menschen reagieren grundlegend sehr ähnlich, im Detail aber sehr unterschiedlich. Beschreibe deine Herangehensweise, wie gut sie geklappt hat und wo es vielleicht Verbesserungsmöglichkeiten gibt! Überlege dir, wie du in den jeweiligen Situationen reagiert hättest.

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen, die sich mit der Entwicklung des Menschen beschäftigen, arbeiten an der Schnittstelle von Biologie, Archäologie und Anthropologie. Sie analysieren Fossilien, untersuchen Werkzeuge und vergleichen das Erbgut verschiedener Menschenarten. Daraus gewinnen sie Erkenntnisse über das Aussehen, die Lebensweise und die Verwandtschaft früher Menschen. Die in Fossilien erhaltenen Körpermerkmale und Rückstände ermöglichen Rückschlüsse auf Körperfunktionen, Lebensweise und Umweltbedingungen längst vergangener Zeiten. So lassen die Bedingungen unter denen sich der Mensch entwickelt hat rekonstruieren und seine Entwicklung besser verstehen.

Die Verhaltensbiologie erforscht die Hintergründe tierischen und menschlichen Verhaltens. Sie fragt nach den inneren (körperlichen und geistigen) und äußeren (die Umwelt) Faktoren die Verhalten hervorrufen und beeinflussen. Verhaltensbiologinnen und Verhaltensbiologen beobachten Tiere in freier Wildbahn, arbeiten in Zoos, Tierheimen oder mit Haustieren. Sie untersuchen das Lernverhalten, die Kommunikation und das Sozialverhalten der Tiere. Praktische Anwendung finden die Erkenntnisse im Tierschutz, der Umweltbildung, dem Management von Wildtieren oder der Entwicklung von artgerechter Tierhaltung in der Landwirtschaft.

Die Untersuchung menschlichen Verhaltens erfolgt gemeinsam mit Fachleuten der Psychologie, Kognitionswissenschaft (erforscht Wahrnehmung und Denken) und den Sozialwissenschaften (erforschen Gesellschaft). Auch in der Robotik und Künstlichen Intelligenz werden Erkenntnisse der Verhaltensbiologie genutzt.

Zukunftsarcheologie! Überlege dir eine Fossilie aus der heutigen Zeit, ein Fundstück, das in der Zukunft gefunden werden könnte! Wie könnten Forscher(innen) in 1000 Jahren unser heutiges Leben erklären, wenn sie deinen Gegenstand findet? Zeichne oder beschreibe diesen Fund. Welche Informationen zu unserem heutigen Verhalten beinhaltet er? Schreibe einen kurzen Sachtext!

Uns im Anderen erkennen! Menschen haben die Fähigkeit sich in andere hineinzuversetzen. Die Forschung hat Hinweise gefunden, dass unser Gehirn beobachtete Handlungen gedanklich simuliert und dadurch einschätzen kann „wie es ist“. Diese Prozesse geschehen automatisch ohne unser bewusstes Zutun. Diese Mechanismen sorgen auch dafür, dass wir unwillkürlich Verhalten kopieren. Versuche das gezielt zu beobachten!

Abb. 1: Gähnen ist ansteckend. Sieh dir das Bild intensiv an! Was geschieht?

Zeige vor Anderen Verhalten, das leicht nachzuahmen ist! Beispiele wären Lächeln, sich künstlich erschrecken, die Körperhaltung ändern, sich auffällig kratzen, sich vor etwas ekeln, gähnen, ... Sei kreativ und probiere aus! Achte genau auf die Reaktion!

Notiere deine Beobachtungen und protokolliere sorgsam welche Aktionen wie häufig und wie intensiv die gleiche Reaktion hervorgerufen haben!

1 2 3

Verhaltensforschung – Selbstbeobachtung! Wähle eine bestimmte Situation aus, von der du weißt, dass sie für dich immer unangenehm und stressig ist! Stelle dir die Situation klar vor und notiere:

2 Welche Emotionen und welche Gefühle treten auf?

2 Welche Stressreaktion und Verhaltensweise zeigst du?

Setze dich in nächster Zeit der Situation aus! Kannst du bestätigen, was du notiert hast? Sei ehrlich zu dir selbst!

Wiederhole alles mit einer immer angenehmen Situation! Denke daran, sich und sein Verhalten gut zu kennen bietet die Chance bewusst an sich zu arbeiten und sein Leben mehr in die Hand zu nehmen!

So schätze ich mich nach dem Großkapitel MENSCH – ENTWICKLUNG UND VERHALTEN selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…den Menschen als Primaten benennen und seine Verwandtschaft zu anderen

…Primaten grob darstellen.

…benennen welches Organ beim Menschen durch seine Weiterentwicklung ausschlaggebend fur die Menschwerdung war.

…die Entstehung des Menschen grob zeitlich einordnen.

…die Entwicklung des Menschen grob nachzeichnen, einige Menschenarten aufzählen und Gemeinsamkeiten und Unterschiede zum modernen Menschen aufzeigen.

…kulturelle Meilensteine der Menschwerdung benennen und welche Auswirkungen sie auf das Leben der Menschen hatten.

…typische, fruher ausschließlich dem Menschen zugeordnete Fähigkeiten und Eigenschaften benennen und bei anderen Tieren wiedererkennen.

…erklären weshalb soziales Verhalten und Zusammenarbeit einen evolutionären Vorteil bringt.

…grob erklären was selektive Wahrnehmung ist.

…die sechs Basisemotionen aufzählen und beschreiben, wie ich sie in Mensch und Tier erkennen kann.

…nachzeichnen, weshalb die Entwicklung von Emotionen evolutionär von Vorteil ist.

…die 5F benennen und grob beschreiben.

…Beispiele dafur nennen, wie in der modernen Welt unsere evolutionäre entwickelten Verhaltens- und Reaktionsmuster zu Nachteilen fuhren können.

…uber Gruppenverhalten und dessen Vor- und Nachteile im Zusammenhang mit meinem Leben und der Gesellschaft sprechen.

…grob erklären was die innere Uhr ist und welche Faktoren sie beeinflussen.

…Verhaltensbeobachtungen planen und meine Beobachtungen einordnen, dokumentieren und erläutern.

…Böden meiner Umgebung und deren Bewohner durch geeignete Mittel untersuchen und die Ergebnisse dokumentieren sowie präsentieren.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Jim Ottaviani: Primates: The Fearless Science of Jane Goodall, Dian Fossey, and Birute Galdikas (Square Fish 2015).

Ernst Peter Fischer: Der kleine Darwin. Alles, was man über Evolution wissen muss: Überarbeitete Neuausgabe des SachbuchBestsellers (Anaconda Verlag 2024)

1. ZWEI SYSTEME EIN ZIEL

Dein Körper ist ein Zusammenspiel aus Billionen von Zellen. Sie müssen in Geweben, Organen und Organsystemen wie ein riesiges, gut organisiertes Team zusammenarbeiten. Dafür müssen alle diese Teile ständig gezielt miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation sorgt dafür, dass wir auf unsere Umwelt reagieren, innere Abläufe geregelt werden und unser Körper im Gleichgewicht bleibt. Zwei wichtige Systeme übernehmen dabei die Rolle der Informationsverarbeitung und Informationsweiterleitung, das Nervensystem und das Hormonsystem (auch endokrines System genannt).

Das Nervensystem funktioniert besonders schnell. Es besteht aus einem weit verzweigten Netz von Nervenzellen, die elektrische Signale, sogenannte Nervenimpulse weiterleiten. Diese Impulse entstehen z. B. durch Reize wie Licht, Geräusche oder Berührungen. Die Nervenzellen leiten die Signale zum Beispiel an das Gehirn oder Rückenmark weiter. Gehirn und Rückenmark verarbeiten diese Informationen und steuern passende Reaktionen. So bewegt sich dein Blick etwa über diesen Text oder greifst du gezielt nach einem Gegenstand (willentliche HandlungGehirn) oder du ziehst deine Hand reflexartig bei Hitze zurück (Reflex - Rückenmark).

Das Hormonsystem arbeitet langsamer, aber mit langanhaltender Wirkung. Hormone sind chemische Botenstoffe, die von Drüsen wie der Schilddrüse, der Bauchspeicheldrüse oder den Nebennieren produziert werden. Über das Blut gelangen sie zu den Zielorganen im Körper und lösen dort bestimmte Reaktionen aus. Hormone steuern viele lebenswichtige Prozesse wie Wachstum, Stoffwechsel, Schlaf, Stimmung oder auch die Fortpflanzung aber auch die Produktion anderer Hormone.

Billion, die: die Zahl 1012; eine 1 mit 12 Nullen dran

Abb. 1: Reizsignale kommen von den Sinnesorganen und Steuerungssignale müssen zu den Sinnesorganen

Abb. 2: Statussignale kommen von den Organen und Steuersignale müssen zu den Organen

Stellt in Teams Vermutungen auf, was alles schief gehen könnte, wenn die Kommunikation im Körper nicht richtig funktioniert!

Das Nervensystem ist wie ein schneller Kurierdienst, der in Sekundenbruchteilen Nachrichten überbringt. Es sorgt dafür, dass der Körper schnell reagiert. Das Nervensystem arbeitet elektrisch.

Das Hormonsystem dagegen arbeitet langsamer, aber mit langfristiger Wirkung. Wie eine Chefin, die Regeln aufstellt, an die sich der ganze Körper hält. Das Hormonsystem arbeitet chemisch.

Abb. 3: Erst das Zusammenspiel von Nervensystem und Hormonsystem sorgt dafür, dass der Körper im Gleichgewicht bleibt und auf seine Umwelt reagieren kann

Das Nervensystem und das Hormonsystem arbeiten oft eng zusammen. So kann eine Stresssituation zum Beispiel durch eine schnelle Reaktion des Nervensystems erkannt werden. Gleichzeitig werden über das Hormonsystem Stresshormone wie Adrenalin und Cortisol ausgeschüttet, die den Körper auf Kampf oder Flucht vorbereiten.

Die Kommunikation zwischen dem Nervensystem und dem Hormonsystem erfolgt über den Hypothalamus, einem Teil des Gehirns. Dieser empfängt Signale aus dem Nervensystem und setzt als Reaktion darauf spezielle Hormone frei. Diese aktivieren die Hypophyse (Hirnanhangdrüse), eine Hormondrüse direkt unter dem Hypothalamus. Sie gibt über Hormone Befehle zur Hormonproduktion an die anderen Hormondrüsen des Körpers. Die Hormone beeinflussen die Gehirnaktivität und können so auf das Nervensystem zurückwirken. Sind genug Hormone freigesetzt wird die Produktion wieder gestoppt. Es entsteht ein Regelkreis.

Abb. 4: Lage des Hypothalamus und der Hypophyse im Gehirn

Scanne den QR-Code und verschaffe dir eine bessere Vorstellung von der Lage des Hypothalamus (rot) und der Hypophyse darunter (vergleiche Abb. 4)!

Hypophyse

Hypothalamus

2. DAS NERVENSYSTEM

Erinnere dich an die 3. Klasse! Welche andere Struktur verzweigt sich auch immer weiter im Körper?

zentral: in der Mitte liegend

peripher: am Rand liegend

Abb. 1: Zentrales (gelb) und peripheres Nervensystem (blau)

Weiß und grau?

Die graue Substanz enthält die Zellkörper der Nervenzellen und ist für das Verarbeiten von Informationen zuständig. Sie findet sich vor allem an der Oberfläche des Gehirns und im Inneren des Rückenmarks. Die weiße Substanz besteht aus myelinisierten Nervenfasern, die Reize schnell weiterleiten. Sie verbindet verschiedene Hirnund Rückenmarksbereiche.

myelinisiert: mit einer isolierenden Substanz aus Fetten und Eiweißen, dem Myelin, umgeben; myelinisierte Nerven leiten Nervenimpulse schneller und mit weniger Signalverlust

Das Nervensystem ist das schnelle Kommunikationssystem des Körper. Es besteht aus dem Gehirn, dem Rückenmark und den sich in den gesamten Körper immer weiter verzweigenden Nerven. Diese ermöglichen die Kommunikation zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers. Das Nervensystem steuert deine Bewegungen, Sinneswahrnehmungen und Reaktionen.

Das Nervensystem lässt sich auf verschiedene Arten einteilen. Eine Einteilung bezieht sich auf die Lage im Körper. Sie unterscheidet in ZENTRALES NERVENSYSTEM (ZNS) bestehend aus Gehirn und Rückenmark. Es ist für die Zusammenführung und Verarbeitung von Informationen zuständig. Im Gehirn findet auch der Abgleich von Informationen mit Erinnerungen und das Abwägungen von Handlungsoptionen statt. Möglich wird dies durch die extrem hohe Nervendichte und den hohen Grad an Vernetzung zwischen den Nerven.

PERIPHERES NERVENSYSTEM (PNS) bestehend aus den Nervenbahnen in den Körper und den Nervenknoten außerhalb des ZNS. Es leitet Reize aus dem Körper an das ZNS weiter und Befehle vom ZNS zurück. Es leitet Reflexe und ist zuständig für die Organsteuerung. Das periphere Nervensystem ist vergleichsweise einfach aufgebaut und wenig vernetzt.

Rückenmark

Gallertkern der Bandscheibe

Rückenmarknerven

Weiße Substanz Graue Substanz

Nervenknoten

Faserring der Bandscheibe

Abb. 2: Wirbelquerschnitt (links) und Detailansicht des Rückenmarks (rechts)

Eine ander Art der Einteilung richtet sich danach ob der Teil des Nervensystems bewusste oder unbewusste Prozesse steuert. Sie unterscheidet in

SOMATISCHES NERVENSYSTEM (SNS), das die durch Reize hervorgerufenen Signale der Sinnesorgane an das Gehirn weiterleitet und Sinneswahrnehmungen erlaubt. Zusätzlich ist es für die gewollte und reflexartige Bewegungssteuerung zuständig.

VEGETATIVES NERVENSYSTEM (VNS), das auch autonomes (unabhängiges), Nervensystem genannt wird. Es regelt unbewusste Prozesse, also jene von denen du nichts mitbekommst und in die du nicht direkt eingreifen kannst. Beispiele wären die Steuerung der Organe und grundlegenden Lebensfunktionen. Das vegetative Nervensystem wird weiter unterteilt. Man unterscheidet in Sympathisches Nervensystem (Sympathikus), das aktivierend wirkt. Es versetzt den Körper bei gefühlter oder tatsächlicher Belastung in hohe Leistungsbereitschaft und bereitet ihn auf Angriff oder Flucht und andere außergewöhnliche Anstrengungen vor.

Parasympathisches Nervensystem (Parasympathikus), das der Gegenspieler des Sympathikus ist. Es bereitet den Körper beispielsweise auf Ruhephasen und die Verdauung vor, ist aber auch für sexuelle Erregung verantwortlich.

Entrisches Nervensystem (Darmnervensystem), das mit dem Rest des Nervensystems kommuniziert, aber unabhängig vom ZNS arbeitet. Es steuert die Verdauungsprozesse.

Sowohl das somatische, als auch das vegetative Nervensystem haben zentrale und periphere Anteile.

Das vegetative Nervensystem

Das vegetative Nervensystem steuert grundlegende Vorgänge im Körper wie etwa die Atmung, den Herzschlag, die Verdauung oder den Stoffwechsel. Der Sympathikus aktiviert den Körper, sein Gegenspieler der Parasympathikus beruhigt den Körper.

BESCHLEUNIGT

Abb. 3: Wirkung des sympathischen und parasympathischen Nervensystems auf die Organe. Gezeigt ist auch von welchem Teil der Wirbelsäule aus die entsprechenden Nervenbahnen ausgehen. Nervenknoten sind Ansammlungen von Nervenzellen, die Signale weiterleiten oder verarbeiten.

Wie du Wie du in Abbildung 3 sehen kannst, entspringt ein Großteil der Nerven des parasympathischen Nervensystems dem Hirnstamm. Der Hirnstamm spielt eine zentrale Rolle für den Parasympathikus, also den Teil des vegetativen Nervensystems, der für Ruhe, Erholung und Regeneration zuständig ist.

Im Hirnstamm, genauer gesagt im verlängerten Mark (Medulla oblongata) sowie im Mittelhirn und Pons, liegen die Ursprungsorte vieler parasympathischer Nervenfasern, zum Beispiel des Vagusnervs.

Der Vagusnerv zieht vom Hirnstamm zu vielen inneren Organen und beeinflusst dort wichtige Funktionen. Er verlangsamt den Herzschlag, fördert die Verdauung, regt die Speichelproduktion an und senkt den Blutdruck. Der Hirnstamm koordiniert diese Prozesse automatisch und sorgt so für einen Zustand von Ruhe und innerem Gleichgewicht.

Abb. 4: Der Hirnstamm

Überlege dir Situationen, in denen der Sympathikus oder der Parasympathikus aktiv werden könnte!

Sieh dir die Wirkungen des Sympathikus genau an! An welchen davon kannst du erkennen, dass er eine „Fight or Flight“ Reaktion vorbereiten kann?

Einfluss nehmen! Indirekt lässt sich Einfluss auf das vegetative Nervensystem nehmen. Durch tiefes Atmen, Meditation, sanfte Bewegung, soziale Nähe und Berührungen wird es aktiviert. Deswegen beruhigt streicheln oder gemeinsam Lachen

Argumentiere, weshalb es wichtig ist, dass die Grundlegenden Körperfunktionen unbewusst stattfinden! Schreibe einen Text darüber, wie ein normaler Tag in deinem Leben aussehen würde, wenn das nicht der Fall wäre!

Wiederhole den Aufbau tierischer Zellen aus der 2. Klasse!

Bringe Daumen und Zeigefinger sehr langsam zusammen! Nimm den Moment wahr, ab dem du etwas spürst! Ab da war die Summe der Signale deiner Nerven stark genug, um eine Wahrnehmung zu erzeugen.

Funktionsweise des Nervensystems

Du hast bereits gelernt, dass das Nervensystem aus vielen Nervenzellen, den Neuronen aufgebaut ist. Ihr Zellkörper ist wie der anderer Körperzellen aufgebaut. Verästelte Dendriten nehmen Signale von anderen Nervenzellen auf. Das Axon leitet elektrische Impulse weiter. Es ist von isolierenden Schichten aus Myelin umgeben, der Myelinscheide. Sie verbessert die Signalübertragung. Im inneren des Axons befinden sich dünne Röhrchen (Mikrotubuli). Sie dienen dem Stofftransport vom und zum Zellkörper. In den Enden des Axons (Axonterminale) sind spezielle Botenstoffe, , in Bläschen (Vesikel) gelagert. Die Axonterminale sind über mit den Dendriten weiterer Nervenzellen verbunden.

Abb. 6: Einfaches Modell eines Neurons. Mehrere Eingangssignale führen zu einem Ausgangssignal. Entweder Ein oder Aus.

Überlegt zu zweit Situationen, in denen Dinge dafür und andere dagegen sprechen aktiv zu werden! Teilt diese in erregende und hemmende Signale ein!

Unter welchen Umständen sollten die erregenden und unter welchen die hemmenden überwiegen?

Abb. 5: Aufbau eines Neurons und Funktionsweise der Synapse. Achte auf die Form der Myelinscheide! Signale an den Dendriten können verstärkend (erregend) oder abschwächend (hemmend) wirken. Sie sammeln sich am Axonhügel und werden aufsummiert. Ist das Gesamtsignal stark genug wird die Nervenzelle aktiviert. Dann breitet sich ein elektrischer Impuls vom Axonhügel das Axon entlang aus. Erreicht es die Synapse öffnen sich Ionenkanäle und Ionen strömen ein. In Folge wandern Vesikel an die Zellmembran und die Neurotransmitter darin werden in den synaptischen Spalt freigesetzt. Die Neurotransmitter binden an Rezeptoren des Dendriten der nächsten Nervenzelle. Dort öffnen sich Ionenkanäle und es entsteht ein elektrisches Signal.

Neuronen geben also Signale in Abhängigkeit davon ab, was sie selbst an Signalen empfangen. An den Dendriten kommt Information von anderen Nervenzellen an, die Summe dieser Information entscheidet ob ein Signal weitergegeben wird oder nicht. Das ist sehr praktisch, denn oft hängt es von verschiedenen Dingen ab ob es gut ist aktiv zu werden oder nicht. Wenn deine Blase zum Beispiel signalisiert „ich bin sehr voll jetzt ausleeren“, du aber gerade in der U Bahn sitzt, würdest du gerne das Signal unterdrücken. Über die Dendriten kann das erregende Signal „Blase voll“ durch das hemmende Signal „jetzt ist kein guter Zeitpunkt“ abgefangen werden.

Vernetzte Neuronen

Du kannst dir Neuronen vereinfacht als Schalter vorstellen, die abhängig von Eingangssignalen schalten und Signale weiterleiten oder nicht. Überwiegen erregende Signale an den Dendriten wird das Signal weitergeleitet, überwiegen hemmende endet es. Diese Eingangssignale können von anderen Neuronen oder anderen Arten von Zellen (z.B. den Zäpfchen und Stäbchen der Netzhaut) kommen. Die Anzahl der Eingangssignale kann sehr unterschiedlich sein. Nervenzellen, die vor allem Signale von Sinneseindrücken weiterleiten sollen, haben meist einen bis wenige Eingänge (die Dendriten). Nervenzellen im Gehirn, die an der Verarbeitung von Informationen beteiligt sind, meist viele Eingänge.

Ein einzelnes Neuron kann noch nicht sehr viel bewerkstelligen. Erst wenn viele Neuronen miteinander vernetzt werden, kann der entstehende Verbund an Neuronen komplexere Aufgaben erfüllen. Die Nervenimpulse am Axon eines Neurons werden zu den Dendriten anderer Neuronen weitergeleitet. Dort sie können sie erregend oder hemmend wirken. Das Ausgangssignal dieser Neuronen kann ihrerseits wieder nachfolgende Neuronen erregen und hemmen.

Plastizität und Lernen! Signale an den Dendriten unterscheiden sich auch dadurch, wie stark sie zum Gesamtsignal beitragen. Man nennt das Gewichtung. Durch unterschiedliche Gewichtung sind manche Eingangssignale bedeutsamer als andere. Häufig verwendete Verbindungen werden stärker gewichtet. Durch Erfahrungen ändern sich die Gewichtungen. Auch neue Verbindungen können sich bilden. Diese Veränderbarkeit nennt man Plastizität. Sie ist die Grundlage des Lernens.

Abb. 8: Mikroskopische Aufnahme von vernetzten Neuronen. Mikroskop

Signalerregender Dend Kein Signal egender Dendrithemmendder Dendrit

Abb. 7: Signalweiterleitung bei vernetzten Neuronen. Erregende und hemmende Eingangssignale an den Dendriten entscheiden in Summe ob das Signal weitergeleitet wird (oben rechts) oder nicht (unten rechts). Auch kein Signal an einem Eingang ist möglich.

Doch weshalb ist Vernetzung so wichtig? Neuronen können, vereinfacht gesagt, nur Ja und Nein Antworten geben. Erst die Kombination von Ja-Nein-Antworten erlaubt es, komplexere Schlussfolgerungen und Handlungsmuster unter Berücksichtigung vielfältiger Umstände durchzuführen. Sieh dir folgendes Beispiel an:

Habe ich einen Termin?

Habe ich Hunger?

Habe ich heute frei?

Muss ich noch lernen?

Bin ich fröhlich?

Bin ich grantig?

Bin ich müde?

Ist der Mensch sympathisch?

Ist der Schweif eingezogen?

Ist das Maul leicht offen?

Sind die Ohren angelegt?

Ist die Haltung entspannt?

Bin ich in Eile?

Möchte ich sozialen Kontakt?

Ist mir der Hund freundlich gesinnt?

Möchte ich den Hund dieser fremden Person streicheln?

Abb. 9: An sich unabhängige Fragen aus verschiedenen Bereichen erlauben miteinander vernetzt eine komplexe Entscheidung. Überlege welche Antworten erregend oder hemmend wirken!

Spielt zu zweit ein Spiel! versucht nur durch Ja-Nein-Fragen Fragen zu beantworten, die nicht mit Ja und Nein zu beantworten sind! Z. B. Wie würdest du deine Lieblingsmusik/dein Frühstück beschreiben?

Neuronale Netzwerke! Neuronale Netzwerke meinen ursprünglich eine beliebige Anzahl miteinander verbundener Neuronen. Heute wird der Begriff auch für künstliche Neuronale Netzwerke verwendet. Dort werden Neuronen durch physische Schaltelemente oder mathematische Funktionen nachgeahmt. Trainiert man diese Netzwerke zeigen unserem Nervensystem sehr ähnliche Eigenschaften. Solche Netzwerke stecken hinter Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning.

Abb.8: Überlege dir Ja-Nein-Fragen, die die Antwort auf die Frage „Ist der Mensch sympathisch?“ entscheiden! Ordne sie nach erregend und hemmend! † † 30 μm

MENSCH NERVEN UND HORMONE DAS STEUERSYSTEM

Geschieht die Aufnahme der Reize im zentralen oder peripheren Nervensystem?

Vielschichtige Vernetzung!

Stell dir vor, ein Mensch springt plötzlich hinter einer Ecke hervor. Er hat einen wilden Gesichtsausdruck und lässt einen Schrei los. Du wirst dich erschrecken, doch wie ist die Reaktion danach? Ein erster Impuls wäre wohl eine Fight or Flight Reaktion. Dann erkennst du, ah das ist eine gute Freundin. Du weißt sie macht gerne solche Scherze. Du lachst los, stupst sie kurz an und entspannst dich. Hier haben sehr viele Signale mitgespielt. Sehvermögen, Gehör, Interpretation von Mimik und Gestik, Erinnerungsvermögen, soziale Einschätzungen, erkennen von Humor, Zuneigung und Sozialverhalten. Erst die Vernetzung all dieser Signale führt zu deinen Reaktionen.

Beschreibe die Reize und Signale, die in der Situation in der Infobox eine Rolle spielen genauer. Welche der Signale waren für die beiden Reaktionen Weglaufen und Lachen jeweils erregend und welche hemmend?

Beobachte Reaktionen von Menschen in deiner Umgebung! Versuche zu erkennen welche Reize und Einflussfaktoren beteiligt waren. Formuliere die Zusammenhänge aus!

Argumentiere: Weshalb laufen Reflexe schneller ab als bewusste Reaktionen?

Großhirn Kleinhirn

Abb. 6: Querschnitt des Gehirns

Wiederhole die Rindenfelder aus der 2. Klasse! sie alle tragen zur Reizverarbeitung bei.

Reize und Reaktionen darauf

Reize sind Veränderung in der Umwelt oder im Körperinneren, die von spezialisierten Sinneszellen, den Rezeptoren, erkannt werden. Beispiele für Reize sind Sinnesreize (2. Klasse), Vorgänge im Herz-Kreislauf-System (3. Klasse) oder Gewebeschädigungen (Schmerzrezeptoren). Die Rezeptoren wandeln Reize in elektrische Signale um, die über sensorische Nerven als Nervenimpulse weitergeleitet werden.

Im Rückenmark und Gehirn laufen die Nervenimpulse zusammen. Sie werden erregend und hemmend in Nervenzellen kombiniert. Dadurch entscheidet sich, welche Reize wichtig sind und im Nervensystem von Neuron zu Neuron weitergeleitet werden. Es entsteht eine Signalkette. Entlang der Signalkette können Nervenimpulse aus verschiedenen Teilen des Nervensystems beteiligt sein. So können Wahrnehmungen, Eindrücke und Einschätzungen miteinander vernetzt werden.

Nachdem die Reizsignale in Rückenmark und Gehirn verarbeitet wurden, werden von dort Steuersignale über das Nervensystem ausgesandt. Beispielsweise um Muskeln zu aktivieren, wenn es um Bewegung geht oder um Erinnerungen abzurufen und Emotionen hervorzurufen. Eine Reaktion entsteht.

Reiz-Reaktions-Schema – Reflexe

Reflexe sind unbewusste, immer gleich ablaufende Reaktionen auf bestimmte Reize. Reize werden über sensorische Neuronen in das Rückenmark oder den Hirnstamm geleitet, dort direkt über eine oder wenige Synapsen auf motorische (die Muskeln ansteuernde) Neuronen umgeschaltet und ohne Umweg über das Gehirn ausgeführt.

Weiterleitung Nervenimpuls

Umwandlung in elektrisches Signal

Rückenmark Hirnstamm

Weiterleitung Nervenimpuls

• Rückenmark: Bewegungsreflexe, Gänsehaut, Blasenentleerung

• Hirnstamm: Atmung, Schluck-, Würgereflex, Lidschlussreflex

Umwandlung des Nervenimpulses

Abb. 10: Ablauf des Reiz-Reaktions-Schemas bei Reflexen. Das Gehirn ist nicht beteiligt.

Reiz-Reaktions-Schema – bewusstes Handeln

Im Großhirn verarbeitete Reize werden mit Erfahrungen und Erinnerungen kombiniert und interpretiert. Meist sind mehrere Hirnareale und damit sehr viele Neuronen an der Signalkette beteiligt. Die entstehenden Reaktionen sind mit bewusster Wahrnehmung, Denken, Planung und bewusst ausgeführter Bewegung verbunden. Das Kleinhirn nimmt Bewegungsreize und Informationen über die Position des Körpers auf. Es gleicht Bewegungsziele mit dem Ist-Zustand ab und korrigiert wo nötig. Es sorgt für Koordination von Bewegung und Denken, Gleichgewicht und Feinmotorik.

• Großhirn: bewusste Wahrnehmung, Denken, Planung, bewusst ausgeführte Bewegungen

• Kleinhirn: Koordination von Bewegung und Denken, Gleichgewicht und Feinmotorik

Abb. 11: Ablauf des Reiz-Reaktions-Schemas bei bewussten Reaktionen. Ein Großteil der Signalverarbeitung und Verschaltung geschieht im Gehirn. Es bezieht viele Einflüsse mit ein.

Untersuchung Reiz-Reaktions-Schemata

Du weißt nun schon recht gut Bescheid wie Reize zu Reaktionen führen. Nun geht es darum solche Reiz-Reaktions-Schemata genauer zu untersuchen. Finde anhand der Aufgabenstellung eine passende experimentelle Fragestellung und schreibe sie auf!

FRAGE:

Bildet Zweierteams! Denkt an euren Alltag und überlegt euch gemeinsam Situationen in denen ihr Reize und eure Reaktionen darauf gut beobachten könnt! Ein Beispiel wäre das Thema Essen und trinken. Wie reagierst du, wenn leckeres Essen vor dir steht? Wie wenn du in ein Stück angefaultes Obst hineinbeißen sollst? Was sind die Reize in der Situation? Was siehst du, was riechst du, welche Vorstellungen spielen eine Rolle? Weitere Themen wären z. B.

2 Gute Freunde begrüßen

2 Reflexe beim Kitzeln, oder wenn du sehr kaltem Wasser ausgesetzt bist

2 Computerspielen

2 Social Media nutzen

2 Musik hören

Entscheidet euch für jeden von euch für zwei Situationen! Macht nichts, das euch oder andere gefährdet oder wobei etwas kaputt gehen könnte! Überlegt dann, wie ihr denkt dass eure Reaktionen in den jeweiligen Situationen aussehen und notiert eure Vermutungen

VERMUTUNGEN:

Situation 1:

Situation 2:

Abb. 12: Hirnareale und deren Aufgaben

Nun macht euch daran eure Vermutungen durch genaue Beobachtung zu überprüfen!

DURCHFÜHRUNG

Trefft euch zu zweit und setzt euch den überlegten Situationen aus!

Das Teammitglied dessen Reaktion beobachtet werden soll, achtet so gut es geht darauf was es fühlt, denkt und spürt (das verfälscht die Reaktion ein wenig).

Das andere Teammitglied beobachtet genau, was von außen zu beobachten ist. Achtet auf Körpersprache, Gesichtsausdruck, Lautäußerungen, hörbare Atmung und Bewegungen. Achtet auf die vorhandenen Reize! Notiert beide eure Beobachtungen! Macht dann eine kleine Pause, bevor ihr die nächste Situation ausprobiert!

AUSWERTUNG: Seht eure Notizen durch und dokumentiert zu jeder Situation folgendes in einem Protokoll:

2 Welche Reize waren beteiligt und welche Reaktionen habt ihr wahrgenommen?

2 Falls es sich genauer zuordnen lässt, welcher Reiz hat welche Reaktion ausgelöst?

2 War das Gehirn oder das Rückenmark oder beide an der Reaktion beteiligt?

Nutzt euer Wissen über die Sinne und Hirnregionen aus der 2. Klasse, um für die einzelnen Situationen den Signalweg durch den Körper grob nachzuvollziehen! Stellt die Signalwege in einfachen Diagrammen dar!

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Zentral oder peripher? Welche der angegebenen Teile des Nervensystems gehören zum zentralen Nervensystem und welche zum peripheren Nervensystem? Ordne sie durch das Zeichnen einer Verbindungslinie zu!

Großhirnrinde

Rückenmark

Sehnerv

Hörnerv

Zentrales Nervensystem

Kleinhirn

Muskelneuronen

Peripheres Nervensystem

Welche Wirkung? Sympathikus und Parasympathikus wirken jeweils unterschiedlich auf die Organe des Körpers. Ziehe jeweils Linien zum Wort, das die Wirkung richtig beschreibt!

Zu welchem Typ Nervensystem gehören Sympathikus und Parasympathikus?

ANTWORT:

Parasympathikus

Pupille

Herz

Bronchien

Magensaftproduktion

Darmtätigkeit

Geschlechtsorgane

Niere

Verengung

Erweiterung

Hemmung

Anregung

Erweiterung

Verengung

Hemmung

Förderung

Hemmung

Förderung

Gefäßverengung

Gefäßerweiterung

Förderung

Hemmung

Sympathikus

Pupille

Herz

Bronchien

Magensaftproduktion

Darmtätigkeit

Geschlechtsorgane

Niere

Weshalb so und nicht anders? Taktile Nervenfasern leiten Reize des Tastsinnes zuerst über das Rückenmark, dann erst weiter in das Gehirn. Argumentiere, weshalb diese Art der Verschaltung und nicht die umgekehrte im Laufe der Evolution selektiert wurde! Denke an die zwei Reiz-Reaktions-Schemata Arten, die du kennen gelernt hast und welche Aufgaben der Tastsinn erfüllt! Für Profis: Finde einen entwicklungsgeschichtlichen Grund, der mit der Reihenfolge zu tun hat, in der sich die Teile des Nervensystems evolutionär entwickelt haben!

ANTWORT:

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Vernetzung! Betrachte jeweils die erregenden und hemmenden Eingangssignale an den Neuronen! Zeichne an, welche Neuronen ein Signal weiterleiten und welche nicht!

5

Kein Signal Signalerregender Dendrithemmender Dendrit

Reiz-Reaktions-Schemata! Die Textbausteine stammen aus zwei verschiedenen Reiz-Reaktions-Schemata. Ordne sie zu und bringe sie in die richtige zeitliche Reihenfolge! Zeichne mit ihnen die Abläufe beider ReizReaktions-Schemata als Diagramme! Handelt es sich jeweils um einen Reflex oder eine bewusste Reaktion?

Das Augenlid schließt sich

Der Hörnerv leitet den Reiz weiter

Tastzellen nehmen den Reiz wahr Aufnahme und Verarbeitung des Tastreizes im Hirnstamm

Die Hörrinde verarbeitet und vernetzt das Signal

Deine Gesichtsmuskulatur erzeugt ein Lächeln

6

Dein Gedächtnis erkennt die Stimme eines Freundes

Schall dringt in dein Ohr

Das Rückenmark leitet Bewegungsbefehle weiter, deine Hand hebt sich zum Gruß

Motorische Rindenfelder senden Bewegungsbefehle

Nerven leiten Bewegungsbefehle zum Auge

Taktile Nerven leiten den Reiz weiter

Haarsinneszellen nehmen den Reiz im Innenohr auf

Ein Mücke fliegt in dein Auge

Dein Sprachzentrum erkennt deinen Namen

Wissenschafts(?)-Blog! Lies dir den Blogeintrag durch! Wie beurteilst du den Inhalt? Ist er verständlich und korrekt formuliert? Schreibe eine Variante, die berücksichtigt was du über das Nervensystem gelernt hast!

Hallo Leute, heute wollen wir einmal über neuronale Netzwerke sprechen. Dazu müssen wir erst Neuronen verstehen. Das sind praktisch kleine Recheneinheiten im Gehirn. Jedes Neuron bekommt Eingangssignale und kann aus denen, wie ein Computer, verschiedene Ergebnisse berechnen. Damit die Rechenpower aber so richtig groß wird, werden viele Neuronen vernetzt. Ihr habt sicher schon einmal diese Fortsätze gesehen. Die Dendriten und Axone. Die sehen nicht nur so aus wie Antennen, die funktionieren auch so. Das ist ähnlich wie Bluetooth bei euren Handys, das geht alles über elektromagnetische Felder. Deswegen müssen sie sich bei der Verbindung nicht berühren, es gibt immer einen Spalt zwischen ihnen. Krasse Sache. Nun wisst ihr Bescheid. Neuronale Netzwerke sind wie eine kontaktlose Zusammenschaltung von Computern. Bis zum nächsten Mal.

Gib danach den Blogeintrag in das Eingabefeld eines KI Assistenten ein! Weise ihn an, den Text auf fachliche Fehler zu untersuchen und eine korrigierte Variante zu erstellen! Gibt es Unterschiede zu deiner Version! Wer hat recht?

3. DAS HORMONSYSTEM

Abb. 1: Hormone sind chemische Botenstoffe, die aus größeren Molekülen bestehen

Was sagt die Chemie?

Chemisch gesehen sind Hormone organische Moleküle aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die sich in Ketten und Ringen anordnen (siehe Abb. 5). An manchen Stellen tragen sie bestimmte Verbindungen, sogenannte funktionale Gruppen. Diese bestimmen wie ein Hormon genau wirkt. Genauer lernen wirst du das erst in Chemie in der Oberstufe.

Frage eine KI in welchen Alltagssituationen die Hormone Adrenalin, Dopamin, und Oxytocin ausgeschüttet werden! Beobachte und notiere in solchen Situationen deine Empfindungen!

LH, das; FSH, das: Hormone, die an der Produktion und der Reifung der Geschlechtszellen beteiligt sind

Informiere dich im Internet zu den Folgen von schlechtem Schlaf und Schlafmangel! Insbesondere auch bei Teenagern, deren Körper gerade in Entwicklung ist.

Scanne den QR-Code um die genaue Lage der Zirbeldrüse (rot) zu sehen! Versuche dir vorzustellen, wo sie in Abb. 4 liegt!

Im Gegensatz zum Nervensystem arbeitet das Hormonsystem langsamer, aber mit lang anhaltender Wirkung. Hormone sind chemische Botenstoffe, die die Vorgänge im Körper beeinflussen. Sie werden in sogenannten Drüsen produziert und über das Blut im ganzen Körper verteilt. Das Hormonsystem steuert lebenswichtige Vorgänge wie Wachstum, Stoffwechsel, Stimmung, Fortpflanzung und den Wasserhaushalt. Hormone wirken dabei gezielt. Jedes Hormon passt wie ein Schlüssel in ein bestimmtes Schloss. Nur Zellen mit passenden „Empfängern“ reagieren auf ein bestimmtes Hormon.

Wichtige Hormondrüsen und deren Hormone

O R MON S TE M NS Y

Abb. 2: Übersicht über das Hormonsystem. Sieh dir die Abbildung in Ruhe an und verschaffe dir einen Überblick.

Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)

Du hast bereits gelernt, dass sie viele anderen Drüsen des Körpers steuert. Wichtige Hormone, die die Hypophyse produziert sind:

2 Wachstumshormon (Somatotropin), es fördert das Körperwachstum sowie den Muskelaufbau und den Fettabbau

2 LH und FSH steuern die Keimdrüsen (Drüsen der Geschlechtsorgane). Damit beeinflussen sie die Reifung von Eizellen und Spermien und den Menstruationszyklus.

2 Oxytocin, das wichtig für soziale Bindung, Gruppenverhalten, die Wehen bei der Geburt und die Abgabe von Muttermilch ist.

Zirbeldrüse

Die Zirbeldrüse ist eine kleine Drüse an der Rückseite des Mittelhirns. Sie bekommt Lichtreize von der Netzhaut über das Nervensystem vermittelt.

2 Melatonin wird bei Dunkelheit von der Zirbeldrüse produziert. Du hast seine Funktion schon kennen gelernt. Es steuert den Schlaf – Wach Rhythmus und ist wichtig für erholsamen Schlaf. Bei Melatoninmangel kann der Schlafrhythmus gestört werden.

H

Schilddrüse

Die Schilddrüse produziert den Stoffwechsel steuernde Hormone. Diese beeinflussen z. B. wie schnell das Herz schlägt, wie viel Energie der Körper verbraucht und regeln den Wärmehaushalt. Auch die Einlagerung von Kalzium in die Knochen wird von einem Schilddrüsenhormon gesteuert. In der Kindheit und Jugend unterstützen die Hormone der Schilddrüse das Wachstum und die geistige Entwicklung. Bildet sie zu viele oder zu wenige Hormone, stört das viele Körperfunktionen. Die Schilddrüse speichert außerdem Iod und nimmt Einfluss auf andere Hormondrüsen.

2 Thyroxin und Trijodthyronin sind wichtig für die Entwicklung von Kleinkindern und das Wachstum. Bei Erwachsenen sorgen sie für eine ausgeglichene Energiebilanz im Körper indem sie den Stoffwechsel an den Bedarf anpassen.

Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

Kehlkopf

Schilddrüse

Du kennst die Bauchspeicheldrüse schon als Produzent von Verdauungsenzymen. Sie ist auch ein wichtiger Hormonproduzent.

2 Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, indem es dafür sorgt, dass Zucker aus dem Blut in die Zellen aufgenommen wird. Besonders nach der Nahrungsaufnahme ist das wichtig, um den Zucker aus der Nahrung vom Blut in die Zellen überzuführen.

Luftröhre

2 Glukagon hat die gegenteilige Wirkung, es hebt den Blutzuckerspiegel, indem es gespeicherte Zuckerreserven (z. B. in der Leber) freisetzt. Das ist vor allem wichtig, wenn der Körper rasch Energie benötigt.

4: Lage der Bauchspeicheldrüse direkt an der Leber (denke an die 3. Klasse)

Die Pankreas misst und regelt die Zuckermenge im Blut und hält sie im Gleichgewicht. Ist zu viel Blutzucker vorhanden wird Insulin produziert, sinkt der Blutzucker wird die insulinproduktion wieder gestoppt (umgekehrt bei Glukagon) – ein Regelkreis.

Nebennieren

Die Nebennieren sitzen wie kleine Kappen auf den Nieren. Sie bestehen aus der Nebennierenrinde und dem Nebennierenmark

2 Adrenalin und Noradrenalin werden bei Stress ausgeschüttet. Sie versetzen den Körper in Alarmbereitschaft. Die Herz- und Atemfrequenz sowie der Blutdruck steigen.

2 Cortisol ist ebenso ein Stresshormon. Es steigert die Bereitstellung von Energie (z. B. über den Blutzucker), wirkt entzündungshemmend und reguliert den Tag-Nacht Rhythmus.

Abb. 5: Lage der Nebennieren

Gonaden (Eierstöcke und Hoden)

Du wirst die Eierstöcke und Hoden später noch genauer kennenlernen.

2 Testosteron ist das männliche Geschlechtshormon. Es fördert den Muskelaufbau, die Spermienproduktion und die Entwicklung männlicher Geschlechtsmerkmale.

2 Östrogen ist das weibliche Geschlechtshormon. Es steuert den Menstruationszyklus, die Schwangerschaft und die Entwicklung weiblicher Geschlechtsmerkmale.

Recherchiere online zu Iod und Schilddrüse! Formuliere aus deinen Funden, weshalb heutzutage Salz oft Iod hinzugefügt ist!

Das sympathische Nervensystem bereitet den Körper auf hohe Leistung vor. Begründe, weshalb es die Bauchspeicheldrüse zur Produktion von Glukagon anregt! Gib Beispiele für Situationen, wo das von Bedeutung ist!

Adrenalinrausch!

Während eines Adrenalinrauschs versetzt sich der Körper in eine Art „Überlebensmodus“. Der Fokus liegt ganz auf dem eigenen Überleben oder der unmittelbaren Herausforderung. Das Schmerzempfinden wird stark herabgesetzt, sodass Verletzungen oft kaum bemerkt werden. Das rationale Denken wird reduziert, blitz-schnelle Entscheidungen haben Vorrang. Dieses Reaktionsmuster war für das Überleben in Gefahrensituationen entscheidend. Auch beim Sport oder bei spielerischen Gefahren wie Bungeejumping oder Fallschirmspringen kann ein Adrenalinrausch entstehen.

Was meinst du, wird die Ausschüttung von Adrenalin und Noradrenalin vom sympathischen oder parasympathischen Nervensystem angeregt?

Abb. 6: Viele Menschen suchen den „Kick“ eines Adrenalinrausches. Er kann zur Sucht werden †

Abb. 3: Lage der Schilddrüse im Körper –achte auf die Schmetterlingsform

Abb.

Abb. 7: Die Stressreaktion hat sich für Lebensumstände entwickelt, die uns heute sehr fremd sind. Was damals hilfreich war ist heute oft unangepasst

Überlege dir typische Stressreaktionen für Urzeitmenschen und aus der heutigen Zeit! Was sind Gemeinsamkeiten und Unterschiede? Wo hilft die Stressreaktion, wo ist sie eher hinderlich?

Welche Situationen haben dich schon so richtig gestresst? Wie hat dein Körper darauf reagiert? Tauscht euch in Gruppen aus und sammelt Begriffe, die beschreiben was ihr erlebt habt! Gestaltet eine Mindmap, die die Begriffe und Verknüpfungen zwischen ihnen anzeigt!

Was ist NLP? Neurolinguistische Programmierung beschäftigt sich unter anderem damit, wie sich die eigene Stimmung und das Verhalten durch gezielte Mimik, Körperhaltung und Sprache positiv beeinflussen lassen. Manche Konzepte von NLP sind umstritten, doch viele Techniken bauen auf der Wechselwirkung zwischen Hormonsystem und Nervensystem auf.

Probiere eine Zeit lang bewusst zu Lächeln, auch wenn dir gar nicht danach ist! Beobachte was mit deiner Stimmung geschieht! Probiere es auch mit stolzer oder sehr eingesunkener Körperhaltung! Sei kreativ und teste Verschiedenes! Tipp: Du kannst dich dabei auch im Spiegel betrachten. dann Empfangen auch deine Augen Reize, die sie weiterleiten können.

Zusammenspiel beider Systeme – das Beispiel

Stressreaktion

Oft arbeiten Nervensystem und Hormonsystem eng zusammen. Zum Beispiel bei plötzlich auftretendem Stress. Evolutionär gesehen ging es dabei meist um Situationen, in denen unmittelbare Gefahr für Gesundheit oder Leben lauerte. Etwa von einem Beutegreifer oder bei einem Sturz über einen Abhang oder in einen reißenden Fluss. Entsprechend hat sich die Stressreaktion entwickelt, um den Körper rasch für den Umgang mit solchen Situationen bereit zu machen.

Die Stressreaktion läuft in mehreren Phasen ab:

1 Das Gehirn erkennt die Gefahr über das Nervensystem.

2 Es aktiviert den Sympathikus der den Körper und die Nebennieren aktiviert.

3 Es aktiviert die Hypophyse, die die Nebennieren über Hormone aktiviert.

4 Die Nebennieren schütten die Stresshormone Adrenalin und Cortisol aus.

5 Herzschlag und Atmung steigen, die Muskeln werden besser durchblutet, Zucker wird für rasche Energie bereit gestellt. Freigesetzte Hormone hemmen die Stressreaktion, sodass diese wieder enden kann – Regelkreis.

So ergänzen sich schnelle Nervenreaktion und hormonelle Wirkung.

Abb. 8: Ablauf der Stressreaktion. Stress aktiviert das Zusammenspiel von Nerven und Hormonen. Der Körper wird in Alarmbereitschaft versetzt. Hormone wie Adrenalin und Cortisol sorgen dafür, dass er schnell reagieren kann. Er ist bereit der wahrgenommenen Gefahr zu begegnen.

Heutzutage hat Stress meist weniger bedrohliche und unmittelbar gefährliche Ursachen. Sehr häufig geht es um sozialen Stress. Trotzdem reagiert unser Körper mit dieser sehr alten, auch bei vielen Tieren vorkommenden Reaktion. Weshalb das problematisch sein kann, hast du im Kapitel über das Verhalten des Menschen gelernt. Auch bei Emotionen, z. B. Freude oder Angst, sind beide Systeme beteiligt. Hormone beeinflussen die Stimmung, das Nervensystem steuert die körperlichen Reaktionen. Körperliche Reaktionen könne ihrerseits wieder die Stimmung beeinflussen. Das Gehirn registriert Mimik und Körperhaltung und sendet Signale an das Hormonsystem. So kann sich ein selbstverstärkender Signalkreislauf ergeben, der einen immer tiefer in eine Stimmung hinein bringt. Probiere es mit der Seitenspaltenaufgabe rechts.

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Was ist gemeint? Lies dir folgenden Merksatz durch!

Nerven fli t z e n , H o r m o ne sitzen!

Was ist damit gemeint? Schreib einen kurzen Sachtext, der erläutert was dahinter steckt!

Was geschieht im Körper? Stell dir vor du gehst im Wald spazieren. Plötzlich taucht ein Bär vor dir auf und fletscht seine Zähne! Was geschieht in deinem Körper? Welches Nervensystem ist aktiv? Was macht das Hormonsystem?

ANTWORT:

ANTWORT:

Nachdem der Bär sich einfach nur in Ruhe an seinem Lieblingsbaum kratzen wollte und ihr getrennte Wege gegangen seid, kommst du wieder zu Hause an. Eine gute Freundin, ein guter Freund umarmt dich zur Begrüßung. Ihr trinkt heiße Schokolade und macht es euch auf der Couch bequem. Was geschieht in deinem Körper? Welches Nervensystem ist aktiv? Was macht das Hormonsystem?

Nachdem es dunkel geworden ist und deine Gesellschaft nach Hause gegangen ist, wirst du ziemlich müde. Du musst herzhaft gähnen. Welcher Vorgang in deinem Körper ist dafür verantwortlich?

3

ANTWORT: Selbsbeobachtung! Beobachte eine Woche lang, in welchen Situationen du wie reagierst! Achte auf deine Atmung, fühle deinen Puls, versuche deine Körperhaltung und Mimik wahrzunehmen! Was tut sich sonst in deinem Körper und wie fühlst du dich? Hole dir Inspiration dafür auf was du alles achten kannst aus dem Kapitel

Versuche einzuschätzen wann dein Sympathikus und wann dein Parasympathikus aktiv war!

Versuche einzuschätzen welche Hormondrüsen aktiv waren und welche Hormone sie produziert haben!

Führe Protokoll und fasse am Ende der Woche alles zusammen! Vergleiche mit den Beschreibungen im Kapitel und schaue ob sich ein schlüssiges Bild ergibt!

4

Hormone verabreichen? Diskutiert in Gruppen zu folgender Fragestellung! „Hormone können die Stimmung beeinflussen. Sollte man Stimmungen mit Medikamenten ausgleichen dürfen, wenn es keine Krankheit gibt?“ Findet Argumente dafür und dagegen! Wägt eure Standpunkte ab und verhandelt Regeln für einen in euren Augen richtigen Umgang! 2

4. STÖRUNGEN DES NERVEN- UND HORMONSYSTEMS

Abb. 1: Bei epileptischen Anfällen entsteht ein Ungleichgewicht von Erregung und Hemmung in Teilen des Gehirns.

Eine Vielzahl Neuronen feuert gleichzeitig und unkontrolliert.

Die Betroffenen zucken, verlieren die Kontrolle über ihren Körper und oft auch das Bewusstsein.

Vorfreude ist die größte Freude!

Dopamin, ist sehr wichtig für die Bewegungssteuerung, spielt aber auch für eine Vielzahl anderer Prozesse eine große Rolle. Im Gehirn löst Dopamin beispielsweise angenehme Gefühle bei freudiger Erwartung aus. Es ist somit sehr wichtig für Motivation und Antrieb. Computerspiele und soziale Medien sind so gestaltet, dass sie eine hohe Ausschüttung von Dopamin hervorrufen. Das fühlt sich gut an , kann aber auch süchtig machen. Auch Drogen greifen stark in die Dopaminwirkung ein.

Recherchiere etwas genauer zur Wirkung von Dopamin und Serotonin auf unsere Stimmung und Gefühlslage! Finde Argumente, weshalb es für ein zufriedenes Leben besser ist auf Aktivitäten zu setzen, die Serotonin freisetzen, als solche, die Dopamin freisetzen!

Depressive Menschen hören von ihren Mitmenschen oft, sie sollen sich doch einfach einmal zusammenreißen oder aufraffen. Es sei doch alles nur eine Frage des Willens. Argumentiere, weshalb das nicht nur herabwürdigend ist, sondern auch von Unwissenheit zeugt!

Da das Nervensystem und das Hormonsystem so grundlegend in unsere Körperfunktionen eingreifen, kann es auch sehr weitreichende Auswirkungen haben, wenn etwas nicht so funktioniert wie es soll. Erkrankungen des Nervensystems stören den Informationsfluss im Körper, sodass Steuerfunktionen nicht richtig ausgeführt werden können. Zu große oder zu geringe Mengen eines Hormons bringen das Körpergleichgewicht durcheinander. Vor allem über einen längeren Zeitraum hat das häufig ernsthafte Auswirkungen auf den Körper. Ein Ungleichgewicht bei den Botenstoffen kann auch psychische Beschwerden hervorrufen.

Parkinson – wenn ein wichtiger Botenstoff fehlt

Bei der Parkinsonkrankheit sterben spezielle Nervenzellen im Gehirn ab, die den Botenstoff Dopamin herstellen und speichern. Dopamin wirkt im Körper ähnlich wie ein Hormon, es ist ein Neurotransmitter. Also ein chemischer Botenstoff, der Signale zwischen den Nervenzellen überträgt. Dopamin ist besonders wichtig für die Bewegungssteuerung. Fehlt es, kann der Körper Bewegungen nicht mehr richtig kontrollieren. Es kommt zu Zittern, Muskelsteifheit und verlangsamten Bewegungen.

Medikamente können eine Zeit lang helfen den Dopaminmangel auszugleichen. Da immer mehr der dopaminproduzierenden Nervenzellen absterben, schreitet die Krankheit immer weiter fort. Sie ist momentan nicht heilbar.

Depression – die Welt wird grau

2: Für Menschen mit Parkinson kann selbst das halten einer Teetasse eine Herausforderung sein.

Die Depression ist eine Erkrankung, bei der Körper und Psyche aus dem Gleichgewicht geraten. Betroffene fühlen sich oft traurig, leer und antriebslos. Menschen die an Depressionen leiden verlieren das Interesse an Dingen, die ihnen früher Freude gemacht haben. Starke Depressionen können es unmöglich machen ein geregeltes Leben zu führen. Depressionen können über Wochen und Monate hinweg andauern. Im Gehirn von Menschen mit Depression ist oft zu wenig Serotonin vorhanden. Serotonin übernimmt im gesamten Körper wichtige Funktionen. Im zentralen Nervensystem ist es ein Botenstoff, der in uns ein Gefühl von innerer Ruhe, Gelassenheit und Zufriedenheit hervorruft. Es dämpft dabei Angstgefühle, Aggressivität und Kummer. Menschen mit zu geringem Serotoninspiegel haben also rein körperlich wenig bis keine Möglichkeit Angst und Kummer in den Griff zu bekommen. Auch Stresshormone wie Cortisol können für Depressionen eine Rolle spielen. Depressionen haben also auch biologische Ursachen und nicht nur psychische, wie häufig angenommen wird.

Abb. 3: Menschen mit Depression wirken oft still, traurig oder zurückgezogen. Die Erkrankung betrifft Stimmung, Denken und Körperempfinden.

Abb. 4: Gespräche mit Fachleuten wie Psycholog:innen können helfen eine Depression zu verstehen und gemeinsam Wege aus der Krankheit zu finden.

Abb.

Schädigungen des Nervensystems

Da das Nervensystem so vielfältige Aufgaben erfüllt, äußern sich Schäden durch sehr unterschiedliche Symptome. Sehr häufig sind jedoch Taubheitsgefühle und Kribbeln, veränderte Temperatur- und Schmerzwahrnehmung, Sinnesstörungen oder Bewegungsstörungen. Schäden an Nerven entstehen auf sehr unterschiedliche Art.

Entzündliche Schädigungen

Bei Multipler Sklerose (MS) werden die Myelinscheiden der Nervenfasern durch Entzündungen angegriffen. Vermutlich werden diese durch körpereigene Immunzellen verursacht (Autoimmunerkrankung). MS verläuft sehr unterschiedlich, in der Regel aber in Schüben. Sehstörungen und Missempfindungen sind häufige Symptome.

Degenerative Schädigungen

Denke daran welche Aufgabe die Myelinscheiden erfüllen! Erkläre, weshalb Schäden an ihnen die Signalverarbeitung im Nervensystem stören!

Degeneration, die: Abweichung von der normalen, gesunden Form

Mechanische Schädigungen

geschädigte Myelinscheiden

Motoneuron, das: Nervenzelle, die für die Muskelbewegung veranwortlich sind

Bei der Alzheimer-Krankheit sammeln sich schadhafte Eiweiße an Nervenzellen des Gehirns an. Dadurch bilden sich Neuronen und Verbindungen zwischen ihnen zurück und gehen verloren. Gedächtnis- und Sprachprobleme sowie Schwierigkeiten im Denken sind die Folge. Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine degenerative Erkrankung der Motoneuronen. Krampfartige Lähmungen und zunehmende Muskelschwäche führen zu Bewegungseinschränkungen und Lähmungen der Schluckund Atemmuskulatur.

Durch Krafteinwirkung können Nerven irritiert oder geschädigt werden. Verhärtete Muskeln, Fehlhaltungen und Fehlbelastungen führen mit der Zeit zu Nervenschäden. Diese äußern sich durch stechende oder brennende Schmerzen und Taubheitsgefühl.

Abb. 6: Schnitt durch a) ein gesundes Gehirns und b) ein Gehirn bei fortgeschrittenem Alzheimer

Begründe, weshalb sind Menschen in sitzenden Berufen und Handwerker, die oft in unnatürlichen Körperhaltungen arbeiten, mit zunehmendem Alter häufig von Nervenschäden betroffen? Was könnten sie vorbeugend dagegen tun?

Abb. 7: Fehlhaltungen führen zu Muskelverspannungen und übermäßiger Belastung der Wirbelsäule. Auf lange Sicht können dadurch Nervenschäden entstehen. Vermeide sie möglichst!

Bei Querschnittslähmungen werden Nervenbahnen durch Schäden am Rückenmark (z.B. durch Wirbelsäulenverletzungen) durchtrennt. Der Verlust der aktiven Steuerung von Muskeln, die von den durchtrennten Nerven gesteuert werden und von Empfindungen in den betroffenen Körperteilen sind die Folge. Stößt das Gehirn durch starke, abrupte Bewegungen oder Schläge auf den Kopf gegen die Schädelwand, kann es verletzt werden. Eine Gehirnerschütterung entsteht. Oft reißen Nervenverbindungen. Dies kann zu Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Sehstörungen führen. Auch Verwirrtheit, verlangsamtes Denkvermögen und Gedächtnisverlust können auftreten. Die Beschwerden klingen meist nach einigen Tagen wieder ab, ein Arztbesuch ist aber auf jeden Fall ratsam.

Rückenmark

Bandscheibe

Abb. 8: Bei einem Bandscheibenvorfall tritt ein Teil der Bandscheibe in den Wirbelkanal ein, in dem das Rückenmark liegt. Sie drückt auf das Nervengewebe und ruft so starke Schmerzen hervor.

Abb. 5: MS geschädigtes Neuron

Abb. 9: Ein Helm schützt vor Gehirnerschütterungen

Wie erlebst du deinen Körper vor Prüfungen oder in anderen Situationen, wenn du Angst hast? Wie fühlst du dich, wenn diese Situationen ausgestanden sind? Spüre bewusst in dich hinein und vergleiche mit dem Text über Stress!

Typische psychosomatische Beschwerden, achte darauf!

• Gefühl von Einsamkeit, Hoffnungslosigkeit, Angst

• Kopfschmerzen, Konzentrationsschwierigkeiten

• Atemprobleme

• Herz-Kreislauf-Probleme

• Hoher Blutdruck

• Überlkeit

Wie wirkt sich Stress aus?

Du hast Stress schon als natürliche Reaktion des Körpers auf Druck kennengelernt. Denke an Anforderungen in der Schule oder deiner Eltern. Druck kannst du dir aber auch selbst machen, wenn du etwas unbedingt erreichen willst. Auch durch seelische Belastungen kann Stress entstehen und dein Körper reagiert darauf.

Kurzfristiger, moderater Stress wirkt mobilisierend und ist gut für den Körper. Dein Kreislauf wird angeregt. dadurch wird zusätzlich Energie umgesetzt, sodass du z.B. bei einer Prüfung konzentriert bist. Hast du die Stress auslösende Situation gemeistert, kannst du dich wieder entspannen (Stresshormone werden abgebaut) und fühlst dich wohl. Wenn du aber über einen längeren Zeitraum immer wieder Stresssituationen ausgesetzt bist (chronischer Stress), kann dieser negative Stress zu psychosomatischen Beschwerden führen. Das sind Erkrankungen, die meist seelisch und nicht durch Infektionen oder Verletzungen verursacht werden.

• Magen-Darm-Beschwerden spülerGeschirrräumenausVokabel lernen Mathe-9:00SA Facebook 19:00 Fußball 17:30 Referat ausarbeiten 15:00Geige satz 4:00arzt Nachhilfe HÜnichtvergessen

Abb. 10: Zu viel zu tun löst Stress aus. Es entsteht das Gefühl „wie soll ich das nur schafften?“

Sprecht in Kleingruppen darüber, wie ihr Stress reduzieren und besser damit umgehen könnt!

Was sind Neurotoxine?

Neurotoxine (Nervengifte) sind Stoffe, die die Nervenzellen schädigen oder deren Prozesse stören. Manche Tiere wie Skorpione und Spinnen nutzen sie, um Beute zu erlegen. Pflanzen wie die Tollkirsche und Pilze wie das Mutterkorn, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Auch Menschen stellen Neurotoxine künstlich als Waffen her. Auch einige Schwermetall und Lösungsmittel wirken neurotoxisch. Die meisten Suchtmittel sind Neurotoxine. Ihr Konsum schädigt dein Nervensystem und Gehirn!

Abb. 11: Nüsse sind Powerfood für die

Dauerhafter Stress führt zu Veränderungen in Gehirn und Gewebe. Der dabei ständig erhöhte Cortisolwert im Blut, stört die hormonelle Steuerung des Körpers. Der Körper verlernt das Entspannen, was zu noch mehr Stress führt. Psychosomatische Beschwerden werden zum ständigen Begleiter. In dem Fall sollte man sich helfen lassen und ärztliche oder psychologische Unterstützung aufsuchen.

Meist kannst du nichts an den Auslösern für deinen Stress verändern. Du kannst aber etwas daran ändern, wie du damit umgehst. Folgende Tipps können dir behilflich sein:

2 Ernähre dich regelmäßig, gesund und ausgewogen!

2 Meide Koffeinhältiges wie Kaffee oder Energy-Drinks!

2 Achte auf ausreichenden Schlaf!

2 Übe regelmäßig körperliche Aktivitäten aus!

2 Mentales Training kann gegen Stress helfen.

Wie halte ich mein Nervensystem gesund?

Wie du lebst, hat großen Einfluss auf dein Nervensystem. Chronischer Stress, ungesunde Ernährung und Bewegungsmangel schädigen es langfristig. Umgekehrt kannst du dein Nervensystem aber auch aktiv gesund halten. Die Tipps zum Umgang mit Stress tun auch deinem Nervensystem gut. Neben viel Bewegung, und bedachtem Konsum digitaler Reize, ist vor allem eine gesunde, pflanzen- und ballaststoffreichen Ernährung wichtig. Folgende Nährstoffe stärken deine Nerven:

B-Vitamine (B1, B5, B6, B9, B12): Sie unterstützen das Nervensystem auf vielfältige Weise. Vorhanden sind sie in Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Blattgemüse, Zitrusfrüchten, Bananen, Kernen, Eiern, Milchprodukten, Fisch und Fleisch.

Vitamin C: Es schützt die Nerven , vor allem bei Stress. Es findet sich in Obst und Gemüse wie z.B. Paprika, Brokkoli, Zitrusfrüchten, Hagebutten und Johannisbeere. Magnesium: Beruhigt die Nerven. Sonnenblumen- oder Kürbiskernen, Mandeln, Haferflocken oder Bananen enthalten viel Magnesium.

Zink und Kupfer: Sie beeinflussen die Signalübertragung und Hormonproduktion. Sie sind in Fleisch, Milchprodukten, Bohnen, Haferflocken und Nüssen vorhanden.

Omega 3 Fettsäuren: Sind wichtig für die Bildung von Myelin und damit den Gehirnaufbau. Sie finden sich in Chiasamen, Leinsamen, Walnüssen, Fisch und Algenöl.

Nerven

5. DAS THEMA SUCHT

Missbrauch von Suchtmitteln

Jeder Mensch hat andere Strategien mit Stress oder seelischen Belastungen umzugehen. Während einige Menschen auf Druck mit verändertem Verhalten reagieren, versuchen andere, durch die Einnahme von Medikamenten oder anderen Substanzen auftretende Stresssymptome zu bekämpfen. Vor allem unkontrollierte Medikamenteneinnahme kann zu einem Suchtverhalten führen.

Sucht ist ein zwanghaftes Verhalten. Jemand, der an einer Sucht leidet, fühlt sich nur dann wohl und sicher, wenn er bestimmte Substanzen zu sich nimmt oder ein bestimmtes Verhalten an den Tag legt. Er ist psychisch abhängig. In manchen Fällen reagiert der Körper auch mit Krankheitssymptomen, wenn der oder die Süchtige die Substanzen, nach denen er/sie süchtig ist, nicht einnimmt. Dann spricht man von physischer oder körperlicher Abhängigkeit

Eine Sucht entsteht nicht von einem Tag auf den anderen, sondern zumeist Schritt für Schritt. Den Betroffenen fällt es meist auch schwer zu erkennen, dass sie selbst nach etwas süchtig sind

Süchte

substanzgebundene Süchte

legale

Alkohol

Nikotin

Koffein

Schnüffelstoffe

Verordnete

Medikamente

nicht substanzgebundene Süchte

Opiate

Kokain und Crack

Cannabisprodukte

Halluzinogene

Synthetische Drogen

nicht verordnete Medikamente

Abb. 1: Sucht kann vielfältige Formen annehmen

Typische Anzeichen für Suchtverhalten sind …

Spielsucht

(Soziale-) Mediensucht

Computersucht

Strategie, die: planvolles Vorgehen

Besprecht in Teams eure Strategien im Umgang mit Stress und belastenden Situationen! Nehmt ihr dabei etwas zu euch? Gibt es bestimmte Handlungsmuster?

zwanghaftes Verhalten, das: ein Verhalten, das Betroffene immer wieder an den Tag legen ohne immer darauf Einfluss nehmen zu können.

Kaufsucht

Pornosucht

Ess- / Magersucht

andere Süchte

2 ein starker Wunsch nach einer bestimmten Substanz oder Tätigkeit

2 Fortführung des Konsums trotz Auftreten von eindeutigen körperlichen, psychischen und sozialen Folgeschäden

2 Vernachlässigung anderer Vergnügungen und Interessen zugunsten des Konsums der Substanz

2 Kontrollverlust über die Menge und die Dauer des Konsums

2 körperliche und/oder psychische Entzugserscheinungen bei Beendigung oder

Reduzierung der Einnahme der Substanz

2 Gewöhnung an diese Substanz, sodass man immer mehr braucht

Man unterscheidet zwischen legalen und illegalen Stoffen.

GENUSS maßvoll

GEWOHNHEIT das Maß fehlt

MISSBRAUCH die Kontrolle fehlt

SUCHT zwanghaft

Abb. 2: Schrittweises Entstehen einer Sucht

Droge, die: Heilmittel, Rauschgift

Diskutiert in Kleingruppen über die Anzeichen für Sucht! Versucht, euch die Aussagen gegenseitig in einfachen Worten zu erklären! Kannst du Anzeichen von Sucht bei dir oder jemandem aus deinem Umfeld feststellen?

Such dir etwas aus, was du gerne machst (YouTube schauen, Computerspielen, Zeit auf Social Media oder in Chats verbringen, usw.)! Verzichte für die nächsten 24 Stunden darauf! Berichtet in Teams, wie es euch dabei ergangen ist! Konntet ihr Anzeichen von Sucht erkennen?

Entzugserscheinung, die: Reaktion darauf, dass man ein Suchtmittel nicht mehr konsumiert.

legal: gesetzlich ab einem gewissen Alter erlaubt

illegal: gesetzlich verboten

MENSCH NERVEN UND HORMONE DAS STEUERSYSTEM

Diskutiert in Gruppen die Wirkung von Gruppendruck und dem Bedürfnis dabei zu sein, wenn es um Drogen geht! Wart ihr schon einmal in einer solchen Situation?

Weg zum Nikotin! Mit Nikotinkonsum wird meist begonnen um „dazuzugehören“ oder sich erwachsen zu fühlen. Nach dem ersten Ausprobieren folgt häufig die Experimentierphase, in der unregelmäßig, aber wiederholt geraucht wird. In der nächsten Phase werden (E-)Zigaretten regelmäßig konsumiert, wobei gleichzeitig die psychische und physische Abhängigkeit von Nikotin beginnt.

Abb. 7: Auswirkungen der Einnahme von Crystal Meth nach 2,5 Jahren

ADHS ,das: Aufmerksamkeitsdefizit und Hyperaktivitätsstörung.

inhalieren: einatmen

Verwahrlosung, die: Vernachlässigung

Abb. 8: Alkohol ist tief in unser Sozialleben verwurzelt. Oft fällt es schwer nicht zu trinken – ein Problem für Süchtige

Aufputschende (stimulierende) Substanzen Viele Menschen möchten leistungsfähiger, konzentrierter oder selbstbewusster sein. Manche von ihnen greifen dazu zu Substanzen, die das Zentralnervensystem aktivieren. Dabei werden Müdigkeit und Erschöpfung nicht mehr wahrgenommen (sind aber noch vorhanden!) Bei einigen Stoffen tritt ein Hochgefühl auf. Lässt die Wirkung nach ist der Körper umso mehr ausgebrannt und es kommt zum „Crash“.

Koffein wird vor allem über Kaffee und Energy Drinks konsumiert. Der Körper gewöhnt sich rasch daran und die Effekte sind oft mehr psychischer Natur. Legal

Nikotin wirkt rasch und in geringen Dosen stimulierend. Es wird vor allem über den Rauch von Zigaretten, E-Zigaretten und Shishas aber auch oral als „Snus“ konsumiert. Nikotin macht schnell abhängig. Zusätzlich schädigen verschiedene andere giftige sowie krebserregende Inhaltsstoffe den Körper beim Konsum. Unter 18 Jahren ist der Erwerb und öffentliche Konsum illegal, ab 18 Jahren Legal

Medikamente wie z. B. gegen ADHS, haben aufputschende Wirkung. Werden sie missbraucht, also ohne medizinische Notwendigkeit oder zu hoch dosiert eingenommen, können sie zur Abhängigkeit führen. Mit Rezept legal, sonst illegal

Schnüffelstoffe sind Substanzen (Farben, Kleber usw.), die Dämpfe abgeben. Auch Lachgas wird dazu gezählt. Die Dämpfe werden inhaliert, und erzeugen einen kurz anhaltenden, oft halluzinogenen Rauschzustand. Das Inhalieren führt zu schweren Langzeitschäden, vor allem am Zentralnervensystem, der Leber und der Lunge. Legal

Kokain gilt als das Aufputschmittel schlechthin. Kokain wird geschnupft, als Tablette eingenommen, flüssig in die Venen gespritzt oder als Crack geraucht. Mit der Einnahme erfolgt eine sehr rasche und starke psychische Abhängigkeit. Illegal

Methamphetamin ist eine hoch gefährliche synthetische Droge. Es ist als Crystal Meth oder Ice bekannt und gehört zu jenen Drogen, die am schnellsten in die Abhängigkeit führen. Es hat eine hohe zerstörerische Wirkung auf den Körper. Illegal

Ecstasy war ursprünglich ein Name für die Droge MDMA, ist heute aber ein Sammelbegriff für unterschiedliche Substanzen. Ecstasy hebt die Stimmung und wird als Partydroge gesehen. Da die Körpertemperatur steigt und das Durstgefühl nachlässt besteht die Gefahr von Flüssigkeitsmangel im Körper. Illegal

Betäubende Substanzen Sie deaktivieren das Zentralnervensystem, wodurch sie schmerzstillend und entspannend wirken. Oft erzeugen sie eine Hochstimmung. Ein Missbrauch ist für Menschen verlockend, die seelischem Schmerz oder ihrer Weltwahrnehmung entfliehen wollen. Oft hängt dies mit Problemen wie Gewalt, Missbrauch in der Familie oder seelischer Verwahrlosung zusammen. Häufig werden verschreibungspflichtige Beruhigungsmittel missbraucht. Besonders während der Corona Pandemie nahm die Zahl an Substanzmissbrauchsfällen unter Jugendlichen deutlich zu.

Alkohol ist eine weitgehend akzeptiere Droge und Bestandteil vieler sozialer Rituale. Der Konsum alkoholischer Getränken beeinflusst unsere Wahrnehmung und wirkt sich auf unser Denken, Fühlen und Verhalten aus. Je früher der Einstieg in den Alkoholkonsum erfolgt, desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Mensch im Laufe seines Lebens Alkoholprobleme bekommt. Unter 16 Jahren illegal, zwischen 16 und 18 Jahren ist der Erwerb und Konsum gebrannten Alkohols illegal, ab 18 Jahren legal

Abb. 3: E-Zigarette (Vape) Abb. 4: Kokain Konsum Abb. 6: Ecstasy Tabletten

Cannabinoide werden meistens als Marihuana (getrocknete Teile der Pflanze) oder Haschisch (gepresstes Harz), gewonnen aus indischem Hanf, als Joint geraucht. Sie führen zu Wahrnehmungsveränderungen. Starker Cannabiskonsum über längere Zeit kann zu Verminderung der Aufmerksamkeits-, Konzentrations- und Lernfähigkeit sowie zu Gedächtnisproblemen führen. Es folgt eine psychische Abhängigkeit. Moderne Sorten sind sehr stark und teilweise mit synthetischen Cannabinoiden behandelt. Mit Rezept legal, sonst illegal

Ketamin ist ein medizinisches Betäubungsmittel und wird auch zur Behandlung von Depressionen benutzt. Als Droge verwendet kann es außerkörperliche Erfahrungen und Scheinwahrnehmungen verursachen. Mit Rezept legal, sonst illegal

Opiate sind Drogen, die aus dem Milchsaft angeritzter Schlafmohnkapseln gewonnen werden. Zu ihnen zählt man Opium, Morphium und Heroin. Sie verändern das Bewusstsein und wirken stark beruhigend oder schmerzlindernd. Eine psychische und körperliche Abhängigkeit erfolgt sehr schnell. Illegal

Psychedelika wie LSD, Magic Mushrooms, DMT und Mescalin wirken halluzinogen und verändern die Außen- und Innenwahrnehmung, was oft als spirituelle Erfahrung empfunden wird. Da Stimmungen verstärkt werden, können sogenannte Horrortrips mit Angst- und Panikzuständen entstehen. Naturstoffe legal, sonst illegal

Überlege, weshalb Jugendliche in Situationen in denen sie in ihrer Lebensführung stark eingeschränkt und isoliert sind (wie es etwa während der Corona Pandemie der Fall war) verstärkt zu Drogen greifen! Verfasse einen Text dazu!

Recherchiere die negativen Folgen von zwei der im Buch erwähnten Drogen! Liste die körperlichen und psychischen Folgen sowie Entzugserscheinungen auf! Bewerte deine Quellen, wie in der 3. Klasse gelernt!

Dokumentiere eine Woche lang wie viel Zeit du jeden Tag auf sozialen Medien und mit Computerspielen verbringst! Berechne wie viel Prozent deiner wachen Tageszeit das sind!

Verzerrte Sicht!

Unter den nicht substanzgebundenen Süchten sind vor allem die digitale und soziale Mediensucht bei Jugendlichen auf dem Vormarsch. Die Medien sind so gestaltet, dass sie ständig neue Inhalte, meist in leicht aufnehmbaren Häppchen, liefern. Im Gehirn löst das ein Gefühl freudiger Erwartung und Spannung aus, dem man sich sehr schwer entziehen kann (Dopamin wird freigesetzt). Durch den ständigen Strom an Eindrücken kann das Gehirn Informationen schlechter verarbeiten und behalten. Es fehlen Ruhephasen. Aufmerksamkeits- und Lernleistungen werden dadurch deutlich beeinträchtigt. Da viele Jugendliche stark an die verschiedenen Plattformen gebunden werden und viel Zeit darauf verbringen, entsteht ein Gruppendruck dabei zu sein. Es entsteht die Angst etwas zu verpassen, was Stress erzeugt und das Suchtpotenzial erhöht.

Digitale Medien vermitteln oft einseitige und unrealistische Rollenbilder und Ansichten auf einen selbst und die Welt. Viele Jugendliche, vor allem Mädchen, verspüren oft einen starken Druck bezüglich ihres Aussehens. Radikalisierung ist ein weiteres Problem. Der Umgangston in online Medien ist oft sehr rau bis offen feindselig (Cybermobbing) was zu Selbstzweifel bis hin zu Depressionen und Selbstmordgedanken führen kann.

Computerspiele gehören für viele Jugendliche zum Alltag. Sie können spannend, kreativ und sozial sein. Doch manchmal gerät das Spielen außer Kontrolle. Wenn es so viel Zeit und Aufmerksamkeit beansprucht, dass Schule, Freundschaften, Hobbys, Schlaf und Ernährung darunter leiden, spricht man von Computerspielsucht. Man denkt ständig ans Spielen oder fühlt sich unruhig und gereizt, wenn man nicht spielen kann. Beim Spielen reagiert das Gehirn ähnlich wie bei anderen Süchten. Erfolgreiche Spielsituationen, etwa ein Sieg oder ein Levelaufstieg, führen zur Ausschüttung von Dopamin. Dieses erzeugt ein Gefühl von Freude und Motivation, das man immer wieder erleben möchte.

Überprüfen deine Handynutzung, insbesondere die Nutzung sozialer Medien auf Anzeichen für Sucht (S. 36)! Versuche dein Handy für drei Tage nur zweimal am Tag für das Beantworten von Nachrichten zu nutzen und es ansonsten nicht in die Hand zu nehmen! Besprecht zu zweit, wie es euch damit ging!

Befrage eine KI zur Rolle von Dopamin bei Süchten! Überprüfe die Antwort mit drei anderen, unterschiedlichen Quellen!

Abb. 9: Cannabis raucht man als a) Marihuana und b) Haschisch. Abb. 10: Schlafmohnkapseln

Abb. 11: Social Media ziehen leicht in ihren Bann – Man ist ständig online

Abb. 12: Computerspiele können süchtig machen

Welche Botenstoffe sollten Aktivitäten im Körper freisetzen, um dir ein gutes Gefühl zu geben und deinen Seelentank wieder auffüllen?

Beobachte eine Woche lang, welche Aktivitäten dir Energie und Freude rauben und welche dir Energie und Freude bringen! Wichtig ist auch den Zustand nach der Aktivität zu beachten. Manche Aktivitäten machen unmittelbar Spaß, danach ist man aber müde und ausgelaugt. Vergib Punkte dafür, wie sehr eine Aktivität wirkt! Schreibe ein Protokoll!

Besprecht euch in Gruppen wie ihr euren Seelenakku gefüllt halten könnt! Einigt euch auf einige Möglichkeiten und gestaltet dazu ein Plakat oder eine Infografik!

Nachweisbarkeit von Drogen!

Drogen verbleiben eine Zeit lang im Körper, bevor sie abgebaut und ausgeschieden werden. Das heißt Drogenkonsum kann über einen gewissen Zeitraum danach nachgewiesen werden. Nimmst du Drogen, kann das mit Tests eine Zeit lang festgestellt werden. Im Blut sind Drogen meist einige Stunden bis zu einem Tag nachweisbar. Im Urin einige Tage lang. Cannabis lässt sich bei häufigem Konsum bis zu einer Woche im Blut und bis zu sechs Wochen im Urin feststellen. Viele Drogen können im Haar bis zu 3 Monate nachgewiesen werden.

Abb. 14: Alkohol ist auch über mehrer Stunden im Atem nachweisbar. Das wird für Alkoholtests genutzt.

Suchtprävention

Dein Handy braucht einen geladenen Akku, um zu funktionieren. Stell dir vor, du wärst ein Handy! Auch du hast einen Akku, deinen „Seelenakku“. Auch diesen Seelenakku musst du aufladen, damit du gut „funktionierst“.

Aber wie lade ich meinen Seelenakku richtig auf? Das kannst nur du selbst herausfinden. Möglicherweise sind es Freunde oder Freundinnen, Natur, Sport, Kunst oder etwas ganz anderes. Sobald du das weißt, kannst du deinen Seelenakku laden. Gelingt dir das nicht, dann besteht die Gefahr, dass du Zuflucht zu Ersatzhandlungen suchst. Sucht ist eine mögliche Folge. Dann lädst du deinen Seelenakku nur scheinbar auf. Langfristig machst du ihn kaputt. Dieses Akkumodell hilft dir, Suchtprävention zu betreiben.

bh fttigk b Lie kennu benteu g nhaf erk Spaß nerkennung Liebe Abenteuer nnhaf tigkeit eborgenheit usw. Aner A Sinnhaf Geborgenhe

TIPPS: Wie ich mein Leben lebenswert gestalten kann und keine Drogen brauche!

2 Ich umgebe mich mit Menschen und führe Aktivitäten aus, die mir gut tun.

2 Ich achte auf meine Wahrnehmungen und höre auf meine Gefühle.

2 Ich achte auf meine Ernährung.

2 Ich setze mir große und kleine Ziele.

Im Umgang mit digitalen und sozialen Medien, dem Handy und Computerspielen ist es wichtig bewusste Nutzungszeiten zu vereinbaren, regelmäßig Pausen zu machen,und bewusst andere Aktivitäten zu pflegen. Behalte die Übersicht, wie viel Zeit du mit was verbringst. Freunde und Eltern können dir dabei helfen.

Umgang mit Drogen und Sucht

Nicht jeder Konsum von Drogen führt zur Sucht. Trotzdem solltest du dir gut überlegen wie du damit umgehst, wenn in deinem Umfeld Drogen genommen werden.

2 Lasse dich nicht überreden, selbst Drogen auszuprobieren und nimm Drogen nicht, „um dazuzugehören“. Vertritt deine Haltung zum Drogenkonsum selbstbewusst.

2 Akzeptiere keine Entschuldigung für schlechtes Benehmen unter Drogeneinfluss.

2 Lüge nicht für eine andere Person und lasse dich nicht für Lügen nutzen.

2 Mache betroffenen Personen keine Vorwürfe, das führt zu Widerstand und Misstrauen. Bleibe freundlich und sachlich.

2 Verzichte darauf Betroffene zu etwas zu zwingen oder ihnen zu sagen, was sie tun sollen. Meist ist es nicht möglich jemanden davon abzuhalten Drogen zu nehmen.

Wenn Menschen in Süchten gefangen sind, leiden sie selbst und ihr Umfeld darunter. Es ist sehr schwer mit solchen Situationen umzugehen, da Betroffen ihre Sucht meist nicht wahrhaben oder zugeben möchten. Trotzdem ist es wichtig aktiv zu werden, wenn du das Gefühl hast ein(e) Freund(in) rutscht in eine Sucht ab.

2 Überlege dir vor einem Gespräch was du ansprechen möchtest.

2 Rede mit ihm/ihr in nüchternem Zustand und wenn Zeit und Ruhe ist.

2 Sprich offen über deine Sorgen und Ängste aber bleibe sachlich.

2 Zeige Interesse an der Person und nicht nur an den Problemen.

2 Zeige, dass dir die Person und der Kontakt wichtig sind, aber nicht um jeden Preis.

2 Traue dich anzusprechen, wenn du denkst die Person braucht Hilfe.

2 Wenn du überfordert bist hole dir Unterstützung, z.B. bei einer Beratungsstelle.

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Wohlfühlwünsche! Wünsche geben Orientierung im Leben und ihre Erfüllung erzeugt Zufriedenheit. Das schützt vor Stress und lädt den Seelenakku auf. Welche Wünsche hast du? Notiere sie auf einem Blatt Papier! Unterscheide dabei wie leicht realisierbar deine Wünsche sind! Überlege auch, ob es wirklich so schlimm ist, wenn du einige dieser Wünsche nicht realisieren kannst! Kannst du sie durch andere ersetzen, die realisierbar sind? Notiere auch diese! Überlege dir, was du tun kannst, damit deine Wünsche in Erfüllung gehen! Füge was du tun kannst deinen Notizen hinzu! Tipp: Orientiere dich beim Aufschreiben an der Tabelle unterhalb!

Wünsche sind …

einfach zu erfüllen schwer zu erfüllen nie zu erfüllen

Wünsche, die ich habe

Was kann ich dazu beitragen, um diese Wünsche zu erfüllen?

Formuliere einen Satz, weshalb das Arbeiten an der Erfülling von Wünschen zur Suchtprävention beiträgt!

2

Gemeinsame Wünsche! Oft ist es gar nicht so unterschiedlich, was verschiedene Menschen sich wünschen. Das erkennt man aber erst, wenn man mit anderen über seine Wünsche spricht. Bildet Teams aus fünf oder mehr Mitgliedern! Diskutiert folgende Fragen:

2 Haben Klassenkolleg/innen ähnliche Wünsche wie du?

2 Wie gut realisierbar schätzen sie deine und ihre eigenen Wünsche ein?

2 Gibt es Wünsche und Erwartungen, die du hattest und die bereits erfüllt wurden?

Haben mehrere Menschen die gleichen Wünsche, schafft das Verbundenheit. Es ermöglicht auch gemeinsam an der Erfüllung von Wünschen zu arbeiten. Dass Verbundenheit und Zusammenarbeit mit anderen deinem Körper und deiner Seele guttun hast du in den ersten beiden Großkapiteln schon gelernt. Probiere es aus!

3

Was mir guttut! Denke daran, was du in diesem Kapitel gelernt und über Aufgaben erfahren und überlegt hast! Fülle nun deinen „Seelenakku“, indem du in ihn alles hineinschreibst, was du brauchst, damit es dir in der Schule und generell gut geht! Achte darauf diese Dinge aktiv in deinem Leben umzusetzen!

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

SPIELANLEITUNG: Was findest du an anderen gut? Ein Spiel für die ganze Klasse!

a) Jeder in der Klasse schreibt auf ein leeres Blatt Papier: „Mir gefällt an dir, dass…“, heftet es auf seinen Rücken und geht in der Klasse herum.

b) Nun überlege, was du an den anderen gut findest, was dir an ihr oder ihm gefällt, und schreibe das für sie/ihn auf das Blatt auf ihrem/seinem Rücken!

c) Nimm dir anschließend Zeit und lies dir dein Blatt in Ruhe durch – vielleicht bewahrst du es auch auf?

Überlegungen zum Schluss: Kann ich die Sichtweise der anderen annehmen? Was überrascht mich daran?

Die Silben einiger substanzgebundener und nicht substanzgebundener Suchtmittel bzw. Aktivitäten haben sich hier versteckt. Finde die 12 Begriffe! Schreibe jeweils einen in die vorgesehene Zeile und schätze ab, ob man stärker psychisch oder physisch davon abhängig wird, indem du ein Kreuz in das Kästchen setzt!

6. HORMONE STEUERN DIE PUBERTÄT

Auch die Entwicklung eines Menschen vom Kind zum geschlechtsreifen Erwachsenen ist hormonell gesteuert. Die dabei stattfindenden Veränderungen führen dazu, dass im Körper des betreffenden Menschen, je nach biologischem Geschlecht, reife Eizellen bzw. Samenzellen gebildet werden.

Die Pubertät beginnt im Kopf

Zu Beginn der Pubertät wird von der Hypophyse ein hormonelles Signal ausgesendet. Dadurch werden im Körper mehr Geschlechtshormone produziert. Bei Mädchen handelt es sich vor allem um Östrogene, bei Burschen um Testosteron. Diese Hormone bewirken die Entwicklungen im Körper der jungen Menschen. Der Zeitpunkt, wann die Veränderungen stattfinden, ist individuell sehr unterschiedlich.

Alter in Jahren PUBERTÄT

Längenwachstum Schambehaarung

Achselbehaarung

Wachstum Scheide, Gebärmutter

Wachstum Hoden, Penis

1. Monatsblutung

1. Samenerguss Brustwachstum Stimmbruch beginnender Bartwuchs

Durchschnittliche Zeitspannen der Veränderungen während der Pubertät vom Mädchen zur Frau vom Knaben zum Mann

Abb. 9: Ablauf der Stressreaktion. Stress aktiviert das Zusammenspiel von Nerven und Hormonen. Der Körper wird in Alarmbereitschaft versetzt. Hormone wie Adrenalin und Cortisol sorgen dafür, dass er schnell reagieren kann. Er ist bereit der wahrgenommenen Gefahr zu begegnen.

Im Verlauf der pubertären Entwicklung finden also viele Entwicklungsschritte statt. Der biologisch wichtigste ist, dass der Mensch fähig wird, Fortpflanzungszellen zu bilden, durch die er sich fortpflanzen kann. Auch im Gehirn finden während der Pubertät viele Veränderungen statt. Besonders die Zentren für Emotionen und Impulskontrolle bzw. rationales Denken verändern sich und reifen heran. Das beeinflusst die Psyche und führt zu Stimmungsschwankungen, erhöhter Risikobereitschaft und emotionaler Überempfindlichkeit.

Die Pubertät hängt von vielen unterschiedlichen Faktoren ab. Aber ein Trend ist allgemein zu beobachten: Sie beginnt immer früher und der zeitliche Unterschied zwischen Mädchen und Burschen wird kleiner. Es wird vermutet, dass unsere Ernährung und der allgemein bessere Gesundheitszustand damit zusammenhängen. Alle Ursachen sind aber noch nicht geklärt.

geschlechtsreif: fortpflanzungsfähig durch die Produktion reifer Geschlechtszellen

Hast du bei dir schon Veränderungen am Körper festgestellt? Welche waren es? Vergleiche sie mit der Tabelle in Abb. 13!

Männer Hormon –Frauenhormon?

Testosteron kommt auch bei Frauen und Östrogen auch bei Männern im Körper vor. Allerdings in geringen Mengen. Östrogen hat z. B. Einfluss auf den Knochenaufbau, das HerzKreislaufsystem, das Gedächtnis und die Konzentration. Testosteron ist für den Muskelaufbau wichtig, unterstützt Motivation und Selbstvertrauen und reguliert die Fettverteilung.

Abb. 10: Während der Pubertät kommt es zu Wachstumsschüben

Abb. 11: Mit etwa 14 steht für viele Burschen die erste Rasur an.

Abb. 12: Pickel sind eine Folge der hormonellen Veränderungen

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen, die sich auf das Nerven- oder Hormonsystem spezialisieren, finden ein breites Berufsfeld in Forschung, Medizin, Technik und Bildung. In der neurowissenschaftlichen Forschung arbeiten sie daran die Funktionsweise des Gehirns, neuronale Netzwerke oder Erkrankungen des Nervensystems besser zu verstehen. Dabei kommen moderne bildgebende Verfahren und molekularbiologische Methoden zum Einsatz. Die biologischen Erkenntnisse finden Anwendung in der Technik, wo das Nachbilden neuronaler Netzwerke ein großes Thema ist.

In der pharmazeutischen Industrie arbeiten Fachleute der Biologie an Medikamenten gegen neurologische und hormonelle Erkrankungen wie Parkinson, Depression oder Schilddrüsenstörungen. Auch im Bereich neurotechnologischer Entwicklung, z. B. bei Gehirn-Computer-Schnittstellen oder Neuroprothesen, sind sie gefragt.

Klinisch orientierte Biologen arbeiten mit Ärzteteams zusammen, etwa in der Neurodiagnostik oder endokrinologischen (das Hormonsystem betreffenden) Labormedizin. Im Bereich der Verhaltensbiologie und Kognitionsforschung untersuchen Biologinnen und Biologen, wie das Nervensystem und das Hormonsystem Wahrnehmung, Lernen und Gedächtnis steuern, häufig auch im Vergleich mit Tieren. Die Erkenntnisse fließen in die Biopsychologie und neurodidaktische Bildung ein. So können Fachkräfte der Psychologie und Lehrkräfte ihre Methoden an die Funktionsweisen unseres Körpers anpassen.

Literatur verstehen! Suche eine Nachricht oder einen Artikel über das Nervensystem oder Hormone (z. B. in der Medizin, im Sport, zum Thema Sucht, Gesundheit oder Verhalten)! Lies dir den Text aufmerksam durch! Finde und markiere Teile mit folgenden Inhalten:

2 Fachinformationen zum Nerven- oder Hormonsystem

2 Teile die sachliche Informationen zum größeren Zusammenhang enthalten

2 Erzählerische Elemente, „die Story“

Vergleiche die Informationen zum Nerven- oder Hormonsystem mit den Informationen im Buch und versuche die Zusammenhänge genau zu verstehen!

Beurteile den größeren Zusammenhang und welche Folgen oder notwendige Maßnahmen sich daraus ergeben oder ergeben könnten! Äußere deine eigene Meinung dazu!

Verwende die erzählerischen Elemente um persönliche Folgen für Menschen zu erkennen!

Fasse deine Erkenntnisse in einem Text zusammen!

Technologie entwickeln! Überlege dir eine Körperfunktion, die du gerne beeinflussen würdest und deren Zusammenhang mit dem Nerven- oder Hormonsystem im Buch beschrieben ist! Das könnte dein Schlafrhythmus oder Schlaf Bedürfnis sein, dein Fokus und deine Aufmerksamkeit, dein Appetit oder wie viel Energie du verbrauchst. Sei kreativ! Wiederhole welche Teile des Nervensystems oder Hormonsystems wie darauf einwirken!

Nun stelle dir vor du müsstest eine Technologie entwickeln, die diesen Einfluss ausüben kann! Auf welche Organe oder Zellen müsste sie auf welche Weise einwirken? Welche Mechanismen und Eigenschaften des Nerven oder Hormonsystems müsste sie ausnützen? Müsste sie elektrisch oder chemisch funktionieren? Erstelle ein einfaches Konzept zu der Technologie! Füge Skizzen hinzu die zeigen wie und worauf sie wirkt! Vergleicht eure Ergebnisse und diskutiert darüber!

Tipp: In der Forschung und Entwicklung wird immer in Teams gearbeitet! Suche dir eine Teamkollegin, einen Teamkollegen und entwickelt gemeinsam!

So schätze ich mich nach dem Großkapitel MENSCH – NERVEN UND HORMONE – DAS STEUERSYSTEM selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…die grundlegende Aufgabe des Nerven- und Hormonsystems und den Zentralen Unterschied auf welche Weise sie diese bewerkstelligen benennen.

…grob erklären, wie das Nervensystem und das Hormonsystem miteinander kommunizieren.

…die Einteilungen des Nervensystems und die sich daraus ergebenden Teile benennen und kurz erklären.

…die Aufgaben des vegetativen Nervensystems und seiner beiden Teile nennen.

…die Funktionsweise von Nerven und des Nervensystems grob erklären und über Vernetzung zwischen Neuronen sprechen.

…zwei grundlegende Arten von Reiz-Reaktions-Schemata nennen, deren Unterschiede erklären und jeweils Beispiele nennen.

…Reaktionen beobachten, mit stattgefundenen Reizen verknüpfen und den Signalweg grob nachzeichnen.

…einige Hormondrüsen und Beispiele für Hormone sowie deren Funktion nennen.

…das Zusammenspiel von Nerven- und Hormonsystem am Beispiel der Stressreaktion erklären.

…einige Störungen des Nerven- und Hormonsystems nennen und wie sie wirken.

…Tipps geben, wie sich im Alltag Schäden am Nervensystem vermeiden und das Nervensystem gesund halten lassen.

…darüber sprechen was Sucht ist, welche Anzeichen es dafür gibt und Arten von Süchten aufzählen.

…einige Suchtmittel aufzählen und insbesondere Auskunft über Koffein, Nikotin, Alkohol und Cannabis geben.

…über das Suchtpotenzial von sozialen und digitalen Medien sowie Computerspielen und wie sie Menschen beeinflussen sprechen

…mein Handyverhalten und Computerspielverhalten bewusst beobachten und darüber reflektieren.

…aktiv meinen Seelenakku aufladen und auch andere dazu anleiten.

…einige Verhaltenstipps im Umgang mit Drogenkonsum und Sucht geben und selbst anwenden.

…den Zusammenhang zwischen Hormonen und dem Einsetzen der Pubertät erklären.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Gabor Maté: Im Reich der hungrigen Geister: Auf Tuchfühlung mit der Sucht – Stimmen aus Forschung, Praxis und Gesellschaft (Unimedica ein Imprint der Narayana Verlag 2021).

Dinah Beggs: SuperStars: Wie unser Gehirn funktioniert (Mildenberger Verlag GmbH 2021)

1. DIE GESCHLECHTSORGANE

Abb. 1: Weiblicher Körper

Vagina, die: Scheide

Klitoris, die: Kitzler

Überlege, weshalb liegen die weiblichen Geschlechtsorgane zum Großteil im Körperinneren?

Diskutiert zu zweit! Weshalb ist der Begriff Schamlippen problematisch?

Ovarien, die: Eierstöcke

Hymen, das: auch Jungfernhäutchen; dünne Hautfalte um die Vagina

Wann entstehen die Eizellen?

Beim Menschen unterscheiden wir primäre und sekundäre Geschlechtsmerkmale. Die primären Geschlechtsmerkmale sind bereits bei der Gebur t vorhanden. Die sekundären Geschlechtsmerkmale entwickeln sich in der Zeit der Pubertät.

Weibliche Geschlechtsorgane

PRIMÄRE WEIBLICHE GESCHLECHTSMERKMALE: Diese liegen zum Großteil im Inneren des Körpers. Die Eierstöcke und Eileiter sowie die Gebärmutter und die Vagina sind dort gut geschützt. Lediglich die Scheiden- oder Vulvalippen (veraltet Schamlippen), die Klitoris und der Venushügel sind äußerlich sichtbar und werden gesamt als Vulva bezeichnet.

Gebärmutterhals

Eierstöcke

Eileiter

Gebärmutter

Dickdarm Anus

Bereits bei der Geburt eines Mädchens sind im Eierstock ca. 200 000 Eizellen angelegt. 400 – 500 davon werden reif. Da bei jeder Menstruation eine Eizelle verloren geht sind nach etwa 35 Jahren keine Eizellen mehr übrig – die Menopause setzt in. Eine reife Eizelle hat einen Durchmesser von 0,1 mm.

Abb. 3: Fransentrichter

Gebärmutter

Eierstock Eileiter

Gebärmutterhals

Blase

Muttermund

Klitoris

Harnleiter

Scheide

innere Vulvalippen äußere Vulvalippen Klitoris

Scheide

Venushügel äußere und innere Vulvalippen

Abb. 2: Weibliche innere und äußere Geschlechtsorgane

Die äußeren und inneren Vulvalippen schützen den Scheideneingang und den Eingang zur Harnröhre. Zwischen ihnen liegt die Klitoris. Diese ist ein sehr berührungsempfindliches Organ, in dem sehr viele Nervenzellen enden. Wird die Klitoris vorsichtig berührt, kann es zu sexueller Erregung kommen. Die Scheide ist ein Muskelschlauch, der zur Gebärmutter führt. Am Eingang der Scheide befindet sich ein dehnbares Hymen. Es hat eine natürliche Öffnung, durch die Scheidenflüssigkeit und Menstruationsblut abfließen können. Die Gebärmutter ist ein etwa faustgroßer, innen mit Schleimhaut bedeckter Hohlmuskel. Ihre Muskulatur wird vor allem bei den Wehen vor und nach der Geburt eines Kindes aktiv. In der Gebärmutter kann sich eine befruchtete Eizelle einnisten. Der Gebärmutterhals wird durch den Muttermund zur Scheide hin abgeschlossen.

In den Ovarien reifen die Eizellen. Im Abstand von einem Monat wird abwechselnd von jedem Eierstock eine Eizelle freigegeben. Diese wird vom Fransentrichter aufgefangen und durch den Eileiter zur Gebärmutter geführt. In den Ovarien entstehen auch die weiblichen Geschlechtshormone.

SEKUNDÄRE WEIBLICHE GESCHLECHTSMERKMALE: Diese bilden sich während der Pubertät aus. So wird die Brust größer und die Brustwarzen bilden sich stärker aus und werden empfindlicher. Am Venushügel wächst Schambehaarung und die Achselbehaarung bildet sich aus. Auch an den Beinen beginnen Haare zu wachsen. Gleichzeitig verändert sich auch der Körperbau. Die meisten Frauen haben schmale Schultern und breitere Hüften als Männer.

Die zwei Phasen des weiblichen Zyklus

Der Zyklus einer Frau besteht aus zwei Phasen, die durch Hormone beeinflusst werden.

1. PHASE (Beginn mit 1. Tag der Regelblutung): Das Hormon FSH, das in der Hirnanhangdrüse gebildet wird, ruft im Eierstock die Reifung eines Follikels hervor. Der Eierstock erzeugt Östrogene – ebenfalls Hormone – die auf die Gebärmutter einwirken. Dadurch wird die Gebärmutterschleimhaut dicker und besser durchblutet. In dieser verdickten Schleimhaut kann sich später eine befruchtete Eizelle festsetzen. Am Ende des ersten Abschnittes, nach etwa 14 Tagen, produziert die Hirnanhangdrüse ein anderes Hormon: LH. Durch dieses Hormon wird der Eisprung ausgelöst. Ab diesem Zeitpunkt bleibt die Eizelle höchstens 24 Stunden befruchtungsfähig.

Zyklus, der: in einem gewissen Zeitraum immer wiederkehrendes Ereignis

2. PHASE (um den 14. Tag): Die zweite Phase des Zyklus dauert ebenfalls etwa 14 Tage. Die Eizelle wird durch Flimmerhärchen im Eileiter zur Gebärmutter transportiert. Zu Beginn dieser Phase (ca. 24 Stunden lang) kann die Eizelle befruchtet werden. Das bedeutet: Wenn eine Frau zu diesem Zeitpunkt ungeschützten Geschlechtsverkehr hat, ist es möglich, dass sie schwanger wird. Der im Eierstock zurückgebliebene Follikel wird zum Gelbkörper, der das Progesteron bildet. Dieses Hormon bereitet die Gebärmutterschleimhaut auf das Einnisten einer befruchteten Eizelle vor.

Bleibt die Eizelle unbefruchtet, so nimmt die Menge an Progesteron im Blut danach ab. Am Ende der zweiten Phase beginnt die Menstruation. ACHTUNG: Dieser Tag ist gleichzeitig der erste Tag des nächsten Zyklus. Während der Regelblutung, die zwischen drei und acht Tage dauern kann, werden Blut und die sich ablösende Gebärmutterschleimhaut ausgeschwemmt

Eisprung

LH FSH

Östrogen Progesteron

Tag

Hormonmenge im Blut Follikelreifung

LH (luteinisierendes = gelbfärbendes Hormon): bewirkt den Eisprung und die Umwandlung der Hülle des Follikels in den Gelbkörper

FSH (Follikel stimulierendes Hormon): bewirkt die Reifung des Follikels

Östrogen: bewirkt Verdickung der Gebärmutterschleimhaut

Progesteron (Gelbkörperhormon): bereitet die Gebärmutterschleimhaut auf die Einnistung der Eizelle vor

Gebärmutterschleimhaut

Abb. 5: Der weibliche Zyklus. Achte auf die Veränderungen im Hormonspiegel und in der Gebärmutter. Der Eisprung und damit die fruchtbare Phase findet um den 14. Tag statt.

Abb. 4: Hirnanhangdrüse, sie produziert viele verschiedene Hormone

Follikel, der: Eibläschen

Eisprung, der: Der Follikel platzt, die Eizelle verlässt den Eierstock und wird vom Fransentrichter aufgenommen.

Was sind die „fruchtbaren Tage“?

Spermien sind maximal 5 Tage, Eizellen maximal 1 Tag befruchtungsfähig. Bei Geschlechtsverkehr 5 Tage vor bis 1 Tag nach dem Eisprung kann es daher zu einer Befruchtung kommen.

Wie lange dauert ein Zyklus?

Die Zykluslänge ist nicht bei allen Frauen gleich lang. Genetik, Hormonhaushalt, Alter, Körpergewicht und Lebensstil beeinflussen den Zyklus. Stillen, Verhütung oder Krankheiten ebenso. Sie liegt zwischen 20 und 35 Tagen. Im Durchschnitt dauert ein Zyklus aber 28 Tage.

0,12 mm

Abb. 6: Eizelle in den Falten des Eileiters auf dem Weg in die Gebärmutter

Spermium, das: männliche Fortpflanzungszelle

Abb. 7: Männlicher Körper

Abb. 9: Männliche äußere Geschlechtsorgane

Prostata, die: Vorsteherdrüse

Ejakulation: Samenerguss

Spermaproduktion!

In den Hoden reifen täglich bis zu 200 Mio. Spermien. Seit Jahrzehnten sinkt die Spermienzahl bei Männern weltweit. Als Ursache werden der moderne Lebensstil und Belastungen durch vom Menschen produzierte Umweltgifte angenommen. Eine Samenzellen ist ungefähr 0,05 mm lang.

Männliche Geschlechtsorgane

Spermien sind die männlichen Geschlechtszellen. Sie brauchen zum Reifen eine kühle Umgebung. Daher liegen die primären männlichen Geschlechtsorgane – im Gegensatz zu denen der Frau – außerhalb des Körpers, wo es kühler ist.

PRIMÄRE MÄNNLICHE GESCHLECHTSMERKMALE: Darunter versteht man Hoden, Hodensack, Penis (=Glied), Vorhaut und Eichel.

Bläschendrüse

Prostata

Samenleiter

Abb. 8: Männliche Geschlechtsorgane

Harnsamenröhre

Vorhaut 50 μm

Abb. 10: Spermien, achte auf die Geißel mit der sie sich fortbewegen können.

Die Hoden sind die männlichen Geschlechtsdrüsen. In den Drüsenzellen der Hoden entsteht das männliche Geschlechtshormon Testosteron. Die Hormone FSH und LH regen die Produktion und Reifung der Spermien an. Diese werden in feinen Hodenkanälen gebildet und gelangen dann in die Nebenhoden, wo sie gelagert werden. Bei sexueller Erregung wird Blut in die Schwellkörper des Penis gepumpt. Dadurch richtet er sich auf und wird steif. So kann er beim Geschlechtsverkehr in die Scheide der Frau eingeführt werden. Das Steifwerden des Penis nennt man Erektion

Durch Reizung des Penis, vor allem der besonders empfindlichen Eichel, kommt es zum Orgasmus. Dabei werden die Spermien von den Nebenhoden durch die Samenleiter in die Harnsamenröhre befördert. Aus der Bläschendrüse und der Prostata wird eine Flüssigkeit ausgeschieden, sodass die Spermien in diesem Sekret schwimmen können. Schließlich wird die Samenflüssigkeit aus dem Penis ausgestoßen. Während der Ejakulation verschließt die Vorsteherdrüse den Zugang zum oberen Teil der Harnröhre, sodass zur gleichen Zeit kein Harn abgegeben werden kann.

Der erste Samenerguss erfolgt meist im Schlaf im Alter zwischen 11 und 16 Jahren. Genau wie Mädchen den Zeitpunkt der ersten Regelblutung nicht beeinflussen können, kann auch der erste Samenerguss nicht beeinflusst werden.

SEKUNDÄRE MÄNNLICHE GESCHLECHTSMERKMALE: Die sekundären Geschlechtsmerkmale des Mannes, die sich während der Pubertät ausbilden, sind die Behaarung im Schambereich, unter den Achseln sowie auf der Brust. Auch der Bartwuchs zählt zu den sekundären Geschlechtsmerkmalen. Der Körper von Burschen verändert sich während dieser Zeit ebenfalls. Die Schultern werden breiter als die Hüften und die Muskulatur an Armen und Beinen nimmt zu.

Dickdarm

Nebenhoden

Hoden

Harnblase

Penis

Schwellkörper

Intimhygiene

Körperpflege ist für jeden immer wichtig!

Für die meisten von uns ist tägliches Waschen und Wechseln der Unterwäsche selbstverständlich. Intimpflege ist ein wichtiger Beitrag, um Körpergeruch zu vermeiden und Krankheitserreger im Genitalbereich zu verringern.

Intimpflege bei Mädchen

2 Der Bereich zwischen den Vulvalippen und die Hautfalte der Klitoris werden vorsichtig mit klarem Wasser und einer milden Seife gereinigt.

2 Die Scheide reinigt sich selbst. Hier ist Waschen unnötig. Die natürliche Scheidenflora würde zerstört werden und Viren und Bakterien könnten sich ungehindert vermehren.

2 Wichtig ist, dass immer von der Scheide in Richtung After gewaschen oder abgewischt wird. Bakterien aus dem Darm könnten sonst leicht in die Scheide einwandern. Infektionen sind die Folge.

2 Slipeinlagen müssen regelmäßig gewechselt werden.

2 Besonders wichtig ist die Intimpflege während der Regelblutung. Es ist egal, ob Tampons oder Binden verwendet werden. Das häufige Wechseln und gründliche Waschen verhindern, dass unangenehmer Geruch, aber auch Infektionen entstehen.

Für alle gilt:

Tägliches Waschen mit reinem Wasser und milder Seife genügt! „Gepflegte Menschen werden von anderen gerne gerochen!“

Smegma, das: Ablagerungen, die aus dem Talg der Vorhautdrüse, zerfallenem Zellgewebe, Spermaresten, Urinrückständen und Bakterien bestehen; auch bei Frauen vorhanden

Anus, der: After

Recherchiere im Internet zu den Folgen übermäßiger Körperhygiene! Verfasse für dich Merkregeln für ausgewogene Körperhygiene! Wichtig ist ein gesundes Mittelmaß.

Intimpflege bei Burschen

2 Füße und Achselhöhlen werden zusätzlich mit Seife oder Duschgel gereinigt.

2 Der Intimbereich muss speziell gereinigt werden. Die Vorhaut des Penis wird vorsichtig zurückgezogen. Das Smegma kann dann mit einer milden Seife und Wasser entfernt werden.

2 Auch der Bereich um den Anus muss täglich gewaschen werden.

Hygiene bedeutet, dass durch regelmäßige Reinigung die Vermehrung und Ausbreitung von Krankheitskeimen verhindert wird. Daher spielt die Hygiene eine wichtige Rolle für die Erhaltung der Gesundheit des Menschen.

In den letzten Jahrzehnten haben vermehrte Hygienemaßnahmen gemeinsam mit der Möglichkeit, sich gegen ansteckende Krankheiten impfen zu lassen, dazu beigetragen, dass die durchschnittliche Lebenserwartung der Menschen stark angestiegen ist.

Diskutiert in Kleingruppen über den Einfluss des Körpergeruchs darauf, wie ein Mensch wahrgenommen wird! Fallen euch Beispiele ein? Erstellt eine Liste mit Tipps, um unangenehmen Körpergeruch zu vermeiden!

Suche im Supermarkt und Drogeriemarkt nach Körperhygieneartikeln! Teile sie in Kategorien ein und notiere wie viele Produkte es jeweils gibt! Formuliere eine Vermutung was davon tatsächlich nötig ist! Diskutiert zu zweit darüber!,

Der Weg der Samenzellen – Dieser Text erklärt, wie Samenzellen entstehen und was danach mit ihnen geschieht. Leider sind die Sätze durcheinandergekommen. Bringe die Sätze wieder in die richtige Reihenfolge, indem du sie nummerierst! Die Buchstaben am Ende der Sätze ergeben ein für den Mann wichtiges Hormon.

Die Bläschendrüse gibt ein Sekret ab, das sich mit den Spermien vermischt, und drückt dann das Gemisch weiter.

Das Sekret der Prostata dient dazu, den pH-Wert der weiblichen Scheide auszugleichen. Dadurch erhöhen sich die Überlebenschancen der Spermien.

Die Samenzellen werden in den Samenkanälchen der Hoden gebildet.

Das Sperma gelangt in den Penis und wird schließlich ausgestoßen. Diesen Vorgang bezeichnet man als Ejakulation.

Die fertigen Spermien bleiben in den Nebenhoden. Sie können dort bis zu einem Monat verweilen. Danach sterben sie ab.

In der Prostata wird ein weiteres Sekret beigemengt. Dieses macht etwa ein Drittel des Volumens des Spermas aus.

Danach wandern sie in die Nebenhoden, wo sie sich zu reifen Spermien weiterentwickeln. Diese Reifung dauert etwa 10 Wochen.

Der Samenleiter zieht sich zusammen und pumpt die Spermien weiter.

Auch die Harnsamenröhre zieht sich zusammen und transportiert so das Sperma weiter. Unterstützt wird sie dabei durch Kontraktionen der Beckenbodenmuskulatur.

Die Prostata pumpt anschließend das fertige Sperma in die Harnsamenröhre.

Bei sexueller Erregung versteift sich das Glied. Während des Orgasmus ziehen sich Teile des Nebenhodens zusammen und drücken so einen Teil der Spermien in den Samenleiter. S E E O O R T T T N S

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Kennst du die Fachausdrücke? Die Zahlen stehen immer für dieselben Buchstaben. Finde die richtigen Fachausdrücke, dann ergeben die Buchstaben in den Kästchen ein Lösungswort!

Scheide

weibliches Geschlechtshormon, im Gelbkörper gebildet

Regel

Samenzellen

männliches Geschlechtshormon

Vorsteherdrüse Eibläschen

Versteifung des Penis Eierstöcke

Samenerguss

LÖSUNGSWORT:

= anderer Ausdruck für Geschlechtsorgane

Typisch weiblich oder typisch männlich? Warum kann man diese Adjektive den Personen nicht zuordnen? Überlege und besprich diese Aufgabe mit deiner Sitznachbarin/deinem Sitznachbarn!

2. SEXUALITÄT

Abb. 1: Heterosexuelles Paar

hetero: griechisch: verschieden

Abb. 2: Homosexuelle Männer

homo: griechisch: gleich

Hast du schon einmal gehört, wie jemand von jemand anderem als „schwul“ bezeichnet wurde?

Was wollte er/sie damit zum Ausdruck bringen? Wie würdest du diesen Begriff verwenden?

Diskutiert in Gruppen!

Abb. 3: Homosexuelle Frauen

Freundschaft und Liebe sind Gefühle, die uns von Kindertagen an begleiten. Wir lieben unsere Eltern, Geschwister, Oma und Opa. In der Kindheit schließen Kinder mit anderen Mädchen oder Buben Freundschaft. Doch erst ab der Pubertät bekommen Freundschaft und Liebe eine zusätzliche Bedeutung, weil nun neben Zärtlichkeit auch die Sexualität eine zunehmende Rolle spielt.

Formen der Sexualität

Sexualität ist sehr vielfältig. Wichtig ist zwischen biologischem Geschlecht („Sex“), verbunden mit der Produktion von Samen- oder Eizellen und damit den Geschlechtsorganen einerseits und dem sozialen Geschlecht (Geschlechtsidentität, Gender), verbunden mit Verhaltensweisen und Rollenbilden andererseits, zu unterscheiden. Menschen die sich sozial weder als Frau oder Mann fühlen nennt man nichtbinär. Menschen deren Geschlechtsorgane nicht eindeutig männlich oder weiblich sind intergeschlechtlich. Hinzu kommt die sexuelle Orientierung, also von welchen Geschlechtern man sich romantisch und sexuell angezogen fühlt. Die sich ergebenden Kombinationsmöglichkeiten stehen oft im Konflikt mit traditionellen Vorstellungen und Werten zur Sexualität.

HETEROSEXUALITÄT: Heterosexuell bezeichnet Männer und Frauen, die sich romantisch und sexuell zum jeweils anderen Geschlecht hingezogen fühlen.

HOMOSEXUALITÄT: Homosexuelle fühlen sich vom gleichen Geschlecht angezogen. Frauen, die mit anderen Frauen eine Beziehung eingehen, nennt man lesbisch. Männer, die mit anderen Männern eine Beziehung haben, nennt man schwul. Auch heute noch werden diese Menschen mitunter verspottet, ausgegrenzt und angefeindet.

BISEXUALITÄT (auch AMBISEXUALITÄT): Bisexuelle Menschen fühlen sich zum eigenen und einem anderen Geschlecht hingezogen.

TRANSSEXUALITÄT: Transsexuelle Menschen empfinden, dass ihre Geschlechtsidentiät nicht mit dem ihnen, aufgrund biologischer Merkmale, zugewiesenen Geschlecht übereinstimmt. Sie wollen meist auch körperlich dem empfundenen Geschlecht entsprechen. Durch eine Geschlechtsumwandlung ist dies, mit der Ausnahme schwanger zu werden oder Kinder zu zeugen, möglich.

PANSEXUALITÄT: Pansexuelle Menschen zeigen keine Bevorzugung bestimmter Geschlechter in ihrer romantischen und sexuellen Ausprägung.

Homosexualität und Natur!

Auch im Tierreich kommt Homosexualität regelmäßig vor. Das oft vorgebrachte Argument Homosexualität sei eine Eigenheit „verkommener“ Menschen ist also Unsinn.

Wenn zwei Menschen ineinander verliebt sind und Zärtlichkeiten austauschen, entsteht früher oder später auch der Wunsch, Geschlechtsverkehr miteinander zu haben. Geschlechtsverkehr bedeutet nicht nur Lust für beide, er vermittelt den Partnern auch das Gefühl, dass sie einander lieben und einander vertrauen können. Zärtlichkeit ist ein wichtiger Teil der Sexualität. Dadurch wird die Bindung zueinander gefestigt. In einer guten Partnerschaft kann man offen miteinander über Sex und die eigenen Wünsche reden. Man kann sagen, was man möchte und was man nicht möchte. Der Partner/die Partnerin wird die Wünsche respektieren.

Homosexualität kann sogar evolutionäre Vorteile bringen.

Abb. 4: Zärtlichkeit, ein wichtiger Teil der Sexualität

MASTURBATION: Erste sexuelle Erfahrungen machen die meisten Menschen an sich selbst und zwar durch Streicheln und Berühren der Geschlechtsorgane. Diese Art der Selbstbefriedigung gibt Auskunft über den eigenen Körper, was man mag, wie man reagiert und was einem unangenehm ist. Selbstbefriedigung – auch Masturbation genannt – ist eine wichtige Erfahrung in der Entwicklung zum verantwortungsvollen Umgang mit sich und anderen.

PETTING: Küssen, gegenseitiges Streicheln, das Berühren bestimmter Körperstellen wie der erogenen Zonen (z. B. Lippen, Brustwarzen und Geschlechtsorgane) führen zur sexuellen Erregung. Dies nennt man auch Petting. Petting ist noch kein Geschlechtsverkehr.

GENITALVERKEHR: Liebe und Sex gehören in einer guten Beziehung zusammen. Durch das sogenannte Vorspiel (Streicheln, Küssen usw.) kommt es zur sexuellen Erregung. Dabei versteift sich das Glied des Mannes und die Scheide der Frau wird feucht. Beim Genitalverkehr zwischen Mann und Frau kann so das Glied in die Scheide der Frau eingeführt werden. Meistens führen rhythmische Bewegungen des Gliedes in der Scheide zum Orgasmus, auch Höhepunkt genannt, beim Mann. Bei Frauen ist oft auch die Stimulation der Klitoris (z.B. durch das Schambein des Mannes) notwendig. Es kommt zur Ejakulation, zum Ausstoßen von Samenflüssigkeit aus dem Glied bzw. einem rhythmischen Zusammenziehen und Entspannen von Scheide und Gebärmutter. Dem Orgasmus folgt schließlich eine Form der körperlichen und seelischen Entspannung.

Missbrauch

Häufig wird Missbrauch an Kindern und Jugendlichen nicht von „bösen Fremden“ begangen, sondern geschieht im Familien- oder Bekanntenkreis. Die Opfer werden zum Geschlechtsverkehr oder anderen sexuellen Handlungen überredet oder gezwungen. Auch Berührungen, Gespräche oder das Anschauen von Bildern, wenn dir das unangenehm ist, gehören dazu.

Du darfst und musst dann sehr bestimmt NEIN sagen. Wird dieses NEIN nicht akzeptiert, dann wende dich sofort an einen Menschen, dem du vertraust. Er/Sie muss dir helfen! Es gibt auch öffentliche Einrichtungen (Kinder- und Jugendhilfe), die dir helfen können.

Abb. 5: Missbrauch ist eine schreckliche Sache für die Betroffenen. Meist fühlen sie sich alleine damit. Falls du das Gefühl hast jemand ist betroffen, sprich es sensibel an und biete Hilfe an.

WICHTIG: Lass dir niemals Schuldgefühle einreden („Sag nichts davon, du hast es ja nicht anders verdient!“ „Sag nichts der Mama, sie wird sonst sehr unglücklich!“)!

Nicht du hast Schuld, sondern der Täter oder die Täterin!

Jeder Missbrauch ist eine strafbare Handlung! Noch im Erwachsenenalter haben missbrauchte Menschen häufig ein gestörtes Verhältnis zur Sexualität.

Altersbestimmungen!

Das Gesetz erlaubt ab dem 14. Geburtstag einvernehmelichen (beide Partner sind einverstanden) Geschlechtsverkehr.

Ist eine Person unter 14 gilt: Sexuelle Handlungen ohne Geschlechtsverkehr sind straffrei, wenn die jüngere Person mindestens 12 Jahre alt ist und maximal vier Jahre Altersunterschied bestehen.

Bei Geschlechtsverkehr muss die jüngere Person mindestens 13 Jahre alt sein und der Altersunterschied darf max. drei Jahre betragen.

Brauchst du Hilfe?

Hier findest du sie!

Wichtige

Telefonnummern

Jugendamt (Wien)

01/4000/80 11

Rat auf Draht Kindernotruf 147 24-Stunden

Frauennotruf der Stadt Wien

01/71 71 9 möwe-helpline

0800 808088

Telefonseelsorge 142

Du darfst NEIN sagen!

Erarbeitet in Gruppen, einen Leitfaden, wie ihr sensibel an jemanden herantreten könntet, wenn ein Verdacht auf Missbrauch besteht! Denkt daran, dass sich Opfer meist sehr schämen und in einer Notsituation sind! Informiert euch auch, welche Stellen informiert werden müssen!

Untersuchung Sexualität und Social Media

Erkunde kritisch Inhalte in sozialen Medien zum Thema Liebe und Sexualität und verfasse einen Bericht! Es soll darum gehen, wie Liebe und Sexualität in den sozialen Medien dargestellt wird und was damit vermittelt wird. Stelle dir zuerst eine Kernfrage zu diesem Thema, die du gerne beantworten würdest! Beispiele wären:

2 Welche Eigenschaften sollen Männer/Frauen laut Darstellung auf sozialen Medien erfüllen, damit sie begehrenswert oder liebenswert sind?

2 Wie soll man sich laut sozialen Medien am Besten verhalten um Männer/Frauen für sich zu gewinnen?

2 Was macht laut sozialen Medien eine erfüllte Beziehung und erfüllte Sexualität aus?

FRAGE:

Stelle eine Vermutung auf, wie die Antwort am Ende deiner Analyse lauten wird

VERMUTUNG:

Versuche nun deine Frage durch Recherche und Analyse zu beantworten!

DURCHFÜHRUNG

Wähle drei Social Media Plattformen aus, auf denen du recherchieren möchtest! Beispiele wären

YouTube, Instagram, TikTok, Snapchat, X, Facebook oder Reddit.

Suche Inhalte zu den Themen Liebe, Partnerschaft, Sexualität, Attraktivität, ..., die zum Thema passen und untersuche sie auf Antworten zu deiner Frage!

Analysiere die Inhalte bezüglich ihrer Aufmachung, wie viel Information und oder Emotion sie vermitteln, ob du dich informiert oder eher unterhalten fühlst! Auch ob Werbung (offensichtlich oder versteckt) vorkommt und ob ersichtlich ist woher die Informationen stammen und wie schlüssig sie wirken!

Versuche dir einen genaueren Eindruck über die Personen hinter den Inhalten zu machen! Stehen sie für bestimmte Ansichten? Sind sie kompetent und vertrauenswürdig? Verdienen sie ihr Geld mit den Inhalten?

Versuche so deine gefundenen Informationen und Antworten danach zu ordnen für wie wichtig, aussagekräftig und vertrauenswürdig du sie hältst!

Verwende den Leitfaden zur Quellenbewertung aus der 3. Klasse als Orientierung! Notiert alles sorgfältig und vermerke immer auf welcher Plattform du eine Information gefunden hast, von welchem User sie stammt und welche Einschätzung du dazu hast!

AUSWERTUNG: Versuche nun in den gefundenen Antworten Gemeinsamkeiten zu erkennen und sie zu möglichst weit zusammenzufassen! Antworten, die du als wichtiger und vertrauenswürdiger eingestuft hast, sollen dabei mehr Gewicht bekommen!

Beurteile dann folgende Aspekte:

2 Wie eindeutig sind deine Ergebnisse? Lässt sich draus eine klare Antwort ableiten?

2 Als wie realistisch und mit dem tatsächlichen Leben vereinbar schätzt du die Aussagen deiner Ergebnisse ein?

2 Hast du deine Social Media Quellen als hilfreich empfunden und fühlst dich nun besser informiert?

Stelle folgendes grafisch dar:

2 Wie viele Funde hattest du pro Plattform?

2 Wie viele Funde waren 1. informativ, 2. unterhaltsam, 3. beides, 4. keines von beidem?

2 Wie viele Funde waren 1. sehr-, 2. eher-, 3. nicht vertrauenswürdig und aussagekräftig?

Nun geht’s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

1

Schreibe zu jedem Begriff die richtige Erklärung!

Samenerguss © Selbstbefriedigung durch Berühren der Geschlechtsorgane © Reizen der erogenen Zonen und Geschlechtsorgane © gleichgeschlechtliche Beziehung © verschiedengeschlechtliche Beziehung © Geschlechtsverkehr; Penis wird in die Scheide eingeführt © Höhepunkt der sexuellen Erregung

Ejakulation:

Genitalverkehr:

Kleines Lexikon der Sexualität

Heterosexualität:

Homosexualität:

Masturbation:

Orgasmus:

Petting:

2

Chatten kann gefährlich sein! Lies folgende Tipps zum Schutz gegen sexuellen Missbrauch im Chat! Nimm diese Anregungen ernst! Überlege auch, wie man sich noch schützen kann!

Nicht wenige Lügner und Kindesmissbraucher nutzen online und Social Media Plattformen wie TikTok, Snapchat, Instagram, YouTube oder Discord um in Kontakt mit Mädchen und Jungen zu kommen und sich an sie heranzumachen. Sehr oft geben sie sich als Jugendliche aus, um dein Vertrauen zu erlangen. Her einige Tipps, wie du dich gegen Belästigungen schützen kannst:

1. Gib niemals deinen wirklichen Namen, deine Adresse, Schuladresse, Telefon- oder Handynummer im Chat oder per E-Mail weiter!

2. Verwende für Anmeldeformulare einen Fantasienamen und denk dir eine Adresse aus! Achte dabei darauf, dass dein Nickname keine Hinweise auf deine Person gibt!

3. Du solltest dich niemals ohne Begleitung eines Erwachsenen mit einem „Chatfreund“ treffen!

4. Schreib in deinem Profil, dass du jeden sperrst, blockst oder ignorierst, der mit dir über Sex chatten will!

5. Du solltest kein Foto in dein Profil stellen! Vermeide auf jeden Fall Fotos, auf denen du spärlich bekleidet bist!

Meine Tipps:

Welche Eigenschaften sind dir bei einer Freundin/einem Freund besonders wichtig? Begründe auch, warum dir diese Eigenschaften wichtig sind!

Eigenschaften:

Liebe und Sexualität in deiner Umgebung! Beobachte eine Woche lang, wie in deinem Umfeld mit Liebe und Sexualität umgegangen wird! Achte darauf, wie darüber gesprochen wird, welche Meinungen und Vorstellungen vorherrschen, wie Menschen in Beziehungen miteinander umgehen und welche Rolle Zärtlichkeit in Form von Worten und Berührungen spielt! Stelle ruhig auch Fragen, wenn es in einer Situation passend erscheint! Notiere deine Beobachtungen! Beantworte dann folgende Fragen:

2 Welchen Stellenwert nimmt Liebe und Sexualität in deinem Umfeld ein?

2 Sprechen die Menschen aus eigener Erfahrung oder geben sie wieder, was sie wo aufgeschnappt haben?

2 Wie wird der „richtige“ Umgang mit Liebespartnern dargestellt?

2 Wie wird der „richtige“ Umgang mit Sexualpartnern dargestellt?

2 Wie wird über verschiedene Formen der Sexualität gedacht und gesprochen?

2 Wie gehen Partner in Beziehungen miteiander um und gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Altersgruppen?

2 Inwieweit deckt sich das mit den Eindrücken, die du aus Serien, Filmen, Videos oder auch Pronographie hast?

2 Was davon entspricht deinen Wünschen und Bedürfnissen bezüglich Liebe und Sexualität und was nicht?

3. SCHWANGERSCHAFT UND GEBURT

Während des Geschlechtsverkehrs wird beim Orgasmus aus dem Penis des Mannes Samenflüssigkeit ausgestoßen. Dadurch gelangen viele Millionen von Samenzellen in die Scheide der Frau.

Diese bewegen sich mit Hilfe ihrer Geißeln durch den Muttermund in die Gebärmutter und weiter in den oberen Teil der Eileiter. Auf dem Weg zur Eizelle müssen die Samenzellen saure Umgebungen überleben, den Schleim des Gebärmutterhalses passieren, und die Immunabwehr der Frau sowie einige Engstellen überwinden. Nur einige Hundert schaffen es überhaupt in die Nähe der Eizelle.

Die Eizelle gibt chemische Stoffe ab, die geeignete Samenzellen anziehen. Diese müssen durch eine Hülle um die Eizelle dringen. Nur Samenzellen mit passenden Enzymen im Kopf schaffen das – so etwas wie ein biologischer Schlüssel-SchlossMechanismus. Trifft eine passende Samenzelle auf eine befruchtungsfähige Eizelle, dringt ihr Zellkörper in die Eizelle ein. Danach verändert sich die Membran der Eizelle so, dass keine andere Samenzelle mehr eindringen kann.

Die Zellkerne der Samenzelle und der Eizelle verschmelzen, ein neuer Zellkern entsteht. Dieser enthält die Erbanlagen von Mutter und Vater. Man spricht von der Befruchtung.

Da die Lebensdauer der Samenzellen 2 bis 5 Tage beträgt, kann es auch noch bis zu mehreren Tagen nach dem Geschlechtsverkehr zu einer Befruchtung kommen.

Die befruchtete Eizelle teilt sich auf ihrem Weg in die Gebärmutter immer wieder. Es entsteht ein kugeliger Zellhaufen, der Keim.

Bereits zu diesem Zeitpunkt bildet der Keim ein Hormon, das verhindert, dass weitere Follikel reifen. Eine Regelblutung ist nun nicht mehr möglich. Treten bei einer bekannten Schwangerschaft trotzdem Blutungen auf, sollte der Arzt aufgesucht werden.

Am 6. Tag nistet sich der Keim in die Gebärmutterschleimhaut ein.

Keim nistet sich ein 1. Tag 2. Tag

3. Tag 4. Tag 5. Tag 6. Tag

Zellhaufen (Keim)

Verschmelzen der Zellkerne

Eierstock

Gelbkörper

reifer Follikel

Eisprung

Eizelle

Informiert euch in Teams zu Verhütungsmethoden! Erstellt eine Infoseite dazu!

9 Monate?

Wie wird die Dauer einer Schwangerschaft berechnet?

Der Arzt addiert zum 1. Tag der letzten Regelblutung 280 Tage und erhält damit den voraussichtlichen Geburtstermin des Kindes. Diese Rechnung ergibt 10 Schwangerschaftsmonate zu je 28 Tagen oder 40 Schwangerschaftswochen! Vom Tag der Befruchtung (die man allerdings selten genau angeben kann) dauert eine Schwangerschaft 38 Wochen.

Enzym, das: biologisches Molekül, das chemische Reaktionen beschleunigt

Argumentiere weshalb es evolutionär sinnvoll ist, dass Eizellen beeinflussen, welche Spermien sie befruchten?

Zellkern der Eizelle

Abb. 1: Die ersten sechs Tage der Schwangerschaft. Vollziehe die einzelnen Schritte nach.

Zellkern der Samenzelle

Befruchtung

Von Millionen Spermien zeugt nur eines Nachwuchs. Erstelle eine Hypothese, weshalb sich dieser verschwenderische Prozess evolutionär durchgesetzt haben könnte! Besprecht eure Hypothesen zu zweit und einigt euch auf eine gemeinsame Version!

Abb. 2: Ultraschallbild eines Embryos

Welche Folgen könnte der Konsum von Suchtmitteln der Mutter auf das Kind haben? Recherchiere um deine Gedanken zu überprüfen!

Diskutiert in Kleingruppen: Was sollte eine schwangere Frau alles tun, um ihr Kind nicht zu gefährden?

Plazenta, die: Mutterkuchen

Wie funktioniert ein Schwangerschaftstest?

Bei einem Schwangerschaftstest wird ein Schwangerschaftshormon im Harn nachgewiesen. Ein sicherer Nachweis ist erst 14 Tage nach der Befruchtung möglich. Tests sind in der Apotheke oder Drogerie erhältlich.

Welche Organe sind noch nicht voll entwickelt bzw. funktionstüchtig, wenn die Nabelschnur Sauerstoff zu- und Abfallstoffe abführen muss?

Der Embryo entwickelt sich

Aus den Zellen der Keimwand bilden sich Zotten, die in die Gebärmutterwand einwachsen. Die Plazenta entsteht. Sie ist das Versorgungsorgan für den Embryo.

Die Nabelschnur bildet die Verbindung zwischen Plazenta und Embryo. Durch sie werden einerseits Nahrung und Sauerstoff aus dem Blut der Mutter an den Embryo weitergegeben und andererseits Abfallstoffe des Embryos in das Blut der Mutter abgegeben.

Es gibt keine direkte Verbindung zwischen dem Blutkreislauf der Mutter und dem des Embryos. Trotzdem können Drogen, Alkohol, Medikamente, Nikotin und Krankheitskeime über die Plazenta in den Embryo gelangen.

Um den Embryo entwickelt sich die Fruchtblase, die mit Fruchtwasser gefüllt ist. Sie schützt den Embryo vor Druck und Stößen. Bereits in den ersten Wochen entstehen alle Organsysteme, daher ist diese Zeit eine besonders wichtige Phase während der Schwangerschaft.

Neues Leben, der Fetus wächst heran

Was sind Schwangerschaftshormone

Das Hormon Progesteron verhindert, dass weitere Follikel reifen, sodass keine weiteren Eizellen befruchtet werden können.

Durch ein anderes Schwangerschaftshormon (Prolaktin) wird das Wachstum der Milchdrüsen in der Brust angeregt.

Im Alter von 49 Tagen schwimmt der Embryo in der Fruchtblase. Kopf und Gehirn sind relativ groß und deutlich sichtbar. Auch die menschliche Gestalt ist in diesem Alter bereits erkennbar.

Ab dem 3. Monat bilden sich Nervenzellen im Gehirn. Von diesem Zeitpunkt an spricht man vom Fetus. Mit 77 Tagen bilden sich bereits Haare und Nägel. Ab viereinhalb Monaten werden Arme, Beine und der Kopf bewegt, die Herztöne sind mit einem Stethoskop abhörbar und das Geschlecht ist deutlich erkennbar.

Abb. 3: Embryo, ca. 49 Tage, ca. 2 – 3 cm groß

Abb. 4: Fetus, ca. 7 cm groß

Die letzten Monate vor der Geburt

Im 7. Monat ist der Fetus ca. 40 cm lang und 1 000 g schwer. Ab diesem Zeitpunkt können die meisten Frühgeburten außerhalb der Gebärmutter überleben. Kinder, die in diesem Alter geboren werden, müssen aber in einem Brutkasten gewärmt und versorgt werden.

In den letzten beiden Monaten reift der Fetus aus, sodass er schließlich eine durchschnittliche Länge von 50 cm und ein Gewicht von 3 500 g erreicht.

In den meisten Fällen dreht sich der Fetus zwischen der 34. bis 36. Schwangerschaftswoche mit dem Kopf nach unten.

Abb. 5: Baby im Brutkasten

Betrachte Abb.6 und Abb. 7! Stelle fest, was sich verändert! Überlege, welche körperlichen Beschwerden bei einer Schwangeren auftreten können und was die Ursachen sein könnten!

Überlegt in Gruppen, welche äußeren Reize zum Kind vordringen und von ihm wahrgenommen werden könnten! Gibt es Auswirkungen? Verhält sich das für die gesamte Schwangerschaft gleich?

Jede Schwangerschaft stellt eine große Veränderung für den Körper der Frau dar. Viele werdende Mütter leiden vor allem in den ersten 3 Monaten an Übelkeit und Erbrechen. Später passt sich der Körper den hormonellen Veränderungen an. Mit der Größe des Fetus wächst der Bauch der Schwangeren. Ab dem 4. Schwangerschaftsmonat ist die Schwangerschaft auch äußerlich deutlich sichtbar. In den letzten Monaten kann sich die Schwangere nicht mehr so gut bewegen. Oft kommt es zu Rückenschmerzen.

Gefahren für das Kind

Der Mutter-Kind-Pass unterstützt die gesundheitliche Vorsorge für Schwangere und Kleinkinder bis zum fünften Lebensjahr. Bestimmte Untersuchungen sind kostenlos und sollen auf eventuelle Gefahren für Mutter und Kind rechtzeitig hinweisen.

2 Spezielle Untersuchungen: Sie zeigen, wie sich das Baby und seine Organe entwickeln.

2 Alkohol-, Nikotin- und Drogenkonsum sowie Essstörungen der Mutter: Diese können schwere Schäden oder Entwicklungsverzögerungen beim Kind hervorrufen.

2 Krankheitserreger im Blut der Mutter: Auch diese gefährden das Kind

Recherchiert in Zweierteams zur Wirkung von Musik und Stimmen auf das ungeborene Baby! Verfasst eine Liste an Tipps zum Umgang damit!

Was ist Bonding? Als Bonding bezeichnet man die intensive Beziehung zwischen einem Kind und seiner Bezugsperson. Intensiver Hautkontakt und die Körperwärme fördern die Entwicklung der Frühgeborenen. Sie sorgen für ein inniges und entspanntes Verhältnis.

Abb. 8: Babybauch im 9. Monat

Abb. 6: Körperliche Veränderung vom 3. bis zum 10. Schwangerschaftsmonat

Abb. 7: Fetus im 9. Monat, achte auf die zusammengedrückte Blase

Plazenta Nabelschnur Fruchtblase

Gebärmuttermund

Was ist das österreichische Mutterschutzgesetz?

Es schützt schwangere Arbeitnehmerinnen. So dürfen Schwangere 8 Wochen vor und nach der Geburt nicht arbeiten. Diese Bestimmung dient der Schonung von Mutter und Kind. Der Arbeitsplatz muss in dieser Zeit der Mutter erhalten bleiben, d.h. sie darf nicht gekündigt werden. Bei einer Mehrlings- oder Frühgeburt bzw. bei einem Kaiserschnitt gilt sogar eine Schutzfrist von 12 Wochen nach der Geburt.

entbinden: ein Kind zur Welt bringen

Kaiserschnitt, der: der Fetus wird operativ aus der Gebärmutter der Mutter geholt. Bauchdecke und Gebärmutter werden mit einem Schnitt geöffnet.

Steißlage, die: das Baby dreht sich vor der Geburt nicht mit dem Kopf nach unten

Hebamme, die: Entbindungspfleger/in, begleitet Schwangere während der Schwangerschaft und unterstützt sie während der Geburt

Grundlage des Mikrobioms!

In der Gebärmutter herrschen weitgehend sterile Verhältnisse. Erst bei der Geburt und beim ersten Hautkontakt kommt das Baby mit Mikroorganismen in Berührung. Diese besiedeln das Neugeborene und bilden die Grundlage für ein gesundes Mikrobiom.

Sammelt in Gruppen Informationen und Meinungen (z.B. indem ihr Freunde, Familie und Bekannte fragt) zum Stilen in der Öffentlichkeit!

Diskutiert eure Funde und erstellt einen Text, in dem ihr die momentane Situation beschreibt sowie Handlungsmöglichkeiten für Verbesserungen erörtert!

Die Phase der Geburt

1. Phase – ERÖFFNUNG: Die Geburt eines Kindes kündigt sich durch die Wehen an. Dabei ziehen sich die Gebärmuttermuskeln in regelmäßigen Abständen zusammen. Die Abstände zwischen den Wehen werden immer kürzer. Das Kind wird, meist mit dem Kopf voraus, immer weiter in das Becken gedrückt. Durch den Druck platzt die Fruchtblase (der Blasensprung) und das Fruchtwasser fließt aus der Scheide.

2. Phase – AUSTREIBUNG: Das Kind wird durch besonders starke Wehen, die Presswehen, in die Scheide gedrückt und üblicherweise mit dem Kopf voran geboren. Es gibt aber auch die Entbindung durch einen Kaiserschnitt. Unmittelbar nach der Geburt vor dem ersten Schrei entfalten sich die Lungen und das Kind beginnt zu atmen. Der Arzt/die Ärztin oder die Hebamme bindet die Nabelschnur ab. Oft darf sie der bei der Geburt anwesende Vater durchtrennen

3. Phase – NACHGEBURT: Kurz nach der Geburt löst sich auch die Plazenta in der Gebärmutter. Sie wird zusammen mit den Resten der Fruchtblase ausgestoßen. Man nennt dies die Nachgeburt. Damit ist die letzte Phase der Geburt abgeschlossen

Abb. 9: Geburt, das Baby wird beim Verlassen der Scheide von Geburtshelfern gestützt

Abb. 10: Der erste Kontakt fördert das Bonding und das Wohlbefinden von Mutter und Kind

Eine Geburt kann unterschiedlich lange dauern. Man rechnet mit durchschnittlich 13 Stunden bei Erstgebärenden und 8 Stunden bei Frauen, die bereits einmal geboren haben. Frauen berichten von mittleren bis starken Schmerzen beim Geburtsvorgang. Auch gibt es Wege die Schmerzen zu lindern. Obwohl die Geburt äußerst anstrengend ist, erleben Frauen sie meist als ein wunderbares Erlebnis. Für den Vater des Kindes besteht die Möglichkeit, bei der Geburt anwesend zu sein. Er kann der Gebärenden dadurch Geborgenheit geben. Vor allem aber kann der Vater dieses außergewöhnliche Ereignis miterleben, welches die Bindung zu seinem Kind sicher verstärkt.

Das Baby

Zärtlichkeit, Zuwendung und ein liebevoller Umgang mit dem Baby sind die besten Voraussetzungen, damit ein Kind sich gut entwickeln kann. Vater und Mutter sind dafür zu gleichen Teilen verantwortlich.

Muttermilch ist die natürlichste und gesündeste Nahrung für ein Neugeborenes. Sie enthält Nährstoffe und Stoffe, die das Baby vor Infektionen schützten. Die Muttermilch beeinflusst wesentlich die Entwicklung des Mikrobioms und Immunsystems des Kindes.Wenn ein Stillen nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, wird das Baby mit spezieller und dem Alter angepasster Säuglingsnahrung gefüttert. Babys entwickeln sich körperlich und geistig sehr schnell. Die angeborenen Verhaltensweisen wie das Saugen und Greifen sowie der Gebrauch der Sinne lassen das Baby auf seine Umwelt reagieren.

Abb. 11: Beim Stillen

für schlaue

Was ist auf diesem Bild zu sehen? Beschreibe mit eigenen Worten, was hier geschieht!

Ordne die Abbildungen in der richtigen Reihenfolge, indem du sie nummerierst! Dann schreibe den richtigen Text dazu!

Eine Samenzelle dringt ein, sie verliert dabei die Geißel. © Die Zellkerne verschmelzen. © Eine Zygote (=befruchtete Eizelle) ist entstanden. © Millionen Samenzellen erreichen die reife Eizelle.

Richtig oder falsch? Welche dieser Aussagen zur Schwangerschaft sind richtig, welche nicht? Wenn du richtig ankreuzt, erhältst du ein Lösungswort!

richtig falsch

Die Nabelschnur bildet die Verbindung zwischen Plazenta und Embryo. F A Alkohol und Nikotin können von der Mutter nicht in den Embryo gelangen. S E

In den ersten Monaten der Schwangerschaft leiden Frauen oft an Übelkeit. T D

In den ersten Schwangerschaftswochen entstehen im Embryo noch keine Organe. G U Ab dem 7. Monat ist ein Fetus überlebensfähig. S E

LÖSUNGSWORT: . . . . .

Lies den folgenden Artikel, denn er enthält wichtige Informationen zum Thema Spermien!

Überlege, welche Schlüsse man aus diesen Informationen ziehen kann! Sprich darüber mit deiner Sitznachbarin/deinem Sitznachbarn!

Wenn ein Kinderwunsch sich nicht erfüllt, kann dies eine Beziehung schwer belasten. Was sagst du zu der Aussage dieses Mannes?

Jetzt wünschen wir uns schon so lange ein Kind und es klappt nicht! Geh doch endlich zum Arzt, mit dir ist etwas nicht in Ordnung!

Ich finde,

Besprecht, welche Möglichkeiten Paare haben, um sich einen Kinderwunsch zu erfüllen! Sucht Informationen zu diesem Thema (Bibliothek, Internet) und diskutiert darüber in der Klasse!

4. METHODEN DER VERHÜTUNG

Warum verhüten? Wer trägt Verantwortung?

Das „erste Mal“ ist für jedes Mädchen und jeden Burschen ein besonderer Moment. Wichtig ist, dass beide den Geschlechtsverkehr auch wirklich möchten. Eine gewisse Reife und Verantwortung sich und dem Partner/der Partnerin gegenüber ist eine notwendige Voraussetzung. Niemand darf sich, nur weil es der Partner/die Partnerin will, zum Geschlechtsverkehr überreden lassen. Zustimmung (Konsens, engl. consent) ist die Basis für ein sicheres Sexualleben.

Genauso wichtig ist, dass man vorher gemeinsam über Möglichkeiten der Schwangerschaftsverhütung spricht und sich der Verantwortung bewusst wird, die beide dabei haben. Denn: Jeder Geschlechtsverkehr ohne Verhütung kann zu einer Schwangerschaft führen!

Wer bei Geschlechtsverkehr verhütet, ist vor einer ungewollten Schwangerschaft sicher.

Nur ein Kondom schützt auch vor Geschlechtskrankheiten!

Abb. 11: Ist man verliebt, möchte man dem Anderen gefallen und es ihm recht tun. Wichtig ist aber auch auf die eigenen Bedürfnisse zu achten. Verständnis und Rücksicht gelten für beide!

Will oder kann man die Verantwortung für ein Kind nicht oder noch nicht tragen, so müssen beide Partner über Verhütungsmethoden und ihre Anwendung Bescheid wissen. Aber auch der Schutz vor einer sexuell übertragbaren Krankheit beim Geschlechts- verkehr ist wichtig.

Wann kann ein Mädchen schwanger werden?

Sobald ein Mädchen den ersten Eisprung hat, kann es schwanger werden. Das bedeutet, dass es noch gar keine Regel gehabt haben muss und trotzdem schwanger werden kann. Kein Mädchen weiß genau, wann der erste Eisprung auftritt und wann es die erste Regel bekommt. Daher ist Verhütung immer ein Thema!

Was sind Methoden der Verhütung?

Darunter versteht man alle Methoden, die das Reifen einer Eizelle, das Befruchten oder das Einnisten der befruchteten Eizelle verhindern.

Wie sicher sind Verhütungsmittel?

Wie sicher ein Verhütungsmittel ist, gibt der Pearl-Index an. Je niedriger der Pearl-Index ist, desto sicherer ist die Methode. Die Pille z. B. hat einen Pearl-Index von 0,1 – 0,9. Sie gilt als sehr sichere Verhütungsmethode

Diskutiert in Gruppen, welche Gründe es gibt, dass junge Menschen noch keine Kinder wollen! Gibt es zu dem Thema auch Einfluss von außen? Schreibt einen kurzen Leitfaden wie junge Menschen verantwortungsvoll mit dem Thema umgehen können!

Wann geht man zum Frauenarzt/zur Frauenärztin?

Der Facharzt/die Fachärztin für Frauen und Mädchen ist der Gynäkologe/die Gynäkologin. Ein Besuch beim Gynäkologen/bei der Gynäkologin ist notwendig …

• wenn starke Regelschmerzen auftreten

• wenn mit 16 Jahren noch keine Regelblutung eingesetzt hat

• wenn die Blutung ausbleibt

• wenn man mehr über Verhütungsmethoden erfahren möchte, die man einsetzen kann

• wenn ein Verdacht auf eine sexuell übertragbare Krankheit besteht.

Pearl-Index, der: Er gibt an, wie viele Frauen von 100, die regelmäßig Sex haben, trotz Anwendung einer bestimmten Verhütungsmethode innerhalb eines Jahres schwanger wurden.

Diskutiert in Teams darüber wie ihr damit umgehen könntet, wenn euer/eure Sexualpartner/in nicht verhüten möchte!

Empfängnisverhütung –es wird verhindert, dass …

• eine befruchtungsfähige Eizelle entsteht.

• eine Eizelle befruchtet wird.

• sich eine befruchtete Eizelle in der Gebärmutterschleimhaut einnistet.

Was ist die Knaus-Ogino Verhütungsmethode?

Die Temperaturmethode wird auch nach ihren beiden Erfindern so genannt. Ursprünglich hatte sie der Japaner Kyūsaku Ogino entwickelt, um die Chance, ein Kind zu zeugen, zu erhöhen. Der Österreicher Hermann Knaus entwickelte diese Methode in den 1930-er Jahren zur Empfängnisverhütung weiter. Ogino wandte sich schon damals wegen der geringen Zuverlässigkeit gegen einen Gebrauch zur Empfängnisverhütung.

Coitus interruptus, der: lat „Coitus“ = Geschlechtsverkehr und „interruptus“ = unterbrochen

Was sagt der Pearl-Index zu …

Kalendermethode: 9

Temperaturmethode: 0,8 – 3

Coitus interruptus: 4 – 18

Abb. 13: Pearl-Index für natürliche Verhütungsmethoden

Was kannst du aus den Angaben zum Pearl-Index herauslesen? Beschreibe in Worten was die Zahlen genau bedeuten!

Heutzutage gibt es Apps für die Verhütung nach dem Zyklus. Was könnte der Grund sein, dass sie zwar die Sache vereinfachen aber dennoch nur bedingt eine höhere Wirksamkeit der Verhütung erwirken!

Natürliche Verhütung

Bei allen natürlichen Methoden der Empfängnisverhütung müssen die fruchtbaren und unfruchtbaren Tage einer Frau bestimmt werden.

Dazu musst du wissen: Verlässt die Eizelle den Eierstock, so ist sie im Eileiter auf dem Weg in die Gebärmutter bis zu 24 Stunden bereit zur Befruchtung.

Allerdings muss auch die Lebensdauer (bis zu 5 Tagen!) der Spermien berücksichtigt werden! Den Zeitraum von 5 Tagen vor bis einen Tag nach dem Eisprung bezeichnet man als fruchtbare Tage der Frau. Während dieser Zeit darf die Frau keinen ungeschützten Geschlechts verkehr haben, wenn sie nicht schwanger werden will.

Alle natürlichen Methoden müssen sich nach dem Zyklus der Frau richten, da Männer immer fruchtbar sind. Das bedeutet, dass ihre Samenzellen jederzeit eine Eizelle befruchten können.

Um natürliche Verhütung anwenden zu können, muss der Zyklus sehr regelmäßig sein und möglichst 28 Tage betragen. Außerdem muss die Frau ihren Zyklus sehr genau beobachten. Für junge Mädchen sind alle diese Methoden daher nicht gut geeignet, da bei ihnen der Zyklus oft noch nicht so regelmäßig ist.

Methoden der natürlichen Verhütung

KALENDERMETHODE: Dabei werden nach genauer Beobachtung die fruchtbaren Tage bestimmt. An diesen Tagen darf kein Geschlechtsverkehr stattfinden, außer man wendet eine zusätzliche Verhütungsmethode an.

TEMPERATURMETHODE: Bei dieser Methode muss täglich die Körpertemperatur möglichst zur selben Zeit am Morgen und vor dem Aufstehen gemessen werden. Da die Körpertemperatur nach dem Eisprung um 0,5 ° höher ist, lässt sich so der Eisprung ermitteln.

unsichere Phase unfruchtbare Phase unfruchtbare Phase

wahrscheinlicher Eisprung

niedrige Temperatur, 6 Tage lang mind. 3 Tage lang erhöht

erhöht um mind. 0,2 °C

Abb. 12: Aufzeichnung der Temperatur während dem Zyklus. Beachte, dass du dich nicht nur nach dem Wert der Temperatur richten darfst, da sich der Temperaturbereich von fruchtbarer und unfruchtbarer Phase überschneiden!

COITUS INTERRUPTUS – Aufpassen: Beim Coitus interruptus zieht der Mann, kurz bevor es zum Samenerguss kommt, den Penis aus der Scheide. Da bereits vor dem Samenerguss Spermien aus dem Penis ausfließen können, ist dies aber keine sichere Verhütungsmethode.

ACHTUNG: Sie ist die einzige und absolut nicht empfehlenswerte natürliche Methode, die dem Mann derzeit möglich ist.

Methoden der mechanischen Verhütung

Alle mechanischen Methoden der Verhütung sollen verhindern, dass die reife Eizelle mit einer Samenzelle in Berührung kommt.

KONDOM: Das Kondom (Gummi, Präservativ) ist eine elastische, dünne Hülle, die über den bereits steifen Penis gezogen wird. Dies muss so geschehen, dass im vorderen Bereich des Gummiüberzuges Platz für das Sperma bleibt, das bei der Ejakulation aus dem Penis ausfließt. Damit diese Methode sicher ist, muss der Penis, noch bevor er schlaff wird, mitsamt dem Kondom aus der Scheide gezogen werden. ACHTUNG! Nach der Entfernung des Kondoms können Spermien an den Händen kleben!

FEMIDOM: Das Femidom, ein „Kondom“ für die Frau, ist aus dünnem, reißfestem Kunststoff. Es wird in die Scheide eingeführt, sodass sich der äußere Ring vor den großen Vulvalippen befindet und der innere Ring in der Scheide vor dem Muttermundzu liegen kommt. Der Vorteil an dieser Methode liegt darin, dass das Femidom bereits Stunden vor dem Geschlechtsverkehr in die Scheide eingeführt werden kann. In Österreich ist das Femidom nicht erhältlich.

Kondom und Femidom sind die einzigen Verhütungsmittel, die auch vor sexuell übertragbaren Krankheiten schützen! Sie sollten nur in Apotheken oder Drogeriemärkten gekauft werden. Achte auch auf das Haltbarkeitsdatum!

PORTIOKAPPE, SCHEIDENDIAPHRAGMA und SPIRALE/KETTE: Diese werden zur Verhütung ebenfalls in die Scheide eingeführt. Die Spirale wird von einer Ärztin/einem Arzt in die Gebärmutter eingesetzt. Kupferspiralen und Ketten hemmen die Beweglichkeit der Spermien bzw. verhindern ihr Eindringen in die Eizelle.

Abb. 18: a) Portiokappe, b) Diaphragma und c) Spirale

STERILISATION – ein chirurgischer Eingriff: Die sicherste Methode der Schwangerschaftsverhütung ist die Sterilisation. Dabei werden die Samenleiter des Mannes bzw. die Eileiter der Frau in einer Operation durchtrennt. Diese Möglichkeiten sollte man nur dann wählen, wenn man sicher ist, dass man keine Kinder mehr möchte. Das Ergebnis der Operation kann oft nur schwer – oder gar nicht – rückgängig gemacht werden!

Abb. 14: Kondom

Abb. 15: Kondom richtig anlegen, es muss eng anliegen und fest sitzen

Abb. 16: Femidom

äußerer Ring innerer Ring

Abb. 17: Femidom richtig eingeführt.

Was sagt der Pearl-Index zu …

Kondom: 3 – 7

Femidom: 5 – 25

Portiokappe: 6

Spirale: 1,5 – 3

Diaphragma: 2 – 4

Sterilisation: 0

Abb. 20: Pearl-Index für mechanische Verhütungsmethoden

Abb.

Was sagt der Pearl-Index zu …

Salben, Zäpfchen, Gele, Schaum oder Sprays: 3 – 10

Antibabypille: 0,1 – 0,9

Dreimonatsspritze: 0,3 – 1,4

Abb. 22: Pearl-Index für chemische und hormonelle Verhütungsmethoden

Informiere dich zu den Nebenwirkungen hormoneller Verhütung!

Tragt eure Informationen in Teams zusammen und erstellt gemeinsam eine Infografik!

Finde Argumente für und gegen die verschiedenen Verhütungsmethoden!

Tausche dich mit deiner Sitznachbarin, deinem Sitznachbarn aus!

Gibt es die „Pille für den Mann“?

Methoden der chemischen Verhütung

SALBEN, GELE, ZÄPFCHEN, SCHAUM oder SPRAYS: Diese werden vor dem Geschlechtsverkehr in die Scheide eingeführt und sollen die Spermien abtöten oder ihre Beweglichkeit verringern, sodass sie die befruchtungsfähige Eizelle nicht erreichen.

Wendet man nur diese Präparate an, ist eine Verhütung relativ unsicher. In Kombination mit mechanischen Verhütungsmitteln ist ihre Wirksamkeit jedoch sehr hoch. Durch diese Mittel kann es manchmal zu Schleimhautreizungen kommen!

Methoden der hormonellen Verhütung

ANTIBABYPILLE: Durch den Einsatz von Hormonen wird der Eisprung unterdrückt und den Spermien der Zugang über den Muttermund in die Gebärmutter erschwert. Zu den bekanntesten Präparaten gehört die Antibabypille. Je nach Zusammensetzung spricht man von der Mikropille, der Minipille oder der Dreiphasen-Pille.

Hormonelle Verhütungsmittel gibt es derzeit nur für die Frau. Obwohl Arzneimittelhersteller daran arbeiten, ein Hormonpräparat herzustellen, das die Produktion von Spermien unterdrückt, wurde bisher kein solches Medikament zur Marktreife entwickelt.

Was, wenn doch...?

Auch mit Verhütung besteht die Möglichkeit schwanger zu werden. Oft sind

Anwendungsfehler der Grund. Auf keinen Fall solltest du dich dazu überrede lassen auf gute Verhütung zu verzichten! Eine ungewollte Schwangerschaft ist eine große Belastung, besonders für Jugendliche. Es gibt Beratungsstellen an die du dich wenden kannst und wo du Unterstützung bekommst. Nutze diese Angebote, bevor du dich alleine gelassen und verzweifelt fühlst!

Alle bieten bei richtiger, das heißt regelmäßiger Einnahme großen Schutz vor ungewollter Schwangerschaft.

ACHTUNG: Es besteht aber kein Schutz vor sexuell übertragbaren Krankheiten!

Wichtig: Wird die Einnahme der Pille vergessen reicht es meist nicht aus diese einfach später zu nehmen und keinesfalls einfach mit der nächsten fortzusetzen. Genaue Informationen stehen in der Packungsbeilage. Auf der sicheren Seite ist man allerdings für den Rest des Zyklus auf andere Verhütungsmethoden zu setzen.

HORMONPFLASTER, DREIMONATSSPRITZE, HORMONSTÄBCHEN oder HORMONSPIRALE: Man kann auch mit diesen Präparaten verhüten, die ähnlich wie die Pille funktionieren. Sie geben über einen längeren Zeitraum Hormone an den Körper ab, müssen also nicht jeden Tag angewandt werden.

BEDENKE: Alle hormonellen Verhütungsmittel sind Medikamente, die auch Nebenwirkungen haben können. Sie müssen von einer Gynäkologin/ einem Gynäkologen verschrieben werden.

PILLE DANACH: Dieses Medikament wird nach einem ungeschützten Geschlechtsverkehr und nur in besonderen Fällen eingenommen. Das Medikament enthält eine hohe Menge an Hormonen und verhindert das Einnisten der befruchteten Eizelle. Dazu muss das Medikament bis zu 72 Stunden (3 Tage) nach dem ungeschützten Geschlechtsverkehr eingenommen werden. Als geeignete Verhütungsmethode kann man die Pille danach nicht bezeichnen.

Schwangerschaftsabbruch

Der Abbruch einer Schwangerschaft ist einer Frau in Österreich bis zum Ende des 3. Schwangerschaftsmonats erlaubt. Die Gründe für eine so schwerwiegende Entscheidung können unterschiedlich sein und müssen von einer Frau genau überlegt werden. Durch einen chirurgischen Eingriff wird der Fetus von einem Gynäkologen/einer Gynäkologin aus der Gebärmutter entfernt.

Eine Abtreibung ist für jede Frau – aber auch für ihren Partner – eine sehr schwierige Entscheidung. Sie ist eine körperliche und meist auch seelische Belastung. Auf keinen Fall handelt es sich dabei um eine Verhütungsmethode.

Links zu Beratungsangeboten

Abb. 21: Antibabypille

5. SEXUELL ÜBERTRAGBARE KRANKHEITEN

Durch ungeschützten Geschlechtsverkehr kann man sich mit Krankheitserregern anstecken, die zu unterschiedlichen Erkrankungen oder sogar zum Tod führen. Man spricht von sexuell übertragbaren Krankheiten

AIDS wird oft durch ungeschützten Geschlechtsverkehr übertragen. Es ist aber keine Geschlechtskrankheit, da nicht die Geschlechtsorgane erkranken. Vielmehr wird durch AIDS das Immunsystem so geschwächt, dass die Krankheit schließlich zum Tod führt.

Auch Hepatitis B kann durch ungeschützten Geschlechts verkehr übertragen werden und ist ebenfalls keine Geschlechtskrankheit.

Wenn es durch andere Krankheitserreger zu einer Erkrankung der Geschlechtsorgane selbst kommt, spricht man von Geschlechtskrankheiten. Syphilis (Lues), Tripper (Gonorrhöe) und eine Trichomonadeninfektion gehören zu den Geschlechtskrankheiten.

Geschlechtskrankheiten

LUES/SYPHILIS: Die Erreger der Syphilis sind spiralförmige Bakterien, die Spirochäten genannt werden. Die Krankheit verläuft in 3 Stadien:

1. Stadium: Etwa 3 Wochen nach der Ansteckung (Geschlechtsverkehr ohne Kondom!) entstehen kleine Geschwüre am Penis oder in der Scheide. Diese schmerzen, verschwinden aber auch ohne Behandlung wieder.

2. Stadium: Nach ca. 6 Wochen tritt ein roter, ansteckender Hautausschlag auf. Die Schleimhäute im Mund und der Scheide verändern sich. Jetzt haben sich die Erreger bereits über die Blutbahn verbreitet. Auch diese Anzeichen klingen ohne Behandlung wieder ab.

ACHTUNG: Sowohl im 1. als auch im 2. Stadium ist die Krankheit mit Antibiotika heilbar.

3. Stadium: Nach 2 bis 5 Jahren, manchmal sogar nach Jahrzehnten, sind die inneren Organe, die Gehirnzellen und die Nervenbahnen so schwer geschädigt, dass eine Heilung kaum mehr möglich ist. Die Krankheit führt zum Tod.

GONORRHÖE/TRIPPER: Die Erreger der Gonorrhöe sind kugelförmige Bakterien, die Gonokokken.

Schon 2 bis 3 Tagen nach der Ansteckung äußert sich beim Mann die Erkrankung durch eine Entzündung der Harnröhre. Er hat brennende Schmerzen beim Urinieren. Bei der Frau entsteht ein eitriger Ausfluss aus der Scheide. Später kommt es zu einer Entzündung der Eileiter und Eierstöcke.

Im frühen Stadium ist die Krankheit mit Antibiotika gut zu heilen . Erfolgt die Behandlung zu spät oder wenn sie gar nicht behandelt wird, führt sie sowohl beim Mann als auch bei der Frau zu Unfruchtbarkeit.

Stadium, das: hier, Abschnitt

Was ist Safer Sex? Dies bedeutet „sicherer Sex“ und gleichzeitig auch „geschützter Sex“. Mit Safer Sex soll das Risiko einer Ansteckung mit sexuell übertragbaren Krankheiten reduziert werden. Bei Safer Sex wird vermieden, dass Körperflüssigkeiten in den Körper des Partners/der Partnerin gelangen und umgekehrt ebenso in den eigenen Körper. Das gilt auch für Oralsex.

3 Pflichten bei Verdacht auf eine Geschlechtskrankheit

1. Sofort eine Ärztin/einen Arzt aufsuchen! Geschlechtskrankheiten können im Anfangsstadium vollständig geheilt werden.

2. Die Partnerin/der Partner muss informiert werden!

Auch sie/er muss sich untersuchen und wenn nötig behandeln lassen.

3. Kein Geschlechtsverkehr, bevor die Ärztin/ der Arzt die vollständige Heilung festgestellt hat!

Abb. 22: Pearl-Index für chemische und hormonelle Verhütungsmethoden

Recherchiere im Internet zur Entwicklung der Zahl an Infektionen mit Geschlechtskrankheiten in Europa! Stelle die gefundenen Daten in einer Grafik übersichtlich dar!

Abb. 3: Syphiliserreger unter dem Elektronenmikroskop

Abb. 1: Verantwortungs- voller Sex ist geschützter Sex (Safer Sex)

Abb. 2:

Abb. 4: Trichomonade, achte auf den Zellkern

HIV: Humanes Immundefizienz Virus, Immunschwäche-Virus

„Menschen leben oft lange Zeit,ohne zu wissen, dass sie eine Geschlechtskrankheit in sich tragen.“

Überlege, welche Konsequenzen dieser Satz für das Sexualverhalten verantwortungsbewusster Menschen haben muss!

Abb. 5: Kondome schützen vor Geschlechtskrankheiten

Recherchiert in Teams zur Verbreitung von AIDS (also der Erkrankung nicht nur der HIV Infektion) weltweit! Vergleicht verschiedene Regionen der Welt! Diskutiert eure Ergebnisse und versucht Hintergründe und Lösungsvorschläge zu erarbeiten!

TRICHOMONADENINFEKTION: Die Erreger dieser Erkrankung sind Einzeller (Geißeltierchen). Sie verursachen eine Entzündung in der Scheide, die in der Folge zu einem übel riechenden Ausfluss, zu Juckreiz oder zu Schmerzen beim Urinieren führt. Beim Mann kommt es zu einer Entzündung der Harnröhre.

Eine Infektion erfolgt zumeist durch ungeschützten Geschlechtsverkehr. In seltenen Fällen kann sie auch in öffentlichen Bädern oder durch verschmutztes Badewasser erfolgen. Eine Behandlung mit Antibiotika ist immer erfolgreich.

HEPATITIS B: Auch bei Hepatitis B sind die Krankheitserreger Viren. Sie können durch ungeschützten Geschlechtsverkehr, Bluttransfusionen, unsterile Spritzen, Nadeln und Instrumente, wie sie bei medizinischen Eingriffen, Drogenmissbrauch, Tätowierungen oder Piercing zum Einsatz kommen, übertragen werden.

Krankheitssymptome können Gliederschmerzen, Fieber, Appetitlosigkeit, Übelkeit und Erbrechen sein. Es kann zu chronischen Erkrankungen der Leber kommen, die schließlich zum Tod führen.

Durch eine Impfung kann man sich vor dieser Krankheit schützen.

AIDS – eine schwere, noch immer unheilbare Krankheit

AIDS ist eine durch das HI-Virus hervorgerufene Immunschwächekrankheit. Sowohl im Blut als auch im Scheidensekret oder in der Samenflüssigkeit eines HIV-positiven Menschen befinden sich so viele Viren, dass sich ein gesunder Mensch anstecken kann.

Die Ansteckung erfolgt durch … 2 ungeschützten Geschlechtsverkehr, 2 durch Verwenden von gebrauchten Injektionsnadeln (Drogenszene!), 2 durch Kontakt mit dem Blut Infizierter (z. B. bei Verletzungen) 2 und durch Bluttransfusionen, wenn Blutkonserven verseucht sind.

In Österreich ist die Gefahr, durch eine Bluttransfusion angesteckt zu werden, äußerst gering. Beim normalen Umgang im Alltag mit HIV-kranken Menschen besteht keine Ansteckungsgefahr.

Erste Symptome einer Ansteckung sind nicht leicht zu erkennen. Es kann zu Fieber, Müdigkeit, einer Lymphknotenschwellung, Durchfall oder zu Anzeichen wie bei einer harmlosen Erkältung kommen. Nur der Arzt/die Ärztin kann durch eine Blutuntersuchung den HI-Virus im Blut feststellen. Erst ab diesem Zeitpunkt weiß ein Mensch, dass er HIV-positiv ist.

Frage Menschen in deinem Umfeld, was sie über Geschlechtskrankheiten wissen und wie sie darüber denken!

Hast du das Gefühl sie sind gut informiert und verantwortungsbewusst?

Kläre auf, wo es nötig ist!

Abb. 6: Dieses Plakat wurde von einer Schulklasse des Parhamergymnasiums in Wien gestaltet.

Bleibt die HIV Infektion unbehandelt, schädigen die Viren das Immunsystem dermaßen, dass es immer öfter zu Erkrankungen wie z. B. Lungenentzündungen, Pilzerkrankungen, Hautkrebs, Lungenkrebs oder Darmgeschwüren kommt. Langfristig führt dies zum Tod. Moderne Medikamente können die Viruslast im Körper von HIV positiven und den meisten an AIDS erkrankten Menschen unter die Nachweisgrenze unterdrücken. Damit ist ein weitgehend normales Leben möglich. Betroffen müssen jedoch regelmäßig zu Kontrollen und die Medikamente ihr Leben lang einnehmen. Heilbar ist die Krankheit bis heute nicht.

Legenden um Sex und Fortpflanzung – Wenn es um Sexualität geht, gibt es viele Annahmen unter Jugendlichen, die als „moderne Legenden“ zu bezeichnen sind. Teste dich selbst, indem du JA oder NEIN ankreuzt! Begründe auch deine Entscheidung! Tipp: Wenn du nicht weiterweißt, studiere doch den Artikel von Frau Doktor Mayer im Sexualitätsreport auf S. 117!

A. Die Periode schützt 100 %ig vor Schwangerschaft.

B. Zur Not kann man auch mit einem Tampon verhüten.

JA NEIN JA NEIN

C:

D:

E. Bei täglicher Einnahme schützt die Pille zu 99 % vor Schwangerschaft.

JA NEIN

A:

G: weil weil weil weil weil weil weil

B:

C. Die Einnahme der Pille schützt vor AIDS.

JA NEIN

D. Solange eine Frau stillt, kann sie nicht schwanger werden.

JA NEIN

F. Beim ersten Mal kann man ja noch kein Kind bekommen! Ich hab noch nicht einmal die Regel. JA NEIN

E:

G. Einmal Pille vergessen, macht nichts.

JA NEIN

F:

Was rätst du den beiden jungen Menschen? Nenne die 3 Pflichten, die man bei Verdacht auf eine Geschlechtskrankheit hat! Begründe sie auch!

Ich habe einen Ausfluss! Ungeschützten Geschlechtsverkehr hatte ich auch! Was tu ich bloß? Na, wird schon nichts Böses sein! Zur Ärztin/zum Arzt gehen ist peinlich. Einfach nicht daran denken! Und kein Wort zu meiner Freundin sagen.

1. Pflicht:

Begründung:

2. Pflicht:

Begründung:

3. Pflicht:

Begründung:

Immer zwei Begriffe gehören zusammen! Setze die Buchstaben in die Kästchen rechts ein! Ob du alles richtig gemacht hast, zeigt dir das Lösungswort!

Immunschwächekrankheit

Trichomonadeninfektion

LÖSUNGSWORT: . . . . . .

Krankheitserreger Spirochäten

Erkrankung der Leber

Geschützter Sex

Krankheitserreger Geißeltierchen

Krankheitserreger Gonokokken

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen, die sich mit der Fortpflanzung und Sexualität des Menschen beschäftigen, haben viele spannende berufliche Möglichkeiten.

Ein wichtiger Bereich ist die medizinische Forschung. Hier untersuchen Fachleute, wie Hormone den Körper beeinflussen, welche Ursachen es für Unfruchtbarkeit gibt oder wie sich neue Verhütungsmethoden entwickeln lassen. Diese Arbeit hilft, die Gesundheit und das Wohlbefinden vieler Menschen zu verbessern.

In Kinderwunschzentren arbeiten Fachkräfte der Biologie mit Ärztinnen und Ärzten zusammen, um Paare mit unerfülltem Kinderwunsch zu unterstützen. Sie analysieren Samen- und Eizellen, helfen bei der künstlichen Befruchtung und begleiten Paare auf dem Weg zur Schwangerschaft. Außerdem können sie in der Pharmaindustrie an der Entwicklung von Medikamenten, Tests oder medizinischen Geräten arbeiten, z.B. zur Entwicklung und Herstellung von Schwangerschaftstests.

Ein weiteres Berufsfeld ist die Aufklärung. In Schulen, Gesundheitsämtern oder Organisationen informieren Biologinnen und Biologen über Sexualität, Verhütung, Geschlechtsk rankheiten oder Pubertät. Dabei geht es nicht nur um Fakten, sondern auch darum, Jugendlichen ein gesundes Körpergefühl und gegenseitigen Respekt zu vermitteln.

1

Pearl-Index! Stellt in Teams die Pearl-Indizes der im Buch vorgestellten Verhütungsmethoden in einem passenden Diagramm dar. Vergleicht und vervollständigt dazu die Zahlen im Buch mit Zahlen von mindestens zwei anderen Quellen! Verwendet nur vertrauenswürdige Quellen (nutze dein Wissen aus der dritten Klasse und dem Fach Digitale Grundbildung). Bei verschiedenen Werten verwende den Durchschnitt der gefundenen Werte!

Leitet aus euren Daten ab, welche Methode am sichersten und welche am unsichersten ist! Überlegt euch Antworten zu folgenden Fragen:

Weshalb sind oft Zahlenbereiche angegeben und woher könnten Unterschiede in den Angaben kommen?

Welche Unterschiede gibt es zwischen der idealen und der realen Anwendung von Verhütungsmitteln?

Gestaltet ein Informationsblatt auf dem ihr alles darstellt!

2

Rat geben! Bildet Gruppen! Stellt euch vor ihr seid Biologinnen und Biologen und gebt Schülerinnen und Schülern Rat und Tipps zum Thema Sexualität! Ihr bekommt folgende Situationen geschildert:

„Ich habe das Gefühl, mein(e) Freund(in) will mit mir schlafen, aber ich bin noch unsicher ob ich das will und was von mir erwartet wird!“

„Ich hatte ungeschützten Sex und jetzt mache ich mir Sorgen um die möglichen Folgen!“

„Ich habe in einem Chat ungefragt Nacktbilder bekommen und soll auch welche zurück schicken!“

Eure Aufgabe ist es jeweils mit Rat zur Seite zu stehen. Besprecht wie ihr reagieren und was ihr sagen würdet! Überlegt was bei einer Reaktion alles wichtig ist, sodass euer Gegenüber sich gut aufgehoben fühlt und eure Ratschläge auch annehmen kann!

Mögliche Fragestellungen um euch zu leiten sind:

Wie fühlt sich die Situation an?

Welche Entscheidungen könnte man treffen?

Wo kann man sich Hilfe holen?

So schätze ich mich nach dem Großkapitel VERERBUNG UND GENTECHNIK selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…die weiblichen Geschlechtsorgane benennen und grob beschreiben.

…den weiblichen Mnestruationszyklus beschreiben und weiß wann etwa in ihm der Eisprung stattfindet.

…die männlichen Geschlechtsorgane benennen und grob beschreiben.

…richtige Intimpflege anwenden und auch anderen Informationen dazu geben.

…die Vielfalt von Sexualität beschreiben und verschiedene Orientierungen und Formen benennen.

…zum Thema sexueller Missbrauch Stellung nehmen und weiß wohin ich mich Notfalls wenden kann.

…Inhalte auf sozialen Medien kritisch betrachten und eine Einschätzung abgeben, wie Sexualität dort dargestellt wird.

…die Phasen der Schwangerschaft zeitlich einordnen und beschreiben.

…erklären was ein Embryo und ein Fötus ist und den Unterschied beschreiben.

…Gefahren für das Kind während der Schwangerschaft benennen.

…den Geburtsvorgang beschreiben und weiß was ein Kaiserschnitt ist.

…darüber aufklären, weshalb Verhütung wichtig ist und weiß was der Pearl Index ist

…verschiedene Verhütungsmethoden aufzählen und einschätzen wie sicher sie jeweils sind.

…erklären, weshalb ein Kondom abgesehen von der Verhütung Schutz bietet

…sexuell übertragbare Krankheiten benennen und wie ich mich davor schützen kann.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Nicole Neujahr: Der Pubertäts-Führerschein für Mädchen: Alles über Körperveränderungen, Gefühle, Menstruation, Freundschaften und vieles mehr –verständlich erklärt ... durch die Pubertät für Mädchen ab 10 Jahre (Independently published 2026).

Anton Wieser: SuperStars: Boys Up! Für Jungs: Dein ultimativer PubertätsGuide. Alles, was Jungs zwischen 11 und 15 Jahren wissen wollen: Hormone, Sexualität, Entwicklung, Wachstum, Selbstbewusstsein u. v. m. (mvg Verlag 2024)

1. GRUNDLAGEN DER VERERBUNG

Dir sind sicher schon Ähnlichkeiten zwischen Geschwistern oder anderen miteinander verwandten Personen aufgefallen. Besonders deutlich sind solche Gemeinsamkeiten wie gleiche Augenfarbe, Haarfarbe, Form des Mundes usw. bei eineiigen Zwillingen zu sehen. Es gibt aber auch sehr viele Merkmale, wie die Blutgruppe (siehe S. 93) oder Eigenschaften des Immunsystems, die nicht äußerlich sichtbar sind. Alle Merkmale gemeinsam werden als Erscheinungsbild bezeichnet.

Bei Lebewesen, die sich geschlechtlich fortpflanzen, werden verschiedene Merkmale von beiden Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben, also vererbt. Bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung entsteht eine Kopie des Lebewesens, die die selben Merkmale trägt.

Diese Tatsache ist den Menschen schon sehr früh aufgefallen. Einer der Ersten, der die Vererbung wissenschaftlich erforschte und seine Ergebnisse festhielt, war Gregor Mendel. Dieser pflanzte und untersuchte in rund 8 Jahren ca. 28 000 Erbsenpflanzen. Mendel kreuzte jene Pflanzen, die sich in bestimmten Merkmalen unterschieden. Dabei konnte er bei der Weitergabe der beobachteten Eigenschaft bestimmte Gesetzmäßigkeiten feststellen und schuf die Grundlage der Vererbungslehre.

So kreuzte Mendel Erbsenpflanzen mit gelben Schoten mit solchen die grüne Schoten hervorbringen. Dabei stellte er fest, dass die daraus entstehenden Erbsenpflanzen der 1. Tochtergeneration ausschließlich gelbe Schoten vorweisen. Wir wollen das mit gelben und grünen Erbsen darstellen.

Vererbung des Merkmals Erbsenfarbe von den Elternpflanzen/P auf die erste Tochtergeneration/F1

Elterngeneration P 1.Tochtergeneration F1

P – für Eltern („parents“) F – für Nachkommen (lat. filia = Tochter)

Abb. 2: Mendels Experiment an Erbsen. Nach der Kreuzung fanden sich nur gelbe Erbsen.

Nun stellt sich die Frage: Wohin ist die grüne Farbe „verschwunden“? Erbanlagen befinden sich auf Chromosomen

Um die Vererbung von Merkmalen verstehen zu können, musst du wissen, wie Lebewesen aufgebaut sind. Du weißt, dass alle Lebewesen aus Zellen bestehen. Die Information über Merkmale, die an die Nachkommen weitergegeben werden, nennt man Erbinformation (Genom). Sie ist in einem sehr kompliziert aufgebauten Molekül, der DNA (deoxyribonucleic acid, deutsch Desoxyribonukleinsäure) gespeichert. Diese ist größtenteils im Zellkern gespeichert. Einzelne Abschnitte der DNA tragen die Informationen zu einzelnen Merkmalen. Man nennt diese Abschnitte Gene. Jedem Merkmal lässt sich also ein Abschnitt der DNA, ein Gen zuordnen

Welche Ähnlichkeiten gibt es in deiner Familie? Welche gemeinsamen Merkmale nah verwandter Personen fallen dir sonst noch ein? Verfasse eine Liste! Du wirst lernen woher diese Ähnlichkeit kommt.

Erscheinungsbild, das: hier, feststellbare Merkmale eines Lebewesens

vererben/Vererbung, die: im biologischen Sinn Weitergabe von Merkmalen und Eigenschaften von der Elterngeneration auf die nachfolgende Generation kreuzen: miteinander zur Fortpflanzung bringen (Symbol X); hier Ausdruck der Pflanzen und Tierzucht

Gesetzmäßigkeiten: Regeln, die für bestimmte Verhältnisse immer wieder beobachtbar sind

Scanne den QR Code und sieh dir auf der Website einige Mischlingsrassen an!

Im Text steht jeweils beschrieben, aus welchen Rassen die Mischungen gekreuzt wurden! Suche online nach Bildern von Hunden dieser reinen Rassen! Versuche zu erkennen wie sich Merkmale der Rassen durch Kreuzung vermischt haben!

Erkläre in einfachen Worten die „Gleichung“ gleiche Merkmale = gleiche Gene!

Abb. 3: Erbsenpflanze

Abb. 1: Zwillinge teilen sich viele äußere Merkmale

Phosphatgruppe, die: chemische Verbindung aus Phosphor und Sauerstoff

Helix, die: altgriechisch, Spirale, Schraubenlinie

Abb. 4: Doppelhelix, die DNA ist rechtsgängig umwunden. Läuft man rechtsdrehend entlang, geht es nach unten, wie bei einer Schraube.

Denke über den Satz „Das Leben ist in vier Buchstaben geschrieben.“ nach und formuliere eine Erklärung was damit gemeint ist!

Noch eine DNA?

Du hast Mitochondrien bereits als die Kraftwerke von Zellen kennengelernt. Spannend ist, dass Mitochondrien über ihre eigene DNA verfügen. Man nimmt an, dass Mitochondrien ursprünglich eigene Organismen waren, die im Laufe der Evolution in die Zellen der Vorläufer von Tieren und Pflanzen aufgenommen wurden um bestimmte Aufgaben zu übernehmen. Aus den Symbionten wurde mit der Zeit ein fixer Teil der Zellen.

Besorge dir ein ungefähr 50 cm langes Stück Schnur und einige Stifte! Wickle die Schnur, ausgehend von einem Ende, immer fünfmal um jeden Stift! Lege dann die Stifte so nebeneinander, dass die Schnur zwischen ihnen halbwegs gespannt ist! Miss den Abstand zwischen erstem und letztem Stift! Berechne das Verhältnis des gemessenen Abstandes zur ursprünglichen Länge der Schnur! Erkläre, was dein Ergebnis mit Nukleosomen zu tun hat!

Die DNA – Träger der Erbinformation

Die DNA ist ein langes (~70 nm) Kettenmolekül aus aneinandergereihten Bausteinen, den Nukleotiden. gespeichert. Ein Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), einer Phosphatgruppe und einer der vier Nukleinbasen Thymin, Cytosin, Guanin und Adenin. Die Nukleotide sind in unterschiedlicher Reihenfolge entlang zwei einander umwindenden Strängen, der Doppelhelix angeordnet. Mehrere Nukleotide zusammen bilden ein Gen. In der Reihenfolge der Basen innerhalb eines Gens steckt die Erbinformation. Jeweils zwei der Nukleinbasen können leicht aneinander binden, sodass sich in der DNA immer zwei bestimmte Nukleinbasen paarweise gegenüberstehen. Die möglichen Paarungen sind:

Guanin - Cytosin und Thymin - Adenin

Cytosin Nukleotid Thymin Nukleotid

BASENPAARE

Nukleotid Guanin Nukleotid

(A, T, C, G)

ZuckerPhosphat

Abb. 5: DNA ist ein langes Kettenmolekül aus zwei Strängen, das Erbinformation in der Reihenfolge von vier Arten an Basen speichert. Je zwei Arten an Basen bilden Paare.

Abb. 6: Gene sind Abschnitte der DNA. Meist sind sie einzelnen, vererbbaren Merkmalen eines Lebewesens zugeordnet. Manche enthalten auch andere Arten von Information.

Um Platz zu sparen, wird die DNA in Nukleosomen um spezielle Proteine (Histonprotein) gewickelt. Dabei wickeln sich je 160 - 240 Basenpaare auf. Die Nukleosomen sind in einem engen Geflecht in den Chromosomen gelagert, die wiederum im Zellkern liegen. Unter dem Mikroskop kann man die Chromosomen bei starker Vergrößerung im Inneren von Zellkernen als feine, fadenförmige Muster erkennen.

Abb. 7: Eng aufgewickelt liegt die DNA in den Chromosomen. So braucht sie weniger Platz. Die Chromosomen liegen ihrerseits im Zellkern.

Nukleobasen

Transkription (Ablesen der Information in der DNA)

Soll Information aus der DNA ausgelesen werden, muss die DNA im Zellkern erst entpackt und aufgetrennt werden. So entsteht ein direkter Zugang zu den einzelnen Basen eines Stranges. Aus der Reihenfolge der Basen kann dann die nötige Information abgerufen werden. Bei der Transkription wird die in einem Gen gespeicherte Information abgelesen und auf ein spezielles Molekül, die Boten-RNA (m-RNA, messenger ribonucleic acid) übertragen. Die m-RNA wird aus dem Zellkern geschleust und trifft auf die Ribosomen. Dort dient sie als Vorlage zur Herstellung von Proteinen (Translation). Transfer-RNA (t-RNA) hilft bei dem Prozess, indem sie zur Herstellung benötigte Stoffe liefert.

Ribonnucleic Acid RNA

Uracil statt

Thymin

Abb. 9: RNA ist der DNA sehr ähnlich, allerdings nur mit einem Strang. Uracil ersetzt Thymin.

Beim Ablesen und Übertragen der Information aus der DNA können Fehler entstehen. Diese werden in der Regel von Korrekturmechanismen erkannt und repariert. Manchmal bleiben Fehler aber bestehen und Basen landen an falschen Plätzen oder gehen verloren. Dies kann zu Störungen der Zellfunktionen und Krankheiten führen.

Genexpression (Verwendung der Informationen des Erbguts)

Erst wenn die Informationen in einem Gen gelesen werden und daraus im Körper wirkende Proteine entstehen, kommt das Erbgut zur Wirkung (Expression). Es gibt eine Reihe Prozesse im Körper, die entscheiden ob ein Gen auch tatsächlich gelesen wird (aktiv ist). Man nennt dies Genregulation. Sie erlaubt es Lebewesen Informationen im Erbgut an die Umgebungsbedingungen angepasst zu nutzen. So können auch bei identischer DNA unterschiedliche Merkmale auftreten. Mit den dahinterliegenden Mechanismen beschäftigt sich die Epigenetik.

Mutation (Veränderung des Erbguts)

Genmutationen sind Veränderungen in der Reihenfolge der Basenpaare eines Gens. Da in der Reihenfolge der Basen die Erbinformation steckt, wird diese durch Mutationen verändert. Das kann ein Gen unbrauchbar machen oder Veränderungen in den Merkmalen von Lebewesen bewirken. Mutationen spielen so eine zentrale Rolle für die Evolution

Punktmutationen verändern einzelne Basen. Basen können verloren gehen (Löschung) oder extra Basen eingefügt werden (Insertion). Ganze Gene können verdoppelt (Duplikation), oder die Reihenfolge ihrer Basen umgedreht werden (Inversion).

Abb. 8: Nukleinbasen binden stark bevorzugt in bestimmte Paarungen (Thymin - Adenin und Guanin - Cytosin). So lässt sich bei einem einzelnen DNA Strang die Reihenfolge der Basen des gegenüberliegenden Stanges eindeutig rekonstruieren .

Schreibe entlang der gesamten Längskante eines A4 Blattes Wörter auf! Schneiden dann den Streifen mit den Wörtern vom Blatt! Falte ihn der Länge nach in der Mitte, sodass die beiden Enden zusammen kommen! Knülle den Streifen dann fest zusammen! Was musst du tun, um die Wörter auf dem Streifen wieder lesen zu können? Erkläre wie dieser Vorgang als Modell für Lesen von Information aus der DNA dienen kann!

Was ist RNA?

Abb. 10: Mutationen ändern die Reihenfolge der Nukleobasen in den Genen. Die Auswirkungen hängen stark vom Ort und Umfang der Mutation ab.

Mutationen können durch Fehler beim Ablesen und Kopieren der DNA entstehen. Auch Umwelteinflüsse wie chemische Schadstoffe oder Strahlung können Mutationen hervorrufen. Sie können allerdings auch spontan entstehen.

Ribonucleic acid (RNA) ist ein langes Kettenmolekül, ähnlich der DNA. Sie besitzt in der Regel allerdings nur einen Strang. Außerdem ist die Nukleinbase Thymin durch die Nukleinbase Uracil ersetzt. Im Körper erfüllen unterschiedliche Arten von RNA unterschiedliche Funktionen. Da durch den einzelnen Strang die Basen von Haus aus ungepaart vorliegen, ist RNA chemisch aktiver. Sie kann ohne Auftrennung, selbstständig Funktionen ausüben und sich vermehren. Die RNA-WeltHypothese schließt daraus, dass RNA-Moleküle Vorläufer der lebenden Organismen waren. Aufgrund der größeren chemischen Aktivität ist RNA weniger stabil als DNA. Für die sichere Informationsspeicherung ist das ein Nachteil.

Pflanzen. Der linke Kern ist gerade in Zellteilung, die Chromosomen sind „zusammengepackt“ und sichtbar. Rechts sind die Chromosomen locker im Zellkern verteilt

Warum zusammenpacken?

Wenn du Informationen aus einem Plan ablesen willst, entfaltest du ihn, um ihn lesen zu können. Im entfalteten Zustand, braucht er viel Platz. Außerdem kann er während des Lesens, beispielsweise durch starken Wind oder Regen, beschädigt werden. Willst du den Plan auf den Weg mitnehmen, faltest du ihn zusammen. Dann ist er klein, geschützt und kann gut transportiert werden.

Lies die Infobox!

Stelle eine Vermutung auf, welchen Vorteil das „Zusammenpacken“ bei der Teilung für die Chromosomen bringt! Formuliere Argumente für diese Vermutung!

dominant: bestimmend, vorherrschend, überwiegend rezessiv: zurücktretend, in der Biologie das Gegenteil von dominant

Abb. 13: Bei diesem symbolischen Lebewesen ist die grüne Farbe (D) dominant, die blaue (r) ist rezessiv. Beide Eltern sind reinerbig. Ihre Kinder sind grün, trage aber beide Anlagen in ihrer Erbinformation (Dr)

Wie überträgt sich die Erbinformation in der DNA jetzt auf die Nachkommen? Dafür ist es wichtig zu verstehen, was bei der Vervielfachung von Zellen geschieht. Zellen vervielfachen sich durch Teilung. Dabei teilt sich auch der Zellkern.

Vor der Zellteilung werden die Erbinformationen zunächst verdoppelt. Dies geschieht durch kopieren der DNA. Bevor sich der Zellkern teilen kann, müssen aber die Chromosomen verdichtet und „zusammengepackt“ werden. Im „zusammengepackten“ Zustand sind dann die Chromosomen eines Zellkerns im Lichtmikroskop sichtbar.

Bei der folgenden Kernteilung, der Mitose, werden die Chromosomen der Länge nach geteilt. Jede Hälfte der Chromosomen enthält alle Erbinformationen. Die beiden Hälften werden auf die beiden neu entstehenden Zellkerne aufgeteilt. Jeder der beiden Zellkerne enthält die gleichen Erbinformationen wie der ursprüngliche Kern.

Verdoppelung der Erbinformation und Verdichtung der Chromosomen

Je eine Kopie der DNA, verbunden durch eine Einschnürung

Die beiden Kopien der DNA im Chromosom werden getrennt

Der Kern teilt sich und zwei Kerne mit je einer Kopie der DNA entstehen

Die Chromosomen werden wieder entpackt

Abb. 11: Einzelne Phasen der Zellkernteilung (Mitose). Es entstehen zwei Zellen gleichen Erbguts. Chromosomen kommen in unseren Körperzellen paarweise vor. Eine menschliche Körperzelle hat 23 Chromosomenpaare. 22 Chromosomen liegen bei Männern und Frauen doppelt vor. Das 23. Chromosomenpaar besteht bei der Frau aus 2 gleichen XChromosomen, beim Mann aus einem X- und einem kleineren Y-Chromosom. Dieses Chromosomenpaar sind die Geschlechtschromosomen. Sie sind für das biologische Geschlecht des Menschen verantwortlich.

Abb. 12: 23 Chromosomenpaare des Menschen, achte auf den Unterschied beim 23. Chromosom

Die Erbanlagen für die Merkmale eines Lebewesens, auch Erbmerkmale genannt, liegen also – mit einer Ausnahme – immer in doppelter Ausführung vor. Merkmale können auf den beiden Chromosomen eines Paares unterschiedlich ausgeprägt sein (z.B. Schotenfarbe grün und gelb). Bei den Geschlechtszellen eines Lebewesens, den Ei- und Samenzellen, liegen die Chromosomen jedoch nicht als Paare, sondern einzeln vor. Verbinden sich Ei- und Samenzelle entstehen wieder doppelte Chromosomensätze. Die Nachkommen bekommen daher die Chromosomen beider Eltern

Kommen wir nun auf das Beispiel mit der Farbe der Erbsen zurück. Beide Geschlechtszellen einer gelben Erbse haben die Anlage für die Farbe Gelb, die der grünen Erbse für die Farbe Grün. In der Elterngeneration liegt die Anlage also reinerbig vor. Kreuzt man nun diese beiden Pflanzen, haben die Zellen der Tochtergeneration auf einem Chromosom die Anlage für Gelb, auf dem anderen die für Grün. Da Gelb dominant ist, ist es sichtbar. Das Grün ist in den Erbinformationen zwar vorhanden, ist aber nicht im Erscheinungsbild feststellbar, es ist rezessiv

Aus den Beobachtungen Gregor Mendels lassen sich 3 Regeln ableiten.

1. Mendel-Regel: Die Uniformitätsregel

Diese Regel gilt bei der Kreuzung zweier reinerbiger Lebewesen, die sich in einem Merkmal unterscheiden. Dies wäre in unserem Beispiel die Farbe der Erbsen in den Ausprägungen gelb und grün. Da die gelbe Farbe dominant ist, setzt sich diese Eigenschaft durch. Somit sehen die Nachkommen bezogen auf dieses Merkmal uniform aus. Sie sind aber in Bezug auf dieses Merkmal mischerbig, da sie jeweils ein Chromosom eines Elternteils mit der entsprechenden Erbanlage für gelb und grün erhalten haben. In der Abbildung sind die Erbanlagen für die Farbe (Erbbild) als G und g dargestellt. Die Elterngeneration ist bezüglich der Anlage reinerbig. (GG und gg).

Elterngeneration P

Bei beiden Chromosomen des Paares, das das Gen zum Merkmal „Farbe der Schote“ trägt, ist die selbe Variante des Gens (gelb G oder grün g) vorhanden. Die Eltern sind reinerbig.

1. Tochtergeneration F1 Auf den Chromosomen sind unterschiedliche Varianten des Gens (G,g) vorhanden. Die Nachkommen sind mischerbig.

Abb. 14: Kreuzungsschema der dominant-rezessiven Vererbung des Merkmals Erbsenfarbe: Gelb = dominant (Großbuchstabe); Grün = rezessiv (Kleinbuchstabe)

2. Mendel-Regel: Die Spaltungsregel

Gregor Mendel kreuzte die Pflanzen, die aus den gelben Erbsen der 1. Tochtergeneration hervorgingen untereinander.

Tochtergeneration F1

Abb. 15: Kreuzungsschema der Vererbung Erbsensamenfarben von der 1. zur 2. Tochtergeneration

Er kam zu folgendem Ergebnis: Die „verschwundene“ grüne Farbe tauchte in der 2. Tochtergeneration wieder auf. Doch Warum?

Bei der Kreuzung mischerbiger Vertretern der 1. Tochtergeneration können wieder zwei Chromosomen gleicher Erbanlage zusammen kommen. Es entstehen mischerbige und reinerbige Nachkommen. Alle Nachkommen mit Erbanlage des dominanten Merkmals (3 Kombinationsmöglichkeiten: GG, 2 x Gg) zeigen dieses. Nachkommen reinerbig im rezessiven (gg) jenes. Im Durchschnitt spaltet sich die Zahl der Nachkommen mit jeweiligem Merkmal im Verhältnis 3:1 auf.

Diese Regel gilt auch, wenn keine Eigenschaft dominant ist, sondern beide gleich stark wirken. Dabei spricht man von einem intermediären Vererbungsvorgang. Es findet eine Mischung des beobachteten Merkmals statt. Für das Erscheinungsbild gilt in der 2. Generation das Verhältnis 1:2:1. Ein Beispiel dafür ist die Farbe der Hühnerrasse Andalusier (Abb. 16).

Elterngeneration P

uniform: gleich(förmig) Erbbild, das: alle im Zellkern gespeicherten Erbanlagen eines Lebewesens

dominant-rezessiv: ein Merkmal ist dominant, ein anderes rezessiv

Was sagt die Uniformitätsregel?

Die 1. Mendel-Regel heißt Uniformitätsregel, weil alle Nachkommen von reinerbigen Lebewesen in der 1. Generation uniform, also gleich aussehen.

Was sagt die Spaltungsregel?

Die 2. Mendel-Regel heißt Spaltungsregel, weil sich die Merkmale von Nachkommen von reinerbigen Lebewesen in der 2. Generation nach einem bestimmten Zahlenverhältnis aufspalten.

Erkläre folgende Situation mittels Vererbung: Zwei schwarzhaarige Eltern zeugen ein blondes Kind.

Stelle eine auf Vererbung basierende Hypothese auf, weshalb die Vermehrung reinrassiger Züchtungen mit ganz bestimmten Merkmalen aufwendig ist! Begründe deine Hypothese!

intermediär: in der Mitte, dazwischen

Andalusier, die: selten spanische Hühnerrasse; aus der Mischung von schwarzen und weißen Hühnern entstehen blaugraue Tiere

Erwachsene Tiere

1. Tochtergeneration F1

1. Tochtergeneration F1 2. Tochtergeneration F1

Abb. 16: Vererbung der Farbe beim Andalusier

Was sagt die Unabhängigkeitsregel?

Die 3. Mendel-Regel heißt Unabhängigkeitsregel, weil Erbanlagen unabhängig voneinander vererbt werden

Abb. 18: Finde aus der Tabelle heraus, welcher Typ von Meerschweinchen in der 2. Tochtergeneration neu auftritt! Wie ist dieser neue Typ entstanden?

Zwei Chromosomen in Geschlechtszellen tragen zwei Gene unterschiedlicher Merkmale!

3. Mendel-Regel: Die Unabhängigkeitsregel

Die Unabhängigkeitsregel beschreibt den Vererbungsvorgang von zwei Merkmalen bei der Kreuzung reinerbiger Lebewesen und deren Nachkommen. Bei einem Meerschweinchen können das z. B. die Fellfarbe und die Fellart sein. Beide x werden in bestimmten Fällen, z. B. wenn sie auf unterschiedlichen Chromosomen liegen, unabhängig voneinander vererbt. In unserem Beispiel ist …

2 die Fellfarbe in den Ausprägungen Schwarz dominant (S) und Weiß rezessiv (w) 2 die Fellart in den Ausprägungen Kraushaar dominant (K) und Glatthaar rezessiv (g)

Wenn die Eltern in Bezug auf die beiden Merkmale reinerbig sind, sehen alle Nachkommen gleich aus

Elterngeneration:

Zeichne die möglichen Kombinationen, die sich für Nachkommen ergeben! Überlege, warum Merkmale auf unterschiedlichen Chromosomen unabhängig voneinander vererbt werden!

Abb. 19: Variationen von Vergissmeinnicht Blüten in der zweiten Tochtergeneration.

Abb. 19: Welche zwei Merkmale beschreiben die Variationen der Blüten? Wenn alle Blüten der ersten Tochtergeneration durchgehend blau (Blüten rechts oben) sind, welche Ausprägungen der beiden Merkmale wären jeweils dominant, bzw. rezessiv?

Abb.17 und 18: Vergleiche die auftretenden Typen Meerschweinchen in den drei Generationen! Wie kommen sie zustande?

Erkläre darauf aufbauend, wieso Enkelkinder ihren Großeltern manchmal mehr ähneln, als ihren Eltern!

Alle Kinder der 1. Tochtergeneration sehen so aus:

Abb. 17: Vererbung von zwei Merkmalen beim Meerschweinchen in der ersten Tochtergeneration

In der Generation der Enkel sind 4 Typen von Meerschweinchen zu beobachten, wie du in der folgenden Abbildung erkennen kannst

Abb. 18: Vererbung von zwei Merkmalen beim Meerschweinchen in der 2. Tochtergeneration

Die Merkmale wurden bei diesen Meerschweinchen unabhängig voneinander vererbt, das durchschnittliche Zahlenverhältnis ist im Idealfall 9 : 3 : 3 : 1.

Auch menschliche Eltern geben ihre Erbanlagen an ihre Kinder weiter. Bei Menschen gibt es ebenfalls dominante und rezessive Merkmale. So sind die Blutgruppen A und B dominant gegenüber der Blutgruppe 0 (siehe Immunsystem). Beim Menschen ist es schwierig, vorherzusagen, welche Eigenschaften Kinder haben werden. Einerseits sind die rezessiven Erbanlagen nicht direkt sichtbar. Andererseits sind viele Eigenschaften des Menschen eine Kombination aus ererbten Anlagen und Erlerntem.

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Epigenetik

Du hast schon gelernt, dass Veränderungen im Erbgut durch Mutationen entstehen können. Bei ihnen wird die Reihenfolge der Basen in der DNA verändert. Es gibt aber auch Veränderungen darin, welche Gene des Erbguts überhaupt aktiv und für das Auslesen von Information zugänglich sind. Dabei wird die Reihenfolge der Basen nicht verändert. Das erklärt beispielsweise, weshalb verschiedene Zelltypen im Körper unterschiedliche Eigenschaften und Funktionen aufweisen, obwohl sie alle das selbe Erbgut in sich tragen. Je nach Zelltyp sind nur bestimmte Gene aktiv und die anderen deaktiviert. Auch diese Art von Veränderungen können an Tochterzellen weitergegeben, also vererbt werden. Die Epigenetik beschäftigt sich mit solchen Vorgängen in den Zellen, die die Aktivität von Genen beeinflussen.

Veränderungen in der Genaktivität können durch Umwelteinflüsse zustande kommen. Bereits während der Schwangerschaft wird durch Lebensumstände der Mutter mitbestimmt, welche Gene im Kind aktiv sind. Stress und fehlende Fürsorge wirkt auf die Genaktivität in Gehirnarealen für Emotionen. Umweltgifte, Medikamente und Drogen können die Genaktivität beeinflussen. Auch die Ernährung, Bewegung und Sport und der Alterungsprozess wirken sich auf die Genaktivität aus.

Abb. 20: Beispiel für einen epigenetischen Mechanismus. Sind Nukleosome (vergl. Abb.7) sehr eng gepackt, sind die darauf aufgewickelten Bereiche der DNA und damit die Gene drauf nicht zugänglich. Die entsprechenden Gene sind inaktiv. Frei liegende DNA erlaubt Gen-Transkription.

Genetisch bedingte Krankheiten

Erbkrankheiten werden mit den Genen der Eltern an die Nachkommen weitergegeben. Sie sind die Folge von Mutationen im Erbgut. Sind Gene, die Erbkrankheiten hervorrufen dominant, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit der Weitervererbung. Manchmal schaffen Gene nur die Voraussetzung für eine Krankheit, während für den Ausbruch äußerer Einfluss nötig ist (genetische Disposition). Erbkrankheiten können durch Mutationen auch neu entstehen, sodass Nachkommen von Eltern ohne entsprechendem Gen erkranken.

Erkrankungen durch Mutation an einem einzelnen Gen werden monogene Erkrankungen genannt. Beispiele sind die Sichelzellenanämie (3.Klasse) und Chorea Huntington, bei der Teile des Gehirns durch ein fehlerhaftes Protein zerstört werden. Multigenerkrankungen entwickeln sich aus mehreren kleinen genetischen Mutationen und können beispielsweise zu Herzerkrankungen und Diabetes führen. Chromosomenstörungen werden durch Veränderung der Anzahl oder Struktur der Chromosomen verursacht. Das Down-Syndrom ist die häufigste Erkrankung.

Auch die Veränderung der Genaktivität kann Krankheiten hervorrufen. Wichtigstes Beispiel sind Krebserkrankungen, bei denen Gene für Schutz- und Reparaturfunktionen abgeschaltet und krebsfördernde Gene überaktiv werden. Auch psychische Erkrankungen wie Depression und Schizophrenie können epigenetisch bedingt sein.

Hungerwinter!

Im Winter 1944/45 herrschte in Holland eine Hungersnot. Kinder von Frauen, die während dieser Zeit schwanger waren, zeigten gesundheitliche Folgen im Bezug auf Körpergewicht, Verarbeitung von Kohlenhydraten und Cholesterinwerten im Laufe ihres Lebens. Dies war auf die unmittelbare Auswirkung des Hunger der Mutter auf ihre Entwicklung im Mutterleib zurückzuführen. Neuere Untersuchungen zeigten, dass auch die Kinder der 2. Generation gesundheitliche Folgen wie höheren Körperfettanteil und Insulinresistenz aufwiesen. Diese sind mit der Genaktivität verbunden und wurden epigenetisch vererbt.

Die Erbkrankheit Mukoviszidose wird rezessiv vererbt. Zwei gesunde Eltern haben ein Kind mit dieser Krankheit. Was folgt daraus für die Gene der Eltern? Zeichne ein Kreuzungsschema!

Abb. 21: Achondroplasie ist eine Erbkrankheit die Kleinwuchs hervorruft

Abb. 22: Down-Syndrom (Trisomie 21) ist eine Chromosomenstörung

Recherchiere online, welche Veränderungen an den Chromosomen das Down-Syndrom hervorruft!

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Wie funktioniert noch einmal die Vererbung? Vervollständige zuerst die Sätze! Dann schreibe die richtigen Buchstaben in die Kreise bzw. unter die Grafiken! Zum Schluss bemale diese in der richtigen Farbe!

Der Vererbungsvorgang von den Erbsen-Eltern zur 1. Generation wird von der ____ Mendel-Regel beschrieben, sie heißt ____________________________________, weil

Der Vererbungsvorgang von den Erbsen der 1. zur 2. Generation wird von der _____ Mendel-Regel beschrieben, sie heißt _____________________________, weil______________________________________________________________________

Du hast folgende Informationen: Die Pflanzen sind reinerbig, die Farbe Lila ist dominant.

Elterngeneration

1. Generation / F1 alle Erbsenblüten sehen so aus:

Erscheinungsbild

2. Generation / F2

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Lies zunächst den Informationstext und erfülle danach die Aufgaben!

Für einige Hunderassen wie den Deutschen Schäferhund hat man herausgefunden, dass die Länge der Haare durch ein Merkmalpaar verursacht wird, wobei Kurzhaar (K) gegenüber Langhaar (L) dominant ist.

a) Können die Welpen zweier mischerbiger Hundeeltern langhaarig sein?

Ja Nein

b) In einer Hundezucht siehst du die beiden Eltern eines Wurfs von Welpen. Vom Züchter erfährst du, dass beide mischerbig bezüglich der Länge ihrer Haare sind. Wie werden die Welpen aussehen? Schreibe die richtige Buchstabenkombination in die Kästchen und ziehe Pfeile vom jeweils richtigen Buchstaben-Kästchen zum zutreffenden äußeren Erscheinungsbild!

Für Expertinnen/Experten – Finde eine Erklärung zu folgenden Begriffen!

Fachbegriff

2. ZÜCHTUNG UND KREUZUNG

Zähle im Supermarkt wie viele Sorten verschiedener Arten Obst und Gemüse jeweils angeboten werden! Stelle das Ergebnis grafisch dar! Worin unterscheiden sich die Sorten? Recherchiere die Zuchtgeschichte dreier Obstsorten!

Stammform, die: in freier Natur lebende Wildform; natürlicher Vorfahr des vom Menschen genutzten Lebewesens

Abb. 2: Holz-Apfel, eine der Stammformen des kultivierten Apfels

Abb. 3: Durch Kreuzung der Apfelsorten Jonathan und Golden Delicious entsteht die Sorte Jonasgold. Sie vereint Merkmale der beiden ursprünglichen Sorten

Die ausreichende Versorgung mit Lebensmitteln, die von guter Qualität sind, ist für uns kein Problem. Wir ernähren uns von pflanzlichen und tierischen Produkten. Diese stammen meist von Nutztieren und Kulturpflanzen, die wildlebende Vorfahren hatten. Dabei handelte es sich um Organismen, die ohne menschliches Zutun an geeigneten Orten in der freien Natur lebten oder immer noch leben.

So ist etwa der Wildkohl die Stammform vieler heutiger Gemüsekohlarten. Die vielen Apfelsorten, die du im Supermarkt kaufen kannst, stammen vermutlich alle vom Holz – Apfel ab. Aber wie ist es möglich, dass aus einer so unscheinbaren Pflanze wie dem Wildkohl so unterschiedliche Gemüsesorten wie Karfiol oder Kohlrabi hervorgegangen sind? Wie können aus dem nicht besonders wohlschmeckenden Holzapfel so viele Apfelsorten entstehen, die sich alle in Form, Farbe, Geschmack und Geruch unterscheiden?

Abb. 1: Kohlgemüse wie Karfiol, Weißkraut, Romanesco, Rotkraut und Kolrabi (unten) stammen alle vom Wildkohl (oben) ab. Sie wurden gezüchtet um bestimmte Merkmale besonders ausgeprägt zu zeigen.

Züchtung ist Selektion

Wie du schon weißt, verändern sich Tier- und Pflanzenarten durch Mutation und Selektion. Zufällig entstandene kleine Veränderungen bringen einzelnen Lebewesen Vorteile. Diese geben die Veränderungen an ihre Nachkommen weiter. Wenn sie dadurch Überlebensvorteile haben, können sie sich stärker vermehren als ihre Artgenossen, die diese Veränderung nicht haben. Wir sprechen in einem solchen Fall von Selektionsvorteil.

Beim Züchten nützt der Mensch die natürlichen Veränderungen und selektiert selbst, welche Individuen sich vermehren. So wählt er z. B. aus einer großen Zahl von Apfelbäumen den aus, dessen Früchte am vorteilhaftesten erscheinen. Von den Bäumen, die aus den Samen dieses Baumes wachsen, wählt er wieder die aus seiner Sicht besten aus. Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit verbessert sich so die Qualität der Früchte mit jeder Generation.

Züchtung durch Kreuzung

Beim Kreuzen sorgt der Mensch dafür, dass sich zwei bestimmte Lebewesen fortpflanzen, die für den Menschen günstigen Merkmalen tragen. Manche der Nachkommen haben die für den Menschen günstigen Eigenschaften beider Eltern. Diese werden dann für die weitere Zucht ausgewählt. Der Mensch greift so in die natürliche Selektion ein. Er fördert damit gezielt Eigenschaften von Lebewesen, die ihm selbst Vorteile verschaffen. Diese Veränderung von Eigenschaften geht nur sehr langsam vor sich. Seit vielen tausend Jahren wurden so Lebewesen durch Züchtung und Kreuzung gezielt verändert. So sind unsere heutigen Nutztiere und Nutzpflanzen entstanden.

Jonathan

Golden Delicious

Jonasgold

Wirtschaftliche Bedeutung der Zucht

Das wichtigste Ziel der Zucht ist es, möglichst viele Nahrungsmittel für den Menschen zu produzieren. Feldfrüchte wie Weizen sollen einen möglichst großen Ertrag pro ha erbringen, Kühe sollen möglichst viel Milch geben und Schweine möglichst viel Fleisch liefern. Gleichzeitig sollen sie möglichst unempfindlich gegen Schädlinge und Krankheiten und möglichst einfach zu halten sein. Schon vor vielen tausend Jahren haben die Menschen begonnen, Tiere und Pflanzen zu züchten. Dadurch stiegen die Erträge der Landwirtschaft und konnten so eine immer größere Zahl an Menschen ernähren. Dies ermöglichte die Entstehung der ersten Städte und Hochkulturen.

Züchtung heute

Heute ist die Weltbevölkerung so groß wie nie zuvor und wächst weiter. Um in relativ kurzer Zeit möglichst große Gewinne zu erzielen, muss der Ertrag von Nutzpflanzen und Nutztieren immer höher werden. So wurde die Milchleistung von Kühen gegenüber dem natürlichen Milchbedarf eines Kalbes enorm gesteigert.

Für die Ernährung eines Kalbes reichen ca. 8 l Milch pro Tag.

Hochleistungskühe geben 50 l Milch pro Tag.

Abb. 4: Natürliche Rinderarten produzieren genug Milch für die Aufzucht des Nachwuchs. Zuchtrassen ein Vielfaches davon. Der Preis dafür sind krankheitsanfällige Tiere mit kürzerer Lebenserwartung und schlechterer Lebensqualität.

Für die Tiere und Pflanzen bringt die Zucht keineswegs Vorteile. Ohne die ständige Hilfe des Menschen könnten sie heute nicht überleben. Sie verlieren ihre natürliche Widerstandskraft gegen Krankheiten oder Schädlinge, sodass Tiere mit Impfstoffen und Pflanzen mit Pestiziden behandelt werden müssen. Diese Stoffe kommen über die Produkte aus Tieren und Pflanzen in die menschliche Nahrung. Auch immer größere Mengen an vom Menschen hergestellten Futter- und Düngemitteln sollen zur Ertragssteigerung beitragen, obwohl ihre Produktion große Probleme (enormer Landverbrauch, Klimaerwärmung) nach sich zieht.

Gefahren und Chancen der Tier- und Pflanzenzucht

Durch die Zucht haben sich Tiere und Pflanzen stark verändert. Die durch die Domestikation bedingten Änderungen sind Anpassungen an die Lebensbedingungen in Menschenhand. Es ist sehr wichtig, dass die Tiere dabei nicht überfordert werden und sich wohl fühlen können. Leider ist das aber häufig nicht der Fall!

Jahrtausendlange Zucht in verschiedenen Weltregionen und für unterschiedliche Nutzung hat eine große Sorten- und Rassenvielfalt und damit einen großen Vorrat unterschiedlichster Erbinformationen hervorgebracht. So entstanden im Gebirge leichtere Rinderrassen, die sich im steilen Gelände besser fortbewegen können. Heute werden jedoch nur noch wenige Pflanzensorten und Nutztierrassen weitergezüchtet, die dann weltweit zum Einsatz kommen. Es besteht daher die Gefahr, dass wertvolles Erbmaterial verloren geht. Mittlerweile gibt es mehrere Einrichtungen, die sich um den Erhalt der biologischen Vielfalt bei Nutztieren und Nutzpflanzen bemühen.

Sortenerhaltung in Österreich!

Der Verein Arche Noah bei Langenlois in Schiltern (NÖ), setzt sich seit über 30 Jahren für die Erhaltung alter Pflanzensorten ein. Ziel ist es die Vielfalt der Kulturpflanzen und damit unserer Ernährung zu erhalten.

Besuche die Website der Arche Noah und informiere dich unter dem Menüpunkt „Sortenerhaltung“ über die Arbeit des Vereins! Schreibe einen kurzen Sachtext dazu! www.arche-noah.at

Abb. 5: Kärntner Brillenschaf, eine alte Schafrasse

Abb. 6: Grauvieh, eine Rinderrasse gezüchtet für Gebirgsregionen

Denkst du der „Verbesserung“ von Tieren für die Zwecke des Menschen durch Zucht sollten Grenzen gesetzt werden? Sollte zwischen Nutz- und Haustieren unterschieden werden? Tauscht euch zu zweit aus!

Überlegt in Teams! Warum ist es wichtig, dass Tierrassen und Pflanzensorten erhalten bleiben? Welche Maßnahmen würdet ihr dahingehend umsetzen?

3. BIOTECHNOLOGIE UND GENTECHNIK

Biotechnologie und Umweltschutz

Biotechnologische Verfahren kommen vielfach zum Einsatz. Etwa bei der Herstellung von Lebensmitteln und Medikamenten, wo sie chemische Verfahren ersetzen. Im Umweltschutz bei der Abwasserreinigung in Kläranlagen, beim Abbau von Erdöl, Schwermetallen und Pestiziden. Mikroorganismen können als Sensoren dienen und Luft reinigen. Auch bei der Erzeugung von Biogas usw. leisten Mikroorganismen wertvolle Dienste.

Abb. 2: Veredelungen an einem Obstbaum treiben aus. Die Pflanze wird ihre Merkmale tragen.

Edelreis, das: abgeschnittener junger Trieb einer edlen Sorte

Unterlage, die: hier, bewurzeltes Stück einer widerstandsfähigen, nicht wertvollen Pflanze

Klon, der: erbgleiche Kopie

Klon-Premiere?

Das erste geklonte Säugetier war 1996 das Schaf Dolly. Seitdem wurden viele andere Tiere geklont. Klonen von Menschen ist aber gesetzlich verboten.

Recherchiere im Internet welche Tiere bisher zu welchen Zwecken geklont wurden! Erstelle eine Übersichtliche Darstellung!

Ammenmutter, die: Tierweibchen, in dem sich Nachommen entwickeln, die nicht aus ihren eigenen Eizellen entstanden sind

identisch: völlig gleich

Biotechnologie nutzt lebende Organismen oder ihre Bestandteile, um nützliche Produkte herzustellen oder Prozesse zu verbessern. Schon seit vielen tausend Jahren macht sich der Mensch den Stoffwechsel von Mikroorganismen zunutze und lässt sie für sich arbeiten. Beim Vergären von Traubensaft zu Wein bauen Pilze den Zucker zu Alkohol um und in einem weiteren Schritt verwandeln Bakterien den Wein zu Essig. Früher wusste man allerdings nicht, dass Mikroorganismen für die Gärung verantwortlich sind. Erst seit Ende des 19. Jh. wurden vor allem Bakterien und Pilze genauer untersucht und erforscht. Die Wissenschafter/innen fanden zahlreiche Lebewesen, die zur Produktion von chemischen Verbindungen eingesetzt werden können, die anders nicht herstellbar sind. So wird das Antibiotikum Penicillin mit Hilfe von Pilzen erzeugt.

Im Stoffwechsel von Lebewesen spielen Enzyme eine wichtige Rolle. So sorgt beispielsweise das Enzym Lab, welches in den Zellen im Magen von Kälbern gebildet wird, für die Gerinnung der Milch. Dieses Enzym wird aber auch dazu verwendet, um zahlreiche Milchprodukte wie Topfen oder einige Käsesorten herzustellen.

Heute werden mit Hilfe von Enzymen und Mikroorganismen Lebensmittel und Medikamente in großen Fabriken erzeugt. Alle Verfahren, die Lebewesen, deren Zellen oder Enzyme nutzen, werden unter dem Begriff Biotechnologie zusammengefasst.

Klonen

Klonen bezeichnet die Erzeugung einer Kopie eines Lebewesens mit exakt gleichen Erbanlagen. Die Nachkommen ungeschlechtlicher Vermehrung sind beispielsweise Klone. Bei Pflanzen wird Klonen schon seit langem angewendet. Beim Pflanzenveredeln gibt es eine Methode, bei der ein sogenanntes Edelreis auf eine widerstandsfähige Unterlage gepflanzt wird. Aus dem Stamm wächst dann eine komplett neue Pflanze, deren Krone ein Klon der vom Menschen erwünschten Sorte ist. Der untere Teil des Stammes und die Wurzeln stammen von einer anderen Pflanze. Auf diese Weise können beispielsweise beliebig viele Bäume hergestellt werden, die alle genau die gleiche Apfelsorte tragen.

Bei Tieren ist das Klonen komplizierter. Um eine identische Kopie zu bekommen wird einer Zelle des Tiers der Zellkern, also seine gesamtes Erbinformation, entnommen. Dieser Zellkern wird in eine unbefruchtete Eizelle, deren Zellkern entnommen wurde, eingesetzt. Durch elektrische oder chemische Anregung wird das natürliche Entwicklungsprogramm der Eizelle aktiviert und sie beginnt sich zu teilen. Aus den Zellen des entstehenden Embryos werden entweder bestimmte Gewebearten gezüchtet oder der Embryo wird einer Ammenmutter eingesetzt, die den Klon des ursprünglichen Tiers austrägt.

Abb. 3: Mit einer extrem spitzen Hohlnadel wird der Zellkern mit dem Erbgut entfernt.

Abb. 1: Käseherstellung, Topen und Molke in einem Mischtank.

Gentechnik

Bei den Methoden, die du bisher kennengelernt hast, nimmt der Mensch keine direkten Eingriffe in das Erbmaterial innerhalb der Zellkerne vor. Die Chromosomen werden also nicht verändert.

Ein Teilgebiet der Biotechnologie ist die Gentechnik. Diese beschäftigt sich mit der Veränderung der Erbanlagen eines Lebewesens:

2 Veränderung einzelner Gene

2 Übertragung eines Gens von einem Lebewesen auf ein Lebewesen einer anderen Art

Durch die Gentechnik sollen Lebewesen so verändert werden, dass sie bestimmte Merkmale erhalten, die sie von Natur aus nicht haben. Eine Übertragung von Genen ist deshalb möglich, weil die Bausteine, aus denen Gene und Chromosomen aufgebaut sind, bei allen Lebewesen gleich sind. Lebewesen, die auf diese Weise künstlich geschaffen werden, nennt man gentechnisch veränderte Organismen (GVO)

Die Anwendungsmöglichkeiten der Gentechnik und ihre Arbeitsweisen sind sehr zahlreich. Je nach ihren Anwendungsgebieten unterscheidet man folgende große Teilbereiche der Gentechnik:

Anwendung in der Medizin – ROTE GENTECHNIK: Häufig sind defekte Gene für Krankheiten verantwortlich. Ein wichtiges Ziel der genetischen Forschung ist es, solche Gene entweder gezielt zu verändern oder „Reparaturgene“ in die Körperzellen einzubringen. Durch das Verändern von Genen von Mikroorganismen oder Pflanzen können diese Wirkstoffe produzieren, die als Medikamente geeignet sind. Eines der ersten Medikamente, die auf diese Weise hergestellt wurden, ist das Insulin zur Behandlung der Zuckerkrankheit (Diabetes).

Abb. 5: Insulinpumpen zur automatischen Abgabe der benötigten Insulinmenge ins Blut.

Gentechnik in Österreich! Das österreichische Gentechnikgesetz ist eines der strengsten weltweit. Es regelt genau, unter welchen Bedingungen gentechnisch veränderte Lebewesen eingesetzt und die aus ihnen gewonnenen Nahrungsmittel gekennzeichnet werden müssen und verkauft werden dürfen. Der österreichische Handel hat sich aber verpflichtet, keine kennzeichnungspflichtigen Lebensmittel zu verkaufen. Bis heute dürfen in Österreich gentechnisch veränderte Pflanzen in der Landwirtschaft nicht angebaut werden.

Anwendung in der Landwirtschaft und bei Lebensmitteln – GRÜNE GENTECHNIK: Gene von landwirtschaftlich genutzten Pflanzen wie Soja, Mais oder Baumwolle werden gezielt verändert, um an die Umweltbedingungen besser angepasst zu sein oder um mehr Ertrag zu liefern.

Manche Pflanzen können so selbst ein natürliches Schädlingsbekämpfungsmittel produzieren. Lebensmittel, die aus solchen Pflanzen hergestellt werden, müssen in der EU gekennzeichnet werden. Manchmal werden Nutzpflanzen gezielt gegen Unkrautvernichter resistent gemacht, so dass sie alleine deren Einsatz überleben. Oft müssen Landwirte das Saatgut von GVOs jedes Jahr nachkaufen und können nicht von ihrer Ernte säen. Das ist teuer und schafft Abhängigkeiten

Abb. 7: Kennzeichnung von Lebensmitteln, die ohne Gentechnik hergestellt wurden. Wurde für ein Lebensmittel Gentechnik verwendet, muss dies gut sichtbar gekennzeichnet sein.

Suche im Supermarkt nach Produkten, die als gentechnikfrei oder mit Hilfe von Gentechnik hergestellt gekennzeichnet sind! Um welche Produkte handelt es sich jeweils? Wo wurden sie hergestellt?

Denkst du die gesellschaftliche Zustimmung zu Gentechnik hängt von der jeweiligen Anwendung ab? Stelle eine Vermutung dazu auf und begründe sie! Recherchiere ob du recht hattest indem du online in Zeitungsartikeln, Social Media Inhalten, Blogs,... nach Meinungsbildern suchst! Stelle deine Ergebnisse übersichtlich

Abb. 6: Ernteausfälle durch vom Klimawandel veränderte Umweltbedingungen häufen sich. Eine Strategie dagegen sind GVOs. †

Abb. 4: Die äußeren Mäuse wurden gentechnisch so verändert, dass sie fluoreszieren.

Wie CRISPR: Schreibe auf einen Streifen Papier ein bis zwei Sätze auf! Dann überlege dir, wie du durch das Entfernen, Hinzufügen oder den Austausch einzelner Buchstaben oder Wörter die Bedeutung des Textes verändern könntest! Schneide den Text an passenden Stellen durch, um Buchstaben oder Wörter zu entfernen oder neue auf kleinen Papierstreifen einzufügen!

Gentests – Pro und Kontra! Das Erbgut von Menschen kann heute durch Gentests ermittelt werden. Dadurch können z.B. drohende Erkrankungen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorausgesagt werden. Das kann Menschen helfen das Risiko einer Erkrankung möglichst gering halten. In der Schwangerschaft liefern genetische Tests im Anlassfall nähere Informationen über das Ungeborene. Es besteht jedoch die Gefahr, dass diese Informationen missbraucht werden. Etwa um Menschen von Jobchancen auszuschließen oder Ungeborene aufgrund eines Verdachtes abzutreiben.

CRISPR Cas9

CRISPR Cas9 ist ein Enzym, das DNA an einer vorher festgelegten Stelle aufschneiden und verändern kann, eine sogenannte Genschere. Gene können mit dem CRISPR CasSystem eingefügt, entfernt oder ausgeschaltet werden, auch einzelne Basen in einem Gen können geändert werden.

Ein kleines Stück RNA (siehe S. 75) wird hergestellt, dessen Abfolge an Nukleobasen genau zur Paarung an das DNA Stück passt, an dem gearbeitet werden soll.

Diese RNA führt das Cas9 Enzym zur richtigen Stelle im DNA Strang. Cas9 zerschneidet dort die DNA.

Der Körper versucht den Schnitt zu reparieren. Dabei kann man entweder ein Gen ausschalten (z.B. um eine Krankheit zu stoppen) oder ein neues Gen einsetzen (z.B. um Pflanzen widerstandsfähiger zu machen).

Der Einsatz von CRISPR Cas9 ist vergleichsweise einfach und günstig. Er hat der genetischen Forschung und Gentechnik viele neue Möglichkeiten eröffnet. Sowohl in der Pflanzen- und Tierzucht, Krebsforschung, Stammzellenforschung sowie Entwicklung von Behandlungen von Erbkrankheiten spielt er eine wichtige Rolle.

Diskutiert zu zweit folgende Fragen! Welche Folgen hat gentechnisch hergestellte Resistenz von Pflanzen gegen Schädlinge? Wie könnten gentechnisch verbesserte Menschen auf die Gesellschaft wirken? Welche Folgen könnte es haben, wenn Gentechnologie nur bestimmten Menschen zur Verfügung steht? Darf der Mensch beliebig entscheiden, welche Lebewesen er verändert? Abb. 9: Gentechnologie bietet viele Chancen, braucht aber Verantwortung im Einsatz.

Abb. 8: Funktionsweise der „Genschere“ CRISPR Cas9. Nukleobasen Segmente können eingefügt oder gelöscht werden. Der Vorgang nutzt ähnliche Mechanismen wie die DNA Transkription (S.75).

Gentechnik – ethische Herausforderung

Die gezielte Änderung von Merkmalen von Lebewesen wirft viele ethische und moralische Fragen auf. Sie ermöglicht es landwirtschaftliche Erträge zu erhöhen und die Ernährungssicherheit zu verbessern. Sie hat das Potenzial zu großem medizinischen Fortschritt. Gleichzeitig reagieren genetisch veränderte Organismen anders auf ihren Lebensraum, Ökosysteme können so in Mitleidenschaft gezogen werden. Das Erbgut ist sehr komplex, Langzeitfolgen und unbeabsichtigte Wirkungen können oft nur sehr schwer abgeschätzt werden. Genetische Eingriffe zur Optimierung von Embryonen betreffen die heranwachsenden Menschen und ihre Nachkommen ohne, dass sie ein Mitspracherecht hatten. Wie wollen wir damit umgehen?

Sollen wir ungenutzt lassen, was für viele Menschen Verbesserungen bringt?

Sollen wir etwas einsetzen, bevor die Konsequenzen gut einzuschätzen sind?

Wo endet Heilung und beginnt „Spiel mit der Natur“?

Wer entscheidet was „besseres“ Erbgut ist und wie Leben beschaffen sein soll?

Gentechnologie ist oft teuer, wem kommt sie zugute?

Solche Fragen sind nicht einfach zu beantworten und brauchen eine gesellschaftliche Diskussion und einen klaren rechtlichen Rahmen der auch durchgesetzt wird. Momentan sind die Regelungen weltweit sehr unterschiedlich. Vorsicht und die Gefahr technologisch den Anschluss zu verlieren sorgen für stete Veränderung.

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

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Lies zuerst den Informationstext! Dann benenne die Gemüse im Einkaufskorb richtig und stelle fest, welche Teile der Wildpflanze zu welchem Gemüse passen! Setze zum Schluss die Buchstaben neben den Die Buchstaben ergeben von oben nach unten gelesen einen Teil einer Pflanze.

Durch künstliche Auslese züchteten die Menschen aus der Ausgangsform Wildkohl viele verschiedene Gemüse.

2 Aus dem fleischig verdickten Blütenstand wurden Karfiol, Brokkoli und Romanesco.

2 Aus den Blättern entwickelten sich Kohl und Kraut.

2 Der stark verdickte Stängel (Sprossachse) wurde zum Kohlrabi.

2 Die Kohlsprossen entstanden aus Knospen in den Blattachseln.

Dieses Gemüse heißt _________________, es entstand aus dem _______________________, der Wildform des Gemüsekohls (Buchstabe _____).

Der ____________________ entspricht dem stark verdickten __________________ (Buchstabe _____).

Das ______________ gibt es in verschiedenen Farbvarianten. Es ist wie der hier nicht abgebildete Kohl aus den ____________________ entstanden (Buchstabe _____).

Bei den _________________________ handelt es sich um besonders große ___________________ (Buchstabe _____).

Hier handelt es sich um ___________________, der ebenfalls aus dem ___________________________ hervorgegangen ist (Buchstabe _____).

Dieses relativ neu entstandene Gemüse heißt ______________________. Es ist dem Karfiol und Brokkoli ähnlich (Buchstabe _____).

LÖSUNGSWORT: . . . . . .

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Domestizierung! Betrachte folgende Bilder von Wildarten und ihren domestizierten Verwandten! Beschreibe welche Merkmale der Wildarten durch Zucht verändert wurden und vermute zu welchem Zweck!

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Wildgräser (links) dienten schon unseren frühen Vorfahren als Nahrung. Aus ihnen wurden mit der Zeit die heutige Getreidesorten, wie der Weizen (rechts) gezüchtet.

Das Bankivahuhns (links) ist eine Urart der verschiedenen heutigen Haushühnerarten (rechts). Es ist heute noch wildlebend in Süd- und Südostasien beheimatet.

Mufflons (links) sind Wildschafe, die in bergigen Regionen in der Türkei und um den Kaukasus natürlich vorkommen. In anderen Regionen, auch in Europa wurden sie eingebürgert. Aus ihnen wurden die Hausschafe (rechts)gezüchtet.

Teosinte (links) ist eine Gruppe von Grasarten, die in Mexiko und Mittelamerika beheimatet ist. Diese Wildarten sind die Urformen des modernen Mais (rechts).

ACHTUNG: Gefahren durch die Grüne Gentechnik! 3 dieser 6 Aussagen sind falsch. Finde diese heraus und kreuze sie an!

Gentechnisch veränderte Pflanzen können gegenüber ihren Wildformen einen Vorteil besitzen, sodass sie diese vollständig verdrängen.

Es ist nicht klar, ob gentechnisch veränderte Pflanzen Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen und Tieren, die sich von ihnen ernähren, haben.

Gentechnisch veränderte Pflanzen in der Landwirtschaft beeinflussen das Klima auf der Erde.

Lebensmittel, die aus gentechnisch veränderten Pflanzen hergestellt werden, schmecken nach Plastik.

Der Wind, aber auch Bienen, tragen die Pollen von gentechnisch veränderten Pflanzen über weite Strecken und bewirken so eine unkontrollierte Ausbreitung.

Wird das Saatgut von gentechnisch veränderten Pflanzen auf Felder ausgebracht, schädigt es das Grundwasser.

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Auf Genetik spezialisierte Biologinnen und Biologen sind in Forschung, Medizin, Industrie und Umweltbereichen gefragt. Ein zentrales Feld ist die biomedizinische Forschung, etwa an Universitäten, Forschungseinrichtungen oder in der Pharmaindustrie. Dort untersuchen sie genetische Ursachen von Krankheiten, entwickeln Gentherapien oder analysieren DNA für Diagnostik und Therapieansätze.

Im Bereich der medizinischen Genetik arbeiten Biologen häufig in molekulargenetischen Laboren, wo sie genetische Tests durchführen, Erbkrankheiten identifizieren oder bei der personalisierten Medizin mitwirken. Auch in der Reproduktionsmedizin (z. B. bei künstlicher Befruchtung) spielt genetische Beratung eine wachsende Rolle.

In der agrar- und biotechnologischen Industrie befassen sich Genetiker mit der Entwicklung gentechnisch veränderter Pflanzen oder Tiere, um Erträge zu steigern, Resistenzen zu verbessern oder neue Wirkstoffe zu erzeugen. Hier arbeiten sie eng mit Zuchtunternehmen, Saatgutproduzenten und Biotech-Firmen zusammen.

Darüber hinaus finden sich Berufschancen in der Forensik, z. B. bei der DNA-Analyse zur Identitätsfeststellung oder in der Bioinformatik, wo große genetische Datensätze ausgewertet werden. Auch Tätigkeiten in Patentrecht, Wissenschaftsjournalismus oder behördlicher Zulassung von Gentechnik-Produkten sind möglich.

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Vererbung von Merkmalen! Dr. Morbuse hat zwei Kreaturen gezüchtet, die er nun kreuzen möchte. In einem ersten Versuch geht es ihm um folgende Merkmale:

1. Anzahl der Augen: Zwei (Z) dominant, eines (e) rezessiv

2. Form der Zähne: Spitz (S) dominant, rund (r) rezessiv

Er weiß, dass beide Merkmale auf unterschiedlichen Chromosomen liegen. Fasse die Verteilung dieser beiden Merkmale in der 2. Tochtergeneration in einem Kombinationsquadrat (siehe Abb. 18 Seite 78) zusammen! Wähle zwei andere Merkmale und welche Ausformung jeweils dominant bzw. rezessiv ist und wiederhole die Aufgabe!

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Pro und Contra! Stellt euch in Gruppen folgende Situation vor: Es gibt eine neue Methode, mit der man das Erbgut von Embryonen gezielt verändern kann (z. B. mit CRISPR). Dadurch könnten Erbkrankheiten verhindert werden – aber auch bestimmte Eigenschaften wie Aussehen, Intelligenz oder Sportlichkeit gezielt beeinflusst werden. Ein internationales Forscherteam hat bereits an menschlichen Embryonen geforscht. In einigen Ländern wird diese Forschung nun erlaubt – in anderen strikt verboten.

Diskutiert folgende Fragestellungen:

1. Wo seht ihr Chancen dieser Methode? (z. B. Gesundheit, Medizin, Fortschritt…)

2. Wo seht ihr Risiken oder Gefahren? (z. B. Missbrauch, soziale Ungleichheit, ethische Grenzen…)

3. Sollte es klare Regeln geben, was erlaubt ist – und was nicht? Wer entscheidet das?

4. Wie könnte man sicherstellen, dass solche Technologien gerecht eingesetzt werden?

Gestaltet gemeinsam ein Plakat auf dem ihre Empfehlungen zu folgenden Fragen gebt:

1. Soll Genveränderung beim Menschen erlaubt sein?

Wenn ja, unter welchen Bedingungen?

2. Was sollte verboten sein?

3. Wer soll darüber wachen oder entscheiden?

4. Welche Verantwortung hat die Gesellschaft?

So schätze ich mich nach dem Großkapitel VERERBUNG UND GENTECHNIK selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…die DNA und ihren Aufbau als Träger der Erbinformation beschreiben.

das Prinzip der Basenpaarung und dessen Bedeutung erklären.

grob erklären was ein Chromosom ist, wie viele Chromosomen ein Mensch hat und wo der Unterschied zwischen biologischen Männern und Frauen liegt.

die Grundlagen von Replikation und Transkription der DNA erklären. beschreiben was eine Mutation ist und weshalb sie für die Evolution von Bedeutung ist.

den Vorgang der Zellkernteilung grob und die Besonderheit bei Geschlechtszellen beschreiben.

erklären was dominant, rezessiv und intermediär bei der Vererbung bedeutet.

die Mendel-Regeln erklären und mit einfachen Beispielen darstellen.

…die Grundzüge der Epigenetik erklären und weshalb die Aktivität von Genen ebenso wichtig ist, wie die Erbinformation auf der DNA.

…erklären was genetisch bedingte Krankheiten sind und Beispiele nennen.

über Züchtung und Kreuzung sowie deren Bedeutung und Folgen sprechen und Beispiele nennen.

grob erklären was Biotechnologie ist und Beispiele für ihre Anwendung bringen.

in Grundzügen darstellen was Klonen beutet und beispielhaft wofür es verwendet wird.

grundlegende Auskunft über Gentechnik und ihre Anwendungsbereiche geben.

Chancen und Gefahren der Gentechnik benennen und kritisch über ihre Folgen nachdenken und diskutieren.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Gerhard Staguhn: Die Suche nach dem Bauplan des Lebens: Evolutionstheorien, Gentechnik, Gehirnforschung (Reihe Hanser) (dtv Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG 2005).

Larry Gonick: Cartoon Guide to Genetics: The Funny Educational Explanation of Classical and Modern Genetics (Cartoon Guide Series) (William Morrow Paperbacks 2000)

1. DAS IMMUNSYSTEM

Was versteht man unter dem Immunsystem?

Unter Immunsystem versteht man das Abwehrsystem, das gegen in den Körper eingedrungene Mikroorganismen oder fremde Substanzen gerichtet ist. Auch körpereigene fehlerhafte Zellen kann es zerstören. Handelt das Immunsystem fehlgeleitet, kann es auch gesunde körpereigene Zellen angreifen. Darüber wirst du im Kapitel Autoimmunerkrankungen mehr lernen. Die erste Verteidigungslinie des Körpers hindert Krankheitserreger am Eindringen:

Säureschutzmantel der Haut

Die Haut sondert Schweiß und Fettsäuren ab. Diese wirken wie eine schwache Säure und töten Bakterien ab, bevor sie in den Körper eindringen können.

Schleimhäute

Diese sorgen z. B. im Mund dafür, dass Krankheitserreger hängen bleiben, um dann abtransportiert zu werden.

Tränenflüssigkeit

Diese enthält Substanzen, die Bakterien abtöten.

immun: unempfindlich gegen ansteckende Krankheiten

Wiederhole was du in der 3. Klasse über das Immunsystem und das Lymphsystem gelernt hast!

Aktive Lymphknoten! Die Aktivierung der Immunabwehr kann man am Anschwellen der Lymphknoten erkennen. Im Falle einer Infektion produzieren die Lymphknoten vermehrt Lymphozyten, die zur Kategorie der weißen Blutkörperchen gehören

Körpervene (nur der Teil der Einmündung abgebildet)

Dringen trotzdem Krankheitserreger in deinen Körper ein, hast du dich infiziert. Dann beginnt das körpereigene Abwehrsystem, dein Immunsystem, aktiv zu arbeiten. Im Wesentlichen sind es die weißen Blutkörperchen, die gegen Krankheitserreger aktiv werden. Sie werden im Blut, aber auch in der Lymphflüssigkeit zu den erkrankten Stellen im Körper transportiert.

Das Lymphsystem

Lymphknoten

Das Lymphsystem kennst du bereits aus der 3. Klasse. Es ist Teil des Immunsystems und wie ein Netzwerk über den gesamten Körper verteilt. Es besteht aus den lymphatischen Organen und dem Lymphgefäßsystem. Das Lymphsystem steht über die Lymphkapillaren in ständigem Stoffaustausch mit dem Blutkreislauf und den Körperzellen. Es nimmt Abfallprodukte und Krankheitserreger daraus auf und verteilt Immunzellen im Körper. Aufgenommene Stoffe werden mit der Lymphflüssigkeit über das dichte Netzt der Lymphgefäße in Lymphknoten transportiert und dort herausgefiltert. In den Lymphknoten befinden sich Lymphozyten und Zellen, die Krankheitserreger erkennen und markieren können. Diese bekämpfen die Fremdstoffe, werden aber auch daran trainiert. Die Lymphflüssigkeit wird in größere Lymphgefäße, wie dem Brustlymphgang, und schließlich in die Körpervene geleitet.

Das Lymphsystem erfüllt also folgende Aufgaben:

2 Transport von Flüssigkeit, Krankheitserregern und Abfallstoffen.

2 Transport von Antigenen und Immunzellen.

2 Filterung und Erkennung von Krankheitserregern.

2 Bildung, Aktivierung und Vermehrung von Immunzellen.

2 Verteilung und Überwachung im gesamten Körper.

Lymphgefäße

Brustlymphgang

Abb. 2: Das Lymphgefäßsystem

Abb. 3: Lymphkapillare und Blutgefäße im Körpergewebe Lymphkapillare

Gewebszwischenraum

Abb. 1: 1. Verteidigungslinie des Körpers

Kapsel

DER MENSCH GESUND BLEIBEN

Organe des Lymphsystems

Mark

Blutgefäße

zuführendes Lymphgefäß

Rinde

Follikel

wegführendes Lymphgefäß

Abb. 5: Lymphknoten

Fresszelle, die: weiße Blutkörperchen, die Erreger sofort vertilgen können

Abb. 6: Fresszelle

Primär – Sekundär!

Primäre lymphatische Organe bilden und programmieren neue Leukozyten. Sekundäre filtern Schadstoffe und vermehren vorhandene Leukozyten.

Abb. 7: Entzündung der Lymphgefäße.

Mehrere Organe unseres Körpers bilden gemeinsam mit dem Lymphgefäßsystem das Lymphsystem. Man unterscheidet sie in Primäre und Sekundäre (siehe Infobox).

Gaumenmandeln (sekundär)

Sie sind Teil des Lymphsystems. Bei starkem Kontakt mit Krankheitserregern bilden sich dort viele weiße Blutkörperchen, wodurch die Mandeln anschwellen können.

Lymphknoten (sekundär)

Sie arbeiten wie eine Filterstation für die Lymphe, denn sie bauen Krankheitserreger, Zellbruchstücke und erkrankte Zellen ab. Im Falle einer Infektion produzieren sie besonders viele weiße Blutkörperchen und schwellen an.

Thymusdrüse (primär)

Sie spielt vor allem beim Aufbau des Immunsystems eine wichtige Rolle. In ihr werden die weißen Blutkörperchen so programmiert, dass sie körpereigene Zellen nicht angreifen. Nach der Pubertät hat sie keine Bedeutung mehr, weil andere Organe die weißen Blutkörperchen produzieren.

Wenn du das nächste Mal krank bist, versuche deine geschwollenen Lymphdrüsen zu ertasten!

† †

Erstelle eine Argumentationskette, die begründet, weshalb bei Menschen ohne Milz das Immunsystem geschwächt ist!

Milz (sekundär)

Sie wirkt wie ein großer Lymphknoten und ist das größte Organ des Lymphsystems. In ihr werden weiße Blutkörperchen gebildet. Sie speichert Blutplättchen sowie Fresszellen und baut alte Blutkörperchen ab. In ihr lagern sich außerdem Stoffwechselprodukte ab, die nicht ausgeschieden werden können. Ein Leben ohne Milz ist grundsätzlich möglich, weil andere Organe ihre Funktion übernehmen. Menschen ohne Milz haben allerdings ein geschwächtes Immunsystem.

Darm und Wurmfortsatz (sekundär)

Die Darmschleimhaut ist ständig Krankheitserregern wie Bakterien, Pilzen oder Viren ausgesetzt. Daher befinden sich etwa 80 % aller Abwehrzellen im Darm.

rotes Knochenmark (primär)

Im Knochenmark werden ständig weiße Blutkörperchen gebildet.

Abb. 4: Organe des Immunsystems

Erkrankungen des Lymphsystems

Wie alle anderen Gewebe kann es auch bei Teilen des Lymphsystems zu Entzündungen kommen. Ein an der Hautoberfläche sichtbarer roter Strich, der häufig von einer verletzten Stelle ausgeht, deutet auf ein entzündetes Lymphgefäß hin. Früher glaubte man, ein roter Strich auf der Hautoberfläche wäre ein Zeichen für eine Blutvergiftung.

Erkrankungen des Lymphsystems führen meist dazu, dass die Lymphe nicht mehr abfließen kann und sich staut. Daher kann man solche Erkrankungen an einem Anschwellen der Extremitäten oder auch am Bauch erkennen.

Funktionsweise des Immunsystems

Wir sind ständig Krankheitserregern ausgesetzt, die auf verschiedenen Wegen in den Körper eindringen können. Die Abwehrmechanismen des Körpers unterscheidet man in die angeborene (unspezifische) und erworbene (spezifische) Immunabwehr.

Unspezifische (angeborene) Immunabwehr

Zu ihr zählt die erste Verteidigungslinie der äußeren Schutzmechanismen (Abb.1, oder die Magensäure) Dadurch werden die meisten Krankheitserreger abgehalten. Überwinden sie diese Hindernisse, reagiert der Körper im Inneren als zweite Verteidigungslinie mit einer Immunantwort. Die unspezifische Immunantwort ist durch die Erbinformation lebenslang festgelegt und kann nicht angepasst werden. An ihr sind viele verschiedene Zelltypen und Proteine beteiligt.

Sie unterscheiden zwischen eigenen und fremden Zellen. Sie erkennen Viren oder Bakterien als Fremdkörper und vernichten sie.

Fresszellen haben bei der Immunabwehr eine besondere Bedeutung. Sie nehmen Krankheitserreger in sich auf und zersetzen sie. In den Schleimhäuten befinden sich beispielsweise immer Fresszellen, um Eindringlinge zu vernichten. Granulozyten und Makrophagen zählen zu den Fresszellen der unspezifischen Immunabwehr.

Krankheitserreger Fresszelle

1. Krankheitserreger wird in die Zelle aufgenommen

Kapsel mit Krankheitserreger

2. Krankheitserreger wird in eine Kapsel eingeschlossen

Kapsel mit Verdauungsenzymen (Lysosom)

3. Verdauungsenzyme gelangen zum Erreger

Verdauungsreste

4. Verdauungsreste werden aus der Zelle ausgestoßen

Abb. 9: Arbeitsweise von Makrophagen. Auch Zellreste und Abfallstoffe werden so abgebaut. Gelangen Krankheitserreger in den Körper, wird eine Kettenreaktion in Gang gesetzt.

1. Schritt: Krankheitserreger gelangen durch einen der Infektionswege in den Körper. Fresszellen erkennen Antigene genannte, typische Strukturen an der Oberfläche von Viren und Bakterien und greifen die Eindringlinge an. Natürliche Killerzellen (NK Zellen) erkennen und töten virusinfizierte Körperzellen und Krebszellen.

2. Schritt: Makrophagen präsentieren Teile der Antigene verdauter Erreger an ihrer Oberfläche. Sie geben Botenstoffe ab, wodurch Entzündungsreaktionen ausgelöst und andere Immunzellen angelockt werden. Dendritische Zellen fressen ebenfalls Erreger, präsentieren Antigenfragmente und wandern in nahe Lymphknoten.

3. Schritt: Verschiedene Proteine erkennen Erreger, markieren diese, locken Immunzellen an und schwächen die Erreger. Sie sind auch an der Entzündungsreaktion beteiligt.

4. Schritt: Die präsentierten Antigene aktivieren Immunzellen der spezifischen Immunabwehr. Diese ist bereits auf den Erreger spezialisiert oder lernt ihn neu kennen. Die unspezifische Immunabwehr reagiert recht schnell innerhalb von Stunden. Etwa 90 % der Infektionen können durch sie abgewehrt werden. Der Rest braucht eine spezialisiertere Form der Abwehr.

Abb. 8: Infektionswege in den Körper

Kettenreaktion, die: Aufeinanderfolge von Vorgängen, von denen jeder den nächsten auslöst

Findet in Teams Infektionskrankheiten, die über die beschriebenen Wege in den Körper gelangen! Beschreibt die Wege und Möglichkeiten eine Infektion zu verhindern oder zu erschweren! Was denkst du? Gibt es einen Zusammenhang zwischen der unspezifischen Immunabwehr von Eltern und deren Kindern? Begründe deine Antwort! Vermute, weshalb die Stellen von Pflastern und Verbänden, die auf Wunden aufliegen, vor dem Anlegen nicht berührt werden sollten! Überlege dir ein Experiment um deine Hypothese zu überprüfen! Tipp: Lies S.156 und S.157 im Bio Buch der 2. Klasse. Wie sollten offene Wunden versorgt werden? Recherchiere dazu online! Ladet den Schularzt/die Schulärztin in eure Klasse ein, um euch zu informieren!

DER MENSCH GESUND BLEIBEN

Spezifische (erworbene, adaptive) Immunabwehr

Entgehen Krankheitserreger der unspezifischen Abwehr, bekämpft der Körper sie mit der spezifischen Immunabwehr. Dies tritt zumeist bei diesen 3 Infektionsarten auf:

Übertragungsart

Tröpfcheninfektion

Schmier- und Kontaktinfektion

Körperflüssigkeiten

Überlegt euch in Teams zu jeder der drei Übertragungsarten Situationen, in denen sie eine Rolle spielen! Erarbeitet Handlungsanweisungen um das Infektionsrisiko zu verringern!

Recherchiert zu zweit im Internet zu Antikörpern! Findet drei neue Informationen, die euch verständlich und wichtig erscheinen! Verfasst dazu einen kurzen Text! Notiert auch welche Quellen ihr genutzt habt und warum ihr euch für diese entschieden habt!

Krankheitserreger werde über die Luft verbreitet (Sprechen, Niesen) und meist über die Schleimhäute des Nasen- und Mundbereiches aufgenommen.

Die Übertragung erfolgt durch Berührung eines infizieren Objekts oder Lebewesens.

Beim Austausch von Körperflüssigkeiten können

Krankheiten übertragen werden (z. B. beim Küssen oder Geschlechtsverkehr).

Beispiel

beim Sprechen, Niesen oder Husten

Magen-Darm-Infektionen aufgrund mangelnder Hygiene auf Toiletten

beim Küssen oder beim Geschlechtsverkehr

Die spezifische Immunabwehr ist in der Lage Krankheitserreger gezielt zu erkennen und zu bekämpfen. Dazu muss sie einem Erreger erst begegnet sein. Sie lernt im Laufe des Lebens durch Infektionen dazu und passt sich an. Sie ist nicht im Erbgut festgelegt. Schaffen Fresszellen es nicht, Krankheitserreger unschädlich zu machen, regen sie mit Signalstoffen einen weiteren Typen der weißen Blutkörperchen an, die T-Helferzellen. T-Zellen entstehen in der Thymusdrüse. Sie reagieren nun auf zweifache Weise:

1. SCHRITT: Sie aktivieren B-Zellen. Diese erkennen Antigene an Erregern, brauchen aber die Aktivierung der T-Helferzellen. Sie entwickeln sich zu Plasmazellen, die Antikörper für das Antigen bilden können. Antikörper binden an den spezifischen Antigenen auf dem Krankheitserreger, neutralisieren ihn oder markieren ihn für andere Immunzellen, die ihn unschädlich machen.

2. SCHRITT: Sie informieren auch die T-Killerzellen . Diese Zellen können bereits vom Erreger befallene Zellen aufspüren und abtöten. Während dieser beiden Prozesse speichern manche der B-Zellen und T-Zellen die Information der Eigenschaften der Krankheitserreger (die Form seines Antigens). Diese Gedächtniszellen können im Falle einer späteren Infektion mit dem selben Erreger sofort aktiv werden und die Krankheit abwehren.

KRANKHEITSERREGER A KRANKHEITSERREGER B

ANTIKÖRPER A ANTIKÖRPER B

ANTIGEN A ANTIGEN B

Abb. 12: Antikörper passen nur zu einem Antigen

Abb. 13: Schloss und Schlüssel sind Sinnbilder für Krankheitserrerger und Antikörper.

Abb. 11: Reaktion des Immunsystems auf einen Krankheitserreger. Sie dauert Tage.

Der Körper bildet also Antikörper, die genau wie ein Schlüssel zum Schloss der Antigene auf einem bestimmten Krankheitserreger passen. Der Erreger wird so für den Körper ungefährlich, man ist gegen diesen Krankheitserreger immun.

Blutgruppen und Rhesusfaktor

Auch auf der Außenhaut der roten Blutzellen (Erythrozyten) von Wirbeltieren gibt es Antigene, auf die das Immunsystem reagiert. Sie treten beim Menschen in zwei Formen auf: Antigen A und Antigen B. Manche Menschen besitzen nur A, manche nur B, manche beide und manche gar keine Antigene. Entsprechend lässt sich das Blut in 4 Blutgruppen unterteilen: A, B, AB und 0 (Null). Gegen Antigene, die nicht der eigenen Blutgruppe entsprechen, bildet das Immunsystem im ersten Lebensjahr Antikörper.

Blutgruppe A Blutgruppe B Blutgruppe AB Blutgruppe 0

rote Blutkörperchen: Antigen A im Blutplasma: Antikörper gegen B

rote Blutkörperchen: Antigen B im Blutplasma: Antikörper gegen A

rote Blutkörperchen: Antigen A u. B im Blutplasma: keine Antiköper

rote Blutkörperchen: keine Antigene im Blutplasma: Antikörper gegen A und B

Abb. 14: Blutgruppen des Menschen - bei welchen Mischungen ergibt sich eine Immunreaktion? Beim Blutspenden wird ein Teil des Blutes aus dem Körper eines Menschen entnommen. Bei einer Bluttransfusion wird dieses Blut auf einen anderen Menschen übertragen. Stimmen die Blutgruppen nicht überein, reagieren die Antikörper der einen Blutgruppe mit den Antigenen der anderen. Dadurch bilden sich Klumpen, die feine Blutgefäße verstopfen und so lebensgefährlich sein können.

Auf den roten Blutzellen befindet sich noch ein weiteres Eiweiß, der Rhesusfaktor (Rh). Ca. 85 % der Menschen besitzen dieses Eiweiß und haben deswegen Rhesuspositives Blut (Rh+). Fehlt es, spricht man von Rhesus-negativem Blut (Rh-). Bei der Vermischung von Rh+ und Rh- Blut kann es ebenfalls zu Blutverklumpungen kommen. Das kann zu Problemen in der Schwangerschaft führen, wenn eine Rh- Mutter, die z. B. nach einer vorangegangenen Schwangerschaft mit einem Rh+ Kind Rhesus-Antigene besitzt, ein weiteres Rh+ Kind bekommt. Durch moderne medizinische Methoden können solche Probleme jedoch weitgehend vermieden werden. Die Blutgruppe wird über eine Blutuntersuchung festgestellt. Um Probleme zu vermeiden, werden bei Transfusionen möglichst nur die benötigten Blutbestandteile verabreicht (rote Blutzellen, Blutplättchen, Blutplasma, ...).

17: Weltweite Häufigkeit der Blutgruppen

Einmal geerbt bleibt! Die Blutgruppenzugehörigkeit und der Rhesusfaktor bleiben während des ganzen Lebens unverändert. Wie andere Körpermerkmale werden sie von den Eltern an die Nachkommen vererbt. Von jedem Elternteil stammt ein Antigen-Merkmal. A und B sind dominant, 0 rezessiv.

Klumpen: unförmiges Stück; hier, im Blut bilden sich Pfropfen

Abb. 15: Verklumpung der Blutkörperchen mit AntigenA und Anti-A-Antikörpern

Argumentiere, weshalb es im Falle eines Unfalls vorteilhaft sein kann, wenn verletzte Personen Informationen über ihre Blutgruppe bei sich tragen!

Scanne den QR-Code und sieh dir das Video zur Blutverklumpung an!

Zeige es einem Bekannten oder Familienmitglied und erkläre die Vorgänge!

Abb. 16: Passende Spendergruppen und Empfänger

Abb. 18: a) Verklumpte und b) nicht verklumpte Blutproben auf Glas

Was ist Was? Kennst du noch diese wichtigen Begriffe des Lymphsystems? Verbinde den Begriff mit der Definition, indem du mit dem Lineal Linien ziehst! Da eine Definition fehlt, ergänze diese!

Lymphgefäße

Lymphkapillaren

Lymphe

Brustlymphgang

Körpervene

Flüssigkeit mit gelösten Stoffwechsel-Restprodukten

feine Haargefäße des Lymphsystems

Transportsystem der Lymphflüssigkeit

Gefäß, in das die großen Lymphbahnen münden

Spezifisch, unspezifisch? Besprich mit einem Klassenkameraden, einer Klassenkameradin, was es mit der unspezifischen und spezifischen Immunabwehr auf sich hat! Was sind Gemeinsamkeiten und Unterschiede? In welchen Zeiträumen wirken sie? Weshalb sind zwei verschiedene System vorhanden? Gestaltet gemeinsam ein Informationsblatt! Tipp: Nutzt ein geeignetes Computerprogramm dazu und baut Bilder ein!

Bausteine des Immunsystems! Betrachte die gegebenen Bausteine des Immunsystems! Schreibe zu jedem von ihnen ein paar Zeilen in dein Heft, die erklären wie sie zur Funktionsweise des Immunsystems beitragen!

Makrophagen Schleimhäute Gedächtniszellen Plasmazellen

Schlüssel Schloss Prinzip! Gestalte eine Abbildung, die das Schlüssel-Schloss Prinzip bei Krankheitserregern (Antigenen) und Immunsystem (Antikörpern) anschaulich darstellt! Du kannst zeichnen oder ein geeignetes Computerprogramm verwenden. Füge Beschriftungen hinzu! Achte darauf, dass deine Abbildung auch für jemanden verständlich ist, der noch nicht über das Immunsystem Bescheid weiß! Formuliere einen kurzen Erklärungstext zu deiner Abbildung! Teste mit Menschen in deinem Umfeld, ob dein Werk das Schlüssel-Schloss Prinzip verständlich rüberbringt und ergänze nötigenfalls durch mündliche Erklärungen!

Blutransfusion! Stelle dir vor du bist Arzt oder Ärztin in einem Krankenhaus und möchtest einer Patientin mit Blutgruppe A Blut transferieren. Ein unerfahrener Praktikant bringt dir Blut der Blutgruppe B. Wie reagierst du? Wie würdest du den Praktikanten über die Zusammenhnge aufklären, damit er in Zukunft alleine sichere Bluttransfusionen durchführen kann und auch über die Hintergründe dazu Bescheid weiß?

2. INFEKTIONSKRANKHEITEN

Der Mensch ist ständig Krankheitserregern ausgesetzt. Du hast in der 2. Klasse schon Bakterien, Viren, tierische Einzeller, Pilze und Prionen kennengelernt. Ist das Immunsystem geschwächt, vermehren sich die Erreger und lösen eine Krankheit aus. Infektionskrankheiten zeigen einen typischen zeitlichen Verlauf. Dauer und Intensität der einzelnen Phasen hängen von der Krankheit und dem Immunsystem sowie der körperlichen Verfassung der erkrankten Person ab.

1. Inkubationszeit

Dauer: Stunden bis Wochen – abhängig von der Krankheitserregerart.

Was passiert im Körper? Nach dem Eindringen des Erregers (z.B. Bakterien oder Viren) beginnt dieser sich im Körper zu vermehren. Noch sind keine Symptome spürbar.

Reaktion des Immunsystems: Erste Erkennung des Erregers durch angeborene Immunzellen (unspezifische Immunabwehr). Der Körper beginnt, Abwehrprozesse vorzubereiten, etwa die Bildung von Botenstoffen.

2. Vorläuferstadium (Prodromalphase)

Dauer: Meist ein bis wenige Tage.

Was passiert im Körper? Erste, allgemeine Symptome wie Müdigkeit, Frösteln, leichtes Fieber oder Kopfschmerzen treten auf.

Reaktion des Immunsystems: Die angeborene Immunabwehr ist aktiv. Fresszellen eliminieren Erreger, Entzündungsreaktionen beginnen. Spezifische T- und B-Zellen werden aktiviert.

3. Hauptphase der Erkrankung (Akute Krankheitsphase)

Dauer: Tage bis Wochen – je nach Krankheit.

Was passiert im Körper? Die für die Krankheit typischen Symptome sind am stärksten ausgeprägt. Beschwerden wie Husten, Fieber, Durchfall, Ausschlag etc. treten auf.

Reaktion des Immunsystems: Die spezifische Immunabwehr ist auf dem Höhepunkt. B-Zellen produzieren gezielt Antikörper gegen den Erreger. T-Zellen zerstören infizierte Zellen. Entzündungsreaktionen sind deutlich spürbar (z. B. Schwellung, Rötung, Schmerzen).

4. Abklingphase (Genesung/Rekonvaleszenz)

Dauer: Einige Tage bis Wochen.

Was passiert im Körper? Symptome nehmen ab, das Allgemeinbefinden verbessert sich. Der Erreger wird nach und nach eliminiert.

Reaktion des Immunsystems: Immunsystem „räumt auf“. beschädigte Zellen werden entfernt, Entzündungen klingen ab. Die Bildung neuer Immunzellen wird reduziert.

5. Immunitätsphase (Langzeitimmunität oder Rückfall)

Dauer: Wochen bis lebenslang – abhängig vom Erreger.

Was passiert im Körper? Der Erreger ist besiegt. In manchen Fällen bleiben jedoch Spuren (z. B. Viren in Zellen verborgen).

Reaktion des Immunsystems: Bildung von Gedächtniszellen (T- und B-Zellen), die bei erneutem Kontakt mit dem Erreger schneller und gezielter reagieren. Bei bestimmten Krankheiten kann ein Rückfall auftreten, etwa bei Tuberkulose oder Herpes.

Sonderfall chronische Infektion: In einigen Fällen wird der Erreger nicht vollständig eliminiert. Die Infektion bleibt dauerhaft bestehen, etwa bei HIV oder Hepatitis B. Das Immunsystem reagiert durchgehend, oft mit schädlichen Folgen für den Körper.

Abb. 1: Mikroorganismen können Krankheiten auslösen

Wiederhole die Kapitel zu den Mikroorganismen als Krankheitserreger aus der zweiten Klasse!

Schwaches

Immunssytem!

Verschiedene Einflussfaktoren können das Immunsystem schwächen. Einige hast du bereits kennen gelernt.

Dauerhafter Stress, Stresshormone unterdrücken die Immunantwort.

Zu wenig Schlaf verringert die Produktion von Abwehrzellen.

Ungesunde Ernährung beeinträchtigt die Funktion von Immunzellen

Suchtmittel und Schadstoffe beeinträchtigen die Immunzellen.

Bewegungsmangel kann zu Immunschwäche führen. Chronische Krankheiten schwächen die Immunabwehr.

„Gesundheit ist ein kostbares Gut. Dies merkt man erst, wenn man sie nicht mehr hat.“ Diskutiert diesen Spruch in Gruppen! Welche Erfahrungen habt ihr damit bereits gemacht? Welche Maßnahmen würdet ihr empfehlen um möglichst gesund zu bleiben? Bezieht euer Wissen aus der 2. und 3. Klasse mit ein!

Wähle drei Viruserkrankung aus dem Bio 2 Buch oder suche im Internet nach viral verursachten Erkrankungen! Wie erfolgt die Infektion? Wie ist der Krankheitsverlauf? Wie kannst du dich vor einer Infektion schützen? Beurteile die Qualität deiner Quellen!

Was sind mRNA Impfungen?

Bei mRNA (Messenger RibonNucleidAcid – Boten Ribonukleinsäure) Impfungen wird ein harmloses Stück Erbgut eines Virus in den Körper gespritzt. In den Körperzellen wird daraus ein Eiweiß gebaut, das auch der Virus trägt. Es ist harmlos, wird aber vom Körper als fremd erkannt. Er bildet entsprechende Antikörper und aktiviert die Gedächtniszellen. Bei einer echten Infektion mit dem Virus erkennt das spezifische Immunsystem das Eiweiß und reagiert schnell und gezielt.

Vermehrungsweise von Viren

Du hast bereits gelernt, dass Viren keine echten Lebewesen sind und lebende Zellen als Wirtszellen brauchen, um sich zu vermehren. Dazu schleusen sie ihre Erbsubstanz in die Wirtszelle ein und bringen diese dazu, neue Viren zu produzieren. Den genaueren Vorgang lernst du nun kennen.

Virus dringt in eine Zelle ein.

Aus der Eiweißhülle tritt die Erbsubstanz des Virus aus und gelangt in den Zellkern der Wirtszelle. Diese stellt sich nun völlig auf das Virus ein, das den Stoffwechsel der Wirtszelle übernimmt.

Innerhalb der Zelle befindet sich das Virus zunächst in einer Vakuole.

Die Eiweißhülle öffnet sich und das Virus tritt aus.

D D

Die Wirtszelle produziert nun Eiweißstoffe für die Hülle des Virus.

Die Wirtszelle vervielfältigt die Erbsubstanz des Virus und fügt die einzelnen Bestandteile zu einem vollständigen Virus zusammen.

Abb.3: Recherchiere die Größe von drei der hier abgebildeten Viren und typischen Köperzellen! Zeichen eine maßstabsgetreue Skizze die die Größen gegenüberstellt!

Auf diese Weise entstehen in der Wirtszelle viele identische Viren. Virus D D D

Die Hülle der Wirtszelle wird dabei zerstört und bricht auf. Die neuen Viren verlassen die Zelle. Diese befallen nun weitere Zellen oder verlassen den Körper. Sie können dann bei anderen Menschen zu einer Infektion führen.

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Abb. 4: Vermehrungsweise von Viren. Erinnere dich an das Kapitel Genetik und Vererbung!

Du hast in Kapitel 2 die DNA als Träger der Erbinformation kennen gelernt. Das ist auch bei vielen Viren so. In manchen Viren wird das Erbgut nicht in Form von DNA, sondern in Form von RNA gespeichert. Viren werden entsprechend in DNA- oder RNA-Viren eingeteilt. RNA ist weniger stabil als DNA, was dazu führt, dass sich RNA-Viren durch Mutationen schneller verändern können. Für die Bekämpfung von Krankheitserregern durch das Immunsystem und die Medizin ist das eine Herausforderung, da sich die Viren schneller anpassen und Medikamente wirkungslos werden können.

Abb. 3: Verschiedene Viren

Abb. 2: COVID 2019 Virus

Allergien

Allergien sind übersteigerte Abwehrreaktionen des erworbenen Immunsystems auf harmlose Stoffe wie Pollen, Lebensmittel oder Tierprodukte. Diese Stoffe nennt man Allergene. Sie befinden sich in der Atemluft, in der Nahrung oder auf Gegenständen. Gelangen Allergene in den Körper, werden in Plasmazellen Antikörper gebildet. Diese Antikörper heften sich an die Oberfläche einiger Typen von weißen Blutkörperchen, die Histamine herstellen. Kommt der Körper erneut in Kontakt mit demselben Allergen, werden diese Histamine abgegeben. Histamine rufen Symptome wie Schnupfen, Schwellungen oder eine Bindehautentzündung hervor

In extremen Fällen kann es zu einem allergischen Schock kommen. Eine starke Weitung der Blutgefäße lässt den Blutdruck schnell abfallen. Lebenswichtige Organe werden nicht mehr ausreichend mit Blut versorgt. Schlimmstenfalls führt das zum Tod.

Abb. 5: Histaminabgabe. Hat der Körper einmal Antikörper zu einem Allergen gebildet reagiert das Immunsystem darauf.

Heuschnupfen, Neurodermitis, allergisches Asthma, Nahrungsmittelallergien, Nesselausschlag, Haustierallergien und die Hausstaubmilbenallergie sind häufige Allergien Etwa 28 % der Erwachsenen und 23 % der Kinder sind betroffen. Die Neigung zu einer Allergie kann genetisch vererbt werden. Forschungen lassen vermuten, dass Umwelteinflüsse und die moderne Lebensweise ebenso eine wichtige Rolle zu spielen.

Heuschnupfen

Heuschnupfen ist eine allergische Reaktion auf Pollen, also Blütenstaub von Pflanzen. Betroffene Menschen reagieren besonders im Frühling und Sommer auf bestimmte Pflanzenarten wie Gräser, Birken oder Hasel. Typische Beschwerden sind eine laufende Nase, Niesen, juckende Augen oder Atemprobleme.

Lebensmittelallergie

Abb. 7: Hautausschläge sind häufige allergische Reaktionen

Bei einer Lebensmittelallergie reagiert das Immunsystem auf Stoffe in Nahrungsmitteln, zum Beispiel auf Eiweiß in Nüssen, Milch oder Fisch. Schon kleine Mengen können Beschwerden auslösen. Symptome sind Hautausschlag, Magenprobleme bis hin zu Atemnot. In schweren Fällen kann es zu einem allergischen Schock kommen. Betroffene müssen genau auf ihre Ernährung achten und die Inhaltsstoffe von Lebensmitteln prüfen. Besonders bei Kindern treten solche Allergien häufig auf. Manche verschwinden mit der Zeit, andere bleiben ein Leben lang. Obwohl Sauberkeit wichtig ist, kann übertriebene Sauberkeit Allergien bei Kindern begünstigen. Der Kontakt mit Fremdstoffen und Krankheitserregern ist notwendig, damit Kinder ein funktionierendes Immunsystem aufbauen können.

Kennst du jemanden, der an einer Allergie leidet? Welche ist es? Lasse dir von den Auswirkungen und dem Umgang damit erzählen!

Hilfe bei allergischen Reaktionen!

Kommt es zu einer allergischen Reaktion gibt es Möglichkeiten diese zu bekämpfen.

• Antihistaminika blockieren die Histamine und lindern so die allergische Reaktion.

• Kortisonhaltige Medikamente wirken entzündungshemmend.

• Adrenalin-Autoinjektoren sind für den Notfall eines allergischen Schocks gedacht. Sie spritzen Adrenalin in den Körper. Dieses weitet die Atemwege, verengt die Blutgefäße und beruhigt das Immunsystem.

6: Birkenpollen

Abb. 8: Allergische Reaktion – Bindehautentzündung

Recherchiere, wodurch Hausstaubmilben allergische Reaktionen hervorrufen!

Erstellt in Teams Strategien, um allergische Reaktionen auf Haustierhaare und Hausstaubmilben zu verhindern?

Abb.

Abb. 9: Allergische Reaktion – Schwellung

Sieg gegen eine Krankheit! Die Pocken waren eine durch das Variola-Virus verursachte Krankheit. Sie endete oft tödlich. Noch im 20. Jh. starben Millionen Menschen daran. 1796 entwickelte der englische Arzt Edward Jenner die erste Impfung gegen Pocken. Im Laufe des 20. Jhd. wurden immer mehr Menschen weltweit gegen Pocken geimpft. Durch den gezielten Impfeinsatz gelang es die Krankheit Schritt für Schritt einzudämmen. 1980 wurden die Pocken offiziell für ausgerottet erklärt. Das Virus kommt in der Natur nicht mehr vor. Die Pocken wurden damit dank einer Impfung vollständig besiegt.

Informiere dich zur FSME Impfung! Welches Tier ist der Überträger?

Weshalb ist sie wichtig?

Leider ist sie keine der kostenlosen Impfungen für Kinder.

Frage eine KI was virale Vektoren sind und was sie mit Impfungen zu tun haben! Vergleiche die Informationen mit den Ergebnissen einer klassischen Internetsuche! Wie gut schätzt du die Antwort der KI damit ein? Finde heraus was welchen Nachteil virale Vektoren im Vergleich zu DNA- und RNA-Impfstoffen haben!

Abb. 12: Rötung um die Einstichstelle einer Impfung

Beachte: Impfnebenwirkungen sind viel weniger häufig und schwer als die Auswirkungen der eigentlichen Krankheit.

Impfungen

Impfungen sind ein wichtiger Teil der modernen Medizin. Dank ihnen kommen viele ernsthafte Infektionen wie Masern, Mumps, Tetanus, FSME oder Kinderlähmung, die früher viele Menschen krank gemacht oder getötet haben, heute viel seltener vor. Dieser Erfolg hat allerdings den Nachteil, dass diese Krankheiten im Bewusstsein vieler Menschen keine Rolle mehr spielen. Sie schätzen Impfungen daher weniger wichtig ein.

Wirkung ...

Abb. 10: Impfungen sind ein wichtiger Teil einer verantwortungsbewussten Gesundheitsvorsorge.

Impfungen können auf zwei Arten gegen Krankheitserreger immunisieren. Die aktive Immunisierung funktioniert wie ein Training für unser Immunsystem. Der Körper bekommt eine abgeschwächte (Lebendimpstoff) aber noch vermehrungsfähige oder abgetötete (Totimpfstoff) Form des Krankheitserregers verabreicht. Die verabreichten Erreger machen uns nicht krank aber der Körper erkennt sie als „Eindringlinge“ und das spezifische Immunsystem bildet Antikörper dagegen. Wenn wir später mit dem echten Erreger in Kontakt kommen, ist unser Immunsystem vorbereitet und kann die Krankheit schnell bekämpfen. Auch die Impfung mit einzelnen Bestandteilen von Krankheitserregern (Antigenen, ebenfalls Totimpfstoff) ist möglich. Eine weitere Möglichkeit sind DNA- oder RNAImpfstoffe. Dabei wird das zum Antigen gehörende Stück Erbinformation eines Erregers verabreicht. In den Körperzellen, wird daraus das Antigen (ein Protein) hergestellt. Trifft dieses auf Immunzellen, wird die spezifische Immunabwehr aktiviert. Der Impfschutz aktiver Immunisierung hält über mehrere Jahre bis ein Leben lang

Abb. 11: Wirkweise einer genetischen Impfung. Denke an das Kapitel Genetik! Die Information in der Gensequenz des Antigens enthält die Vorlage, aus der Ribosomen das Antigen herstellen.

Bei passiver Immunisierung werden fertige Antikörper von bereits immunisierten Menschen oder Tieren gespritzt. Eine passive Impfung wird meist dann verabreicht, wenn sich der Körper schon infiziert hat und für eine aktive Immunisierung nicht mehr genügend Zeit bleibt. Die gespritzten Antikörper wirken sofort, aber das eigene Immunsystem ist nicht an der Immunisierung beteiligt und lernt nicht selbst Antikörper zu bilden. Die gespritzten Antikörper werden mit der Zeit vom Körper abgebaut. Der Impfschutz hält nur wenige Wochen oder Monate an.

... und Nebenwirkung

Nach einer Impfung kann der Körper leichte Reaktionen zeigen. Das ist normal und ein Zeichen dafür, dass das Immunsystem aktiv ist. Typisch sind eine gerötete oder geschwollene Einstichstelle, leichtes Fieber, Müdigkeit oder Kopfschmerzen. Diese Reaktionen verschwinden in der Regel in ein bis zwei Tage wieder. Selten kann es zu stärkeren Nebenwirkungen wie allergischen Reaktionen oder Kreislaufproblemen kommen. Schwere Komplikationen sind extrem selten. Sie werden von Ärzten und Behörden genau überwacht und dokumentiert. Deshalb werden Impfstoffe in Europa sehr gründlich getestet, bevor sie zugelassen werden.

Mehr als persönlicher Schutz

Impfungen schützen nicht nur die geimpfte Person, sondern auch andere, vor allem Menschen, die sich aus gesundheitlichen Gründen nicht impfen lassen können. Das nennt man Herdenimmunität. Wenn genügend Menschen geimpft sind, kann sich ein Krankheitserreger nicht mehr gut verbreiten. So wird die gesamte Gesellschaft geschützt. In vielen Ländern gibt es deshalb Impfpläne mit Empfehlungen, um einen ausreichenden Schutz der Menschen vor Krankheiten zu ermöglichen.

Der Impfplan Österreich wird jedes Jahr nach den aktuellsten wissenschaftlichen Erkenntnissen neu erarbeitet und herausgegeben. Er informiert darüber, welche Impfungen für welche Personen in welchem Zeitraum ratsam sind. Einige Impfungen benötigen mehrere Einzelimpfungen und Auffrischungsimpfungen, um einen langfristigen Schutz zu gewährleisten. Dies wird einem Impfschema festgehalten. In Österreich sind wichtige Impfungen für Kinder gratis.

Empfohlener Abstand

Einzelimpfung

Altersgenzen

Empfohlener Zeitraum

Empfohlene Zusatzimpfung wiederholte Auffrischung

Lebensjahr

12: Impfschema für Diphtherie aus dem österreichischen Impfplan 2025/2026

Empfohlene Impfungen! Einige im österreichischen Impfplan empfohlene Impfungen sind:

• COVID-19, saisonale Auffrischung, kostenfrei

• Diphterie, Teilimpfungen, Auffrischung

• FSME, Teilimpfungen, Auffrischung

• Influenza, für Riskiopersonen, saisonale Auffrischung, kostenfrei

• Masern, Mumps, Röteln, Teilimpfungen, kostenfrei

• Tetanus, Teilimpfungen, Auffrischung

Abb. 12: Im Impfpass werden alle deine Impfungen notiert.

Sieh in deinen Impfpass! Wogegen bist du geimpft? Suche online nach „empfohlene Impfungen Österreich“ und vergleiche!

Abb. 13: Viele der im österreichischen Impfplan empfohlenen Impfungen sind für Kinder kostenlos

Resistenzen von Krankheitserregern

Krankheitserreger können sich durch Mutationen und andere Veränderungen ihres Erbguts an ihre Umwelt anpassen. Wirkstoffe und Immunantworten gegen die Erreger basieren oft auf einzelnen Merkmalen, wie den Eigenschaften eines Proteins (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Bereits kleine Änderungen des Merkmals (Mikroevolution) können Krankheitserreger unempfindliche gegen Wirkstoffe und Immunantworten machen. Man spricht dann von Resistenzen.

Resistenzen gegenüber Medikamenten sind problematisch, da Krankheitserreger so nicht mehr bekämpft werden können. Besonders die Resistenz von Bakterien gegenüber Antibiotika ist besorgniserregend. Treffen Bakterien häufig oder in zu niedriger Dosis auf Antibiotika, überleben jene mit zufälligen Mutationen, die sie unempfindlich machen. Diese überlebenden Bakterien vermehren sich, und ihre Resistenzgene werden an Nachkommen weitergegeben. Mit der Zeit können multiresistente Keime entstehen, gegen die kaum noch Medikamente helfen.

Unbedachter und übermäßiger Einsatz von Antibiotika, auch in der Tierhaltung und Landwirtschaft sind wesentliche Ursachen von Antibiotikaresistenzen. Nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation sterben weltweit jährlich mehr als eine Million Menschen an Infektionen mit resistenten Keimen.

Gegen Impfungen! Es gibt Menschen, die Impfungen kritisch sehen oder ablehnen. Sie befürchten Nebenwirkungen oder vertrauen der Wissenschaft nicht. Ihre Ablehnung beruht oft auf Unwissen. In sozialen Medien werden häufig falsche Informationen über Impfstoffe verbreitet. Deshalb ist es wichtig, sich bei vertrauenswürdigen Quellen wie Ärzten oder dem Robert Koch-Institut zu informieren. Impfungen retten jedes Jahr Millionen Leben – weltweit.

Sucht in Teams Inhalte zu Impfungen in den sozialen Medien! Versucht verschiedenste Meinungen zu sammeln! Vergleicht eure Funde mit online Informationen vom RobertKoch-Institut! Diskutiert eure Eindrücke!

Abb.

Verlauf von Infektionskrankheiten! Trage die 5 Phasen in die 5 Farbfelder ein! Trage jeweils die Nummern jener Begriffe in die Farbfelder ein, die beschreiben, was während der Phasen geschieht!

unspezifische Immunantwort

Immunsystem „räumt auf“

Erreger werden besiegt

starke Symptome

Eindringen des Erregers

Bildung von Gedächtniszellen

spezifische Immunantwort

Aktivierung B- und T-Zellen

keine Symptome Symptome lassen nach B- und T-Zellen sind aktiv leichte

Wie stärkst du dein Immunsystem! Eine Möglichkeit findest du schon angeführt. Die anderen darfst du selbst formulieren und in dein Heft schreiben. Tipp: Kater Eragon denkt gerade daran!

Versuche positiv zu denken und zu handeln! Seelische Probleme, Angst oder Stress wirken sich negativ auf das Immunsystem aus. Achte darauf, dass du Zeit findest, in der du Energie tanken kannst und etwas machst, was dir Freude bereitet!

Impfdebatte! Tanja und Mehmet unterhalten sich über Impfungen. Lies aufmerksam! Stelle falsche und ungenaue Aussagen richtig und begründe deine Korrekturen!

Tanja sagt „Letztens hat eine Frau im Bus total wegen Impfungen geschimpft. Sie meinte es ist totaler Unsinn sich Viren und Gene spritzen zu lassen, da kann man ja gleich auf normalem Weg krank werden“. Mehmet erwidert „Mein Onkel ist auch gegen Impfungen. Er sagt Impfungen haben noch nie was gebracht und wenn man sich einfach ansteckt ist man nachher ja sowieso geschützt. Außerdem weiß eh keiner, gegen was man sich impfen lassen soll“.

Nicole hat letztens auch gemeint lebende Viren möchte sie nicht im Körper und ohne Alternativen lässt sie Impfen gleich sein.“ fährt er fort. Tanja runzelt die Stirn „Na es gibt ja auch die neuen Genimpfungen, da wird die DNA verändert, sodass man gesund bleibt. Meine Nachbarin sagt nur, dass keiner weiß wie sicher das ist, weil es nie vorher ausprobiert wurde“. „Ich weiß nicht.“ erwidert Mehmet. „Ich hab immer nur so ne rote Stelle und ein bisschen Kopfweh nach dem Impfen. Aber vielleicht ist das nur bei mir so“.

DER MENSCH GESUND BLEIBEN

3. AUTOIMMUNERKRANKUNGEN

Bei Autoimmunerkrankungen erkennt das Immunsystem bestimmte Zellen oder Gewebe des eigenen Körpers fälschlich als „fremd“ und startet eine Abwehrreaktion dagegen. Dabei entstehen Entzündungen, Schmerzen und Funktionsstörungen. Warum das passiert, ist noch nicht vollständig geklärt. Vermutet werden genetische Veranlagung, Infektionen, hormonelle Faktoren oder Umweltfaktoren wie Rauchen. Autoimmunerkrankungen können viele verschiedene Körperteile betreffen, die Haut, Gelenke, das Nervensystem, die Schilddrüse oder sogar mehrere Organe gleichzeitig. Einige Erkrankungen verlaufen schubweise, andere dauerhaft.

Rheumatoide Arthritis – schmerzende Gelenke

Rheumatoide Arthritis (RA) betrifft vor allem die Gelenke, häufig an Händen, Knien oder Füßen. Das Immunsystem greift die Gelenkinnenhaut an. Das führt zu dauerhaften Entzündungen, Schmerzen, Schwellungen und Versteifungen. Die Krankheit verläuft in Schüben von einigen Wochen bis Monaten. Unbehandelt kann es zu Schäden an Knochen und Knorpeln bis hin zur Zerstörung des Gelenks kommen. Zur Therapie werden die Gelenksveränderungen verlangsamende Medikamente und während der Schübe entzündungshemmende Medikamente verwendet. Physiotherapie und eine vegetarische Ernährung können helfen die Beschwerden zu lindern und die Gelenkfunktion zu erhalten.

Typische Betroffene? Autoimmunerkrankungen können jeden treffen, egal ob jung oder alt. Frauen sind häufiger betroffen als Männer. Oft tritt die Krankheit in Familien gehäuft auf, was auf die genetische Veranlagung hinweist. Auch Stress, Infekte oder Umweltgifte können Auslöser sein.

Entwickle ein Modell, dass Rollen, Berufe oder Positionen in der Gesellschaft verwendet, um die Vorgänge bei Autoimmunerkrankungen darzustellen. Was sind die Grenzen deines Modells? Tausche dich mit deinem Sitznachbarn, deiner Sitznachbarin aus!

Abb. 14: Entzündete und verformte Gelenke im Spätstadium von RA

Multiple Sklerose – das Nervensystem im Visier

Multiple Sklerose (MS) ist eine Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (Gehirn und Rückenmark). Dabei greift das Immunsystem die Schutzhüllen (Myelin) der Nerven an. Als Folge werden Signale zwischen Gehirn und Körper gestört. Es kann zu Sehstörungen, Muskelschwäche, Taubheitsgefühlen und Koordinationsproblemen kommen. Die Krankheit verläuft oft in Schüben, zwischen denen sich der Körper teilweise erholt. Die Schubbehandlung erfolgt mit Kortison. Langfristig wird versucht das Fortschreiten der Krankheit mit Immuntherapie und Bewegungstherapie zu verlangsamen.

Kortison, das: chemische Variante von Cortisol. In der Leber wird Kortison zu Cortisol umgewandelt

Cortisol, das: ein Stresshormon, das im Körper Stoffwechselprozesse aktiviert. In der Medizin wird es wegen seiner dämpfenden Wirkung auf das Immunsystem eingesetzt

Abb. 16: Eingeschränkte Beweglichkeit ist häufiges Symptom bei fortgeschrittener MS

Zellkke

Abb. 13: Krankheitsverlauf der Rheumatoiden Arthritis über viele Jahre

Abb. 17: Lupus – wie ein Schmetterling geformter Ausschlag (Nachbildung)

Immunsuppressivum, das: Substanz, die die Funktionen des Immunsystems vermindern

Erinnere dich an Typ-2 Diabetes aus der letzten Klasse! Besprich mit deinem Sitznachbarn, deiner Sitznachbarin die Unterschiede zu Typ-1!

Diskutiert in Gruppen, welche Auswirkungen die beschriebenen

Erkrankungen im Schulalltag auf die Betroffenen hätten! Was könntet ihr als Mitschüler/innen tun, um ihnen das Leben leichter zu machen?

Bildet Teams! Stellt euch vor, jemand aus der Klasse hat Diabetes Typ-1! Manche glauben das sei ansteckend und handeln abwertend. Wie würdet ihr mit solchen Fehlinformationen und der Situation umgehen?

chronisch: langsam entstehend, lange anhaltend, wiederholt auftretend

Lupus erythematodes – eine Krankheit mit vielen Gesichtern

„Lupus“ ist eine systemische Autoimmunerkrankung – das heißt, sie kann mehrere Organe gleichzeitig betreffen. Das Immunsystem ist dauerhaft aktiviert und produziert Antikörper, die Zellkerne schädigen. Haut, Gelenke, Herz, Nieren und Gehirn können betroffen sein. Besonders auffällig ist ein schmetterlingsförmiger Hautausschlag im Gesicht, der bei Sonnenlicht stärker wird. Lupus verläuft oft in Schüben und ist manchmal schwer zu erkennen. Frauen sind deutlich häufiger betroffen als Männer. Immunsuppressiva, Kortison, Sonnenschutz und eine gesunde Lebensweise werden zur Therapie angewandt.

Typ-1-Diabetes

– wenn die Bauchspeicheldrüse versagt

Beim Typ-1-Diabetes zerstört das Immunsystem die Insulin produzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse. Ohne Insulin kann der Körper Zucker nicht aus dem Blut in die Zellen transportieren, der Blutzuckerspiegel steigt gefährlich an. Typ-1-Diabetes beginnt meist im Kindes- oder Jugendalter. Betroffene müssen ihr Leben lang Insulin spritzen und ihren Blutzucker regelmäßig kontrollieren. Gesunde Ernährung und Bewegung helfen dabei, die Auswirkungen der Krankheit zu lindern.

Abb. 18: Blutzuckerspiegel messen geht heute bequem per Handy App

Abb. 19: Sich Insulin zu spritzen gehört zum Alltag von Diabetikern und Diabetikerinnen

Hashimoto-Thyreoiditis – Angriff auf die Schilddrüse

Weshalb bei Frauen öfters? Frauen sind deutlich öfter von Autoimmunerkrankungen betroffen als Männer. Weshalb ist nicht eindeutig geklärt, doch die Forschung liefert Vermutungen. Frauen haben generell ein aktiveres Immunsystem. Östrogene können das Immunsystem zusätzlich anregen. Viele Autoimmunerkrankungen stehen mit Genen in Verbindung, die auf dem XChromosom liegen. Im Kapitel Genetik wirst du lernen, weshalb das für Frauen ein Nachteil ist.

Bei dieser sehr häufigen Autoimmunerkrankung ist die Schilddrüse chronisch entzündet. Die Folge ist meist eine Unterfunktion der Schilddrüse. Der Körper produziert zu wenig Schilddrüsen-hormone, was zu Müdigkeit, Gewichtsszunahme und einem Kältegefühl führen kann. Hashimoto betrifft besonders oft Frauen. Es verläuft oft jahrelang unbemerkt, bis die Symptome deutlich werden. Eine einfache Blutuntersuchung zeigt, ob Schilddrüsenhormone fehlen. Zur Therapie werden die fehlenden Hormone durch Tabletten ersetzt. Meist ist die Erkrankung gut behandelbar.

Ein Leben lang

Abb. 20: Eine gesunde Ernährung mit Iod, Selen und Vitaminen halten die Schilddrüse gesund

Autoimmunerkrankungen sind nicht heilbar, aber gut behandelbar. Das Ziel ist, die Überreaktion des Immunsystems durch Immunsuppressiva zu bremsen und Beschwerden zu lindern. Neben Medikamenten helfen gesunde Ernährung, Bewegung und Stressabbau vielen Betroffenen. Eine frühzeitige Diagnose ist wichtig, um Organschäden zu vermeiden. Mit guter medizinischer Betreuung und eigenem Engagement können viele Betroffene ein fast normales Leben führen. Nichtsdestotrotz sind Autoimmunerkrankungen häufig auch eine psychisch Belastung für die Betroffenen und ihre Angehörigen.

Informiere dich genauer! Recherchiere zu einer Autoimmunkrankheit deiner Wahl! Sammle genug Material um etwa eine A4 Seite damit füllen zu können!

2 Beschreibe die Vorgänge im Körper sowie die Symptome und den Verlauf der Krankheit!

2 Füge hinzu welche Therapiemöglichkeiten es gibt, welche Ursachen und Auslöser bekannt sind und ob bestimmte Gruppen besonders betroffen sind.

2 Falls möglich recherchiere Zahlen zur Verbreitung der Krankheit! Denke daran, dass Bilder und Grafen immer eine gute Ergänzung sind, um Information kompakt zu vermitteln!

Interview! Plane ein ausgedachtes Interview mit einer von einer Autoimmunerkrankung betroffenen Person! Überlege welche Fragen du stellen würdest, um mehr über die Krankheit und den Alltag der Person zu erfahren! Schreibe deine Fragen und den geplanten Ablauf der Interviewführung auf!

Bildet Zweierteams! Ein Teammitglied liest sich seine Ergebnisse aus Aufgabe 1 durch und versucht sich in eine betroffene Person hineinzuversetzen. Welche Einschränkungen ergeben sich im Alltag und welche seelischen Belastungen könnten auftreten? Wie gestaltet sich das Sozialleben?

Das zweite Teammitglied führt sein geplantes Interview mit Teammitglied 1 durch! Die Antworten werden notiert.

Dann tauscht die Rollen!

3

Gesellschaft und Autoimmunerkrankungen! Bildet Gruppen! Tragt eure Interviews zusammen und besprecht sie gemeinsam durch! Findet Gemeinsamkeiten und Aspekte, die immer wieder auftauchen! Versucht durch Diskussion folgende Fragen zu beantworten:

2 Was sind Belastungen, mit denen Menschen mit Autoimmunerkrankungen allgemein umgehen müssen?

2 Welche Folgen ergeben sich für den Einzelnen und die Gesellschaft durch Autoimmunerkrankungen?

2 Welche Autoimmunerkrankungen stellen besonders hohe Belastungen für die Betroffenen dar?

2 Wo können sich betroffene medizinische aber auch emotionale Hilfe holen? Gibt es dafür genügend Angebote in der Gesellschaft?

Erarbeitet abschließend Strategien zum gesellschaftlichen Umgang mit Autoimmunerkrankungen! Formuliert Maßnahmen, die von der Gesellschaft getroffen werden sollten ,um die Auswirkungen von Autoimmunerkrankungen zu verringern.

Gestaltet ein Plakat auf dem ihr eure Ergebnisse präsentiert und hängt es in der Klasse auf!

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Mikrobiologinnen und Mikrobiologen untersuchen in der medizinischen Forschung Viren, Bakterien und andere Erreger, um neue Impfstoffe oder Medikamente zu entwickeln. In der Immunologie erforschen sie, wie Immunzellen kommunizieren und welche Rolle bestimmte Gene bei Autoimmunkrankheiten spielen. Manche spezialisieren sich auf Immuntoxikologie und prüfen, wie Umweltgifte das Immunsystem beeinflussen.

In Pharmaunternehmen oder bei Biotech-Firmen entwickeln sie neue Therapien, z. B. auf Antikörpern oder Immunsuppression basierende. Viele arbeiten in Labors und nutzen moderne Methoden wie Gensequenzierung oder Zellanalysen. In Kliniken oder Universitäten helfen sie dabei, neue Tests zu entwickeln, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen. In Diagnostiklaboren oder an medizinischen Universitäten tragen Biologinnen und Biologen dazu bei, bessere Bluttests und Verfahren zur Früherkennung von Infektions- oder Autoimmunerkrankungen zu entwickeln. In Bioinformatik und Systembiologie analysieren sie riesige Datenmengen, z. B. zur Verbreitung von Erregern oder Genveränderungen bei Krankheitserregern oder Immunzellen.

Weitere Berufsfelder liegen im medizinische Vertrieb, dem öffentlichen Gesundheitsdienst oder in internationalen Organisationen wie die Weltgesundheitsorganisation (WHO). Auch in der wissenschaftlichen Beratung, z. B. für Politik oder Unternehmen, können die Fachkenntnisse von Biologinnen und Biologen gefragt sein.

Krankheitsausbreitung! Ob jemand, der Krankheitserregern ausgesetzt ist, erkrankt, hängt von vielen Faktoren ab. Insgesamt ergeben sie eine bestimmte Wahrscheinlichkeit für eine Erkrankung. Das wirst du mit Würfen eines sechsseitigen Würfels simulieren. Betrachte drei verschiedenen Szenarien:

1. Erkrankt bei einem Wurfergebnis von 4, 5 oder 6 - Erkrankung mit 50 % Wahrscheinlichkeit

2. Erkrankt bei einem Wurfergebnis von 5 oder 6 - Erkrankung mit 33,3% Wahrscheinlichkeit

3. Erkrankt bei einem Wurfergebnis von 6 - Erkrankung mit 16,7% Wahrscheinlichkeit

Starte mit 5 erkrankten Personen bei einer Wahrscheinlichkeit von 50 % aus (Szenario 1)! Würfle für jede erkrankte Person einmal! Das simuliert, ob sie jemanden ansteckt, der auch erkrankt. Bei einem Wurf von 4,5 oder 6 erkrankt eine neue Person. Notiere für die Runde wie viele Personen erkrankt sind! Jede erkrankte Person ist 3 Runden lang krank, dann wird sie aus der Liste gestrichen. Spiele 10 Runden lang! Wiederhole alles mehrmals!

Impfungen verringern die Wahrscheinlichkeit einer Ansteckung und Erk rankung. Wiederhole das Spiel mehrmals für 33,3 % und 16,7 %! Stelle deine Ergebnisse grafisch dar! Interpretiere deine Ergebnisse in einem kurzen Text!

2

Befürchtungen begegnen! Um Herdenimmunität zu erreichen muss eine ausreichender Anteil der Bevölkerung immunisiert sein (bei Masern z. B. ca. 93%, bei Polio ca. 82%). Die Bereitschaft sich zu impfen geht in Europa zurück. Häufige genannte Gründe gegen Impfungen sind beispielsweise:

2 Die meisten Krankheiten, gegen die geimpft wird, treten bei uns gar nicht mehr auf.

2 Impfungen sind überflüssig, da die Krankheiten zum Beispiel mit Antibiotika behandelt werden können.

2 Man kann trotz Impfung erkranken.

2 Impfungen schützen nicht langfristig und müssen ständig wiederholt werden.

2 Impfungen verursachen die Erkrankungen, gegen die sie schützen sollen.

2 Die Nebenwirkungen und Risiken von Impfungen sind unkalkulierbar.

Diskutiert in Gruppen was ihr auf diese Aussagen erwidern würdet! Findet Fakten und Argumente! Ergänzt euer Wissen gegebenenfalls durch Recherche! Vergesst nicht, dass es auch Einfühlungsvermögen und Rücksicht auf Ängste und Verunsicherung braucht, um Menschen zu überzeugen! Überlegt euch auch andere Gründe, weshalb sich Menschen nicht Impfen lassen könnten und findet Möglichkeiten ihnen zu begegnen.

So schätze ich mich nach dem Großkapitel DER MENSCH – GESUND BLEIBEN selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

über die grundlegenden Aufgaben des Immunsystems Auskunft geben.

…erklären was beim Immunsystem mit erster und zweiter Verteidugungslinie gemeint ist und jeweils Beispiele nennen.

…den Unterschied zwischen unspezifischer und spezifischer Immunabwehr erklären.

…über die Rolle des Lymphsystems und seiner Organe für das Immunsystem Auskunft geben.

…den Ablauf einer unspezifischen Immunabwehr und die daran beteiligten Elemente darstellen.

…den Ablauf einer spezifischen Immunabwehr und die daran beteiligten Elemente darstellen.

…erklären was das Schlüssel-Schloss-Prinzip besagt.

…über Blutgruppen und deren Bedeutung aufklären.

den Ablauf einer typischen Infektionskrankheit darstellen.

…über die Vermehrung von Viren Auskunft geben.

das Zustandekommen von Allergien und allergischen Reaktionen erklären und Beispiele für Allergien nennen.

die Funktionsweise von Impfungen und der unterschiedlichen Arten an Immunisierung erklären.

über Impfempfehlungen in Österreich aufklären und mich an einer sachlichen Diskussion über Impfungen beteiligen.

Erklären was Resistenzen von Krankheitserregern sind und wie sie zustande kommen.

erklären was Autoimmunerkrankungen sind und einige Beispiele nennen.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Jennifer Hott: Das krasse Immunsystem des Menschen (Independently published 2024).

1. DER KOHLENSTOFFKREISLAUF

Kohlenstoff, der: Ein chemisches Element (C), das in allen Lebewesen vorkommt. Er ist ein Grundbaustein für Zellen, Eiweiße, Zucker und Fette

Abb. 1: Kohle besteht zum größtenteils aus Kohlenstoff –Sie ist über Millionen Jahre aus abgestorbenen Pflanzen entstanden und wird heute als fossiler Brennstoff genutzt

Ein Kreislauf des Lebens

Kohlenstoff ist ein Grundbaustein allen bekannten Lebens. Pflanzen, Tiere und Menschen bestehen aus Molekülen, die Kohlenstoff enthalten. Auch in der Luft ist Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxid (CO₂) enthalten.

Kohlenstoffdioxid ist ein farbloses, geruchloses Gas, das aus einem Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffatomen besteht. Es entsteht beim Stoffwechsel, beim Verbrennen organischer Stoffe und durch Gärprozesse. Pflanzen brauchen CO₂ für die Fotosynthese, es ist also Grundlage des Lebens auf der Erde. Zu viel davon verändert jedoch das ökologische Gleichgewicht auf der Erde und gefährdet bestehendes Leben.

Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den natürlichen Weg des Kohlenstoffs durch die Umwelt: Pflanzen nehmen als Primärproduzenten CO₂ aus der Luft auf und bauen daraus mithilfe der Fotosynthese energiereiche Zuckermoleküle auf. Diese werden für Wachstum, Blätter, Wurzeln und Früchte genutzt. Tiere fressen als Konsumenten Pflanzen oder andere Tiere und übernehmen so deren Kohlenstoff. Durch den Stoffwechsel wird ein Teil des Kohlenstoffes aus der Nahrung im Atemprozess als CO₂ wieder in die Atmosphäre abgegeben. Tote Lebewesen werden von Destruenten zersetzt. Auch deren Stoffwechsel setzt CO₂ frei Dieses steht wieder Primärproduzenten zur Verfügung, der Kreislauf schließt sich

Abb. 2: Zucker beinhaltet wie alle organischen Moleküle Kohlenstoff

Abb. 3: Eine kurze Erinnerung an die Fotosynthese

Atmosphäre, die: Die Lufthülle, die die Erde umgibt. Sie besteht aus verschiedenen Gasen wie Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid.

Abb. 4: Der Kohlenstoffkreislauf. Erinnere dich daran, was du in den vergangenen Klassen bereits alles über die dargestellten Prozesse und Zusammenhänge gelernt hast.

Der Mensch greift in Kreisläufe ein

In einem natürlichen Kohlenstoffkreislauf herrscht ein Gleichgewicht. Pflanzen nehmen so viel CO₂ aus der Luft auf, wie Tiere und Mikroorganismen durch Atmung oder Zersetzung wieder abgeben. Nur Systeme im Gleichgewicht sind stabil.

Wir Menschen stören dieses Gleichgewicht:

2 Wir geben mehr CO₂ in die Atmosphäre ab, als durch Pflanzenfotosynthese aufgenommen wird. Auch Methan und Lachgas werden vom Menschen freigesetzt.

2 Gleichzeitig verschwinden wichtige Kohlenstoffspeicher, wie Wälder, Moore und gesunde Böden.

2 Es entsteht ein Überschuss, CO₂ und andere Treibhausgase reichern sich in der Atmosphäre an. Dadurch staut sich Wärme auf der Erde. Das nennt man den verstärkten Treibhauseffekt. Er ist die Hauptursache des Klimawandels.

Abb.5: Die Atmosphäre der Erde vom Weltall aus gesehen. Achte darauf wie dünn sie ist.

Kohlenstoffspeicher der Erde

Kohlenstoffspeicher (auch CO₂-Senken genannt) sind natürliche Systeme, die Kohlenstoff aufnehmen und langfristig binden. Sie spielen eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem, da sie den CO₂-Gehalt der Atmosphäre regulieren. Die meisten davon hast du schon kennengelernt. Sie alle sind durch den Menschen bedroht

Ozeane

Die Weltmeere sind der größte aktive Kohlenstoffspeicher. Kohlenstoff befindet sich gelöst im Meerwasser. Zusätzlich binden Plankton und Algen CO₂ durch Fotosynthese. Im Meeresgrund lagern große Mengen Kohlenstoff. Er stammt von abgestorbenen Lebewesen, die auf den Boden absinken. Bedroht wird diese Senke durch Erwärmung, Versauerung und Verschmutzung, wodurch biologische Prozesse gestört werden.

Böden und Permafrostböden

In Böden lagert Kohlenstoff in Humus, Wurzeln und Mikroorganismen gebunden. Böden speichern Kohlenstoff langfristig, vor allem in Wäldern und Mooren. Gefährdet sind sie durch intensive Landwirtschaft, Abholzung und Trockenlegung, was zur CO₂-Freisetzung führt. Im gefrorenen Boden der Polarregionen liegt eine riesige Menge gebundener organischer Kohlenstoff. Taut der Permafrost durch die Erderwärmung, wird dieser Kohlenstoff zersetzt. Große Mengen CO₂ und Methan könnten freigesetzt werden.

Moore

Moore sind hocheffektive Kohlenstoffspeicher. Obwohl sie nur 3 % der Landfläche bedecken, speichern sie etwa ein Drittel des gesamten Kohlenstoffs in Böden. Bedrohungen sind Trockenlegung, Torfabbau und Landwirtschaft.

Pflanzen und Wälder

Wälder, besonders Regenwälder, nehmen jährlich große Mengen Kohlenstoff durch Fotosynthese auf und speichern sie in ihrer Biomasse. Rodung und Brände setzen diesen Kohlenstoff frei und reduzieren die Aufnahmefähigkeit. Pflanzen nehmen bei Hitzestress weniger CO₂ auf. Eine großes Problem bei stetig steigenden Temperaturen.

In welchen Zusammenhängen hast du das Prinzip vom Gleichgewicht in biologischen Systemen noch kennen gelernt? Gilt es auch außerhalb der Biologie?

Welche Eingriffe des Menschen in die Natur hast du bisher kennen gelernt? Schau in die Bücher der letzten Klassen!

Wärmedecke!

Manche Gase der Atmosphäre wirken wie eine Wärmedecke. Dazu gehören Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O). Sie lassen Sonnenlicht auf die Erde, verhindern aber, dass die gesamte Wärme wieder ins Weltall entweicht. Dieser natürliche Treibhauseffekt ist lebenswichtig. Ohne ihn wäre es auf der Erde im Durchschnitt etwa –18 °C kalt. Sie wäre für die allermeisten Lebewesen unbewohnbar.

Abb. 6: Hochmoor in Norwegen. Moorböden speichern Kohlenstoff in großen Mengen.

Schlage die Biobücher der vergangenen Klassen auf! Gehe zu den Kapiteln, in denen es um jene Lebensräume geht, die hier im Text als Kohlenstoffspeicher beschrieben werden! Suche dort nach passenden Infos zum Thema Kohlenstoffkreislauf! Ergänze Details durch Recherche! Verfasse einen Sachtext zum Thema Kohlenstoffsenken, deren Mechanismen und Bedrohungen!

effektiv: den gewünschten Effekt sehr gut herbeiführen können

2. KLIMAWANDEL UND ERDERWÄRMUNG

Alles nicht so schlimm?

Manche Menschen argumentieren, dass steigende Temperaturen nicht so schlimm seien. Sie beziehen sich darauf, dass es früher in der Erdgeschichte schon wesentlich höhere Durchschnittstemperaturen gab. Was sie dabei vergessen ist, dass die Lebensbedingungen damals für heutige Lebewesen, insbesondere Säugetiere wie den Menschen nicht sehr passend waren. Ein Leben wie wir es heute gewohnt sind wäre damals nicht möglich gewesen.

Suche im Kapitel Erdgeschichte des Bio 3 Buchs nach Warmperioden! Recherchiere online wie hoch die Durchschnittstemperaturen damals waren! Welche Lebensbedingungen gab es? Welche Lebewesen fühlten sich damals wohl?

Der menschgemachte Klimawandel geschieht viel schneller als alle davor stattgefundenen. Statt um Jahrtausende geht es um Jahrzehnte. Argumentiere, weshalb das Ökosysteme viel stärker bedroht, selbst wenn die Temperaturen weniger stark steigen! Denke dabei an Darwin!

Die starke Erhöhung der Menge an CO₂ und anderer Treibhausgase wie Methan und Lachgas in der Atmosphäre erzeugt durch den Treibhauseffekt einen schnellen Anstieg der Temperaturen auf der Erde. Beim Treibhauseffekt reflektieren bestimmte Stoffe in der Atmosphäre, die Treibhausgase die Wärmestrahlung von der Erdoberfläche. Die Wärme kann nicht in den Weltraum entweichen. Da von der Sonne ständig neue Energie auf die Erde gelangt ergibt sich so ein stetiger Anstieg der gesamten Energiemenge der Erde und damit eine Erwärmung.

Abb. 1: Jährliche CO₂ Emissionen der letzten 175 Jahre aufgeschlüsselt nach Weltregionen. Der zunehmende Ausstoß kann nicht mehr auf natürlichem Wege ausgeglichen werden – der CO₂ Gehalt der Atmosphäre steigt stetig an.

Woher kommt der zusätzliche Kohlenstoff?

Verbrennen fossiler Energieträger

Fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind über Millionen Jahre aus abgestorbenen Pflanzen und Tieren im Boden entstanden. Der Prozess ist ähnlich wie bei der Entstehung von Fossilien. In ihnen ist der Kohlenstoff der früheren Lebewesen langfristig gespeichert (geologische Speicher, fossile Lagerstätten)

Wenn wir fossile Energieträger heute in Kraftwerken, Heizungen, Autos oder Flugzeugen verbrennen, wird der darin gespeicherte Kohlenstoff als CO₂ freigesetzt. Dieser Kohlenstoff war lange Zeit im Boden gebunden. Jetzt gelangt er in sehr kurzer Zeit in die Atmosphäre. Das bringt den natürlichen Kohlenstoffkreislauf aus dem Gleichgewicht. Energieversorgung ist weltweit einer der größten Verursacher von CO₂

Ist es wirklich der Mensch? Manchmal werden Zweifel geäußert, ob der zusätzliche Kohlenstoff im Kohlenstoffkreislauf tatsächlich vom Menschen stammt. Mit modernen wissenschaftlichen Methoden lässt sich das eindeutig feststellen. Kohlenstoffatome gibt es in unterschiedlichen Varianten (Isotope). In jeder Kohlenstoffquelle kommen die Isotope in ganz bestimmten Anteilen vor. So lässt sich klar sagen, dieser Kohlenstoff kommt von fossilen Quellen oder z. B. einem Vulkan.

Abb. 2: Die größten Emittenten von CO₂ durch Verbrennung fossiler Energieträger (links). Anteile verschiedener Treibhausgase am vom Menschen verursachten Treibhauseffekt (rechts).

Durch Rodung von Wäldern

Wälder,besonders Regenwälder speichern große Mengen CO₂ in ihrer Biomasse (Stamm, Äste, Blätter, Wurzeln). Wenn diese Wälder abgeholzt oder abgebrannt werden, gelangt das gespeicherte CO₂ zurück in die Atmosphäre. Zusätzlich werden die frei gerodeten Flächen meist für Ackerbau oder Viehzucht genutzt. Sie speichern künftig weniger CO₂ als der ursprüngliche Wald. Landwirtschaftliche Prozesse erzeugen große Mengen CO₂. Durch die Rodung gehen also nicht nur Kohlenstoffspeicher verloren, sondern es wird auch neues CO₂ freigesetzt. Gleichzeitig gehen große Flächen Lebensraum verloren und die Artenvielfalt wird stark geschädigt.

Industrielle Prozesse

Auch in der Industrie entstehen große Mengen CO₂. Nicht nur durch Energieverbrauch, sondern auch direkt durch chemische Reaktionen. Ein bekanntes Beispiel ist die Zementherstellung. Dabei wird Kalkstein erhitzt, wobei Kohlendioxid freigesetzt wird, selbst ohne fossile Brennstoffe. Die Baustoff- und Stahlindustrie zählt deshalb zu den größten CO₂-Emittenten weltweit. Diese Emissionen sind oft schwer zu vermeiden, weil sie direkt bei der Produktion entstehen.

Abb. 4: Zementfabrik – Die Herstellung von Zement ist eine bedeutende CO₂ Quelle.

Massentierhaltung

In der Massentierhaltung leben viele Tiere auf engem Raum, vor allem Rinder, Schweine und Geflügel. Im Zusammenhang mit Massentierhaltung entstehen auf mehreren Wegen Treibhausgase.

2 Tiere in Massentierhaltungen essen meist kein Gras oder Heu, dass in der Umgebung wächst. Sie werden mit energiereichen Futtermitteln (z. B. Soja oder Mais) gefüttert, damit sie rasch an Masse zulegen. Die Produktion und der Transport von Futtermitteln erzeugen hohe Treibhausgasemissionen. Für den Anbau von Futtermitteln wird oft Wald gerodet. Fast die Hälfte der Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit Massentierhaltung sind den Futtermitteln zuzurechnen

2 Durch die Verdauung der Tiere, besonders bei Rindern, entsteht Methan (CH₄) ein besonders starkes Treibhausgas.

2 Durch Gülle und Mist entsteht Lachgas (N₂O), ebenfalls ein starkes Treibhausgas.

Abb.5: Massentierhaltung, viele Tiere sind auf engstem Raum zusammengepfercht

Abb. 6: Ein Traktor spritzt die flüssige Gülle zur Düngung direkt in den Boden.

Massentierhaltung belastet nicht nur das Klima, sondern auch die Böden, Gewässer und die Artenvielfalt.

2 Gülle und Mist enthalten viel Stickstoff und Phosphor. Gelangen sie in Böden oder Gewässer, kann das zu Überdüngung führen. Algenblüten und Sauerstoffmangel in Seen und Flüssen hast du als Konsequenz schon kennengelernt.

2 Die Rodung großer Waldflächen für den Anbau von Futtermitteln wie Soja zerstört wichtige Lebensräume für Tiere und Pflanzen.

2 Tierhaltung verbraucht große Mengen Wasser und benötigt viel Fläche, deutlich mehr als der Anbau von pflanzlichen Nahrungsmitteln.

Weniger Tierprodukte und insbesondere Fleisch zu essen hilft also nicht nur dem Klima, sondern der Umwelt insgesamt.

Methan und das Klima! Methan ist wie CO₂ ein Treibhausgas. Es wirkt etwa 25-mal so stark wie CO₂, verbleibt aber kürzer in der Atmosphäre. Trotzdem trägt es erheblich zur Erderwärmung bei, vor allem in Regionen mit intensiver Viehzucht. Große Mengen Methan werden auch bei der Erdgas und Erdölproduktion freigesetzt.

Emittent, der: Verursacher von Emissionen

Emission, die: Ausstoß von Stoffen

Massentierhaltung, die: die Haltung vieler Tiere auf engem Raum, meist zur Fleisch-, Milch- oder Eierproduktion; oft mit hohem Futter- und Energieverbrauch verbunden.

Recherchiere, was im Alltag zu CO2 -Emissionen beiträgt! Schau dich dann zu Hause, in der Schule oder auf dem Schulweg danach um! Notiere fünf Dinge, die CO2 verursachen und überlege jeweils, ob es eine umweltfreundlichere Alternative gibt!

Immer mehr Menschen entscheiden sich bewusst für eine pflanzenbasierte Ernährung. Diskutiert in Gruppen zu den Vor- und Nachteilen! Wie ernährt ihr euch?

Abb.7: Erinnere dich an die dritte Klasse! Was siehst du hier und was kann es verursachen?

Abb. 7: Mit diesem Fließgewässer stimmt etwas nicht.

Klima ist nicht Wetter! In der öffentlichen Debatte um den Klimawandel werden die Begriffe Klima und Wetter oft durcheinandergebracht. Wetter beschreibt den kurzfristigen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort – also Temperatur, Regen, Wind und Sonne über Stunden oder Tage. Klima hingegen ist der Durchschnitt dieser Wetterdaten über einen langen Zeitraum (mindestens 30 Jahre) in einer Region. Während das Wetter täglich schwankt, zeigt das Klima langfristige Muster. Ein heißer Sommertag ist also Wetter, der Trend zu heißeren Sommern ein Anzeichen für den Klimawandel.

Beobachte über eine Woche lang das Wetter in deiner Umgebung! Notiere täglich die Temperatur in der Früh und zu Mittag, Niederschlag, Wind und Bewölkung! Besuche https://www.meteozentrum.at/wetterarchiv Wähle eine größere Stadt in deiner Nähe! Wähle danach den jetzigen Monat! Du siehst die Tageshöchst- und Tagestiefsttemperatur nach Tagen aufgetragen. Vergleiche deine Notizen mit den Daten früherer Jahrzehnte! Gibt es Unterschiede? Sagt es viel aus einzelne Jahre zu vergleichen?

Abb. 12: Sieh dir deinen Eisbär-Report aus der 3. Klasse an! Weshalb gefährdet der Klimawandel die Nahrungsgrundlage des Eisbären?

Abb. 11: Unterernährter Eisbär auf eisfreier Küste in Spitzbergen, Norwegen.

Klimawandel – was passiert mit unserer Erde?

Der Klimawandel ist die langfristige Veränderung des Weltklimas. Hervorgerufen wird er vor allem durch den vom Mensch verursachten Anstieg der Treibhausgase. Man nennt ihn deswegen anthropogenen (vom Menschen verursachten) Klimawandel. Die klimatischen Bedingungen ändern sich nicht überall gleichartig. Die globale Durchschnittstemperatur erhöht sich jedoch stetig. Die Folgen sind weltweit spürbar. Der Alpenraum und damit Österreich ist besonders stark von der Erwärmung betroffen.

Allgemeine Folgen des Klimawandels

Höhere Temperaturen: Die globale Durchschnittstemperatur steigt – 2023 war das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen.

eitender Durchschnitt

Abb. 8: Durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde der letzten 145 Jahre und Darstellung des Temperaturverlaufes ohne menschlichen Einfluss

Gletscher und Eiskappen schmelzen: Vor allem an den Polen und im Hochgebirge ist dies zu sehen. Wichtige Süßwasserspeicher gehen verloren.

Der Meeresspiegel steigt: Küstenregionen und Inseln, etwa in Bangladesch, Indonesien, dem Inselstaat Tuvalu oder den Niederlanden sind bedroht. Es drohen Überschwemmungen, die Versalzung von Böden und Trinkwasser und der Verlust von Ackerland

Abb. 8: Österreichs Gletscher sind massiv vom Klimawandel bedroht. Die Pasterze, der (noch) größte Gletscher Österreichs am Fuß des Großglockners ist einer davon. Aufnahmen von a) Mitte des letzten Jahrhunderts und b) heute

Mehr Extremwetterereignisse: Hitzewellen, Starkregen und dadurch Überschwemmungen, Trockenheit und Dürren sowie Stürme nehmen zu. Das schadet nicht nur der Umwelt. Menschen kommen zu Schaden und weltweit entstehen viele Milliarden Euro an wirtschaftlichen Schäden.

Lebensräume verschieben sich: Tiere und Pflanzen müssen sich anpassen oder wandern. Geschieht der Wandel zu rasch oder so weitreichend, dass sie keine passenden Lebensräume mehr finden sterben sie aus. Schon heute sind manche Arten direkt vom Klimawandel bedroht.

Abb.9: 2022 erreichte der Neusiedler See aufgrund von Hitze den tiefsten Wasserstand seit 1965. Trockenheit und Dürre bedrohen weite Regionen der Welt.

Abb. 10: Nach Starkregen kam es in Österreich 2023 und auch 2024 in einigen Regionen zu Überschwemmungen

Globale Ober flächentemperatur (°C)

Gesundheitliche Risiken durch den Klimawandel

Der Klimawandel hat auch Auswirkungen auf unsere Gesundheit. Vor allem ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Vorerkrankungen sind betroffen.

Hitze: Immer häufigere und längere Hitzewellen können zu Kreislaufproblemen, Erschöpfung oder sogar Hitzeschlägen führen. Besonders in Städten staut sich die Wärme („Hitzeinseln“). Im nächsten Kapitel wirst du mehr darüber erfahren. Hohe Temperaturen bei Nacht hindern den Körper daran sich richtig zu erholen. Erschöpfung bis hin zu Schwächeanfällen und Kreislaufkollaps können die Folge sein.

Abb. 12: Eine Frau bricht bei großer Hitze auf der Straße zusammen – Passanten leisten Erste Hilfe

Abb. 14: Feinstaub- und Smogbelastung über Mexiko-Stadt. Bei Hitze sinkt die Luftqualität deutlich. Über Smog wirst du noch mehr lernen.

Abb. 13: Sprühnebel werden in manchen Städten zur Abkühlung bei großer Hitze eingesetzt. Die Verdunstung kühlt.

Abb. 15: Ein Kind inhaliert mit Unterstützung einer erwachsenen Bezugsperson – typisch bei Atemwegserkrankungen wie Asthma

Luftverschmutzung: Bei hohen Temperaturen steigt die Menge an schädlichen Stoffen wie z.B. Feinstaub oder bodennahem Ozon in der Luft. Das reizt die Lunge und verschlimmert Krankheiten wie Asthma oder COPD.

Neue Krankheiten: Durch steigende Temperaturen breiten sich Mückenarten aus, die Krankheiten wie Dengue-Fieber, Malaria oder das West-Nil-Virus übertragen können. Regionen, in denen es früher zu kalt war sind zunehmend betroffen. Infektionen durch Wasser: Starkregen und Überschwemmungen können Trinkwasser verunreinigen, was das Risiko für Magen-Darm-Krankheiten erhöht.

Abb. 15: Asiatische Tigermücken breiten sich durch den Klimawandel zunehmend in Europa aus. Sie übertragen Krankheiten wie Dengue.

Abb. 16: Ein Schild warnt vor verschmutztem Wasser im Bach. Es ist weder zum Trinken noch zur Freizeitnutzung geeignet.

Vorerkrankungen, die: bereits bestehende Krankheit, die den Körper schwächt und das Risiko für weitere Erkrankungen erhöht, z.B. Asthma, Diabetes oder Herzprobleme

Tödliche Hitze! Hitzewellen führen mittlerweile auch in Europa regelmäßig zu Todesopfern. 2023 waren vor allem Deutschland und Südeuropa betroffen. Schätzungen gehen von etwa 47.700 Menschen aus, die an den Folgen extremer Hitze starben. Weitere extreme Hitzewellen ereigneten sich 2010 mit etwa 60.000 und 2022 mit etwa 61.000 Todesopfern.

Abb. 13: Welche körpereigene Funktion ist dazu da den Körper durch Verdunstung zu kühlen?

Asthma, das: chronische Lungenerkrankung; die Atemwege verengen sich, oft durch Allergien, Kälte oder Anstrengung; führt zu Husten, Atemnot und pfeifender Atmung

COPD, die: Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung (Pulminory Disease); dabei sind die Atemwege dauerhaft verengt

Feinstaub, der: winzige, in der Luft schwebende Partikeln, die beim Atmen tief in die Lunge eindringen können und gesundheitsschädlich sind; entstehen z. B. durch Verkehr, Industrie, Heizen oder Landwirtschaft

Versuche durch Recherche herauszufinden, welche dieser Gesundheitsrisiken in deiner Region bereits spürbar sind! Suche aktuelle Beispiele in Nachrichten oder auf Webseiten von Umweltoder Gesundheitsämtern!

Permafrostboden, der: Boden, der mindestens zwei Jahre hintereinander dauerhaft gefroren ist, oft über Jahrhunderte oder Jahrtausende. Permafrost kommt vor allem in kalten Regionen wie der Arktis vor.

Indigene, die: ursprüngliche Einwohner eines Gebiets mit eigener Kultur, Sprache und oft traditioneller Lebensweise. In der Arktis gibt es viele indigene Gemeinschaften, unter anderen die Inuit in Nordamerika und Russland und die Samen in den nordischen Ländern.

Abb. 19: Die Versorgung mit Gütern geschieht in der Arktis oft per Schiff.

Mit welchem Tier teilen die Inuit die Probleme bei der Robbenjagd?

Überlegt in Gruppen, wie ihr mit den Herausforderungen der Menschen in der Arktis umgehen würdet! Welche Lösungsmöglichkeiten fallen euch ein?

Wie denkt ihr reagieren diese Menschen, wenn in anderen Regionen der Welt der Klimawandel nicht so ernst genommen wird?

Fasse in einem Text mit eigenen Worten zusammen, wie sich der Klimawandel auf das Leben der Menschen in der Arktis auswirkt. Nutze die Stichpunkte im Text und denke an die Themen Wohnen, Gesundheit, Ernährung und Verkehr. Vergleiche mit Folgen, die dir aus deiner Region bekannt sind!

Vielfältige Folgen des Klimawandels – Das Beispiel der Arktis

In der Arktis ist der Klimawandel besonders stark zu spüren. Die Temperaturen steigen dort etwa doppelt so schnell wie im weltweiten Durchschnitt. Dadurch schmelzen Eisflächen und auftauende Permafrostböden setzen zusätzlich CO₂ und Methan frei. Der Lebensraum von Tieren wie Eisbären, Robben und Rentieren schrumpft. Viele Arten finden weniger Nahrung oder verlieren ihre Brutplätze.

Auch die Menschen in der Region, besonders indigene Gemeinschaften wie die Inuit, sind stark betroffen. Häuser und Straßen stehen oft auf Permafrostboden. Wenn dieser taut verliert er seine Stabilität. Der Boden sackt ab oder hebt sich ungleichmäßig. Die Folge sind Schäden an Straßen, Schienen und Gebäuden. Wege werden unbefahrbar, Lieferketten unterbrochen. Traditionelle Wege auf dem Eis werden durch das Auftauen unsicher. Das erhöht das Verletzungsrisiko und birgt Lebensgefahr. Manche Orte sind zeitweise schwer oder gar nicht erreichbar. Durch die Bodenveränderungen werden Fundamente instabil. Gebäude neigen sich, Risse tun sich auf. Die Gebäude können nicht mehr genutzt oder bewohnt werden. Die Reparaturen der Schäden kosten viel Geld. Geld, das viele der betroffenen Menschen und Gemeinden nicht haben. Regionen verarmen und Menschen ziehen weg.

Abb. 18: Schief stehendes, verlassenes Hotel in Dawson City, Kanada, das durch auftauenden Permafrostboden abgesackt ist.

Tiere wie Fischbestände wandern wegen der veränderten Umweltbedingungen ab, es fehlt eine wichtige Nahrungsquelle. Die Versorgung mit Lebensmitteln wird schwieriger. Auch der Zugang zu sauberem Trinkwasser ist gefährdet, wenn durch Eisschmelze Süßwasserquellen versalzen oder verschmutzt werden. Bei starken Stürmen oder langen Schlechtwetterphasen können Lieferungen aus dem Süden unterbrochen werden. Lebensmittel, Medikamente und Treibstoff erreichen abgelegene Orte dann nicht regelmäßig.

Der Klimawandel verändert also nicht nur die Natur, sondern auch das tägliche Leben der Menschen. Von der Gesundheit über die Ernährung bis zur Sicherheit ihrer Häuser.

Abb. 20: Für die traditionelle Ringelrobbenjagd der Indigenen in der Arktis ist eine stabile Eisschicht lebenswichtig. Wird das Eis zu dünn, können Schlitten oder Schneescooter einbrechen – mit teils tödlichen Folgen.

Abb. 21: Fangfrische Kabeljaue werden auf einem norwegischen Fischerboot im arktischen Winterhafen verladen. Fischfang ist in der Region eine wichtige Lebensgrundlage

Abb. 17: Straße mit welligem Asphalt und Schäden durch Änderungen im Permafrostboden in der kanadischen Arktis

Die Folgen des Klimawandels in Österreich

Auch in Österreich sind die Folgen des Klimawandels bereits zu spüren. Der Alpenraum erwärmt sich fast doppelt so stark wie der globale Durchschnitt und Österreich ist bereits heute mit einem Anstieg der Durchschnittstemperatur seit 1880 von 2°C konfrontiert (1,1°C im globalen Durchschnitt).

Steigende Temperaturen lassen in Österreich die Gletscher schmelzen. Da diese Wasserspeicher sind und Wasserläufe versorgen, wirkt sich das in Gesamtösterreich aus. Schmelzende Permafrostböden destabilisieren den Untergrund. Felsstürze und Murenabgänge vermehren sich und bedrohen Siedlungen und Infrastruktur. Reparaturen und die Errichtung von Schutzbauten kosten viel Geld. Der Wintertourismus leidet unter ausbleibendem Schnee und hohen Temperaturen. Beschneiungsanlagen benötigen hohe Investitionen.

Wärmere Winter und veränderte Niederschlagsmuster bringen häufiger Starkregen und Trockenzeiten. Sowohl die Wasserversorgung als auch die Landwirtschaft leiden darunter. Flutereignisse verursachen Schäden in Milliardenhöhe. Hitze, Dürre und vermehrter Schädlingsbefall führen zu teils großen Ernteausfällen.

Durch die milden Winter können invasive Arten aus wärmeren Gegenden leichter überleben. Eingewanderte Stechmücken- und Zeckenarten bringen neue Krankheiten für Tier und Mensch mit sich. Invasive Pflanzenarten setzen heimische Arten unter Druck und können bei Menschen Allergien auslösen.

Abb. 22: Die Beifuß-Ambrosie wurde aus Nordamerika eingeschleppt. Sie kann heftige allergische Reaktionen auslösen

Abb. 23: Hyalomma Zecken stammen aus dem Mittelmeerraum. Sie übertragen das KrimKongo-Fieber.

Direkte Schäden durch vom Klimawandel begünstigte Extremereignisse verursachen in Österreich jährlich Schäden von rund 1 Milliarde €. Zusätzlich fließt viel Geld in Katastrophenschutz- und Anpassungsfonds. Landwirtschaftliche Schäden belaufen sich regelmäßig auf Beträge von mehreren hundert Millionen Euro. Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Kosten bei Nichthandeln auf mehrere Milliarden Euro pro Jahr erhöhen werden. Maßnahmen zur Eindämmung des Klimawandels und zur Anpassung kosten zwar Geld, sind allerdings langfristig wesentlich günstiger.

Was können wir tun?

Österreich setzt bereits einige Maßnahmen ein, um den Klimawandel einzudämmen und sich auf dessen Folgen vorzubereiten. Wesentlich ist die Reduktion der Treibhausgasemissionen. Dafür müssen große Veränderungen in Wirtschaft und Verkehrswesen, aber auch in privaten Haushalten angegangen werden. Erneuerbare Energien, Elektromobilität, grüner Wasserstoff, Schutz und Renaturierung von Naturräumen und ein gut überlegter Umgang mit Konsum und Wachstum sind Kernelemente der notwendigen Veränderungen.

Österreichs Klimaschutzstrategie fußt auf Richtlinien der EU und Gesetzen auf der Landes- wie Bundesebene. Sie setzt auf den Ausstieg aus fossilen Energien, die Förderung öffentlichen Verkehrs und klimafreundlicher Wirtschaft und Unternehmen, die bessere Isolierung von Bauwerken und baulichen Schutz vor Hitze, die Schaffung von Grünraum und Aufforstung sowie Änderungen im Konsumverhalten.

Klingt nach nicht viel! Erhöhungen der Durchschnittstemperatur um wenige Grad wirken im ersten Moment oft recht harmlos. Doch Durchschnitte glätten Extreme. Ein höherer Durchschnitt heißt in der Regel mehr Hitzetage. Wenige Grad mehr an Durchschnittstemperatur bedeuten auch wesentlich größere Energiemengen in der Atmosphäre und den Weltmeeren. Dies schlägt sich in Extremwetterereignissen nieder. Ökosysteme reagieren sehr empfindlich auf dauerhafte Veränderungen von Temperaturen. Sie erreichen Kipppunkte und können sich nicht mehr stabilisieren.

Lies die Infobox „Klima ist nicht Wetter“! In Österreich zählen die letzten Jahrzehnte zu den wärmsten der Messreihe seit 1880. Was würdest du jemandem entgegnen der meint „das ist halt das Wetter“?

Klimakonferenzen!

Jedes Jahr findet die UNKlimakonferenz (COP) statt. Dort treffen sich Vertreter der UN Mitgliedstaaten, um über den Klimawandel, seine Konsequenzen und Maßnahmen zu beraten. Obwohl zahlreiche Beschlüsse, Leitlinien und Absichtserklärungen aus den Konferenzen hervorgegangen sind, klafft eine große Lücke zwischen den formulierten Zielen und deren Umsetzung. 2015 wurde die Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 °C beschlossen. 2025 die Lücke zur Einhaltung des Ziels zu schließen.

Weshalb fällt es der Menschheit und einzelnen Menschen so schwer Ziele bezüglich des Klimawandels umzusetzen? Diskutiert in Gruppen und findet Antworten! Denkt dabei auch an euch selbst und euer Umfeld! Gestaltet ein Plakat mit Lösungsansätzen!

Wechselwirkungen und Kipppunkte

Woher wissen wir das alles? WissenschafterInnen nutzen moderne Technik, um den Zustand des Klimasystems zu messen und zu beobachten: Satelliten erfassen

• Eisflächen, Temperaturen, Meeresströmungen und CO₂-Konzentrationen aus dem Weltall.

Messgeräte auf der Erde

• liefern genaue Daten zu Luft, Wasser, Böden und Pflanzen.

Computermodelle

• verarbeiten all diese Daten und zeigen, wie sich das Klima in Zukunft entwickeln könnte.

Diese Informationen helfen, Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Sie sind die Grundlage für politische Entscheidungen, Klimaschutzmaßnahmen und internationale Zusammenarbeit.

Resilienz, die: Fähigkeit eines Systems, Störungen auszuhalten und in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren

Kipppunkt, der: der Moment, an dem sich ein System plötzlich und dauerhaft verändert, oft ohne es rückgängig machen zu können.

Denke an die 2. Klasse! Beschreibe den negatvien Rückkopplungseffekt bei Jäger-Beute Beziehungen!

Findet in Teams in all dem, was ihr die letzten Jahre in Bio gelernt habt Beispiele dafür, dass ein Ökosystem aus dem Gleichgewicht gerät!

Tipp: durchforstet die Kapitel zu Lebensräumen und eure Aufzeichnungen im Heft dazu. Recherchiert auch andere Fälle!

Recherchiert in Gruppen weitere Kipppunkte des Klimas! Diskutiert, wie versucht werden könnte zu vermeiden sie zu überschreiten! Gestaltet eine Infoseite und hängt sie in der Klasse auf!

Lebende Systeme, von Mikroorganismen über Pflanzen bis hin zu ganzen Ökosystemen reagieren ständig auf Veränderungen in ihrer Umwelt. Dabei folgen sie oft natürlichen Regelkreisen: Steigt z. B. die CO₂-Konzentration in der Luft, betreiben Pflanzen mehr Fotosynthese. Sie nehmen mehr CO₂ auf, was der Erhöhung der CO₂-Konzentration entgegen wirkt. Ursache und Wirkung sind einander entgegen gesetzt. Man nennt das negative Rückkopplung

Abb. 22: Ein Baum hat sich an dauerhaft stürmische Bedingungen angepasst.

Werden Böden durch höhere Temperaturen schneller zersetzt, wird mehr CO₂ freigesetzt. Das verstärkt den Treibhauseffekt, die Temperaturen steigen weiter und die Zersetzung der Böden beschleunigt sich. Ursache und Wirkung bestärken sich gegenseitig. Man nennt das positive Rückkopplung

Natürliche Systeme verfügen über negative Rückkopplungseffekte, die sie in Balance halten. Allerdings nur bis zu einem gewissen Punkt. Versagen die negativen Rückkopplungseffekte aufgrund veränderter Bedingungen oder beginnen positive Rückkopplungen zu überwiegen, gerät das System aus dem Gleichgewicht. Steigt zum Beispiel die Temperatur, können Pflanzen weniger CO₂ aufnehmen. Bei anhaltender Trockenheit ebenso. Kommt es zu Dürreperioden oder erodiert der Boden, sterben viele Pflanzen ab. Die negative Rückkopplung versagt.

Abb. 23: Oft erholen sich Ökosysteme auch von einschneidenden Ereignissen –sie sind resilient

Komplexe System wie Ökosysteme oder Lebewesen besitzen eine gewisse Resilienz, gegenüber Veränderungen. Sie können eine Zeit lang auf Störungen reagieren und sich an neue Bedingungen anpassen. Ähnlich wie der Mensch mit etwas Schlafmangel oder schlechter Ernährung zunächst noch leistungsfähig bleibt, funktioniert auch ein Ökosystem unter Belastung eine gewisse Zeit weiter.

Doch irgendwann ist die Belastungsgrenze überschritten. Dann geraten natürliche Kreisläufe aus dem Gleichgewicht und Kipppunkte können erreicht werden. Das sind Momente, ab denen sich ein System dauerhaft und oft unumkehrbar verändert. Beispielsweise können geschädigte Korallenriffe oder abgestorbene Wälder nicht einfach wiederhergestellt werden. Ein Verlust ist dauerhaft. Ein Beispiel für so einen Kipppunkt ist das Schmelzen des Eisschildes. Schrumpfen Eisflächen durch Erwärmung, wird weniger Sonnenlicht reflektiert. Stattdessen nimmt dunkler Boden oder Wasser mehr Wärme auf. Die Region heizt sich weiter auf, das Eis schmilzt weiter. Ist einmal eine gewisse Eismenge unterschritten, kann sich das Eis nicht mehr regenerieren und das komplette Abschmelzen wird unausweichlich.

Bedenke: Kipppunkte können lange bevor der Endzustand erreicht wird überschritten werden. Danach gibt es kein zurück mehr.

Abb. 24: Bleichen Korallen vollständig aus sterben sie bald ab. Ein Kipppunkt ist erreicht.

Treibhausgas Quiz: Kreuze jeweils die richtige Antwort an!

1. Was passiert, wenn fossile Energieträger wie Kohle verbrannt werden?

a) Es entsteht Sauerstoff

b) Es wird CO₂ freigesetzt

c) Die Erde wird kühler

d) Pflanzen wachsen langsamer

2. Warum führt das Abholzen von Regenwäldern zu mehr CO₂ in der Luft?

a) Weil Regenwälder Wasser speichern

b) Weil abgebrannte Bäume viel Energie liefern

c) Weil Bäume vorher CO₂ gespeichert haben und es nun freigesetzt wird

d) Weil Tiere dann schneller atmen

3. Was ist Methan (CH₄)?

a) Ein flüssiger Brennstoff

b) Ein Treibhausgas, das viel stärker wirkt als CO₂

c) Ein Abfallprodukt der Industrie

d) Ein Dünger für Pflanzen

4. Welche Aussage ist richtig?

a) Bei der Zementherstellung wird CO₂ verbraucht

b) Bei der Zementherstellung wird CO₂ freigesetzt

c) Zement ist klimaneutral

d) CO₂ entsteht nur bei Stromerzeugung, nicht in der Industrie

5. Nenne zwei Wege, wie die Massentierhaltung das Klima beeinflusst. Denk an die Tiere selbst und an das, was für sie gebraucht wird.

ANTWORT: ___________________________________________________________________________________

2

Woher kommt das CO₂? Ergänze dein Wissen zu CO₂-Quellen und CO₂-Speichern durch Recherche in Internetquellen! Achte auf die Vertrauenswürdigkeit und Qualität der Quellen, wie du es gelernt hast! Erstelle eine Tabelle mit den im Buch erwähnten und mit mindestens fünf das Buch ergänzenden Beispielen für natürliche und menschliche CO₂-Quellen sowie für CO₂-Speicher! Wie realistisch sind die Aussichten auf Umsetzung bei den von dir genannten menschlichen Speichern?

Tipp: Gestalte die Tabelle grafisch, nutze Farben oder Symbole, um Quellen und Speicher visuell zu unterscheiden.

3

Klimawandel – Was können wir tun? Überlege dir drei konkrete Maßnahmen, wie du selbst CO₂ einsparen kannst! Z. B. Fahrrad fahren statt Auto, weniger Fleisch essen, Geräte ausschalten. Erkläre bei jeder Maßnahme, warum sie CO₂ spart und was dich motivieren würde sie umzusetzen!

Tauscht eure Ideen in Gruppen aus– wie unterschiedlich sind eure Ideen? Wählt die besten 3 aus!

4

Diskussion: Ist CO₂ immer schlecht? Manche sagen: „CO₂ ist ein Klimakiller!“ – Aber ganz ohne CO₂ gäbe es kein Leben. Bereite eine kurze Stellungnahme zu folgenden Fragen vor (ca. 5–7 Sätze):

2 Warum brauchen Pflanzen CO₂?

2 Wann wird CO₂ zum Problem?

2 Wie kann man fair über das Thema diskutieren?

Erzähle deine Stellungnahme deinem Sitznachbarn, deiner Sitznachbarin!

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen, die sich mit dem Klimawandel und Kohlenstoffkreislauf beschäftigen, arbeiten in einem spannenden Feld zwischen Biologie, Chemie, Geografie und Technik. Sie untersuchen, wie Lebewesen CO₂ aufnehmen oder abgeben, wie Wälder Kohlenstoff speichern, oder wie sich Klimaveränderungen auf Tiere, Pflanzen und Ökosysteme auswirken.

Manche beobachten das Verhalten von Pflanzen bei steigenden Temperaturen, andere erforschen, wie sich Tierpopulationen verschieben, wenn sich das Klima ändert. Auch in Laboren und mit Satellitendaten wird geforscht: Wie viel CO₂ ist in der Luft? Wie verändert sich die Zusammensetzung der Atmosphäre? Welche Rückkopplungen treten auf?

Sie analysieren Bodenproben, bauen Klimamodelle, beraten Politiker*innen oder entwickeln neue Lösungen für den Klimaschutz. Manche arbeiten in internationalen Forschungsteams, andere in Umweltämtern, Klimainitiativen oder an Schulen. Ihr Ziel: Verstehen, wie das Klimasystem funktioniert – und Wege finden, es zu schützen.

Forscherdrang! Formuliere eine Forschungsfrage! Was möchtest du über den Kohlenstoffkreislauf, Pflanzen oder das Klima genauer wissen? Schreibe eine eigene biologische Fragestellung, z. B.: „Wie schnell nehmen Moose CO₂ auf?“! Tut euch in Dreierteams zusammen und sammelt eure Fragen! Erstellt Hypothesen zu euren Fragen! Überlegt mit welchen Experimenten oder Forschungsmethoden ihr eure Hypothesen überprüfen könntet! Falls ihr etwas findet, das ihr tatsächlich ausführen könnt, plant das und tut es!

Recherchiert abschließend, ob schon jemand die Antwort auf eure Frage gefunden hat und überprüft eure Hypothesen! Schreibt alles übersichtlich auf!

Wie viel CO₂ verbrauchen wir? Der CO₂-Fußabdruck zeigt, wie viel Kohlendioxid (CO₂) eine Person, ein Produkt oder eine Tätigkeit verursacht. Je größer der Fußabdruck, desto stärker die Belastung für das Klima. Recherchiert zu zweit oder nutze Online-CO₂-Rechner, um herauszufinden:

Wie groß ist euer jeweiliger eigener CO₂-Fußabdruck (z. B. durch Ernährung, Strom, Mobilität)?

Wie unterscheidet er sich von dem dreier anderer Personen z.B der eines anderen Landes, anderen Alters ...? Versucht euch dazu deren Lebensweisen vorzustellen und ermittelt den Fußabdruck für diese Lebensweise!

Stelle die Ergebnisse z.B. in einem Balkendiagramm dar! Beim Balkendiagramm trägst du auf der X-Achse die Kategorien ein (z. B. „Ich“, „Person X“ oder „Durchschnitt Deutschland“) und auf der Y-Achse den CO₂-Ausstoß in Tonnen pro Jahr. So erhältst du für jede Person einen Balken.

Optional kannst du Bereiche wie Ernährung, Mobilität, Strom etc. getrennt und in unterschiedlichen Farben eintragen. Ziehe daraus eine Schlussfolgerung: Was würdest du ändern?

Tipp: Achte auf seriöse Quellen – z. B. vom Umweltbundesamt oder WWF

2 3

Menschen informieren! Überlegt in Gruppen was über den Kohlenstoffkreislauf und den Klimawandel zu wissen besonders wichtig wäre! Entwickelt eine Idee für eine Infokampagne! Wie würdet ihr Menschen davon überzeugen, weniger CO₂ Emissionen zu verursachen? Gestaltet ein Plakat oder einen Social-Media-Post!

So schätze ich mich nach dem Großkapitel DER KOHLENSTOFFKREISLAUF – KLIMAWANDEL selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

den Kohlenstoffkreislauf darstellen und darüber aufklären.

…Kohlenstoffspeicher der Erde benennen und wodurch sie bedroht sind.

Eingriffe des Menschen in den Kohlenstoffkreislauf benennen und deren Folgen erklären.

Folgen des Klimawandels für die Erde darlegen und darüber sprechen, wie sie sich auf Lebensräume und den Menschen wirken.

die Arktis als vom Klimawandel stark stark betroffene Region beispielhaft heranziehen um übe die Folgen des Klimawandels aufzuklären.

Folgen des Klimawandels in Österreich darlegen und in Österreich getroffene Maßnahmen benennen.

…am Beispiel Klimawandel erklären was Rückkopplung und Kipppunkte sind und Beispiele dafür nennen.

…in Diskussionen zum Thema Klimawandel wissenschaftlich bedenklichen Argumenten begegnen und sachlich über den Klimawandel, seine Folgen, Herausforderungen, Hindernisse sowie mögliche Maßnahmen und Hindernisse bezüglich deren Umsetzung aufklären.

einen CO2 Rechner benutzen, um mir ein grobes Bild der Treibhausgas-emissionen, die verschiedene Lebensweisen verursachen, zu machen.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Anja Reumschüssel: Klima- und Umweltschutz: Was Jugendliche über den Klimawandel wissen sollten und wie sie ihm begegnen können – sorgfältig recherchiert, klar geschrieben und immer auf Augenhöhe (Carlsen 2020).

Ruth Omphalius: Klimawandel: Arena Bibliothek des Wissens. Aktuell (Arena 2008).

1. DIE STADT ALS LEBENSRAUM

Abb. 2: Mexico City bei Tag und bei Nacht. Achte auf die Slums, die sich die Berghänge hinauf ziehen. Sie sind mit Strom versorgt, das ist andernorts oft nicht so.

Eine kurze Wiederholung!

Ein Ökosystem besteht aus einem Lebensraum (Biotop) und den Lebewesen, die in diesem Lebensraum leben (Biozönose). Der Lebensraum wird von abiotischen Faktoren wie Luft, Wasser und Boden bestimmt. Die Lebewesen unterscheiden sich durch ihre Aufgaben, die sie in einem Lebensraum erfüllen (Nischen). Sie sind Produzenten, Konsumenten oder Destruenten.

Abb. 4: Slum in Jakarta Indonesien.

globaler Süden, der: Länder in Afrika, Latein-amerika, Asien und Ozeanien. Bezieht sich auf südlich der reichen Länder der westlichen Welt. Der Begriff wird anstelle von „Dritte Welt“ oder „Entwicklungsländer“ verwendet, da er weniger wertend ist.

Abb. 4: Was ist anders, als in deinem Heimatort? Tauscht euch zu zweit aus!

Durch das enorme Wachstum der Erdbevölkerung und durch die Abwanderung der Menschen aus dem ländlichen Raum in die Städte wächst die Zahl der Großstädte Gab es um 1870 erst 10 Städte, die 1 Mio. oder mehr Einwohnerinnen und Einwohnern hatten, so waren es um 1980 schon 193. Im Jahr 2023 gab es bereits ca. 500 Millionenstädte. Die größten dieser Städte sind Tokio mit ca. 37 Mio. Einwohnern und Einwohnerinnen und Delhi mit ca. 32 Mio. Einwohnern und Einwohnerinnen. Man unterscheidet Großstädte (>100.000 Einwohner), Mittelstädte (30.000 -100.000 Einwohner) und Kleinstädte (5000 - 30.000 Einwohner). Wien ist mit ca. 2 Mio. Einwohnerinnen und Einwohnern die einzige Millionenstadt Österreichs. In Österreich leben beinahe 40 % der Einwohner in einer Stadt. Weltweit jedoch wohnt mehr als die Hälfte aller Menschen in Städten.

Die Stadt als Ökosystem

Frischluft

kühl, feucht und rein

Frischwasser aus Quellen und Grundwasser

Nahrung aus der Landwirtschaft

Energie

Elekrizität, Gas, Öl, Kohle Waren, Güter, Rohstoffe aus der Industrie

Abb. 3: Fluss von Stoffen im Lebensraum Stadt –ist das ein Stoffkreislauf?

Abluft warm und trocken, verunreinigt durch Abgase und Staub

Abwasser verunreinigt durch Ausscheidungen, Reinigungsmittel usw.

Abwärme

Hausheizungen, Verkehr, Müllverbrennung

Abfälle

Metalle, Glas, Papier, Hausmüll, Kunststoffe, Küchenabfälle, Giftstoffe/Sondermüll

Recycling | Wiedergewinnung von Rohstoffen

Deponie | dauerhafte Abfallentsorgung

Städte sind von Menschen geschaffene und stark beeinflusste Lebensräume. Man spricht deshalb von einem künstlichen Ökosystem, in dem es deutlich mehr Konsumenten als Produzenten gibt.

Österreichische Städte haben eine hohe Lebensqualität. Die Müllabfuhr, die Trinkwasserversorgung, das Abwassersystem und das Verkehrsnetz sind gut durchdacht und funktionieren vorbildlich. In manchen Städten des globalen Südens ist das aber nicht so. Arme Menschen ziehen dort in die Stadt, um Arbeit zu finden. Oft leben sie in selbst gebauten Hütten aus Materialien, die sie im Abfall finden. Es gibt weder sauberes Trinkwasser für sie noch Kanäle oder eine Müllentsorgung. Diese Stadtteile, meistens am Rand von Millionenstädten, bezeichnet man als Slums.

Abb. 1: Blick auf Wien u �ber die Donau nach Westen. Erkennst du unterschiedliche Naturräume?

Projekt Slum Report

Erstellt einen Bericht zu einem der größten Slums der Welt

Kibera liegt im Südwesten von Nairobi, der Hauptstadt Kenias. Es ist einer der größten Slums der Welt und hat eine lange Geschichte. Bildet Gruppen und sammelt Informationen über Kibera!

Bezieht Texte, Videos und Bilder mit ein! Beurteilt eure Quellen und notiert woher ihr eure Informationen habt! Vergleicht bewusst die Aussagen unterschiedlicher Quellen und versucht zu entscheiden welche Quelle aktueller oder vertrauenswürdiger ist!

Fasst alles, was euch wichtig erscheint zusammen und verfasst einen zwei- bis dreiseitigen Bericht! Alternativ könnt ihr auch eine Präsentation gestalten. Versucht folgende Aspekte abzudecken:

1. Die wichtigesten Daten und Fakten zu Kibera

Hier sollte vorkommen was notwendig ist um einen raschen Überblick über den Slum und seine Eigenheiten zu bekommen. Beispielsweise

2 Lage

2 Fläche

2 Bevölkerungszahl

2 klimatische Bedingungen

2 Durchschnittseinkommen

2 …

2. Geschichte Kiberas

Gebt einen kurzen Überblick über die Entstehung und Entwicklung Kiberas von den Anfängen bist heute!

3. Lebensbedingungen

Wie leben die Menschen in Kibera? Wie wohnen und was arbeiten sie? Wie sieht die Versorgung mit Lebensmitteln, Wasser, Waren und Dienstleistungen aus? Wie ist die Gesundheitsversorgung? Sucht auch Berichte über Menschen in Kibera. oft bieten Lebensgeschichten einzelner Menschen tiefere Einblicke als nur Zahlen und Fakten. Stellt eure Funde euren eigenen Lebensbedingungen gegenüber und bringt das in den Bericht ein!

4. Umweltbedingungen

Gibt es Pflanzen und Tiere in Kibera? In welchen Beziehungen stehen sie zu den Menschen, die dort leben? Wie sieht es mit dem Umgang mit Abfall und Umweltverschmutzung aus? Wie wirkt sich das auf die Menschen, Tiere und Pflanzen in Kibera aus?

5. Weitere euch interessant erscheinende Aspekte und Geschichten

Fügt hinzu was euch noch interessant und erwähnenswert erscheint! Das können spannende oder lustige Fakten, Geschichten und Erlebnisse von Bewohnern (auch tierischen) Kiberas oder Bezüge zu anderen Themen sein!

Abb. 7: Jeder Mensch hat seine eigene Geschichte

Tauscht euere Berichte und Präsentationen in der Klasse aus und seht euch an, was die anderen Gruppen herausgefunden haben! Überlege dir eine Sache, die dich besonders interessiert, gefesselt oder berührt hat!

Abb. 5: Blick auf den Slum von Kibera

Abb. 6: Auch Tiere versuchen in Kibera ihr Auskommen zu finden

ÖKOSYSTEM STADT

Abb. 8: Industriegebiete sind bedeutsam für die Wirtschaft einer Stadt, bringen aber Umweltbelastungen.

Beschreibe die Vor- und Nachteile, die das Leben in der Stadt mit sich bringt! Mache dir auch Gedanken zu anderen Lebewesen als Menschen!

Was bedeutet es für einen Lebensraum, dass es mehr Konsumenten als Produzenten gibt? Wie kann so ein Lebensraum funktionieren? Diskutiere mit Menschen in deinem Umfeld!

Betrachtet zu zweit Städte in Satellitenbilddarstellung auf GoogleMaps oder einem vergleichbaren Dienst! Versuche die Stadtzonen auszumachen!

Abb. 9: Einkaufszentren sind so gestaltet, dass sie zum Verweilen und Einkaufen verleiten.

Shopping ist eine beliebte Freizeitbeschäftigung. Denke an typische Einkaufszentren! Welche Folgen ergeben sich für die unmittelbare Umgebung? Was ändert sich durch den Trend zum OnlineShopping? Fallen Folgen weg und kommen andere hinzu? Diskutiert in Teams!

Stadtzonen

Nach der unterschiedlichen Bebauungsdichte kann man Städte in verschiedene Zonen gliedern.

INNENSTADT

Die Innenstadt ist meist dicht verbaut. Es gibt viele Geschäfte und Büros. Hier arbeiten sehr viele Menschen. Als Wohnbereich wird die Innenstadt weniger genutzt, denn hohe Grundstückskosten machen Wohnungen hier besonders teuer. Meistens gibt es nur wenige Grünflächen. Die Straßen sind asphaltiert, Plätze sind mit Beton oder Asphalt bedeckt.

WOHNBEREICH

Der Wohnbereich schließt sich an die Innenstadt an. Hier finden wir besonders viele Häuserblöcke.

Manche dieser Häuserblöcke haben begrünte Innenhöfe. Oft gibt es Parkanlagen.

STADTRAND

Immer mehr Menschen – darunter viele Familien – ziehen es vor, am Stadtrand im Grünen zu wohnen.

Hier findet man Reihenhäuser, häufig mit Grünflächen, und Wohnhäuser mit größeren Gärten.

SATELLITENSTÄDTE

Immer häufiger entstehen rund um Städte sogenannte Satellitenstädte. Hier wohnen und leben so viele Menschen, dass man von einer eigenen Stadt sprechen kann.

Oft sind in diesen Satellitenstädten aber auch Industriebetriebe und Einkaufszentren angesiedelt.

Welche Lebensbedingungen herrschen im Lebensraum Stadt vor?

Das Stadtklima

Die vielen Häuser, die versiegelten Straßen, Wege und Plätze sowie die wenigen Pflanzen in manchen Stadtzentren beeinflussen das Klima. Tagsüber heizen sich diese Flächen durch die Sonneneinstrahlung auf und geben die Wärme nachts nur langsam ab. Viele Stadtzentren kühlen daher im Sommer kaum ab, Wärmeinseln entstehen.

Durch die Bodenversiegelung kann der Boden bei Regen kein Wasser mehr aufnehmen. Regenwasser fließt in die Kanalisation und geht damit an der Oberfläche verloren. Eine langsame Wasserverdunstung ist nicht möglich.

geringe Luftfeuchtigkeit aufgrund von geringer Verdunstung

ungünstige Bedingungen für Bäume

niedriger Grundwasserspiegel und geringe Bodenfeuchtigkeit durch geringe Versickerung

Abb. 10: Bodenversiegelung und ihre Auswirkung

rascher Abfluss großer Wassermengen bei Regen kann zu Überschwemmungen führen

Die Luft in der Stadt ist trockener und wärmer als in der Umgebung. Es kommt zum Backofeneffekt. Dieser lässt die warmen Luftmassen aufsteigen. Dadurch entsteht in der Stadt ein Unterdruck, der kühlere Luft aus der Umgebung ansaugt. Diese erwärmt sich auf ihrem Weg durch das Stadtgebiet und wird mit Schmutzteilchen und Schadstoffen von Autoabgasen, der Industrie, dem Gewerbe und aus den Haushalten angereichert. Die nun wärmere Luft steigt auf und nimmt die Schmutzteilchen mit.

Über der Stadt entsteht so eine Staub- oder Dunstglocke

Wiederhole, was du in der 3. Klasse über Bodenversiegelung gelernt hast!

Betrachte Abb.10 und besprich mit deinem Sitznachbarn, deiner Sitznachbarin, welche Folgen die Bodenversiegelung in Städten hat!

Schwammstädte!

Um das Klima in Städten zu verbessern und den Folgen des Klimawandels zu entgegenzuwirken, werden heute Maßnahmen umgesetzt, um mehr Wasser in der Stadt zu halten. Mehr Sickerflächen, Gruben oder Becken, um Wasser zu sammeln (z.B. in Parks), Pflaster mit Sickerfugen anstatt Asphalt oder Dachund Fassadenbegrünungen sind einige Beispiele. Das versickerte Wasser verdunstet und schafft so kühlere und angenehmere Lebensbedingungen für alle Lebewesen der Stadt.

Die Stadt Wien tauscht in vielen Fußgängerbereichen den Asphalt mit hellem Pflaster aus. Vermute, was das mit dem Stadtklima zu tun hat! Tipp: Denke an helle und dunkle Kleidung im Sommer!

Scanne den QR-Code und informiere dich, was die Stadt Wien tut, um zur Schwammstadt zu werden! Welche Maßnahmen werden in deinem Ort durchgeführt?

Abb. 12: Dunstglocke über Bangkok (Thailand)

Abb. 11: Backofeneffekt: Warme Luft steigt über der Stadt auf, Unterdruck entsteht

Ruß, der: Kohlenstaub, der bei Verbrennungsvorgängen entsteht

kondensieren: Übergehen eines Stoffes vom gasförmigen in den flüssigen Aggregatzustand

Was bedeutet „Smog“? Das Wort „Smog“ setzt sich aus dem englischen Wort für Rauch („smoke“) und dem englischen Wort für Nebel („fog“) zusammen.

Besuche https://aqicn.org/map/ world/de/ und sieh dir die Luftqualität in deinem Heimatort an! Suche auf der Weltkarte Orte schlechter Luftqualität! Recherchiere woher die Belastung stammt!

Diskutiert in Gruppen: Was kannst du persönlich zu einem besseren Klima in der Stadt beitragen? Erstellt eine Liste mit Tipps!

Sucht in Teams nach Luftschadstoffquellen in eurem Heimatort. Macht Fotos und verwendet Bilder aus dem Internet, um ein Plakat zu gestalten! Stellt eine Vermutung auf, wie viel welche Quellen beitragen! Stellt eure Vermutung grafisch auf dem Plakat dar!

Grünflächen tun gut! Grünflächen in Städten tragen wesentlich zur körperlichen und seelischen Gesundheit der Bewohner bei. Neben der Verbesserung des Stadtklimas dienen sie der Entspannung und Erholung. Zeit im Grünen aktiviert auch das Immunsystem. Der Anteil an Grünflächen in Städten in Europa reicht von 7 % in Trnava, Slowakei bis 96 % in Cáceres in Spanien. Doch nur ein kleiner Teil der vorhandenen Grünflächen ist auch öffentlich zugänglich. Dadurch haben geringere Einkommensschichten, die am meisten von Grünflächen profitieren, oft nur eingeschränkt Zugang dazu.

Smog

In Städten gibt es zahlreiche Verbrennungsvorgänge. So wird in Fahrzeugmotoren Treibstoff verbrannt und vor allem im Winter werden Wohnungen mit Öl, Gas und Kohle geheizt. Zusätzlich geben Industriebetriebe Abgase an die Luft ab. Dadurch werden große Mengen an Ruß, Schadstoffen und Wasserdampf freigesetzt.

Abb. 13 Gelangt Smog in die Atemwege entstehen gesundheitliche Probleme

Bei ungünstiger Wetterlage (z. B. Windstille) bleiben diese Verbrennungsrückstände sowie Staub längere Zeit über der Stadt. Der Wasserdampf setzt sich an Staubteilchen fest und kondensiert. Es entsteht Nebel (Gemisch aus gasförmigen und flüssigen Anteilen). Durch die vielen Abgase gibt es in Städten im Winter fast doppelt so viele Nebeltage wie auf dem Land. Das Wasser im Nebel bildet gemeinsam mit den Verbrennungsrückständen in der Luft gesundheits schädliche Stoffe, die den Smog bilden.

Für Menschen mit Erkrankungen der Atmungsorgane wie Asthma oder Bronchitis stellt Smog ein besonders großes Gesundheitsrisiko dar, da die im Smog enthaltenen Stoffe die Atemwege reizen.

Was kann man für ein besseres Klima in den Städten tun?

Pflanzen tragen zur Luftverbesserung bei. Daher ist es für die Klima- verbesserung einer Stadt wichtig, Grünflächen wie Wälder, Parkanlagen oder Gärten zu erhalten oder neu zu schaffen. Um Abgase und die Entstehung von Staub zu vermindern, müssen die Bewohner dazu gebracht werden, weniger mit dem Auto zu fahren. Dazu müssen öffentliche Verkehrsmittel wie U-Bahnen, Straßenbahnen und Busse ausgebaut werden.

Unter Kaltluftentstehungsgebieten versteht man Wiesen, Felder, Brachland und Gärten in den Städten oder in ihrer unmittelbaren Umgebung, die in der Nacht deutlich abkühlen. Sie müssen erhalten bleiben, um Städte zu kühlen. Ebenso wirkt sich der Ausbau von Parks und größeren Freiflächen auf das Stadtklima sehr positiv aus. Auch Wasserflächen wie Fließ- und Stillgewässer kühlen und müssen erhalten bleiben.

Um die Bodenversiegelung zu verringern, können in Parkanlagen und Höfen Kieswege statt asphaltierter Wege angelegt werden. Da Kieswege Bodenfläche frei geben, kann das Regenwasser besser gespeichert werden und langsam verdunsten. So kommt es auch zur Verbesserung des Stadtklimas.

Abb. 14: Grün- und Wasserflächen in Wien

Stadt oder Land? Was sagen junge Leute über den Lebensraum, in dem sie leben? Ordne die folgenden Aussagen richtig zu!

A. Im Verhältnis zur Fläche gibt es hier relativ wenige Menschen. © B. Das Verkehrsnetz ist gut ausgebaut. © C. Arbeit findest du hier fast nur in der Landwirtschaft. © D. Die Unterhaltungsmöglichkeiten sind super. © E. Die Verkehrswege sind mitunter schlecht ausgebaut, dafür gibt es wenig Verkehr. © F. Bei uns findest du in den Geschäften alles, was du willst. © G. Die medizinische Versorgung ist nicht optimal, der praktische Arzt ist weit weg. © H. Die Lärmbelästigung kann mitunter enorm sein, besonders in der Nacht. © I. Hier ist alles dicht bebaut, es gibt wenige Grünflächen. © J. Du findest genügend unverbaute Flächen.

Was versteht man unter einem künstlichen Ökosystem? Erkläre diesen Begriff!

Nun geht‘s los – Aufgaben für

schlaue Köpfe!

Was kannst du zusammen mit deiner Familie für ein besseres Klima in den Städten tun? Trenne die Wörter richtig ab, dann erhältst du 5 Hinweise! Aber ACHTUNG, ein Tipp ist falsch! Schreibe nur die 4 richtigen Tipps auf das Sideboard!

DIEHAUSEIGENEHEIZUNGSANLAGEREGELMÄSSIGÜBERPRÜFENLASSENEINEGUTEHAUS ISOLIERUNGERHÖHTDIEHEIZKOSTENEINHYBRIDODERELEKTROAUTOFAHRENFÜRKURZE WEGSTRECKENIMMERDASFAHRRADBENUTZENODERZUFUSSGEHENFÜRLÄNGERESTRECKEND IESTRASSENBAHNDENBUSODERDIEEISENBAHNBENUTZEN

4 Tipps für ein besseres Stadtklima

Welche 6 Fachausdrücke kannst du hier herauslesen? Setze sie aus den Silben richtig zusammen und schreib sie auf die Zeilen unter das Bild!

Begriffe raten! Erkläre 3 der Fachausdrücke aus Aufgabe 4 deinem Sitznachbarn/deiner Sitznachbarin ohne den Begriff selbst zu benutzen! Lass dann diesen/diese erraten, um wechen Fachausdruck es sich handelt! Danach tauscht die Rollen!

2.

TIERE IN DER STADT

Zahlreiche Tierarten finden mittlerweile in der Stadt ihren Lebensraum. Kirchen und ihre Türme, aber auch Hochhäuser, Geschäfte, Straßenschluchten, Gewerbegebiete und Einkaufsmeilen werden von Tieren besiedelt. Hier leben Kulturfolger wie Tauben, Amseln, Eichhörnchen, Haussperlinge, Hausmäuse, Haus- und Wanderratten. Diese finden in den Abfällen der Menschen Nahrung und in den Nischen, Türmen und Mauern Schlaf- und Nistplätze.

Auch Tiere, die den Menschen üblicherweise meiden, finden in den Städten ihren Lebensraum. Dies sind Füchse, Marder, Waschbären, Mauersegler, Saatkrähen, Sperber und zahlreiche Insekten.

Haussperlinge

Rotfuchs

Abb. 1: Die Stadt ist ein sehr vielschichtiges Ökosystem. Sie bietet Lebensraum für viele Arten.

Anpassung an den Lebensraum Stadt

Um in einer Großstadt überleben zu können, haben viele Tierarten eigene Strategien entwickelt. Tiere …

2 erschließen für sich neue Lebensräume: So leben Asseln in Kellerräumen und Wanderratten besiedeln Kanäle.

2 passen sich an das veränderte Nahrungsangebot an: Viele Tiere finden in der Stadt ihre Nahrung in Mülltonnen und Komposthaufen. Turmfalken jagen in der Stadt Vögel anstatt Mäuse.

2 verlieren ihre Scheu vor Menschen: Sie lassen sich füttern und fressen den Menschen sogar aus der Hand, wie das bei Eichhörnchen oder auch Kohlmeisen oder Stockenten immer wieder zu sehen ist.

2 finden Unterschlupf und Nahrung: Sie leben in Grünanlagen, aber auch auf Dachböden und in Kellern, in die sie durch offen stehende Dachluken und Kellerfenster gelangen. Turmfalken beziehen auch verlassene Taubennester.

2 vermehren sich stark: In der Stadt fehlen häufig ihre natürlichen Fressfeinde. Ein typisches Beispiel dafür sind die Tauben. In großer Zahl führen sie zu starker Verschmutzung und hygienischen Problemen, vor allem in Nistplätzen. In vielen Städten gibt es ein Fütterungsverbot für diese Tiere und andere Maßnahmen, um den Bestand zu verringern.

Abb. 2: Nistmöglichkeiten der Vögel in der Stadt. Oben: Silbermöwe, unten: Wanderdrossel

Strategie, die: hier, Methode, Vorgehensweise

Wanderratte.

Waschbär Turmfalke

Abb. 3: Tiere in der Stadt müssen sich an neue Nahrungsbedingungen und Unterschlupfe anpassen.

Stadttauben

Eichhörnchen

Exkremente, die: Ausscheidungen des Stoffwechsels

Moder, der: Vermorschtes, Verfaultes

Wohnungen und Häuser als Lebensraum für Insekten

Ohne es zu wollen, schaffen Menschen für eine große Zahl von Tieren Lebensräume in ihren Wohnungen oder Häusern. Manche dieser unerwünschten Mitbewohner zerstören Holz, befallen Lebensmittel oder gefährden die Gesundheit der Menschen, da sie Krankheiten übertragen oder Allergien hervorrufen können.

Dachböden bieten dem Hausbock, dem Speckkäfer und der Kornmotte günstige Lebensbedingungen. Die Larven der Hausböcke leben vor allem im Holz und zerstören dadurch Dachstühle. Ein Weibchen der Kornmotten legt bis zu 100 Eier in gelagerte Vorräte.

Kornmotte

Hausbock

KLIMA AUF DACHBÖDEN:

Dieses ist im Sommer meist heiß und trocken, im Winter aber kalt und trocken. Als Nahrung dienen den hier lebenden Tieren Holz, Textilien und gelagerte Vorräte.

Speckkäfer

Silberfischchen

In der Küche findet z. B. die nachtaktive Küchenschabe genügend Nahrung. Mit dem stinkenden Saft aus ihrer Stinkdrüse macht sie Lebensmittel ungenießber. Silberfischchen bevorzugen feuchte, dunkle Orte wie das Bad.

Küchenschabe

Kellerasseln

Kleidermotte

Wanzen und Flöhe haben einen abgeplatteten Körper. Sie sind Außenschmarotzer, die ihren Wirt (Mensch und seine Haustiere wie Hund, Katze, Vogel usw.) an der Wärmeausstrahlung erkennen. Mit ihrem Rüssel saugen sie Blut. Die Larven der Kleidermotte fressen Stofffasern und zerstören so Stoffe.

Großer Totengräber

Finde heraus, warum der Speckkäfer in Wohnungen und Häusern unerwunscht ist!

Suche bei dir zu Hause nach Anzeichen von Insekten! Welche sind es? Leben sie dauerhaft in eurer Wohnung, in eurem Haus? Frage deine Eltern, ob ihr schon einmal Befall hattet und was ihr dagegen unternommen habt!

KLIMA IM WOHNBEREICH:

Dieses ist im Sommer und Winter trocken und warm. Als Nahrung dienen den hier lebenden Tieren Holz, Textilien und Lebensmittel. Aber auch Blutsauger finden hier Nahrung.

KLIMA IM KELLER:

Dieses ist im Sommer und Winter kühl und feucht. Tiere finden hier modernde Stoffe verschiedenster Art, aber auch Lebensmittelvorräte.

Der Große Totengräber lebt von Abfällen, faulenden Pflanzen, altem Holz, Aas, toten Insekten und Exkrementen. Da er im Keller keine Fressfeinde hat, vermehrt er sich besonders gut. Auch Kellerasseln finden hier einen guten Lebensraum.

Abb. 4: Insekten finden in Häusern und Wohnungen häufig gute Lebensbedingungen vor. Für den Menschen sind sie allerdings Schädlinge und unerwünscht.

Insekten in Wohnung und Haus zu bekämpfen ist nicht immer leicht,da sie sich in Nischen und Ritzen verstecken können. Hier einige Tipps:

2 Reinlichkeit ist das beste Mittel, um sie zu bekämpfen.

2 Lebensmittel sollten nicht offen herumstehen, sondern sicher verschlossen in geeigneten Gefäßen aufbewahrt werden.

2 Speisereste sollten immer weggeräumt werden, sonst locken sie Insekten an. Ist der Befall so schlimm, dass man die Tiere von selbst nicht mehr loswird, muss ein Kammerjäger beauftragt werden. Dieser tötet die Tiere meist mit Gift.

Bettwanze

Tiere verändern ihr Verhalten Nun

Lies diesen Informationstext aus dem Internet zuerst aufmerksam durch! Dann markiere wichtige Wörter und beantworte im Anschluss die gestellten Fragen in ganzen Sätzen!

Das Leben in der Stadt gleicht nicht dem Leben auf dem Land – und das hinterlässt Spuren. Die Tiere reagieren auf ihre Umgebung und verändern sich. Leben sie dicht neben dem Menschen, verlieren sie ihre natürliche Scheu. Für die zweite Generation ist eine Rückkehr in die Wildnis oft kaum mehr möglich. Die Tiere kennen nur noch das Leben in der Stadt und würden in anderer Umgebung mit ihren natürlichen Fressfeinden nicht überleben. Es gibt Füchse, die es sich in Parkanlagen heimelig gemacht haben und ihr Revier nicht mehr verlassen. Würde man sie betäuben und in die Wildnis bringen, würden sie wieder versuchen, in die Stadt zu gelangen.

Auch Vögel verändern ihr Verhalten: Kohlmeisen und Nachtigallen singen in der Stadt lauter und schriller, wie Vogelkundler herausgefunden haben. Sie vermuten, dass die Tiere das tun, um über den Stadtlärm hinwegzusingen. Manche Rotkehlchen werden nachtaktiv, um den Kontakt mit Menschen zu vermeiden. Stare und Amseln zwitschern plötzlich Handymelodien. Ob sich Stadttiere in Zukunft noch mit ihren Artgenossen in der Wildnis vermehren können, darüber sind sich Wissenschaftler/innen nicht einig. Vogelkundler/innen aber prognostizieren (=sagen vorher) langfristig die Entstehung neuer Arten, die sich auf das Leben in der Stadt spezialisiert haben.

Quelle:http://www.planet-wissen.de/natur_technik/tier_und_mensch/tiere_der_stadt/index.jsp (04.01.2014)

a) Welches Verhalten zeigen manche Tiere in der Stadt gegenüber den Menschen?

b) Überlege! Welche Ursachen kann dieses veränderte Verhalten haben?

c) Wie verändern Vögel ihren Gesang in der Stadt?

d) Welche Gründe vermuten Ornithologinnen/Ornithologen in diesem Verhalten?

e) Wenn du selber schon interessante Beobachtungen im Zusammenhang mit Tieren in der Stadt gemacht hast, dann beschreibe sie hier kurz!

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Was ist hier zu lesen? Entschlüssle die Strategien, welche Tiere entwickelt haben, um sich dem Lebensraum in der Stadt anzupassen! Schreibe die Sätze auf und nenne zu jedem Satz ein Tier als Beispiel!

TIdRdPASSdNSICHDdMVdRÄNDdRTdNNAHRUNGSANGdBOTAN

Tier:

TImRmVmRMmHRmNSICHSTARK

Tier:

TItRttRSCHLItSStNFÜRSICHNtUtLtBtNSRÄUMt

Tier:

Wer bin ich und wie lebe ich? Erstelle Steckbriefe zu diesen Tieren!

Name des Tieres:

Lebensraum:

Nahrung:

Schaden:

Name des Tieres:

Lebensraum:

Nahrung:

Schaden:

Name des Tieres:

Lebensraum:

Nahrung:

Schaden:

Für Expertinnen/Experten – Beantworte diese Frage! Warum sind die Insekten in Aufgabe 3 in menschlichen Unterkünften unerwünscht und wie vermeidet man sie?

3. PFLANZEN IN DER STADT

Pflanzen tragen zur Verbesserung des Klimas einer Stadt wesentlich bei. Bäume in Parkanlagen und an Straßenrändern spenden Schatten und erhöhen gleichzeitig die Qualität der Luft. Sie verdunsten Wasser, erhöhen so die Luftfeuchtigkeit und tragen zur Kühlung bei. Blumenbeete in Parkanlagen, in Hinterhöfen oder auf Balkonen verbessern das Klima. Pflanzen wie Efeu und Wilder Wein ranken sich auf großen Wandflächen und wirken als natürliches Isoliermaterial. Sie verbessern ebenfalls das Klima auf den Straßen und sogar in den Wohnungen.

bieten Raum für Erholung.

verbessern den Luftaustausch.

schwächen den Temperaturanstieg ab.

tragen zum Lärmschutz und zur Lärmdämmung bei.

Pflanzen in der Stadt …

vermindern Nebel und Dunst.

bieten Lebensraum für Pflanzen und Tiere.

reduzieren Kohlenstoffdioxid und produzieren Sauerstoff.

erhöhen die Luftfeuchtigkeit.

filtern Staub und Abgase.

Abb. 1: Bäume, Grünflächen und Hecken in der Stadt erfüllen wichtige Funktionen. Stadtgrün

Grünflächen in Städten können verschieden gestaltet sein und unterschiedlichen Zwecken dienen. Hier einige Beispiele:

Zierparkanlagen: Diese brauchen sehr viel Pflege. Man findet sie meist in der Umgebung von bedeutenden Gebäuden wie Burgen, Schlössern oder Kirchen. Hier werden Blumen gepflanzt, Ziersträucher gesetzt und der Rasen wird häufig geschnitten. Nicht immer sind diese Parks öffentlich zugänglich, denn sie wurden oft als besonderer Garten für ein besonderes Gebäude angelegt.

Stadtparks: Diese haben eine andere Aufgabe. Sie sind als naher Erholungsraum für die Stadtbevölkerung gedacht. Oft stehen hier alte Bäume und Sitzbänke laden zum Ausruhen ein. Die Rasenflächen dürfen meist als Spiel- oder Liegewiese genutzt werden. Hier gibt es Tiere, die nicht scheu sind und sich an die Menschen gewöhnt haben. Tauben, Spatzen, Eichhörnchen und Wasservögel in Stadtteichen lassen sich von den Menschen nur zu gerne mit Futter versorgen.

Stadtwälder: Manche Städte haben den Vorteil, dass sie von Wald umgeben sind oder Parkanlagen mit besonders vielen Bäumen haben. In diesen Stadtwäldern herrscht mitunter eine besondere Artenvielfalt.

Alte Friedhöfe: Diese haben oft einen alten Baumbestand und eine vielfältige Pflanzenwelt. Durch die Ruhe, die dort herrscht, sind sie ideale Lebensräume für viele verschiedene Tierarten.

Kleingärten und Brachflächen: Kleingärten sind kleine, meist gepachtete Grundstücke die der Erholung dienen. Zu den Brachflächen zählen verwilderte Gärten, aufgelassene Bahngeleise oder Baulücken. Diese sind grüne Inseln in großen Städten, in denen man viele trockenheit- und wärmeliebende Tierarten findet.

isolieren: abdichten

Abb. 2: Der Schlosspark Schönbrunn in Wien ist ein Ziergarten

Abb. 1: Begib dich in Grüngebiete in deinem Heimatort! Sei aufmerksam und versuche einige der beschriebenen Effekte wahrzunehmen! Bildet Gruppen und diskutiert eure Erfahrungen!

Abb. 3: Stadtparks dienen der Erholung und Freizeit

Abb. 4: Krähe in einem Friedhof.

Suche online nach „Tiere Zentralfriedhof“! Erstelle eine Liste deiner Funde!

Abb. 6: Viele Pflanzen breiten sich entlang von Bahndämmen in der Stadt aus Neophyt, der: nicht heimische Pflanzenart

Schlage dein Buch der 2. Klasse auf Seite 110 auf und lies dort zu Neophyten!

Welche Rolle spielen Böden für Pflanzen und was meint „gesunder Boden“?

Denke an die 3. Klasse!!

Denke an Zusammenhänge in Ökosytemen! Argumentiere, weshalb sich veränderte Blütezeiten von Insekten, über Vögel bis hin zu Mardern und Hauskatzen auswirken!

Abb. 7: Pflanzen finden auch an extremen Orten ihr Auskommen

Lebensbedingungen für Pflanzen in der Stadt

Städte sind vielschichtige Lebensräume mit sehr unterschiedlichen Lebensbedingunen. Entsprechend findet sich in Städten oft eine hohe Artenvielfalt, auch invasiver Arten. Sichtbar wird das in Grüngebieten und auf Brachflächen. Doch auch an stark verbauten Stellen mit versiegelten Böden, lassen sich Pflanzen finden.

Die Umweltbedingunen in Städten setzen Pflanzen verstärkt unter Stress:

2 Verdichtete und versiegelte Böden erschweren das Wurzelwachstum, reduzieren die Wasserzufuhr und verringern die Vielfalt der Bodenlebewesen.

2 Das Stadtklima mit seinen Wärmeinseln führt zu höheren Temperaturen und oft stärkerer Trockenheit. Besonders im Sommer sind Pflanzen Hitzestress ausgesetzt.

2 Luftverschmutzung durch Abgase und Feinstaub schädigt die Pflanzen.

2 Verkehr, Baumaßnahmen und stark wechselnde Lichtverhältnisse verändern Bedingungen oft rasch und drastisch. Dies stört die Lebensabläufe der Pflanzen.

2 Pflanzen stehen meist kleine und voneinander isolierte Stanorte zur Vergügung. Das erschwert die Fortpflazung und schränkt die genetische Vielfalt ein.

Abb. 4: Pflanzenstandorte in Städten sind oft isoliert (links) mit unnatürlichem Boden (rechts)

Das wärmere Stadtklima und die durch künstliche Beleuchtung erzeugten Lichtverhältnisse, verändern die Wachstums-, Blüte- und Fortpflanzungszeiten der Pflanzen. Sie treiben früher aus, Blühen früher und verlieren ihr Laub später. Das wärmere Klima bevorzugt wärmeliebende Arten, häufig Neopyhten aus dem Süden.

Abb. 5: Löwenzahn a) und Breitwegerich b) sind heimisch, der Riesen-Bärenklau c) ein Neophyt Änderungen in der Genexpression erlaubt es den Pflanzen rasch auf die Umgebungsbedingungen in der Stadt zu reagieren. Epigenetische Vererbung und Änderungen in den Genen erlauben es langfristig Anpassungen an Nachkommen weiterzugeben. So helfen Änderungen in der Intensität der Fotosynthese und in den Zellwänden, Lufteverschmutzung besser zu widerstehen. Veränderungen in den Hormonsignalen und dem Wurzelsystem helfen Hitze und Trockenheit zu begegnen.

Manche Pflanzen überleben auch an extremen Standorten. Man findet sie in Mauerritzen, auf Hausdächern und zwischen Pflastersteinen. Oft sind sie sehr kleinwüchsig, damit sie das geringe Platzangebot nutzen können. Sie können besonders viel Wasser speichern oder machen sich den mineralstoffreichen Schutt auf Baustellen, unbebauten Grundstücken oder Bahndämmen zu Nutze.

Bäume in der Stadt

Die Auswirkungen der Stadt auf Pflanzen lassen sich am Beispiel der Bäume gut veranschaulichen. Da sie viel Platz brauchen, tief wurzeln und lange leben, sind sie den negativen Umwelteinflüssen stark ausgesetzt.

Abb. 8: Zahlreiche schädliche Umwelteinflüsse wirken auf Bäume in der Stadt ein.

Durch mechanische Beschädigungen der Bäume wie durch Autofahrer/AutofahrerInnen, das Einritzen von Zeichen oder das Anbringen von Verkehrszeichen und Plakaten können Pilze und Bakterien, aber auch Insekten leichter in den Stamm eindringen und den Baum schädigen.

Streusalz, das verwendet wird, um das Eis auf Straßen und Gehsteigen aufzutauen, wird über die Wurzeln aufgenommen und stört den Wasserhaushalt des Baumes.

Betonierte Wege und asphaltierte Straßen dichten den Boden ab. Außerdem wird bei der Errichtung von Gebäuden oder dem Bauen von Straßen der Boden sehr stark verdichtet. Dadurch wird das Wachstum der Baumwurzeln erschwert und die Wurzeln werden nicht oder nur unzureichend mit Wasser und Sauerstoff versorgt.

Schadstoffe in der Luft zerstören die Schutzschicht der Blätter und schädigen die Spaltöffnungen. Der Gasaustausch wird dadurch behindert.

Ebereschen, Platanen, Robinien und der Götterbaum halten diese negativen Einflüsse recht gut aus. Andere Bäume, wie der Spitzahorn, die Linde und die Rosskastanie weisen oft schwere Schäden auf und kämpfen mit den Auswirkungen des Klimawandels.

Abb.5: Betrachte die Lebensumstände von Bäumen in deinem Heimatort! Notiere zu einzelnen Standorten deine Einschätzung zu den in der Abbildung gezeigten Einflussfaktoren! Mache auch jeweils ein Foto! Schreibe einen kurzen Bericht!

Abb. 10: Der Götterbaum ist eine invasive Art, die sich stark verbreitet

Abb. 11: Platanen wachsen in vielen Städten Südeuropas. Sie werden zunehmend in Mitteleuropa gepflanzt, da sie den Folgen des Klimawandels trotzen.

Suche in deinem Heimatort Stellen, wo Pflanzen trotz schwerer Bedingungen wachsen! Mache Fotos und versuche mit einer online Bildersuche herauszufinden um welche Pflanzen es sich handelt!

Abb. 10: Linden (links) und Spitzahorn (rechts) stehen in mitteleuropäischen Städten häufig

Untersuchung Erfassung eines Grüngebiets

Untersucht ein Grüngebiet eures Heimatorts hinsichtlich der dort herrschenden Verhältnisse und vorkommenden Pflanzen und Tiere! Nutzt dazu die seit der ersten Klasse erlernten Methoden. Informiert euch, falls möglich vorab über das Grüngebiet online, um Ideen zu bekommen, auf was ihr achten könntet! Bildet eine Gruppe aus 3 Teams zu je mindestens 2 Personen! Jedes Team übernimmt einen der Aufgabenbereiche 1 bis 3.

DURCHFÜHRUNG (jedes Team ein Aufgabenbereich):

1. Grundlegende Eigenschaften des Lebensraums

Verschafft euch einen Überblick! Besorgt euch eine Karte (z.B. einen Ausdruck eines online Kartendienstes) oder zeichnet selbst eine. Geht das Grüngebiet ab vermerkt zusätzliche Details. Notiert Besonderheiten und auffällige Stellen. Kartiert und skizziert besonders interessante Bereiche. (1. Klasse „Richtiges Kartieren“) und macht Fotos!

Bestimmt die abiotischen Faktoren (2. Klasse Ein „Ökosystem untersuchen“). Beobachtet und überlegt auch welche besonderen Einflüsse durch die Stadt auf das Gebiet wirken! Dokumentiert alles!

2. Lebewesen im Lebensraum

Notiert welche Pflanzen und Tiere ihr im Grüngebiet beobachten könnt! Versucht sie soweit möglich zu bestimmen, zumindest aber grob zuzuordnen (Gras, Strauch, Käfer, Wurm, Vogel, ... ) und kurz zu beschreiben (2. Klasse Ein „Ökosystem untersuchen“). Macht Fotos!

Schreibt zu fünf Lebewesen einen Steckbrief (1. Klasse „Einen Steckbrief erstellen“)!

Beobachtet auch die Menschen in dem Grüngebiet! Welchen Aktivitäten gehen sie nach? Wie verhalten sie sich? Auf welche Art nehmen sie Einfluss auf das Grüngebiet? Kann das Grüngebiet ohne Eingriffe bestehen?

3. Untersuchung von Details

Nehmt Bodenproben und untersucht sie (3. Klasse Seite 70 Aufgabe 4, Seite 76 Aufgabe 3 und 4)!

Falls es ein Gewässer gibt, untersucht es auf Regulierungsmaßnahmen (3. Klasse Seite 188 Aufgabe 2)! Falls das Ufer flach und leicht zugänglich ist, untersucht welche Lebewesen im Grund leben (3. Klasse Seite 189 Aufgabe 1)!

Haltet genauer Ausschau nach Spuren des Menschen (Müll, Schäden an Pflanzen, Futter, ... ) Dokumentiert alles mit Fotos!

AUSWERTUNG: Jedes Team fasst seine Erkenntnisse in einem Bericht zusammen! Fügt eine Auswahl eurer Fotos, eure Karten und etwaige Skizzen hinzu! Vergesst nicht die Bilder zu beschriften! Fügt, falls möglich, ein paar euch wichtig erscheinende Infos zu dem Grüngebiet hinzu, die ihr online recherchieren konntet!

Verfasst alle gemeinsam einen Abschnitt „Einfluss des Menschen“ und erarbeitet Handlungsanweisungen, um das Grüngebiet zu schützen und zu erhalten!

Gestaltet alle gemeinsam eine Präsentation zu euren Ergebnissen!

Abb. 10: Central Park in New York

Abb. 11: Brot ist für Vögel ungesund

Schulumgebung! Zeichne in den Plan Standorte von Pflanzen in der Umgebung deines Schulhauses ein! Das können Gärten, Parks, Grünstreifen, einzelne Bäume und Sträucher oder auch nur kleine Pflanzen in extremen Standorten sein. Wie beurteilst du die Umweltbedingungen der Standorte? Verwende dazu die Stressfaktoren, die du kennengelernt hast! Nutze Farben, um „gut – wenig Stress“, mittel – eher Stress, „schlecht – viel Stress“ in deinem Plan darzstellen! Vielleicht kannst du auch die Art einiger Pflanzen feststellen.

Schreibe deine Meinung! Wie „grün“ schätzt du die Umgebung deiner Schule ein? Überwiegen gute oder schlechte Lebensbedingungen für Pflanzen? Findest du die Gegend ansprechend und angenehm zum Aufhalten?

Verbesserungsvorschläge! Hast du Vorschläge, wie man die Schulumgebung verbessern könnte? Denke dabei an das Stadtklima, Erholungsräume, schön gestaltete Umgebung, … Schreibe deine Vorschläge hier auf!

Wie verbessern Pflanzen das Stadtklima? Finde mindestens 5 Beispiele und schreibe diese in die Kästchen!

Pflanzen in der Stadt … Nun

Für Biologieexpertinnen/-experten – Löse dieses Kreuzworträtsel! Bringe dann die rot umrandeten Buchstaben in die richtige Reihenfolge, so erhältst du ein Lösungswort!

senkrecht:

1. Baum, der widerstandsfähig gegen negative Einflüsse ist

2. Es stört den Wasserhaushalt der Pflanze.

3. Es wird durch Pflanzen in der Stadt verbessert.

waagrecht:

LÖSUNGSWORT:

4. Dadurch bekommen die Wurzeln zu wenig Sauerstoff und Wasser.

5. Sie zerstören die Schutzschicht der Blätter.

4. ABFALL – PROBLEM UND RESSOURCE

Leben viele Menschen auf engem Raum, entstehen große Mengen unterschiedlicher Reststoffe und Abfälle, die gehandhabt werden müssen. Ein Großteil dieser Stoffe kann nicht oder nur sehr langsam auf natürliche Weise abgebaut werden. Einige dieser Stoffe, sogenannte Problemstoffe (auch Sondermüll), sind unmittelbar gefährlich für die Umwelt und den Menschen. Es braucht also gut geplanten und sorgsamen Umgang mit Abfall, um Schäden für den Menschen und die Umwelt zu vermeiden.

Siedlungsabfälle, also Abfälle, die in Haushalten, der Gastronomie, Schulen und kleineren Betrieben anfallen, werden in Österreich getrennt in wiederverwertbare Wertstoffe und Restmüll gesammelt (Mülltrennung). Das erleichtert die weitere Entsorgung und insbesondere die Verwertung in Form von Recycling, das nach Materialien getrennt durchgeführt wird. Man unterscheidet:

Papier und Karton

Abfallmengen in Österreich! In Österreich fallen jeden Tag etwa 82.000 t Abfall an (ohne Aushubmaterialien). Das entspricht der Masse von etwa 55.000 PKWs. 67% der Abfälle werden wiederverwertet. Siedlungsabfälle machen etwa 20.000 t pro Tag aus. Davon werden 63% recycelt. 12.000 t Abfall werden jeden Tag von privaten Haushalten erzeugt. Pro Jahr erzeugt jede Person in Österreich im Durchschnitt 488 kg Haushaltsabfall.

Bücher, Hefte, Verpackungen aus Altpapiertonne (roter Deckel) Karton ohne Beschichtungen

Verpackungen aus Kunststoffflaschen und Tonne mit gelbem Deckel/ Leichtstoffen -verpackungen, Getränkekartons, Gelber Sack seit 2025 auch Metallverpackungen

Glas Getrennt nach Weißglas und Altglastonne (weißer und Buntglas (ohne Verschluss) grüner Deckel)

Biomüll Küchen und Gartenabfälle (in Biotonne (brauner Deckel) manchen Regionen kein Fleisch und Fett)

Problemstoffe Batterien/Akkus, Medikamente, Sammelstellen / Mistplätze Öle, Lacke, Haushaltschemikalien

Altgeräte Handys, Computer, Sammelstellen / Mistplätze Haushaltsgeräte, Fernseher

Sperrmüll Große, sperrige Dinge wie Möbel Sammelstellen / Mistplätze oder Matratzen

Verpackungen mit Getränkedosen und -flaschen mit Rücknahmeautomaten im Pfand Pfandlogo Handel

Altkleider Kleidung in noch verwendbarem Altkleidercontainer Zustand

Restmüll Abfall, der in keine der unter keinen Restmülltonne (schwarz) der anderen Fälle passt

Problemstoffe dürfen nicht im Hausmüll entsorgt oder in den Abfluss geleert werden, sondern müssen bei Müllsammelplätzen abgegeben werden!

Die erste und wichtigste Stufe der Mülltrennung sind die Menschen, die den Abfall erzeugen. Schmeißt du etwas in die falsche Tonne, kommt es mit ziemlicher Sicherheit in die Verbrennungsanlage und die Wertstoffe darin sind verloren.

Aushub, der: das bei Baumaßnahmen abgetragene Material

Rechne die in der Infobox angegebene Abfallmengen jeweils auf ein Jahr hoch! Überlege dir eine Veranschaulichung für die Ergebnisse!

Berechne des Wievielfachen deiner Körpermasse die durchschnittliche pro Kopf Abfallmenge in Österreich entspricht!

Abb. 2: Österreichisches Pfandlogo

Informiere dich auf www.recycling-pfand.at über das österreichische Pfandsystem!

Neben Siedlungsabfällen werden auch Bau- und Industrieabfälle, Chemieabfälle, medizinische Abfälle und Abwasser unterschieden, deren jeweilige Handhabung gesetzlich geregelt ist. Abb. 1: Um Abfall zu verwerten, muss

Bildet ein Team pro Siedlungsabfallart! Jedes Team recherchiert, welche Entsorgungsregeln für die ihm zugeteilte Abfallart in eurer Gemeinde gelten! Jedes Team gestaltet eine kurze Präsentation (2–3 Min) zur richtigen Handhabe!.

Verwertung, die: bei Abfall die Verwendung des Abfalls und der darin enthaltenen Stoffe auf nützliche (wertbringende) Weise

Begründe, weshalb es für effizientes Recycling wichtig ist bei der Mülltrennung sorgfältig zu trennen!

Wiederhole was du über Mikroorganismen und ihre Rolle als Destruenten in in den vergangenen Klassen gelernt hast!

Was ist Fernwärme?

Als Fernwärme bezeichnet man die Nutzung von an einem Ort entstehender Wärme an einem anderen Ort. Wärmequellen sind dabei meist Heizkraftwerke aber auch Müllverbrennungsanlagen. Die bei der Quelle entstehende Wärme heizt Wasser auf, dass über ein Rohrsystem zum Verbraucher gelangt. Dort kann das heiße Wasser als Wärmequelle zum Heizen oder für Warmwasser genutzt werden. Ein Beispiel ist die Müllverbrennungsanlage Spittelau (Abb. 3 c) )

Recherchiert in Teams zu „48er Tandler“! Was denkt ihr über Second Hand? Habt ihr davon schon einmal Gebrauch gemacht (als Käufer:in oder Verkäufer:in)? Diskutiert über Vor- und Nachteile, Vorurteile und Meinungsbilder dazu!

Handhabe von Abfällen

Wiederverwertung (Recycling)

Bei der Wiederverwertung werden Stoffe im Abfall so aufbereitet, dass sie als Grundstoff für neue Produkte dienen können. Beispiele sind Kunststoff- oder Glasflaschen aus deren Material neue Flaschen entstehen oder Aluminiumdosen. Dafür dürfen Materialien (z.B. verschiedene Kunststoffe, Weiß- und Buntglas) meist nicht gemischt sein. Trotz Mülltrennung muss der Abfall daher erst weiter sortiert werden.

Mechanisch-biologische Behandlung

Nicht wiederverwertbarer Restmüll wird mechanisch zerkleinert. Organisches Material wird durch Mikroorganismen zersetzt, um danach deponiert zu werden. Dies reduziert die Abfallmenge und die Entstehung von Gasen bei weiterer Zersetzung in der Deponie. Die Gefahr, dass Schadstoffe ins Grundwasser gelangen, wird verringert. Material, das zu hochwertigem Brennstoff verarbeitet werden kann, wird als solcher an Industrieanlagen geliefert. Der Rest kommt in Müllverbrennungsanlagen.

Müllverbrennung (thermische Verwertung)

Abb. 4: Die Reparatur von Geräten spart eine Menge Rohstoffe und Geld.

Durch Verbrennung wird das Abfallvolumen stark reduziert. Die freigewordene Wärmeenergie kann als Fernwärme oder zur Stromerzeugung verwertet werden. Das entstandene Rauchgas muss gereinigt werden, um den Ausstoß von Schadstoffen in die Umwelt zu reduzieren. Die Verbrennungsrückstände (Schlacken und Aschen) werden von Metall befreit, deponiert oder als Grundstoff in der Bauwirtschaft verwertet.

Deponie

Auf Deponien wird Abfall langfristig gelagert. Sie sind so gebaut, dass die Belastung für die Umwelt durch die gelagerten Stoffe möglichst gering ausfällt. Je nach gelagerten Stoffen ist das mit erheblichem Aufwand verbunden. Die Deponie Rautenweg in Wien verfügt etwa über ein Kammersystem, das die Deponie vom Grundwasser trennt. Durch die Deponie sickerndes Wasser wird abgepumpt und in einer Kläranlage gereinigt.

Biologische Abfälle werden meist in Kompostierungsanlagen oder in Biogasanlagen zersetzt. Weggeworfene Gegenstände, die eigentlich noch verwendbar sind, können an Sammelstellen abgegeben oder dem Abfall entnommen, gereinigt und repariert werden. Sie werden zur Wiederverwendung vorbereitet und danach (oft stark vergünstigt) verkauft.

Abb. 3: a) Müllsortieranlage, b) Mülldeponie, c) Müllverbrennungsanlage, d) Biogasanlage

Abfall als globales Problem

In Europa regeln strenge Gesetzte die umwelt- und gesundheitsschonende Handhabe von Abfällen. Die Sammlung und Behandlung der Abfälle ist gut organisiert. Ein Großteil der Abfälle wird sachgemäß entsorgt. In vielen Ländern des globalen Südens gibt es nur unzureichendes Müllmanagement. Vor allem in großen Städten und deren Umland wird Abfall dann zu einem Problem für die Umwelt und die Gesundheit. Die Menschen sind gezwungen sich selbst um die Entsorgung ihres Abfalls zu kümmern. Abfall landet so häufig in Gewässern oder wird frei abgelagert. Ökosysteme werden dadurch stark belastet. Abfälle in Flüssen werden von diesen ins Meer getragen und breiten sich weltweit aus. Da Schadstoffe ins Trinkwasser sowie über den Boden in Pflanzen und Nutztiere und so ins Essen gelangen, wirkt dies auf den Mensch zurück. Eine häufige Methode der Abfallbeseitigung ist die Verbrennung von Abfall im Freien. Dabei entstehen gesundheits- und umweltschädliche Gase und Reststoffe.

Ohne ausgereiftes Abfallmanagement, landet viel Verwertbares auf den Mülldeponien. Um die Verwertung von Müll hat sich eine Schattenwirtschaft entwickelt. Menschen suchen auf den Deponien nach Verwertbarem, um dieses zu verkaufen (Waste Pickers). Vor allem Metall und Geräte, die nur einfache Reparaturen brauchen sowie Plastik zur Herstellung von Textilfasern sind begehrte Waren. Waste Pickers sind den Schadstoffen auf den Deponien ungeschützt ausgesetzt, erwirtschaften häufig nur sehr geringe Einkommen und sind sozial meist schlecht gestellt. Sie leisten jedoch einen wichtigen Beitrag zur globalen Verwertung und Wiederverwendung von Abfall.

Große Mengen Abfall, darunter Sondermüll, werden jedes Jahr aus reichen Ländern in ärmere Länder exportiert . Dort fehlt oft die Infrastruktur, um damit sicher und umweltschonend umzugehen. Der Handel mit Abfall und die Gewinnung von Rohstoffen daraus ist für diese Länder oft ein wichtiger Wirtschaftszweig. Die Kosten für die dortige Umwelt und Bevölkerung sind meist hoch und langfristig spürbar.

Schattenwirtschaft, die: legale wirtschaftliche Aktivitäten, die außerhalb der staatlichen Regeln und undokumentiert ablaufen.

Erinnere dich, was du zu Kunststoffabfällen im Meer in der 3. Klasse gelernt hast!

Unser Müll unser Problem? Jährlich exportiert die EU 32 Mio t Abfall in nicht EU Länder. 15.000 t davon sind elektrische Geräte, 18 Mio t Altmetall, 1,4 Million t Plastik und 5 Millionen t Papierabfall. Einige Länder der Welt (z.B. China und Malaysien) haben ein Verbot von Müllimporten verhängt, um der Flut, vor allem an Plastikabfällen, Herr zu werden.

Recherchiert in Kleingruppen zu „Agbogbloshie“ und „Elektroschrott“! Erstellt einen kurzen Bericht zu euren Ergebnissen!

Besprecht in Teams wie ihr dazu steht, dass reiche Länder, die sehr viel Abfall erzeugen, diesen und die damit verbundenen Probleme und Verantwortung in andere Teile der Welt verschicken! Erinnert euch an das Thema Rohstoffe aus der 3. Klasse! Gibt es Ähnlichkeiten?

Abb. 8: Im Schnitt werden 389 solcher Container voll mit Plastikabfall jeden Tag aus Europa in andere Teile der Welt verschifft.

Aus den Augen aus dem Sinn. Diskutiert in Teams, was dieser Ausspruch mit Müllexporten und Entsorgung von Müll im Meer zu tun hat!

Abb. 5: Freies Verbrennen von Abfall (links) und Abfall in Gewässern (rechts) belasten die Umwelt.

Abb. 7: Viele Waste Picker sind in deinem Alter. Sie arbeiten von klein an auf den Mülldeponien.

Was genau sind Lebensmittelabfälle?

Als Lebensmittelabfälle bezeichnet man jenen Teil aller für den menschlichen Konsum bestimmten Produkten, der von der Ernte bis zum und beim Verbraucher verloren geht. Oft wird zwischen vermeidbaren (voll genussfähige Lebensmittel), teilweise vermeidbaren (Speisereste, angebrauchte Lebensmittel) und nicht vermeidbare (nicht essbare Teile wie Schalen oder Knochen) Lebensmittelabfällen unterschieden.

Wertschöpfungskette, die: Summe aller Aktivitäten von der Gewinnung der Rohstoffe für ein Produkt bis hin zum Verbrauch des Produkts

Besprecht in Kleingruppen welchen Wert und welche Stellung gutes Essen in eurem Leben hat. Überlegt dann wie viel Wertschätzung ihr dem Essen, dass ihr genießt entgegen bringt!

Stellt zu zweit eine Hypothese auf, weshalb in Unternehmen weit weniger Lebensmittelabfälle anfallen als in Haushalten!

Lebensmittelabfälle

Essen ist für jeden Menschen lebensnotwendig. Gut und genussvoll Essen für jeden Menschen ein Bedürfnis. Lebensmittel sind für uns Menschen also sehr wertvoll. Nicht immer bringen wir ihnen entsprechend Wertschätzung entgegen. Auf dem Weg von der Produktion bis zum Verzehr gehen weltweit etwa 33% der Lebensmittel verloren. In Österreich entstehen pro Jahr 552 000 t vermeidbare Lebensmittelabfälle, 418.000 t davon in privaten Haushalten.

USHAL

Verdorbene Lebensmittel, Küchenabfälle, Essensreste, schlecht gelagerte Lebensmittel, zu viel gekauftes ...

LANDWIRTSCHAFT

Erntereste, Früchte deren Aussehen nicht der Norm entspricht, schlecht gelagerte Früchte, ...

VERARBEITUNG

Überschüsse, Ausschuss, Zutaten geringer Qualität, Produktionsf r, e erunreinigte Produkte, ...

V ehler

KÜCHENSERVICES

HANDEL

abgelaufene Produkte, ver dorbene Frischwaren, Überschüsse, beschädigte Produkte, Lagerf r, , ...

ehler

re ehler

Essensreste, Küchenabfälle zu viel bestellte Zutaten, nicht verkaufte Speisen, Lagerf r, , ...

47 % fälle, en CES

1 kg Rindfleisch

7 - 10 kg Futter

15.000 Liter Wasser

25 m² Land pro Jahr

27 - 60 kg CO2

Abb. 11: In die Herstellung von Lebensmitteln fließen viele Ressourcen.

Recherchiert zu zweit, wie viele Ressourcen in die Herstellung eines Lebensmittels eurer Wahl fließen!

%

%

14 %

Abb. 9: Anteil der Lebensmittelabfälle entlang der Wertschöpfungskette. Haushalte dominieren.

Essen, das weggeschmissen wird, fehlt in der Versorgung. Das erzeugt Schaden in verschiedenen Bereichen.

Soziales Problem – Viele Menschen, vor allem sozial schlechter gestellte, haben nur eingeschränkt Zugang zu Essen, auch in Österreich. Ist es da ratsam Lebensmittel wegzuwerfen anstatt sie den Menschen verfügbar zu machen?

Umweltproblem – Lebensmittelabfälle verrotten oder werden verbrannt, wobei Treibhausgase entstehen. Die Herstellung von Lebensmitteln braucht viel Land, Wasser und andere Ressourcen. Diese werden verschwendet, wenn das Lebensmittel nicht gegessen wird.

Wirtschaftliches Problem – in Lebensmitteln steckt Geldwert, dieser geht verloren, wenn Lebensmittel im Müll landen. Kaufst du eine Mahlzeit und wirfst die Hälfte weg, hast du auch die Hälfte des ausgegebenen Geldes weggeworfen. Die Entsorgung von Lebensmittelabfällen erzeugt Kosten für Unternehmen und die Gesellschaft.

Ethisches Problem – Wir ernähren uns von Lebewesen. Im Falle von Fleisch und Tierprodukten erhalten wir unsere Nahrung von empfindsamen Lebewesen. In die Entstehung von Lebensmitteln fließt viel Arbeit und Aufwand. Große Mengen weggeworfene Lebensmittel erscheinen als Missachtung dessen, was hinter Lebensmitteln steht. Es stellt sich die Frage, was ist uns Essen wert?

10:

Abb.

Häufig landet Essbares im Müll, das Menschen unter unwürdigen Bedingungen nutzen.

Die Gründe für den Verlust von Lebensmitteln sind vielfältig. Bei der Ernte bleibt ein Teil zurück. Schäden bei der Ernte und dem Transport sowie schlechte Transport- und Lagerbedingungen, insbesondere die Unterbrechung der Kühlkette, lassen Lebensmittel rascher verderben. Nachgefragt werden nur Lebensmittel die bestimmte Qualitätskriterien, wie Größe, Form und Aussehen erfüllen. Nachfrage und Angebot in Handel und der Gastronomie sind nur schwer genau vorherzusagen, weswegen häufig mehr eingekauft als gebraucht wird.

Abb. 12: Bei der Ernte bleiben meist Ernterückstände liegen. Einsammeln rentiert sich mit den heutigen Methoden wirtschaftlich nicht. Lebensmittel gehen verloren.

Abb. 13: Lebensmitteln, die nicht so schön aussehen, werden vom Kunden nicht gekauft. Deswegen lehnt der Handel sie ab. Dadurch gehen große Mengen Lebensmittel verloren.

Auch in Haushalten verderben Lebensmittel häufig, da sie schlecht gelagert oder im Übermaß eingekauft wurden. Oft werden nicht aufgegessene Mahlzeiten weggeschmissen, obwohl sie noch gut schmecken und am nächsten Tag gegessen werden könnten. Oft werden Lebensmittel weggeschmissen, die „abgelaufen“ sind, obwohl sie noch in sehr gutem Zustand sind. Wichtig ist also erkennen zu können, ob ein Lebensmittel noch genießbar ist.

Mindesthaltbarkeitsdatum - dieses gibt an, wie lange ein verpacktes, ungeöffnetes Lebensmittel bei richtiger Aufbewahrung auf jeden Fall genießbar ist. Meist sind ungeöffnete Lebensmittel deutlich länger haltbar. Bei einem überschrittenen Mindesthaltbarkeitsdatum musst du Essen also meist nicht wegschmeißen.

Verbrauchsdatum – dieses findest du auf leicht verderblichen Lebensmitteln wie Fleisch. Nach dem Überschreiten des Verbrauchsdatums ist die Gefahr, dass ein Lebensmittel verdorben ist ernst zu nehmen und ein Verzehr sollte gut überlegt sein.

Nutze deine Sinne, um Hinweise auf verdorbene Lebensmittel zu erkennen!

Sehen – Verfärbungen, faulige Stellen, Schimmel, Schleimbildung

Riechen – ungewöhnlicher Geruch, muffig, modrig, faulig, säuerlich, süßlich-faulig

Tasten – schmierig, klebrig, schleimig, ungewöhnlich feucht Schmecken – bitter, unangenehm sauer, ranzig (nur wenn sonst nichts erkennbar ist!)

Wie kannst du Lebensmittelabfälle vermeiden?

2 Regionale Produkte kaufen – auf kurzen Lieferwegen geht seltener etwas schief.

2 Vorausplanend einkaufen und kochen. Übersicht behalten was im Kühlschrank ist.

2 Lebensmittel, die früher ablaufen zuerst kaufen (aber nur wenn du sie auch isst).

2 Lebensmittel richtig lagern und überschüssiges einfrieren.

2 Reste von Mahlzeiten kühlen und ein andermal essen, statt sie wegzuwerfen.

2 Nicht mehr so schönes Obst und Gemüse zu Smoothies oder Mus verarbeiten.

2 Nutze Möglichkeiten zur Lebensmittelrettung (Apps, Vereine, ...).

Gekühlte Ketten?

Gekühlte Lebensmittel halten länger. Das liegt daran, dass die Aktivität von Mikroorganismen, die die Lebensmittel abbauen, bei geringen Temperaturen herabgesetzt ist. Es ist wichtig, dass Lebensmittel möglichst früh und durchgehend gekühlt werden. Diese durchgehende Kühlung nennt man Kühlkette. Wird die Kühlkette unterbrochen, reduziert sich die Lebensdauer von Lebensmitteln beträchtlich.

Diskutiert in Teams die Folgen von „alles jederzeit verfügbar“ im Supermarkt!

Vergleiche die Haltbarkeit kleiner Mengen verschiedener Lebensmitteln im und außerhalb des Kühlschranks! Stelle deine Ergebnisse grafisch dar!

Rieche bewusst an verschiedenen Lebensmitteln, um deren Geruch im nicht verdorbenen Zustand wahrzunehmen! Beschreibe die Gerüche mit Worten!

Abb. 14: Schwarze Flecken auf Karotten können weggeschnitten werden

Abb. 15: Verfärbungen auf Fleisch sind ein Warnsignal

Abb. 14: Bei sichtbarem Schimmel solltest du Lebensmittel entsorgen

Untersuchung Abfall zu Hause

Du hast nun einiges über Abfall, seine Entstehung und wie er gehandhabt werden sollte gelernt. Bestimme nun wie viel Abfall bei dir zu Hause anfällt und wie damit umgegangen wird.

1 Was geschieht mit dem Abfall?

Beobachte eine Woche lang, auf welche Art Abfall bei dir zu Hause entsorgt wird!

DURCHFÜHRUNG

Wirf jeden Tag einen Blick in eure Mülleimer! Notiere dir:

2 Wie viele verschiedene Müllbehälter habt ihr zu Hause und für welchen Müll sind sie jeweils gedacht?

2 Welche Art von Abfall landet im Laufe der Woche tatsächlich in den jeweiligen Behältern?

2 Wie wird der Abfall am Ende von euch entsorgt?

Vergleiche deine Beobachtungen mit dem was du über Mülltrennung und Lebensmittelabfälle gelernt hast und notiere dir was entsprechend gehandhabt wird und was nicht!

2 Was und wie viel davon – Abfall messen

Miss eine Woche lang wie viel Abfall welcher Art bei dir zu Hause anfällt!

Du brauchst: Eine Küchenwaage Q 5 größere Behälter für die Abfallarten

DURCHFÜHRUNG

Beschrifte die Behälter gut sichtbar, je einen mit Papier, Kunststoffe, Metall, Biomüll, Restmüll! Bitte deine Familienmitglieder Abfall für die eine Woche immer in den passenden Behälter zu werfen!

Wiege jeden Tag die Abfallmengen in den Behältern und notiere das Ergebnis! Notiere woher der Abfall kam (z.B. Verpackung Obst/Brot, Karton Paket, Getränkekarton, Schraubglas für Lebensmittel, Trinkflasche, ...)! Wiege und notiere Pfandbehältnisse extra! Wirf den Abfall danach in die Behälter, die ihr sonst auch nutzt! Tipp: Wenn du deine Behälter im leeren Zustand abgewogen hast, kannst du dieses Gewicht einfach von der täglichen Messung abziehen und erhältst das Gewicht des Abfalls darin. Achte bei Lebensmittelabfällen besonders darauf ob diese noch essbar wären! Nimm Geruch, Konsistenz und Aussehen davon bewusst wahr, um das besser beurteilen zu können! Wiege noch genießbare Lebensmittel extra und soweit möglich nach einzelnen Lebensmitteln (z.B. Tomaten, Brot, Käse, Nudeln, ...)!

AUSWERTUNG: Stelle die Ergebnisse deiner Messungen grafisch dar! Ein Diagramm soll die Gesamtmenge der einzelnen Abfallarten darstellen. Ein zweites Diagramm soll darstellen woher der Abfall kam. Teile dazu deine Notizen zur Herkunft in passende Gruppen (z.B. Getränkekarton, Verpackung Obst und Gemüse, ...) und zähle die Anzahl an Notizen pro Gruppe.

Tipp: Nutze ein Tabellenkalkulationsprogramm, um Diagramme zu erstellen.

Versuche durch deine Ergebnisse der beiden Wochen folgende Fragen zu beantworten:

Wie ordnest du den Umgang deiner Familie mit Abfall in Bezug auf was du gelernt hast ein?

Woher stammt der Großteil des Abfalls, der bei euch zu Hause anfällt?

Wie viele Mahlzeiten würden die weggeschmissenen Lebensmittel in etwa ergeben?

Welche Verbesserungsmöglichkeiten siehst du?

Fasse all deine Beobachtungen in einem Protokoll zusammen!

Besprich deine Ergebnisse und mögliche Verbesserungsmöglichkeiten mit deiner Familie!

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Was gehört wo hinein? Betrachte die Bilder der verschiedenen Abfallcontainer! Notiere in deinem Heft, welche Abfälle wo hinein gehören und was in Österreich in der Regel damit geschieht!

Rund geht’s im Recycling! Bildet in der Klasse neun Teams! Jedes Team sucht sich einen der Themenbereiche auf https://rundgehts.at/ zum Thema Abfallverwertung aus! Lest euch die vorgestellten Stories zu eurem Thema durch und gestaltet mit den dort gefundenen Inhalten ein Plakat! Wenn ihr wollt ergänzt die Infos durch weitere Recherche. Hängt eure Plakate in der Klasse auf.

Abfallpyramide! Die Abfallpyramide zeigt die Ordnung der gesetzlich geregelten Prioritäten (Hierarchie) von Maßnahmen zum Umgang mit Abfall in Österreich. Grün hat die höchste Priorität, rot die geringste.

Bildet kleine Teams und formuliert eine Erklärung, warum es sinnvoll ist den Umgang mit Abfall so zu gestalten! Bedenkt dabei unterschiedliche Aspekte wie Umweltschutz, Gesundheit, Wirtschaft, Soziales, ...!

Ordnet jeder Stufe 3 bis 5 mögliche Maßnahmen zu! Verwendet dazu was ihr gelernt habt, überlegt darüber hinaus und recherchiert notfalls im Internet!

Gestaltet danach selbst eine Abfallpyramide, in der ihr eure Ideen und Erkenntnisse in Schlagwörtern hineinschreibt!

Abfallvermeidung

Vorbereitung zur Wieder verwendung

Recycling

Sonstige Verwertung

Beseitigung

Abb. 15: Die Abfallhierarchie beschreibt Prioritäten im Umgang mit Abfall.

Wie war das nochmal? Tanja und Mehmet haben ein angeregtes Gespräch über den Umgang mit Abfall. Lies dir ihre Aussagen genau durch und beurteile, wo sie recht haben und wo nicht! Stelle falsche Aussagen richtig und begründe deine Korrektur!

„Ich hab letztens mit meinem Onkel gesprochen.“ sagt Tanja. „Der meinte Mülltrennen macht überhaupt keinen Sinn, weil es dann nach dem Sammeln eh wieder zusammengemischt und verbrannt wird.“ „Häh?“ erwidert Mehmet. „Aber wieso sollten sie dann all die unterschiedlichen Tonnen aufstellen? Also das würde keinen Sinn machen! Ich hab extra unseren alten Toaster in die Plastiktonne geworfen, da ist ja nur Plastik und Metall drin“ ergänzt er.

„Dafür hat mein Cousin gesagt Müll vergraben und ins Meer schmeißen ist eigentlich recht praktisch. Da ist der Müll ja dann auch weg. Problem gelöst.“ fährt Mehmet fort. „Ich glaube dein Cousin vergisst, dass dann auch die ganzen Stoffe weg sind, die man wiederverwenden könnte“ entgegnet Tanja. „Beim Biomüll geht das aber sicher gut.“ fügt sie hinzu.

„Meine Mom hat sich letztens voll aufgeregt, da war so ein Beitrag zur Vermeidung von Lebensmittelabfällen zu Hause im Fernsehen.“ erzählt Tanja. „Verstehe ich aber echt.“ erwidert Mehmet. „Sollen doch mal die ganzen Unternehmen was tun! Die verdienen ja auch genug!“ entfährt es ihm. Tanja runzelt die Stirn. „Was machst denn du so mit dem Essen, wenn du nicht aufisst oder Obst wenn es beginnt schrumplig zu werden?“ fragt sie nach.

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen bieten sich in Städten vielfältige Tätigkeitsbereiche. Mit der zunehmenden Verstädterung wächst das Interesse daran, wie sich städtische Umgebungen auf Flora, Fauna und das menschliche Leben auswirken und wie man Städte nachhaltiger und lebenswerter gestalten kann.

Ein zentraler Tätigkeitsbereich ist die Stadtökologie. Hier wird die Wechselwirkungen zwischen Mensch, Tier und Pflanze im städtischen Raum erforscht. Zum Beispiel, wie sich Bodenversiegelung, Luftverschmutzung oder Lärm auf die Artenvielfalt auswirken oder welche Tier- und Pflanzenarten sich besonders gut an das Stadtleben angepasst haben. Auch der Einfluss von Tieren und Pflanzen auf den Menschen ist von Interesse. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in Stadtplanungsprozesse ein und helfen Grüngebiete wie Parks und Gärten gezielt zu gestalten.

Im Umwelt- und Naturschutz gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Biologen erstellen Umweltgutachten für Bauvorhaben, kartieren Lebensräume geschützter Arten oder entwickeln Konzepte zur Förderung städtischer Artenvielfalt. In örtlichen Umweltämtern, bei NGOs oder in Planungsbüros leisten sie wertvolle Arbeit für eine nachhaltige Stadtentwicklung.

Darüber hinaus finden Biologinnen und Biologen in der Umweltbildung, der Beratung oder im Wissenschaftsjournalismus Beschäftigung, wo sie ihr Fachwissen in die Gesellschaft tragen.

Lebensräume Vergleich! Suche dir drei Plätze in deinem Heimatort, an denen unterschiedliche Lebensbedingungen herrschen! Beispiele wären, ein Park, ein Garten, der Schulhof, ein Innenhof, ein Parkplatz, ein Gewässer und dessen unmittelbare Umgebung, ...

Formuliere eine Hypothese zu folgender Frage: „Welcher der drei Lebensräume ist am artenreichsten, welcher am artenärmsten, welcher liegt dazwischen?“

Plane eine Untersuchung mit der du deine Hypothese nachvollziehbar überprüfen kannst! Greife dabei darauf zurück, was du an Übungen in diesem Kapitel bereits gemacht hast!

Führe die Untersuchung durch, dokumentiere deine Ergebnisse und vergleiche sie mit deiner Hypothese!

Tipp: Arbeitet in Teams durch, dann geht es leichter und macht mehr Spaß!

Führt eine Debatte zum Thema „Bestmögliche Stadtnutzung“!

Abwägen von Interessen! Bildet Gruppen und teilt sie in zwei etwa gleich große Untergruppen! Eine Untergruppe übernimmt die Rolle von Stadtentwicklern. Ihnen ist ein Bevölkerungszuwachs, die Entwicklung der Wirtschaft und des Verkehrswesens wichtig. Die andere Untergruppe übernimmt die Rolle von Fachkräften der Biologie, Psychologie und Medizin. Ihnen ist ein gesundes Ökosystem, Artenvielfalt und die Gesundheit der Menschen wichtig.

2 Welche Maßnahmen sind für die Erreichung der Ziele der jeweiligen Untergruppen notwendig?

2 Welche Argumente gibt es für und gegen die Durchsetzunge der dieser Maßnahmen?

2 Gibt es auch gemeinsame Interessen und Zielsetzungen?

Versucht euch auf einen gemeinsamen Plan zur Entwicklung der Stadt zu einigen!

Haltet die Zielsetzungen und Maßnahmen, wie ihr diesen Plan umsetzen würdet auf einem Plakat fest!

So schätze ich mich nach dem Großkapitel ÖKOSYSTEM STADT selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…den Stoff- und Energiefluss im Ökosystem Stadt grob darstellen Unterschiede zu natürlichen Ökosystemen aufzeigen.

…über Slums sprechen und anderen über Kibera berichten

…typische Zonen einer Stadt benennen und deren Eigenschaften grob erklären.

…über das Stadtklima und dessen Besonderheiten aufklären.

…erklären was Smog ist und weshalb er schädlich ist.

…Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtklimas aufzählen.

…Anpassungen von Tieren an den die Stadt benennen und kurz erklären.

…zu Insekten in Wohnungen und Häusern sowie deren Vermeidung Stellung nehmen.

…verschiedene Grünbereiche der Stadt unterscheiden und welche Rolle sie für eine Stadt und deren menschliche wie tierische Bewohner spielen.

…die Herausforderungen des Lebensraum Stadt für Bäume und Pflanzen allgemein benennen und erklären.

…Grüngebiete in einer Stadt und deren Eigenschaften erfassen, sie dokumentieren und darüber berichten.

…Abfallarten und den richtigen Umgang damit unterscheiden sowie andere darüber aufklären.

…über die Handhabe von Abfällen, wie sie in Österreich stattfindet sprechen.

…über Abfall in einem globalen Zusammenhang grob Auskunft geben.

…zu Lebensmittelabfällen informiert Stellung nehmen und deren Problematik beleuchten.

…Wissen und Maßnahmen zur Vermeidung von Lebensmitteln benennen und an andere vermitteln

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

1. DER ACKER

Suche im Atlas auf der Wirtschaftskarte von Österreich Gebiete, in denen Obstbau, Gemüsebau, Weinbau und Gereidebau betrieben werden!

Nenne Nutzpflanzen, die in deiner Umgebung auf den Feldern angebaut werden!

Vermute, wie es sein kann, dass weniger Menschen in der Landwirtschaft arbeiten aber trotzdem mehr Lebensmittel produziert werden als früher!

Bereits in der Jungsteinzeit, also 7 000 bis 4 000 v. Chr., begannen die Menschen in Mitteleuropa, die Wälder zu roden und Felder anzulegen. Seitdem wird bei uns Ackerbau betrieben.

Hast du dir schon einmal überlegt, was geschehen würde, wenn die Felder nicht mehr bearbeitet würden? Die Antwort lautet: Es würde sich die ursprüngliche Vegetation wieder ausbreiten. Wildkräuter und Büsche würden wachsen. Ohne große Weidetiere würden schließlich neue Wälder entstehen. Landwirtschaftliche Flächen (Agrarflächen) sind künstliche Lebensräume

Abb. 1: Agrarlandschaft, wie natürlich wirkt sie auf dich?

Felder, die auch Äcker genannt werden, sind bedeutende Kulturlandschaften. Sie sind die wichtigsten Nahrungslieferanten für die Menschen und ihre Nutztiere.

Landwirtschaft in Österreich

Früher war Österreich ein Agrarland, da die Mehrheit der Bevölkerung Bauern und Bäuerinnen waren. Heute arbeiten weniger als 5 % der Österreicher und Österreicherinnen in der Landwirtschaft. Trotzdem ist die gesamte Produktionsmenge an Nahrungsmitteln deutlich gestiegen. Ein Großteil der Nahrungsmittel, die in Österreich verbraucht werden, werden auch in Österreich erzeugt.

In Österreichs Landwirtschaft gibt es typische Pflanzen, die intensiv genutzt werden. Sie sind hochgezüchtete Sorten ursprünglicher Arten und teilweise eingeführt.

Hackfrüchte: z. B. Kartoffeln

Getreide: z. B. Weizen

Gemüse: z. B. Erbsen

Abb. 2:

Ölpflanzen: z. B. Raps

Obstbäume: z. B. Birnen

Herkömmliche (konventionelle) Landwirschaft

Konventionelle Landwirtschaft strebt nach möglichst hohen Erträgen und hohem wirtschaftlichen Gewinn. Sie setzt auf den intensiven Einsatz von Maschinen und chemischen Hilfsmittel wie Mineraldünger und Pflanzenschutzmittel. Angebaut werden oft speziell gezüchtete, teils gentechnisch veränderte Hochleistungssorten

Die Pflanzen werden häufig in großflächigen Monokulturen angebaut. In Monokulturen wächst auf einem Acker nur eine einzige Nutzpflanzenart über meherer Jahre hinweg. In Österreich wächst vor allem Mais, Gerste und Roggen in Monokultur.

Vorteile von Monokulturen

2 Auf eine Pflanzenart spezialisierte Maschinen, Dünge- und Pflanzeschutzmittel können eingesetzt werden. Das erleichtert die Bearbeitung der Äcker, Pflege der Pflanzen und Erntetätigkeiten.

2 Der Ertrag pro Fläche steigt und die hergestellte Nahrung wird billiger.

Nachteile von Monokulturen

2 Pflanzen der gleichen Art entziehen dem Boden immer die gleichen Mineralstoffe. Mit der Ernte gehen die Mineralstoffe vor Ort verloren, der Boden verarmt. Der intensive Einsatz von Dünger gleicht das aus, belastet allerdings die Umwelt.

2 In Monokulturen vermehren sich Schädlinge besonders gut. Fressfeinde, Unkräuter und Krankheitserreger müssen mit chemischen Vernichtungsmitteln bekämpft werden. Diese wirken nicht nur auf Schädlinge. Viele Wildkräuter und Insekten sind dadurch mittlerweile vom Aussterben bedroht.

2 Durch das Gewicht der Maschinen wird allerdings der Boden verdichtet. Er kann weniger Wasser und Sauerstoff speichern und die Anzahl und Vielfalt der Bodenlebwesen nimmt ab. Die natürliche Bodenfruchtbarkeit leidet.

Mineraldünger, der: meist künstlich hergestellter Dünger. enthält z. B. Stickstoff, Kalium, Calcium, Magnesium, Phosphor

Recherchiere online zu Mineraldüngern! Schreibe einen kurzen Sachtext zu den Vor- und Nachteilen! Vermerke welche Infos aus welcher Quelle stammen und wer hinter dieser Quelle steht!

Weitreichende Auswirkung! Pflanzenschutzmittel sind Giftstoffe, die bestimmte Schädlinge töten sollen. Sie schädigen jedoch auch viele Arten, die nicht Ziel der Bekämpfung sind. Durch das Nahrungsnetz breiten sich die Giftstoffe weiter aus. Tiere, deren Nahrung durch Pflanzenschutzmittel getötet wird sind indirekt betroffen. Auch der Mensch ist betroffen. Rückstände von Pflanzenschutzmitteln befinden sich auf unseren Lebensmitteln. Menschen, die mit Pflanzenschutzmiteln arbeiten sind gefährdet. Viele hochgezüchete Nutzpflanzen können nur noch zusammen mit speziellen Pflanzenschutzmitteln verwendet werden. Abhängigkeiten entstehen.

Weshalb vermehren sich in Monokulturen Schädlinge besonders gut? Denke an die Artenvielfalt und das Nahrungsnetz!

Unkraut, das: unerwünscht wachsende Wildpflanzen, die die Entwicklung der Kulturpflanzen stören

Diskutiert zu zweit, warum Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft erstrebenswert sein könnten!

Abb. 3: Stoffbewegung in der konventionellen Landwirtschaft. Tiefes Pflügen fördert die Bodenerosion, nährstoffreicher Humus geht verloren. Die von den Pflanzen aus dem Boden aufgenommenen Nährstoffe gehen mit der Ernte verloren. Die verlorengegangenen Nährstoffe müssen durch Düngemittel künstlich ersetzt werden. Pflanzenschutzmittel zur Bekämpfung von Schädlingen gelangen in den Boden. Sie schädigen oft eine Vielzahl an Lebewesen.

Beschreibe was einen gesunden Boden ausmacht und welche Funktionen er für Pflanzen erfüllt! Was bedroht gesunde Böden? Tipp: Schau in das Kapitel Boden im Buch der 3. Klasse!

Abb. 3: Soja Monokultur - auf einer riesigen Flächen wächst nur eine Pflanzenart

Wer regelt was bio ist? Auf EU-Ebene regelt die EUÖko-Verordnung, welche Betriebsmittel, Methoden und Pflanzenschutz- bzw. Düngemittel in der biologischen Landwirtschaft erlaubt sind. In Österreich gibt es ergänzende Standards wie Bio Austria oder das AMA Biosiegel mit noch strengeren Vorgaben. Betriebe müssen ihre Arbeitsweisen und die eingesetzte Stoffe genau dokumentieren. Staatlich zugelassene Kontrollstellen überprüfen jährlich und seltener unangekündigt, ob Betriebe die Vorgaben einhalten.

Nachhaltigkeit, die: Bedüfnisse der Gegenwart so befriedigen, dass sie auch in Zukunft uneingeschränkt befriedigt werden können.

Zwischenfrucht, die: wird zwischen den Hauptfrüchten als Gründüngung oder Futterpflanze angebaut

Gründüngung, die: Pflanzen werden in den Boden eingeackert und von Destruenten zersetzt.

regenerieren: sich erneuern oder wiederherstellen

Abb. 4: Vergleiche mit Abb. 3 und fasse die Unterschiede in der Stoffbewegung in Worte! Welche Form ist den Stoffbewegungen in natürlichen Ökosystemen ähnlicher?

Lest euch in Teams den Absatz „Allgemeine Ziele“ auf der Wikipedia Seite zu „ökologische Landwirtschaft“ durch! Diskutiert die Bedeutung dieser Zielsetzungen für die Natur, den Menschen und die Gesellschaft!

Suche im Supermarkt nach Bioprodukten! Notiere Informationen, die zur Herstellungsweise gegeben werden und Schlagworte, mit denen das Produkt beworben wird!

Biologische (ökologische) Landwirtschaft

Auch die biologische Landwirtschaft muss ausreichend Erträge und wirtschaftlichen Gewinn abwerfen. Allerding zählen auch Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit zu ihren Zielen. Deshalb stellt ein möglichst geschlossener Stoffkreislauf die Grundlage der biologischen Landwirtschaft dar. Sie versucht Ressourcen zu schonen und die Bodenfruchtbarkeit sowie Artenvielfalt langfristig zu erhalten.

Ackerbau und gleichzeitig auch Viehhaltung sind dafür eine wichtige Voraussetzung. Auf den Feldern werden neben den Früchten, die man verkauft, auch Futterpflanzen für die eigenen Tiere als Zwischenfrucht gepflanzt. Die angebauten Nutzpflanzen wechseln, um den Boden zu schonen. Man nennt das Fruchtfolge. Sie gewinnt auch in der konventionellen Landwirtschaft zunehmend an Bedeutung.

Pflanzliche Abfälle, Erntereste und der Tierkot werden als organischer (natürlicher)

Dünger auf die Felder gebracht. Bodenlebewesen bauen diese Abfallprodukte in Mineralstoffe für die Pflanzen des Feldes um. Dadurch bleibt die Bodenfruchtbarkeit erhalten. Es wird kein künstlicher Dünger eingesetzt. Auch für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln gibt es strenge Vorschriften.

Abb. 4: Stoffbewegung in der biologischen Landwirtschaft. Durch den zeitlich versetzen Anbau verschiedener Pflanzen, werden dem Boden zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Nährstoffe entzogen. Dadurch hat er Zeit sich zu regenerieren. Pflanzenreste und Tierkot werden kompositert und führen als Dünger Nährstoffe an den Boden zurück. Bodendecker helfen den Boden gegen Erosion zu schützen. Die größere Vielfalt an Pflanzenarten schützt die Artenvielfalt.

Abb. 5: Funktion von Bodendeckern. Bodendecker werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um frei stehenden Boden zu bedecken. Sie schützen den Boden und die Mikroorganismen darin.

B BODENDEECKER

Fruchtfolgen und ihre Auswirkungen

Unter Fruchtfolge versteht man den zeitlich wechselnden Anbau verschiedener Pflanzenarten. Unterschiedliche Pflanzenarten nehmen unterschiedliche Nährstoffe aus dem Boden auf. Werden Ernterückstände im Boden zersetzt, gelangt ein Teil der Nährstoffe in den Boden zurück. Durch die Fruchtfolge hat der Boden Zeit Nährstoffe zurückzugewinnen, bevor dieselbe Pflanze erneut angebaut wird.

Verschiedene Schädlinge befallen unterschiedliche Pflanzenarten. Wechseln die Pflanzenarten, finden Schädlinge nicht durchgehend Nahrung und ihre Zahl verringert sich. An den Wurzeln bestimmter Pflanzen siedeln Mikroorganismen, die Stickstoff binden (siehe 3. Klasse). Werden solche Pflanzen angebaut, wird der Boden mit diesem wichtigen Nährstoff angereichert.

Gift bleibt Gift! Biologische Landwirtschaft wird häufig mit frei von Giftstoffen verbunden. Das ist jedoch nicht immer richtig. In der biologischen Landwirtschaft dürfen natürliche oder künstlich hergestellte, aber zu natürlichen Stoffen identische Giftstoffe eingesetzt werden. Diese sind häufig umweltverträglicher und werden in geringeren Mengen angewandt. Dennoch sind sie Gifte, die die Umwelt belasten.

Recherchiere online zu Pyrethrine und Kupfer in der Landwirtschaft! Notiere drei Vorteile und drei Nachteile der Anwendung!

Abb. 6: Fruchtfolgen erlauben es den Böden zu regenerieren und unterstützen die Artenvielfalt

Nur die Kombination von Pflanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften bringt Vorteile. Ein Beispiel ist der Wechsel zwischen Zuckerrübe, Sommergerste, Ackerbohnen und Winterweizen. Typische Zwischenfrüchte sind Klee oder Lupinen.

Abb. 7: Zuckerrüben (links) lockern mit ihren Wurzeln den Boden auf und entziehen ihm Wasser. Sie nehmen Stickstoff aus dem Boden auf. Die Blätter verroten als Ernterückstände und geben Nährstoffe ab. Sommergerste (rechts) braucht lockeren, nicht zu nassen Boden. Sie bindet Stickstoff im Boden. Ihre Halme können nach der Ernte als Gründüngung verwendet werden.

Naturnahe Ladwirtschaft

Werden Pflanzen angebaut, die auf diesem Standort von Natur aus gut wachsen, braucht es weniger Dünger. Wachsen mehrere, passende Pflanzenarten zeitgleich am selben Acker (Mischkultur), unterstützen sie sich gegenseitig. Naturbelassene Flecken erlauben den Einsatz von Nützlingen. Damit wird eine allzu starke Vermehrung von tierischen Schädlingen verhindert. Die richtige Fruchtfolge, und die sorgfältige Bodenbearbeitung lassen weniger Unkräuter wachsen. Bei dieser Art der Landwirtschaft ist der Arbeitsaufwand jedoch erheblich größer. Biologische Landwirtschaft bringt mit der Schonung der Böden, dem Erhalt der Artenvielfalt und dem schonenderen Pflanzenschutz viele Vorteile. Nachteilig ist der in der Regel geringere Ertrag und die geringeren wirtschaftlichen Gewinne. Konsumenten müssen bereit sein für biologisch hergestellte Lebensmittel mehr zu bezahlen. Das wirft die Frage auf, wie viel Wert wir einer gesunden Natur zuschreiben.

Vielfalt auf dem Feld! Die Kombination verschiedener Pflanzenarten, die sich gegenseitig unterstützen, sorgt für eine größere Artenvielfalt auf den Feldern. Häufig kommen Sorten zum Einsatz, die in Monokulturen nicht verwendet werden würden.

Abb. 7: Inkarnatklee ist eine Futterpflanze und beliebte Zwischenfurcht.

Beschreibe auf welche Weise Zuckerrüben und Sommergerste sich in der Fruchtfolge gut ergänzen!

Nützling, der: Tier, das dem Menschen nützlich ist, meist indem es Schädlinge frisst

Was könnte der Grundsatz „Vorbeugung vor Bekämpfung“ in Verbindung mit biologischer Landwirtschaft meinen? Tauscht euch zu zweit darüber aus!

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Flurbereinigung! Betrachte das Bild und überlege, welche Probleme durch das Bewirtschaften von großen Ackerflächen hier dargestellt werden! Notiere hier deine Überlegungen!

Meine Überlegungen:

Hier erfährst du etwas über eine alte Form des Ackerbaus. Beachte zuerst die Tipps im Kästchen! Dann beantworte die folgenden Fragen schriftlich in deinem Heft!

Die Dreifelderwirtschaft

In Europa war seit dem Mittelalter die Dreifelderwirtschaft weit verbreitet. Bei dieser Anbauform gibt es pro Feld in 3 aufeinander folgenden Jahren 3 verschiedene Formen der Bewirtschaftung:

Das Feld wird im Herbst gepflu¨gt und dann Wintergetreide gesa¨t. Dieses keimt noch im Herbst und u¨berdauert mit einer La¨nge von ca. 10 cm den Winter. Diese Getreideart wird im Sommer reif und dann geerntet. Nach der Ernte wird der Boden gepflu¨gt. Im na¨chsten Jahr wird im Fru¨hling Sommergetreide angebaut, das im Spa¨tsommer reif ist und geerntet wird. Nach der Ernte wird zwar gepflu¨gt, doch das Feld wird nicht bebaut, sondern liegt bis zum Herbst des na¨chsten Jahres brach. So kann sich der Boden erholen. Neue Mineralsalze werden gebildet und die na¨chste Ernte wird wieder ertragreich.

FRAGEN:

a) Woher kommt der Name Dreifelderwirtschaft?

b) Wann wird das Wintergetreide gesät?

c) Wann wird das Sommergetreide gesät?

d) Was heißt „das Feld liegt brach“?

e) Welchen Grund hat diese Form der Bewirtschaftung?

1. Lies dir den Text durch!

2. Lies den Text noch einmal und unterstreiche die wichtigen Wörter – vor allem die Nomen!

3. Nun lies die Fragen und beantworte sie!

Gifte im Nahrungsnetz! Spritzmittel gegen Unkraut und Schädlinge gelangen auch in das Nahrungsnetz. Wer nimmt von wem Giftstoffe auf? Notiere deine Erkenntnisse!

pflanzenfressende Insekten

körnerfressende Vögel

Rebhühner

Hasen

Mäuse

Hamster

Fasane

Pflanzen am Acker

insektenfressende

Insekten und Vögel

Spinnen

Greifvögel

Füchse

Würmer, Milben, Bakterien, Pilze

4 5

Beschreibe nun, auf welche beiden Arten das Gift auch in den menschlichen Körper gelangen kann!

Was tun gegen Blattläuse? Auch du kannst ein biologisches Pflanzenschutzmittel herstellen!

Anleitung:

1. Schneide frische Brennnesseln in Stücke (Handschuhe tragen nicht vergessen)!

2. Gieße warmes Wasser über die Brennnesseln!

3. Lass den Aufguss ein paar Tage stehen!

4. Dann besprühe die Pflanzen, die von Blattläusen befallen sind, damit!

Berichte dann von deinem Ergebnis in der Klasse!

2. GETREIDE – EIN WICHTIGES NAHRUNGSMITTEL

Abb. 2: Getreidearten im Überblick

Mehlsorten!

Im Jahr 2023 wurden in Österreich 1,32 Mio. Hektar Ackerland bewirtschaftet. Auf mehr als der Hälfte davon wurde Getreide angebaut. Damit nicht mehr Getreide angebaut wird, als für Nahrungs- oder Futtermittel benötigt wird, gibt es staatliche Förderungen für den Anbau von Pflanzen, aus denen Eiweiß oder Öl gewonnen werden kann. Eiweiß liefert z. B. Soja, Öl wird z. B. aus Raps gewonnen.

Abb. 1: Getreidefelder bilden den Großteil der Acker

In Österreich sind Roggen, Gerste, Weizen, Hafer und Mais die häufigsten Getreidearten. Während Roggen, Gerste, Weizen und Hafer auf sonnigen, relativ trockenen Flächen gedeihen, benötigt der aus Südamerika eingeführte Mais einen feuchteren Boden.

Auch Hirse und Reis zählen zum Getreide. Hirse ist eines der wichtigsten Nahrungsmittel in Afrika. In Asien ist dies der Reis. Alle Getreidesorten sind Zuchtformen von Süßgräsern und werden in Monokulturen angebaut.

Getreidehalm und Getreidekorn

Getreidekörner, die mit der Schale gemahlen wurden, ergeben das Vollkornmehl. Ballaststoffe, Vitamine und Mineralstoffe aus der Schale sowie Öle aus dem Keimling bleiben dabei erhalten. Auszugsmehl entsteht, indem das Korn vor dem Mahlen geschält wird.

Finde heraus was die Zahlen auf den Mehlpackungen bedeuten!

Finde im Supermarkt heraus, aus welchem Mehl einzelne Produkte (Brot und Gebäck) hergestellt sind! Erstelle dazu eine Liste in deinem Heft!

Denke daran, was du bereits über Ernährung gelernt hast! Argumentiere, weshalb Vollkornprodukte gesünder sind!

Fruchtstand: Ähre

Stängel, Halm: hat eine hohe Standfestigkeit und ist sehr biegsam

Stängelknoten: geben dem Halm Festigkeit parallelnervige Blätter

Wurzeln

Das Getreidekorn besteht aus:

2 Schale

2 Wabenschicht (besteht hauptsächlich aus Eiweis)

2 Mehlkörper (enthält Stärke)

2 Keimling

Wabenschicht (Eiweiß)

Schale („Kleie“)

Mehlkörper (Stärke)

Keimling

Mais

Hirse

Halm des Roggens

Abb. 3: Der Aufbau der Roggenpflanze und es Korns ist typisch für viele Getreidearten

Welche Getreidearten werden in Österreich häufig angebaut?

Der Roggen

In Europa wird zumeist Winter-Roggen angebaut, der Temperaturen bis zu minus 25 °C verträgt. Er wird im Herbst gesät und keimt noch vor dem Frost im Winter. Im Frühjahr wächst er dann zur reifen Pflanze. Von der Keimung bis zur Kornreife vergehen beim Winter-Roggen ca. 300 Tage.

Der Weizen

Sommer-Roggen hingegen wird erst im Frühjahr gesät und reift schon in ca. 140 Tagen. Die Ähren tragen lange Grannen.

Die Blüten der meisten Getreidearten sind zwittrig. Sie besitzen Staubblätter und Stempel. Bei der Roggenblüte entwickeln sich zuerst die Staubblätter, deren Pollen vom Wind vertragen werden. Sind die Staubblätter verblüht, entwickelt sich der Stempel. Eine Selbstbestäubung wird so verhindert.

Roggen wird als Futtermittel, als erstes Grünfutter oder Silofutter verwendet. Er ist aber auch als nachwachsende Rohstoffquelle für den Kraftstoff Bioethanol von großer Bedeutung. Roggenmehl wird vor allem in Mischung Roggenbroten verwendet. Wenn man die Körner mit der Schale mahlt, bekommt man Vollkornmehl. Dieses wird zu Vollkornbrot verarbeitet. Auch Lebkuchen werden häufig aus Roggenmehl gebacken.

Der Weizen ist die älteste Getreideart, die in Europa gedeiht. Heutige Weizenarten unterscheiden sich durch Züchtung jedoch stark von urtümlicheren Formen wie dem Einkorn und dem im alten Rom verbreiteten Emmer.

8: Weizen ist grün bevor er reif die typisch gelbe Farbe annimmt

An Boden und Klima stellt der Weizen höhere Ansprüche als andere Getreidearten. Er bevorzugt warme und trockene Sommertage. Von der Keimung bis zur Reife des Korns vergehen beim Winterweizen ca. 300 Tage, während der Sommer- weizen in 100 bis 130 Tagen reif wird. Die Ähren tragen kurze oder gar keine Grannen. Bei den Weizenblüten kommt es zur Selbstbestäubung

Weizen, der zu Mehl verarbeitet wird, ist in vielen Ländern Europas eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel. So dient Hartweizen, eine Getreideart, die als Sommergetreide angebaut wird, zur Herstellung von Teigwaren. Auch zum Mästen von Tieren wird Weizen verwendet. Die Farbe eines Weizenfeldes ist eher dunkelgrün, während ein Roggenfeld mehr graugrün erscheint.

Abb. 5: Roggenähre

Selbstbestäubung, die: der Pollen der eigenen Blüte kommt auf die Narbe

Abb. 6: Männliche Blütenphase des Roggens

Pollen gelangt zur Narbe

Narbe Fruchtknoten vertrocknetes Staubblatt

Abb. 7: Weibliche Blütenphase des Roggens

Silofutter, das: durch Gärung haltbar gemachtes Futter gedeihen: sich gut entwickeln, gut wachsen

Überlege, weshalb Roggen und Weizen auch als Brotgetreide bezeichnet werden und was das über deren geschichtliche Bedeutung aussagt!

Argumentiere, weshalb Sommer- und Winterweizen nicht im selben Jahr angebaut wird! Greift dieses Argument auch beim Roggen? Was könnte hier der Grund dafür sein?

Abb. 4: Roggenhalme werden bis zu 2 m hoch

Abb.

Der Dinkel Dinkel ist eine Getreideart, die sehr eng mit dem Weizen verwandt ist. Dinkel verträgt raues Klima und ist widerstandsfähig gegen Krankheiten.

Finde heraus, in welchen Regionen Europas welche Getreidesorten besonders häufig angebaut werden! Erstelle eine Infografik dazu!

Stelle eine Vermutung auf, weshalb in unterschiedlichen Gegenden Europas unterschiedliche Getreidesorten Verbreitung gefunden haben! Was bedeutet das bezüglich der Klimaerwärmung?

Die Gerste

Die Gerste kommt aus dem Orient und ist ebenfalls eine sehr alte Kulturpflanze

Abb. 9: Gerstenhalme am Acker (links) und Gerstenkörner (rechts)

Gerstenähren haben besonders lange Grannen. Bei den Gerstenblüten gibt es eine Selbstbestäubung. Die Gerste wird vor allem zur Malzerzeugung für Malzkaffe und Bier aber auch als Futtermittel verwendet.

Der Hafer

Der Hafer wurde schon 5 000 v. Chr. nördlich des Schwarzen Meers angebaut. Der Blütenstand des Saat-Hafers, der auch Echter Hafer genannt wird, ist eine Rispe.

Der Hafer gedeiht besonders gut im gemäßigten Klima. Seine Ansprüche an den Boden sind gering. Hafer hat besonders kurze oder gar keine Grannen. Beim Hafer kommt es meist zu einer Selbstbestäubung.

Hafer wird hauptsächlich als Tierfutter für Pferde oder zur Herstellung von Haferflocken verwendet. Da Hafer sehr gut verdaulich ist, wird er zu Haferbrei verarbeitet als Kranken- und Kleinkinderkost eingesetzt und als Zutat für Müslis verwendet.

Die Hirse

Mit dem Sammelbegriff Hirse bezeichnet man mehrere Getreidearten. Ihre Heimat ist Zentralasien.

Bevor man Hirse zu Mehl, Grieß oder Flocken verarbeiten kann, wird sie geschält, da die Fruchtschalen ungenießbar sind. Hirse lässt sich wie Reis zubereiten und eignet sich als Beilage zu vielen Speisen.

Hirse ist auch besonders gesund, denn sie ist das mineralstoffreichste Getreide. Ihr Gehalt an Kieselsäure, Kalium, Magnesium und Fluor ist besonders hoch. Mit nur einer Hirsemahlzeit kannst du deinen Tagesbedarf an wichtigen Mineralstoffen decken.

Zusätzlich enthält Hirse auch viele Vitamine und Spurenelemente. Hirse wird bei uns auch gerne als Vogelfutter verwendet.

Abb. 10: Dinkel

Abb. 11: Hafer

Abb. 13: Hirsekörner

Abb. 12: Hirse, achte auf die buschigen Rispen

Der Mais

Der Mais stammt ursprünglich aus Mexiko und wurde von Christoph Kolumbus nach Europa gebracht. In Österreich hat der Maisanbau in den letzten zwanzig Jahren stark zugenommen.

Abb. 14: Maisfeld, achte auf Stengel- und Blattform

Mais ist ein Sommergetreide, das in vielen Gebieten Österreichs gedeiht. In Österreich wird Mais erst im April angebaut, da das Getreide zum Keimen eine Temperatur um die 8 °C braucht. Ist es k älter, geht der Keimling zu Grunde. Maispflanzen sind einhäusige Pflanzen, auf denen männliche Blüten – die Rispen –und auch weibliche Blüten – die Kolben – getrennt voneinander wachsen. Diese Abbildung zeigt dir die Keimung eines Maiskornes als Beispiel für alle Getreidearten, die in ähnlicher Weise keimen.

Es gibt viele verschiedene Maissorten, die unterschiedlich genützt werden. Einige werden als Viehfutter, andere zur Herstellung von Stärke, Biogas oder Biodiesel verwendet. Vor allem die Gewinnung von Biodiesel aus Mais ist der Grund dafür, dass der Maisanbau in in den letzen Jahren zugenommen hat. Nur ein geringer Teil der Ernte dient zur Herstellung von Nahrungsmitteln, z. B. als Gemüse (junge Maiskolben), Maismehl, Maisgrieß, Maiskeimöl oder Popcorn.

Abb. 15: Blühende Maispflanze – die männlichen Rispen stehen oben an der Pflanze, die weiblichen Kolben mit den fadenförmigen Griffeln wachsen seitlich am Halm.

Der Reis

Reis wird hauptsächlich als Nahrungsmittel verwendet. Die Heimat des Reises ist Südostasien, da Reis tropisches, feucht-warmes Klima benötigt. Die wichtigsten Reisanbau- gebiete liegen in Indien und China. Jener Reis, der bei uns zu kaufen ist, stammt aus Amerika, aber auch aus der italienischen Po-Ebene, aus Ägypten oder Asien. Bei der Aussaat der meisten Reissorten müssen die Reisfelder unter Wasser stehen. Nach der Reisblüte, sobald sich die Rispe entwickelt hat, wird das Wasser dann abgelassen.

Abb. 17: Junge Reispflanzen im Wasser (links), Reisrispen (rechts)

Abb. 16: Keimung eines Maiskorns, der Vorgang ist bei anderen Getreidearten sehr ähnlich.

Besorge dir Körner dreier Getreidesorten und bringe sie zum Keimen! Lege die Körner in eine Schale auf Watte und halte sie feucht! Decke sie ab, damit möglichst kein Licht einfällt! Führe ein Protokoll über die Entwicklung!

Recherchiere welche Eigenschaften bei gentechnisch verändertem Mais und Reis hervorgerufen werden sollen! Welchen Veränderungen der Umweltbedingungen versucht man damit zu begegnen?

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Das Getreide spielt in der Ernährung für uns Menschen eine große Rolle. Die einzelnen Teile des Korns enthalten unterschiedliche Nährstoffe. Beschrifte die Abbildung und ordne die Nummern den Texten richtig zu!

Er enthält viele wichtige Nährstoffe, z. B. Eiweiß, Fett und Vitamine. Aus ihm entwickelt sich die junge Getreidepflanze.

Sie enthält viel Eiweiß.

Er besteht vor allem aus Stärke.

Sie enthält Vitamine (vor allem Vitamin B) und Mineralstoffe (z. B. Kalzium, Phosphor, Eisen). Sie besteht aus unverdaulichen Ballaststoffen. Diese regen die Darmtätigkeit an und sind für eine gesunde Ernährung besonders wichtig.

Nun geht es um eine wichtige Frage – Begründe, warum Vollkornprodukte besonders gesund sind!

VERSUCH:

Ein Getreidekorn unter der Lupe!

Versuchsvorbereitung:

Du brauchst eine Schale, ein paar Getreidekörner und eine Lupe.

Lege zuerst die Getreidekörner in eine Schale! Gieße dann Wasser dazu und lasse die Körner 24 Stunden im Wasser liegen!

Versuchsdurchführung:

Schneide das gequollene Korn der Länge nach mit einem scharfen Messer auf!

Betrachte den Längsschnitt mit einer Lupe!

Was siehst du?

Zeichne nun das Korn!

Meine Skizze:

Welches Getreide ist das? Schreibe die Namen dieser Pflanzen auf und ringle den richtigen Fruchtstand ein!

LÖSUNGSWORT:

FRUCHTSTAND

R: Ähre G: Rispe

H: Kolben

R: Ähre E: Rispe

I: Kolben

A: Ähre S: Rispe

R: Kolben

N: Ähre S: Rispe

H: Kolben

A: Ähre M: Rispe

N: Kolben

F: Ähre E: Rispe

B: Kolben

E: Ähre N: Rispe

R: Kolben

Getreide-Quiz – Aus welchem Getreide werden diese abgebildeten Produkte hergestellt? Ordne diesen Bildern die Getreidenummern aus Aufgabe 4 zu!

Für schlaue Köpfe – Welches Getreide ist hier gemeint?

Beim Keimen sind die Körner von Wasser bedeckt. Man sagt, eine Hand voll davon pro Tag kann einen Menschen ernähren, sofern es sich um kein geschältes Korn handelt. NAME:

3. DIE KARTOFFEL – EIN NACHTSCHATTENGEWÄCHS

Zierpflanze, die: Pflanze, die wegen ihrer Schönheit angepflanzt wird; kommt vom Verb „zieren“

Knolle, die: Speicherorgan der Pflanze

Abb 3: Verschiedene

Augen der Kartoffel, die: die Knospen

Sprossknolle, die: Speicherorgan, verdickter Abschnitt der Sprossachse

Geschichte der Kartoffel

Die Kartoffel ist keine heimische Pflanze. Spanische Seeleute brachten sie im 16. Jh. von Südamerika nach Europa. Die Kartoffel war so kostbar, dass sie zuerst als Zierpflanze gehandelt wurde. Als aber bekannt wurde, dass die Indianer die Pflanze auch essen, verzehrten die Europäer zunächst die Früchte, die aus der Blüte entstanden. Dies führte zu Übelkeit, Brechreiz und Durchfall. Schließlich erkannte man, dass die Knollen die genießbaren Teile waren. So wurde die Kartoffel zu einem wichtigen Nahrungsmittel und ist es bis heute geblieben.

Von der Kartoffel gib es viele verschiedene Sorten. Man verwendet sie als Speisekartoffel, als Futterkartoffel für Nutztiere und als Industriekartoffel zur Herstellung von Stärke, Brennspiritus und Treibstoff.

Wie die Pflanze wächst

Im Frühjahr werden auf den Äckern die Kartoffelknollen in flache Furchen oder Gruben gelegt. Während der Zeit, in der die Kartoffel wächst, muss der Boden durch Behacken bearbeitet werden. So wird der Boden einerseits gelockert und andererseits wachsen möglichst wenige andere Pflanzen. Daher wird die Kartoffel auch als Hackfrucht bezeichnet. Heute wird diese Arbeit mit Hilfe von Maschinen durchgeführt.

Aus den „Augen“ der Sprossknolle treiben im Boden helle Knospen. Nach unten bilden sich daraus Wurzeln, nach oben wächst ein Spross. So entsteht eine Pflanze mit Stängeln und Blättern.

Wurzeln

Blatt

Abb. 1: Kartoffelfeld

Sprossknollen

Abb. 2: Sprossknolle mit Knospen

Im Sommer entwickeln sich im Boden junge Knollen. Sie sind Speicherorgane, aus denen im nächsten Jahr wieder Pflanzen wachsen.

An den Spitzen der grünen Stängel wachsen auch Blüten. Sie sind meistens weiß, manchmal auch blau. Ist die Pflanze verblüht, bilden sich Früchte, die Beeren, die Samen enthalten. Auch aus diesen können im nächsten Jahr Pflanzen entstehen. In der Landwirtschaft verwendet man aber ausschließlich die Knolle zur Vermehrung.

Abb. 6: Beeren der Kartoffel

Kartoffelsorten

Abb. 4: Kartoffelblüte

Abb. 5: Kartoffelpflanze

Die Kartoffel, ein wichtiges Nahrungsmittel

Die Kartoffelpflanze ist eine Nutzpflanze. Da ihre Knolle viel Wasser speichert, aber auch Stärke, Eiweiß, Fette, viele Vitamine und Mineralstoffe enthält, ist sie ein gesundes Nahrungsmittel, das bei richtiger Zubereitung (gekocht oder ohne Fett im Rohr gebacken) nicht dick macht.

Schädlinge und Krankheiten

Wenn es im Sommer häufig regnet, beginnen Blätter und Knollen zu faulen. Die Pflanze kann dann nicht genügend Nährstoffe herstellen und es bilden sich weniger Knollen. Dies führt dazu, dass die Ernte sehr gering ausfällt.

Die Larve des Maikäfers, der Engerling, sowie der Kartoffelkäfer und seine Larven sind Schädlinge. Engerlinge fressen vor allem die Wurzeln, während der Kartoffelkäfer und seine Larven die grünen Teile der Pflanze schädigen. Dies kann zum Absterben der Pflanze führen.

Andere Nachtschattengewächse

Die Kartoffel gehört zur Pflanzenfamilie der Nachtschattengewächse. Auch die Tomate, der Paprika und die Melanzani gehören zu dieser Familie.

Achtung giftig!

Nutzpflanze, die: Pflanze, die zur Herstellung von Nahrung, als Genussmittel, Heil- oder Futterpflanze oder technische Zwecke verwendet wird

Die Tollkirsche ist eine sehr giftige Pflanze. Ihre Beeren sind zumeist schwarz und eingedrücktkugelig. Im Unterschied zu Esskirschen hat sie im Inneren keinen Stein, sondern einzelne Samen. Ihr Gift wird in geringen Mengen bei der Untersuchung der Augen verwendet, da es die Pupillen erweitert.

Abb. 13: Schwarze Tollkirsche

Die Beeren des Bittersüßen Nachtschattens sind rot und etwas länglich gebogen. Da sie reich an Zucker sind, schmecken sie anfangs etwas bitter, später aber süß. Sie verursachen Durchfall, Erbrechen oder Bauchkrämpfe. Auch bei vielen anderen Nachtschattengewächsen sind die grünen Pflanzenteile sehr giftig.

Abb. 14: Bittersüßer Nachtschatten

Abb 9: Der Kartoffelkäfer: a) erwachsenes Tier, b) Eier, c) Larve

Informiert euch in Teams, welche Möglichkeiten es gibt den Befall durch Kartoffelkäfer zu bekämpfen! Versucht die verschiedenen Methoden in euch passend erscheinende Gruppen einzuteilen! Diskutiert Vorund Nachteile der Methoden! Was ist für Hobbygärtner geeignet, was für Landwirte? Schreibt eine Anleitung mit der euch am besten erscheinenden Vorgehensweise!

Abb 8: Maikäfer

Abb. 7: Engerlinge

Abb. 10: Tomaten

Abb. 11: Paprika

Abb. 12: Melanzani

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Familie Schober hat Kartoffeln gepflanzt. Ihre Tochter Ulli hat über ihr Wachsen Protokoll geführt. Es ist aber einiges durcheinandergekommen. Ordne die einzelnen Schritte der Reihe nach, indem du die Zahlen 1 bis 4 einsetzt!

Bald treiben aus der Saatkartoffel - Mutterknolle im Boden helle, weiße Sprosse aus. An den Sprossen bilden sich nach oben ein Trieb und nach unten die Wurzeln.

Im Frühjahr werden auf den Äckern die Knollen der Kartoffel in flache Furchen gelegt und lockere Erde darüber gehäufelt.

An den Enden der Sprosse entstehen im Sommer Knollen, die neuen Kartoffeln. Diese werden im Herbst geerntet.

Später wachsen Triebe nach oben an die Erdoberfläche. Dort bilden sie grüne Stängel und Blätter sowie später auch Blüten, die weiß oder blau blühen.

Hilf Bäuerin Schober, viele Kartoffeln zu verkaufen! Dazu musst du sie bewerben und die Vorteile der Kartoffel anpreisen. Schreibe in die Sprechblase, warum man Kartoffeln überhaupt kaufen soll!

2 3 4

Die Kartoffel Bei entsprechender Zubereitung

Entwicklung einer Kartoffelpflanze: Verfasse einen kurzen Informationstext zu dieser Abbildung in deinem Heft!

Du findest in der Abbildung eine Knolle, die im Gegensatz zu den anderen immer kleiner wird? Was ist mit dieser Knolle los? Finde eine Begründung!

Die

11 14 15 12 12 5 besteht zu ca. 78 % aus Wasser. Der Rest setzt sich aus Stärke, Zucker, Ballaststoffen, Proteinen, Mineralstoffen, Spurenelementen und Vitaminen zusammen.

Die Kronblätter der

2 12 1 5 20 20 5 18 für die Fotosynthese und sind die Hauptnahrung der Kartoffelkäfer. 3 Nun geht‘s los – Aufgaben für

Hier erfährst du mehr über die Kartoffel. Jede Notiz bezieht sich auf einen Teil der Pflanze. Entschlüssle zuerst mit Hilfe des Alphabets die fehlenden Wörter! TIPP: Jede Zahl entspricht der Position, die der Buchtstabe im Alphabet hat. Setze zum Schluss die Nummer in die Abbildung ein!

2 12 21 5 20 5 sind weiß bis blau. Ihre Frucht ist eine gelblich-grüne aus zwei Kammern bestehende Beere mit vielen Samen.

sorgen

23 21 18 26 5 12 14 versorgen die Pflanze mit Wasser und Nährstoffen. Zusätzlich bieten sie der Pflanze Halt.

Eine Kartoffelpflanze wächst! Diesen Versuch kannst du zu Hause oder in der Klasse durchführen. Halte dich an die vorgegebenen Schritte, dann gelingt er sicher!

Versuchsvorbereitung: Du brauchst eine Kartoffel, einen großen Blumentopf (Platz für die neuen Knollen), Erde für den Topf.

Versuchsdurchführung: Gib nun etwas Erde in den Topf! Lege die Knolle hinein und bedecke sie mit Erde! Stelle den Topf an einen hellen Platz und gieße 1x pro Woche!

Überlege nun, wie lange du deine Pflanze behalten möchtest und kreuze an!

bis sie Triebe mit Blättern hat bis sie blüht

bis die Pflanze vertrocknet ist, denn dann gibt es im Topf bereits neue Knollen

Führe nun ein Protokoll: Lege in deinem Heft eine Tabelle an und trage deine Beobachtungen so ein, wie du es hier siehst!

Datum Beobachtung Erklärung

1. Tag keine Knolle im Topf ist mit Erde bedeckt.

2. Tag

Was geschieht mit der ursprünglichen Knolle?

4. DIE SONNENBLUME – EIN ASTERNGEWÄCHS

Huflattich

Gewöhnlicher Löwenzahn

Margarite

Gänseblümchen

Gartenastern

Abb. 3: Andere Asterngewächse

†

Aus Sonnenblumenkernen lassen sich leicht Sonnenblumen ziehen.

Probiere es aus! Versuche die Pflanze soweit wachsen zu lassen, dass du den Heliotropismus beobachten kannst! Dokumentiere ihn mit Fotos!

Die Sonnenblume gehört zur Familie der Korbblütler (Asterngewächse). Viele kleine Blüten wachsen in einem Blütenboden.

Abb. 1: Sonnenblumenfeld - versuche Eigenheiten der Blätter und Blüten zu erkennen

Was ist Heliotropismus?

Die Blütenknospen und die Blätter von Sonnenblumen können sich so bewegen, dass sie sich immer der Sonne zuwenden. So sind sie am Morgen nach Osten gewandt und folgen während des Tages dem Lauf der Sonne. Am Abend dagegen sind sie nach Westen ausgerichtet. Erst in der Nacht kehren sie dann in ihre Ausgangsposition zurück. Diese Eigenschaft der Sonnenblume nennt man Heliotropismus . Sobald sich der Blütenkorb aber gebildet hat, verhärten sich die Zellen, die die Bewegung der Knospen durchführen. Ab dann sind die Blütenkörbe nach Osten ausgerichtet.

Herkunft

Die Sonnenblume stammt von der Westküste Mittelamerikas. Man fand versteinerte Samen, die darauf hindeuten, dass Sonnenblumen bereits vor 5 000 Jahren von Menschen genutzt wurde. Schon damals diente sie als Nahrungsmittel. Die Sonnenblumenkerne wurden ausschließlich roh gegessen. Später entdeckte man, das sich die Kerne zu Fladen und Brot verarbeiten lassen. Die Sonnenblume wurde 1552 von spanischen Seefahrern nach Europa gebracht und als Zierpflanze angebaut. Ab dem 17. Jh. wurden die Kerne zum Backen oder geröstet als Kaffeeersatz verwendet. Erst im 19. Jh. fand man heraus, dass aus Sonnenblumenkernen Öl gepresst werden kann.

Die Sonnenblume als Kulturpflanze

Durch Züchtung entstanden zahlreiche verschiedene Sorten. Sie können zwischen 40 cm und 5 m hoch werden.

Der Stängel der meisten Sorten ist stachelig behaart. Meistens sind die Stängel unverzweigt. In diesem Fall bildet sich nur ein einziger Blütenstand, der aber größer ist und mehr Kerne enthält.

Abb. 2: Stängel und Blütenkorb einer Sonnenblume. Achte auf die Härchen und die außen am Blütenkorb liegenden Zungenblüten sowie die innen liegenden Röhrchenblüten, aus denen sich die Samen entwickeln.

Bau einer Sonnenblume

Eine Sonnenblume hat zwischen 20 und 40 Blätter, die zwischen 10 und 40 cm lang sind. Ihre Anzahl und ihre Größe hängen von der Versorgung der Pflanze mit Mineralstoffen und Wasser ab. Die Blätter beeinflussen den Ertrag der Pflanze stark. Die Blattflächen sind schräg nach unten gerichtet. Dadurch kann der Regen an den Blättern leichter abfließen.

Die Hauptwurzel einer Sonnenblume kann als Pfahlwurzel ausgebildet sein und tief in den Boden reichen. Abhängig von der Bodenbeschaffenheit kann sie aber auch kürzer sein. Dann werden viele kräftige Seitenwurzeln gebildet.

Die Blüte der Sonnenblume

Welche Typen von Sonnenblumen gibt es?

Öltyp: Dieser weist besonders viele Röhrenblüten auf. Die Sonnenblumenkerne besitzen einen sehr geringen Schalenanteil.

Futtertyp: Dieser bildet besonders viel Blattsubstanz aus. Er findet Verwendung als Grünfutterpflanze bzw. wird zur Gründüngung verwendet.

Ziertyp: Dieser wächst in Gärten und besitzt oft mehrere Blütenstände pro Pflanze. Speisetyp: Dieser hat große und locker sitzende Kerne.

1) Hochblatt

2) Zungenblüte

Der Blütenkorb wird von 2 bis 3 Reihen grüner Hochblätter umgeben. In ihm befinden sich die Zungen- und die Röhrenblüten. Die Zungenblüten sind sogenannte Schaublüten. Sie sind unfruchtbar und haben die Aufgabe, Insekten anzulocken. Im Inneren des Blütenkorbes stehen die Röhrenblüten. Bei diesen Blüten sind die Kronblätter und die Staubblätter zu einer Röhre verwachsen. Jede Röhrenblüte enthält 5 Staubblätter. Aus einer befruchteten Röhrenblüte entwickelt sich jeweils ein Sonnenblumenkern

Das Aufblühen der Röhrenblüten erfolgt von außen nach innen. Die Röhrenblüten werden von unterschiedlichen Insektenarten bestäubt.

Abb. 8: Blütenkorb von hinten mit den Hochblättern.

3) Röhrenblüte

4) Korbboden

Abb. 6: Schnitt durch eine Sonnenblumenblüte a) b)

Narbe

Staubblattröhre

Blumenkronblätter

Kelchblatt

Spreublatt

Fruchtknoten

Abb. 7: a) Zungenblüte und b) Röhrenblüten

Abb. 4: Blätter der Sonnenblume

Abb. 5: Blüte einer Sonnenblume – kannst du die ersten sich entwickelnden Samen erkennen?

Abb. 9: Bestäubung durch eine Biene. Achte auf die Details der Röhrenblüten und vergleiche mit Abb. 7.

Abb. 11: Speisen mit Sonnenblumenkernen

Suche im Supermarkt

Sonnenblumenöle! Welche sind nativ, welche raffiniert? Sieh dir die Angaben zu den gesättigten Fettsäuren an! Verfasse ein Protokoll!

Abb. 13: Raffiniertes

Sonnenblumenöl eignet sich zum Frittieren

Vermehrung der Sonnenblume

Die Sonnenblume ist – wie auch die besprochenen Getreidearten – eine einjährige Pflanze. Das bedeutet, dass die Pflanze abstirbt, nachdem sie ihre Samen (im Fall der Sonnenblume Früchte) gebildet hat. Sonnenblumenfelder müssen daher jährlich neu angepflanzt werden. Die Samen werden im Frühjahr gesät. Bei ausreichender Feuchtigkeit und bei der richtigen Bodentemperatur entwickeln sich daraus bis September neue Sonnenblumen.

Die Samen, die du als Sonnenblumenkerne kennst, reifen im Blütenkorb. Wenn die Sonnenblumen nicht rechtzeitig geerntet werden, fallen die Samen von selber ab. Mitunter wird der Blütenkorb so schwer, dass die Sonnenblume umkippt und dabei die Früchte ausstreut.

Abb. 10: Blütenkorb mit reifen Samen

Die Sonnenblume als Nahrungsmittel

Sonnenblumenkerne findet man in vielen Brot- und Gebäcksorten, in Müsli, Müsliriegeln und in Salaten. Sie werden auch geröstet und können so direkt gegessen werden. Daneben spielt die Verwendung von Sonnenblumenkernen als Vogelfutter eine große Rolle.

Aus Sonnenblumenkernen wird Sonnenblumenöl gewonnen. Die Samen werden geschält, gemahlen und anschließend gepresst. Werden keine Zusatzstoffe und weiteren Prozesse angewandt spricht man von nativem Öl. Das Öl ist dann ist reich an Vitaminen und Mineralstoffen und hat einen intensiveren Geschmack. Es eignet sich gut für die Zubereitung von kalten Speisen und Salaten

Wird das Öl weiter bearbeitet spricht man von raffiniertem Öl. Es ist hitzebeständiger als natives Öl und eignet sich daher zum Kochen und Frittieren. Beim Raffinieren gehen allerdings viele wertvolle Inhaltsstoffe des Öls verloren.

Aus Sonnenblumenöl wird auch Majonäse oder Margarine hergestellt. Je nach Verarbeitung enthält Sonnenblumenöl viele ungesättigte Fettsäuren. Es ist daher für den Menschen gesünder als die meisten tierische Fette.

Die Sonnenblume als Rohstofflieferant

Durch Raffinierung können unerwünschte Bestandteile des Öls entfernen werden. Dadurch kann das Öl zur Herstellung von Farben und Lacken oder als Treibstoff wie beispielsweise Biodiesel verwendet werden. Auch als Bestandteil von Arzneimitteln oder in Salben und Cremen findet man Sonnenblumenöl. Die ausgepressten Sonnenblumenkerne können noch als Viehfutter genutzt werden.

Abb. 12: Sonnenblumenöl

Auch aus den Samen anderer Nutzpflanzen kann Öl gewonnen werden. In Österreich werden Raps, Echter Lein, Kürbis und Färberdistel als Öllieferanten angebaut.

Raps

Die Samen der Raps-Pflanze enthalten einen hohen Anteil an Öl. Als Speiseöl war es früher ungeeignet, da es sehr bitter schmeckt. Erst in den 1970er-Jahren wurden Raps-Pflanzen gezüchtet, deren Öl auch als Speiseöl verwendet werden kann.

Heute wird Raps auf großen Flächen angebaut, aber nur ein kleiner Teil des Öls wird als Nahrungsmittel verwendet. Der Großteil des Öls kommt als Biotreibstoff zum Einsatz..

Gemeiner Lein

Aus den Samen des Gemeinen Leins, der auch Flachs genannt wird, wird das Leinöl gewonnen. Es eignet sich als Nahrungsmittel, ist aber nur sehr kurz haltbar. Wenn es mit Luft in Berührung kommt, entwickelt es bereits nach einigen Tagen einen bitteren Geschmack. Leinöl wird vor allem zum Herstellen von Farben und Lacken oder als Bestandteil von Holzschutzmitteln verwendet. Es ist auch ein Grundstoff für die Herstellung von Kosmetikartikeln.

Die Fasern des Leins waren lange Zeit wichtiger Rohstoff für Textilien. Heute ist er vorwiegend durch Baumwolle und Kunstfasern ersetzt worden. Auch als Polsterfüllung und für Dämmmaterialien findet Lein Verwendung. Leinwachs findet in der Kosmetik und Pharmaindustrie Anwendungen.

Steirischer Ölkürbis

Der steirische Ölkürbis ist eine Kürbissorte, die fast ausschließlich in der Steiermark angebaut wird. Als einzige Kürbissorte haben seine Samen keine harte Schale und können leicht gemahlen und gepresst werden. Das so gewonnene Öl hat eine dunkelgrüne Farbe und wird ausschließlich als Nahrungsmittel genutzt.

„Steirisches Kürbiskernöl“ ist ein geschützter Markenname und darf nur für Öl aus der Steiermark verwendet werden.

Färberdistel

Die Färberdistel gehört, so wie die Sonnenblume, zu den Asterngewächsen. Aus ihren Samen wird das Distelöl gewonnen, das als Nahrungsmittel und zur Herstellung von Farben und Lacken verwendet wird.

Aus den Blüten der Färberdistel können Farbstoffe gewonnen werden, die früher zum Färben von Stoffen eingesetzt wurden. Die Farbstoffe sind nicht giftig, daher werden sie auch als Lebensmittelfarben verwendet. Du findest sie heute unter anderem im Fruchtgummi.

Erkundige dich, welches Öl bei dir zu Hause verwendet wird! Gibt es verschiedene Öle bei euch? Welches Öl wird wozu verwendet?

18: Kürbiskerne und Kürbiskernöl

Unterschiedliche Fette! Fette bestehen aus Fettsäuren. Diese kommen gesättigt und ungesättigt vor. Alle Arten von Fettsäuren sind für den Körper wichtig. Das Verhältnis von zugeführten gesättigten Fettsäuren zu ungesättigten sollte 1:2 betragen. Zu große Mengen an ungesättigten Fettsäuren erhöhen das Risiko für Herzkreislauferkrankungen. Von den ungesättigten Fettsäuren sollten Omega 3 und Omega 6 Fettsäuren im Verhältnis 1:3 aufgenommen werden. Pflanzliche Öle haben meist einen hohen Anteil ungesättigter Fettsäuren, aber nicht alle ein gutes Omega 3 zu Omega 6 Verhältnis.

Abb. 15: Ölfarben

Abb. 16: Gemeiner Lein

Abb.

Abb. 14: Raps, achte auf die Farbe

Abb. 17: Steirischer Ölkürbis

Abb. 19: Färberdistel

In dieser Sonnenblume sind die Namen von 9 Pflanzen versteckt! Finde sie und ordne die Namen richtig zu!

Asterngewächse:

Keine Asterngewächse:

Bringe die Satzteile in die richtige Reihenfolge, dann ergeben die Buchstaben einen Fachausdruck, der mit der Bewegung zur Sonne zu tun hat! Tipp: Beginne mit dem roten „H“!

bewegen sich jedoch nicht. Sie sind

ihrer Ruheposition, also nach Osten ausgerichtet, ein.

Zellen und „frieren“ so die Position der Blüte in ihre ursprüngliche Position zurück. Die Blüten

Eigenschaft: Wenn die Sonne scheint, verfolgen die Blüte gebildet hat, verhärten diese

meistens nach Osten ausgerichtet.

Diese Bewegung

LÖSUNGSWORT:

von Ost nach West. In der Nacht oder in der ausgeführt. Sobald sich aus der Knospe Sonnenblumen haben eine besondere unterhalb der Knospe oder der Blätter die Knospen und Blätter den Verlauf der Sonne wird von speziellen „Motorzellen“ im Stängel

Morgendämmerung kehren sie wieder in

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Ölbauern in Österreich – Hier siehst du 5 Bauern, die sich auf den Anbau einer jeweils anderen Pflanze spezialisiert haben, aus der Öl gewonnen werden kann. Jeder von ihnen bewirtschaftet ein Feld von 1 ha. Finde heraus, wie viel jeder von ihnen beim Verkauf seines Öls einnimmt!

Bauer Grundner hat ein Rapsfeld, auf dem er etwa 3 500 kg Rapssamen ernten wird. Pro kg Samen erhält er 0,43 l Rapsöl. Er verkauft dieses Öl direkt auf seinem Hof und erhält pro Liter € 2,40. Wie hoch sind seine gesamten Einnahmen aus dem Verkauf von Rapsöl? ____________ €

Bauer Grausgruber möchte auf seinem Feld erstmals Färberdisteln säen. Er erwartet eine Erntemenge von 2 000 kg Distelsamen. Aus 1 kg dieser Samen will er 0,25 l Distelöl herstellen. Er möchte dieses Öl an einen Händler verkaufen, der ihm pro Liter einen Preis von € 14,70 versprochen hat.

Wie viel Geld wird er erhalten? ____________ €

Bauer Lechner hat sich auf Kürbiskernöl spezialisiert. Auf seinem Feld erntet er so viele Kürbisse, dass er daraus 1 000 kg Kerne erhält. Nach dem Pressen bleibt von 1 kg Kürbiskernen 0,33 l Öl über. Seine Kunden kaufen dieses Öl direkt bei ihm und bezahlen für 1 Liter € 26,70.

Wie viel nimmt er ein?

Bauer Sperl baut auf seinem Feld Sonnenblumen an. Er erntet im Herbst 3 300 kg Sonnenblumenkerne. Aus 1 kg Sonnenblumenkernen erhält er 0,4 l Öl. Am Biomarkt kann er für einen Liter Sonnenblumenöl € 5,20 verlangen.

Wie viel nimmt er ein?

Bauer Kahlhammer pflanzt Echten Lein auf seinem Feld und wird voraussichtlich 1 400 kg Leinsamen erhalten. Beim Pressen gewinnt er aus 1 kg 0,38 l Leinöl. Dieses ist bei seinen Kunden sehr begehrt und erzielt einen hohen Preis. Er erhält pro Liter € 16,90.

Wie hoch sind seine Einnahmen? _____________ €

Welcher dieser Bauern verdient am meisten? Kreuze an!

Grundner Grausgruber Lechner Sperl Kahlhammer

Überlege! Warum pflanzt nicht jeder Bauer die Pflanze, für deren Öl er das meiste Geld erhält? Sprecht darüber in der Klasse und führt Gründe an!

5. DIE BOHNE – EIN SCHMETTERLINGSBLÜTENGEWÄCHS

Abb. 4: Früchte der Erbsenpflanze in Hülsen

Abb. 5: Früchte der Gartenbohne

Abb. 7: Keimende Bohne

Auch du kannst einen Keimversuch mit Bohnen anstellen.

Scanne den QR-Code für eine Anleitung!

Tipp: Lege die Bohnen vorher einen Tag in Wasser ein, dann geht es schneller.

Wie beeinflussen Schmetterlingsblütler den Boden?

Alle Pflanzen benötigen Stickstoff, den sie aber nicht aus der Luft aufnehmen können. Die Wurzeln der Schmetterlingsblütler bilden kleine Knöllchen. In diesen binden Bakterien den Stickstoff aus der Luft, um ihn in Stickstoffverbindungen umzuwandeln. Diese dienen den Pflanzen als Dünger.

Bohnen, Erbsen, Linsen und Sojabohnen bilden Hülsenfrüchte. Diese Pflanzen gehören zu den Schmetterlingsblütengewächsen, da ihre Blüten Schmetterlingsflügeln ähnlich sehen. Die Schmetterlingsblütengewächse werden auch Saubohnengewächse genannt.

Samen keimen

Aus einer befruchteten Bohnenblüte entstehen die Samen. Diese stecken in einer Hülse, die sie schützt. So können Samen bei ungünstigen Bedingungen wie Kälte, Trockenheit oder extreme Hitze längere Zeit überdauern. Erst wenn für sie günstige Bedingungen gegeben sind, beginnen sie zu keimen.

Samenschale

Keimblatt

Laubblätter

Laubblatt

Keimspross

Keimwurzel

Keimblätter

Hauptwurzel

Nebenwurzel

Bereits im Samen kannst du die junge Pflanze erkennen. Beginnt die Bohne im Boden zu keimen, wächst zuerst eine kleine Keimwurzel und nach oben ein Keimspross. Bohnen bilden 2 Keimblätter, sie gehören zu den zweikeimblättrigen Pflanzen. Die beiden Keimblätter versorgen den Keimling so lange mit Nahrung, bis die Wurzeln Mineralstoffe und Wasser aus dem Boden holen und die junge Pflanze selbst Nahrung herstellen kann. Die Keimblätter fallen ab, sobald die Pflanze die ersten Laubblätter ausbildet.

Hülsenfrüchte als Nahrung

Abb. 8: Keimende Bohne – die zwei Keimblätter versorgen die Pflanze solange mit Nährstoffen, bis die Wurzeln ausgebildet sind.

Bohnen und Linsen haben einen hohen Eiweißanteil und sind auch sonst reichhaltige Nahrungsquellen. Bereits im alten Rom bestand die Nahrung der Gladiatoren zu einem großen Teil aus Hülsenfrüchten, um ihnen zu helfen einen kräftigen Köper zu entwickeln. Auch heute sind Hülsenfrüchte für Sportler eine gesündere Alternative zu Fleisch als Eiweißquelle.

Abb. 1: Erbsenblüte

Abb. 2: Bohnenblüte

Abb. 3: Sojablüte

Abb. 6: Aufbau einer Bohne

Die Sojabohne – vielseitig verwendbar

Die Sojabohne wurde in den letzten Jahren bei uns zu einem wichtigen Nahrungsmittel. Ihre Bohnen enthalten nicht nur viel Eiweiß und Kohlenhydrate, sondern auch viel Öl, das durch seine Omega-3 Fettsäuren besonders gesund ist.

Manche Menschen vertragen keine Kuhmilch. Für sie ist Sojamilch ein wertvoller Ersatz. Im Supermarkt findest du viele verschiedene Lebensmittel, die aus Soja hergestellt werden und die tierische Produkte ersetzen können.

Wertvolle Futterpflanzen

Omega 3 Fettsäure, die: lebensnotwendige Stoffe, die der Körper teilweise nicht selbst herstellen kann

Abb. 11: Tofu wird aus Sojabohnen hergestellt

Bildet Gruppen! Welche Hülsenfrüchte esst ihr gerne? Wie werden sie bei euch zu Hause zubereitet? Tauscht eure Erfahrungen aus! Recherchiert die Nährwerte der Hülsenfrüchte auf die ihr kommt und beurteilt die Mahlzeiten!

Der Rot-Klee und die Luzerne werden als Futterpflanzen für Nutztiere auf Feldern angebaut. Die Luzerne stammt aus den Steppen Asiens. Der Rot-Klee, der auch Wiesen-Klee genannt wird, ist eigentlich eine Wiesenpflanze. Er wird oft als Nachfrucht auf Stoppelfeldern angebaut. Als Nachfrucht verbessert der Rot-Klee den Boden: Er bewirkt, dass der Boden bedeckt ist und die lockere Erde vom Wind nicht weggeweht werden kann. Außerdem binden die Bakterien in seinen Wurzelknöllchen Stickstoff und erzeugen so Dünger für die Feldpflanzen im nächsten Jahr.

Bekannte Schmetterlingsblütengewächse

Die Gewöhnliche Robinie stammt aus Nordamerika. Der Baum wurde in Österreich im 18. Jh. im Auftrag der Kaiserin Maria Theresia als Ziergehölz für Parks eingebürgert. Seine Blüten bieten den Bienen besonders viel Nektar. Den Honig, den sie daraus herstellen, kennst du vielleicht als Akazienhonig

Ein beliebter Zierstrauch in Parkanlagen ist der Gemeine Goldregen ACHTUNG! Alle Teile dieses Strauches sind giftig!

Vegetarisch – Vegan! Vegetarier essen kein Fleisch, allerdings tierische Produkte aus Milch oder Eier. Veganer ernähren sich rein pflanzlich. Die Gründe für eine derartige Ernährung sind oft die Vermeidung von Tierleid oder gesundheitliche und ökologische Aspekte. Der häufige Konsum von Fleisch erhöht das Risiko von HerzKreislauf Erkrankungen und einigen Krebserkrankungen. Tierische Fette enthalten meist die ungesünderen gesättigten Fettsäuren. Pflanzliche Lebensmittel sind unabhängig von der Ernährungsweise ein wichtiger Bestandteil der täglichen Nahrung.

Nachfrucht, die: Eine Pflanze, die man nach der Ernte anbaut

Stoppelfeld, das: Wenn das Getreide gemäht ist, bleiben kurze Halme, die Stoppeln, auf den Feldern stehen.

Suche im Supermarkt nach veganen Produkten! Aus welchen Pflanzen werden sie hergestellt?

Stelle die Häufigkeit einzelner Pflanzen in deinen Funden grafisch dar!

Abb. 9: Sojapflanzen am Feld

Abb. 12: Rot-Klee

Abb. 13: Luzerne

Abb. 14: Gewöhnliche Robinie

Abb. 15: Goldregen

Abb. 10: Sojabohnen in Hülsen

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Heute will Bauer Schober seine Hülsenfrüchte verkaufen. Er preist seine Produkte auf dem Bauernmarkt laut an. Finde heraus, welche Hülsenfrüchte er zu verkaufen hat! Tipp: Wenn du Hilfe brauchst, setze einfach die Silben zusammen!

BOH © BOH © ERB © JA © LIN © NEN © NEN © SEN © SEN © SO

Diese Früchte enthalten besonders viel Eiweiß. Sie fördern die Verdauung und regen die Blutbildung an.

Probiert doch mal meine _____________!

Diese Früchte enthalten Eiweiß und Kohlenhydrate, aber nur wenig Fett. Sie haben einen hohen Gehalt an Vitamin B, daher sind sie gut für die Nerven.

Kostet meine ________________!

Diese Hülsenfrüchte enthalten besonders viel Eiweiß, wertvolle Mineralstoffe und Spurenelemente. Sie sind reich an Vitamin C und E. Kommt, Leute, kauft meine __________________ !

In diesen Früchten ist fast alles enthalten, was der Mensch zum Leben braucht. Man kann viele Nahrungsmittel daraus herstellen. Sie sind eine echte Alternative für Personen, die auf Kuhmilch allergisch sind.

Kommt und kauft meine hervorragenden ________________________!

Lisa hat selbst Bohnen zum Keimen und Wachsen gebracht. In ihrem Protokoll hat sie aber einen Satz vergessen. An welche Stelle passt dieser rot gedruckte Satz? Male den richtigen Buchstaben an!

Daran sieht man zwei kleine Laubblätter.

A Damit meine Bohnen schneller keimen, habe ich sie 24 Stunden in eine Schale mit Wasser gelegt.

B Die Bohnen sind jetzt dick, weil sie viel Wasser enthalten. C Die beiden Keimblätter ernähren das kleine Pflänzchen, bis sich Haupt- und Nebenwurzeln gebildet haben, die Nährstoffe und Wasser aus dem Boden holen können. D Bald bilden die Bohnen im Boden eine Keimwurzel. E Diese hält die Pflanze im Boden fest. F Aus der Erde wächst ein Keimspross. G Nun ist meine Bohnenpflanze so groß, dass sie sich mit Hilfe der Wurzeln und der Laubblätter selbst ernähren kann.

So viele Blüten! Ordne die Namen richtig zu, indem du die Buchstaben einsetzt!

A. Erbse

B. Bohne

C. Soja

D. Gewöhnliche Robinie

E. Gemeiner Goldregen

F. Rot- Klee

G. Luzerne

Suche dir ein Schmetterlingsblütengewächs aus und notiere alles, was du über dieses weißt, in deinem Heft!

Beachte dabei folgende Punkte: Herkunft © Verwendung © Besonderheiten

Was gehört zusammen? Finde dies heraus, indem du die Kästchen, die zusammengehören, mit Pfeilen verbindest!

Eiweiß und Kohlenhydrate

Eine Nachfrucht

Das Stoppelfeld

Ein Zierstrauch

wird eingesetzt, weil er schön blüht.

ist ein abgeerntetes Getreidefeld.

sind wichtige Bestandteile unserer Nahrung.

wird nach der Ernte gepflanzt.

wird aus Sojabohnen hergestellt.

Für Spezialisten/Spezialistinnen – Kreuze das Richtige an! Warum sind Schmetterlingsblütler wichtig für den Boden?

Weil sie Schmetterlinge anlocken.

Weil sie wenige Mineralstoffe brauchen.

Weil sie in Symbiose mit Bakterien leben, die den Boden verbessern.

6. DIE ZUCKERRÜBE

Rübe, die: Speicherorgan, verdickte Hauptwurzel

Pestizide, die: dazu zählt man Insektizide (vernichten Insekten), Herbizide (vernichten „Unkräuter“) und Fungizide (vernichten Pilze)

Lies der den zweiten Absatz gut durch! Stellt zu zweit eine Hypothese zu den Auswirkungen des Zuckerrübenanbaus auf die Natur vor Ort auf und Begründet sie ! Verfasst einen kurzen Text dazu!

Rüben werden kontrolliert und gewaschen.

Rüben werden zu Rübenschnitzeln zerkleinert. Dann wird der Zucker mit heißem Wasser aus den Schnitzeln gelöst. Der Zuckersaft wird gereinigt.

Wasser wird verdampft, dadurch entstehen Zuckerkristalle.

Abb. 2: Schritte der Zuckergewinnung

Bildet Teams! Recherchiert im Internet zu Biokraftstoffen und Biogas! Welche Pflanzen bzw. Grundstoffe werden zur Herstellung verwendet? Welche Vorteile und Nachteile gibt es? Schreibt eine begründete Empfehlung ob Biokraftstoffe und Biogas hergestellt werden sollten!

Die Zuckerrübe – eine anspruchsvolle Kulturpflanze

Die Zuckerrübe, die von der Gemeinen Rübe abstammt, wurde so gezüchtet, dass sie besonders viel Zucker enthält. In Europa ist sie die wichtigste Pflanze, aus der Zucker gewonnen wird.

Damit Zuckerrüben gut gedeihen, brauchen sie viel Licht, ausreichend Feuchtigkeit und einen nährstoffreichen Boden. Um gute Erträge zu erzielen, benötigt die Zucker- rübe intensive Pflege. Der Boden muss zusätzlich gedüngt und besonders gründlich bearbeitet werden. Dazu wird der Boden sehr tief gepflügt, Unkraut und Schädlinge werden mit Pestiziden bekämpft. Sind die Sommermonate Juli und August heiß und regenarm, muss das Feld zusätzlich bewässert werden.

Entwicklung der Zuckerrübe

Zuckerrüben sind zweijährige Pflanzen. 1. Jahr: Es bildet sich über der Erde eine Blattrosette, die aus bis zu 20 Laubblättern bestehen kann. In der Erde entsteht aus einer verdickten Wurzel die weiße Rübe als Speicherorgan. Die Wurzeln der Zuckerrübe können tief in den Boden reichen.

2. Jahr: Erst jetzt blüht die Pflanze und die Samen reifen. Dazu verbraucht die Pflanze den in der Rübe gespeicherten Zucker.

Geerntet wird die Zuckerrübe daher im ersten Jahr, da zu diesem Zeitpunkt der Zuckergehalt am größten ist.

Verwendung der Zuckerrübe

Der Zucker aus der Zuckerrübe wird zu braunem und weißem Zucker, Kandiszucker, Puderzucker oder Staubzucker verarbeitet. Die Abfallprodukte bei der Zucker erstellung, die ausgelaugten Rübenschnitzel, werden zu Futtermitteln verarbeitet. Heute zählt man die Zuckerrübe auch zu den nachwachsenden Rohstoffen, da sie für die Herstellung des Biokraftstoffes Bioethanol und von Biogas angebaut wird.

Abb. 3: Wirtschaftlich genutzte Rüben und Knollen stammen aus verschiedenen Pflanzenfamilien

Abb. 1: Zuckerrübe am Feld

7. WILDKRÄUTER AUF DEN ÄCKERN

Heute findet man auf den Feldern nur noch selten Wildkräuter. In der Landwirtschaft betrachtet man sie als „Unkräuter“, die das Wachstum der Nutzpflanzen behindern und den Ertrag vermindern. Heimische Wildkräuter sind den Kulturpflanzen überlegen. Sie sind widerstandsfähiger, anspruchsloser und wachsen rascher. Ihr Vor kommen trägt zum biologischen Gleichgewicht bei. Meist blühen und fruchten sie früher als die Kulturpflanzen. Die Anzahl ihrer Samen ist oft sehr groß. Um sie wirksam zu bekämpfen, wurden und werden Pflanzengifte auf die Felder gesprüht.

Beispiele für heimische Wildkräuter auf Feldern sind die Acker-Kratzdistel, die AckerWinde, die Kornrade, der Acker-Schachtelhalm und der Klatschmohn

Die Erdsprosse des Acker-Schachtelhalms und der Acker-Kratzdistel liegen so tief, dass sie mit dem Pflug nicht erreicht werden.

Die Acker-Winde bildet meterlange unterirdische Ausläufer, die sogar dann weiterwachsen, wenn sie beim Pflügen zerstückelt werden.

Die Kornrade bildet zahlreiche für den Menschen giftige Samen. Durch die Saatgutreinigung ist sie immer seltener zu finden, sodass sie heute zu den gefährdeten Arten zählt.

Der Klatschmohn produziert eine große Anzahl an Samen. Diese reifen vor der Getreideernte.

Erhalt der Wildkräuter – Erhalt des

biologischen Gleichgewichts

Wildkräuter verursachen Probleme für die Landwirtschaft. Aber sie sind wichtig für die Erhaltung der Artenvielfalt und für das biologische Gleichgewicht. Sie sind Nahrungsgrundlage für viele Tierarten wie Marienkäfer oder Schwebfliegen. Diese Tiere wiederum fressen Tiere, die für die Landwirtschaft schädlich sind. Der Schutz der Wildkräuter kann dazu beitragen, dass die Ausbreitung von Schädlingen verhindert wird.

Daher sollten den Wildkräutern ausreichend Lebensräume überlassen werden. Sie benötigen Flächen, die nicht gedüngt, nicht mit Unkrautvernichtungsmitteln besprüht und die nicht gemulcht werden. Auf Ackerrainen – den Randstreifen zwischen Äckern –, auf Böschungen und an Wegrändern könnten Wildkräuter erhalten bleiben.

Ausläufer, der: Seitensprosse einer Pflanze

Saatgutreinigung, die: Maschinen sortieren Körner aus, die eine andere Länge als das Hauptgut haben. mulchen: mit Schnittgut abdecken

Recherchiert in Teams zu „Brache und Biodiversität“! Verfasst einen kurzen Sachtext zu den gefundenen Inhalten! Würdet ihr Landwirten raten Teile ihrer Ackerflächen brach liegen zu lassen? Begründet eure Antwort!

Abb. 7: Blühstreifen am Feldrand bieten Lebensraum für Nützlinge

Abb. 2: Acker-Kratzdistel

Abb. 3: Acker-Winde

Abb. 4: Konrade

Abb. 5: Acker-Schachtelhalm

Abb. 6: Klatschmohn

Abb. 1: Wildkräuter im Getreidefeld

Richtig oder falsch – Bei einem Informationszettel zu den Hackfrüchten in Österreich wurde versehentlich auch ein fehlerhafter Text kopiert. Lies dir diese beiden Texte zuerst einmal genau durch! Dann entscheide, welcher Text richtig ist und ausgesendet gehört!

A: HACKFRÜCHTE

Die wichtigsten in Österreich angebauten Hackfrüchte sind Kartoffeln sowie Futterund Zuckerrüben. Sie heißen so, weil der Boden während der Zeit, in der sie keimen, behackt und aufgelockert werden muss. Die Futterrübe hat kleine Blätter und eine nährstoffreiche Rübe. Diese Rübe ist ein wertvolles Viehfutter.

Die Zuckerrübe ist eine Zuchtform der Futterrübe. Ihr Zuckergehalt konnte durch die Züchtung von 50 % auf 100 % gesteigert werden. Sie muss nach der Ernte länger gelagert werden, weil dadurch der Zuckergehalt rasch steigt. Die Rübenschnitzel, die bei der Zuckergewinnung am Ende übrig bleiben, sind wertloser Abfall.

Welcher Text ist richtig? Kreuze an!

B: HACKFRÜCHTE

Die wichtigsten in Österreich angebauten Hackfrüchte sind Kartoffeln sowie Futter- und Zuckerrüben. Sie heißen so, weil der Boden während der Zeit, in der sie wachsen, behackt und aufgelockert werden muss.

Die Futterrübe hat nährstoffreiche Blätter und eine nährstoffreiche Rübe. Diese Rübe ist ein wertvolles Viehfutter.

Die Zuckerrübe ist eine Zuchtform der Gemeinen Rübe. Ihr Zuckergehalt konnte durch die Züchtung von 5 % auf 20 % gesteigert werden. Sie muss nach der Ernte schnell verarbeitet werden, weil durch eine lange Lagerung der Zuckergehalt weniger wird. Die Rübenschnitzel, die bei der Zuckergewinnung am Ende übrig bleiben, sind wertvolles, eiweißreiches Viehfutter.

Woran hast du das erkannt? Markiere dazu die falschen Textstellen!

Was geschieht wann? Wie du schon gehört hast, ist die Zuckerrübe eine zweijährige Pflanze. Ordne die Entwicklungsschritte richtig zu!

Die Pflanze blüht, die Samen reifen. © Sie bildet oberirdisch eine Blattrosette. © Die Pflanze verbraucht die gespeicherten Nährstoffe. © Die Wurzel verdickt sich zu einem weißen Rübenkörper.

Überlegt gemeinsam in 3-er Gruppen, welche Folgen der Einsatz von Pestiziden haben kann! Gestaltet dann ein Plakat, das zum Nachdenken anregt!

1. JAHR:

2. JAHR:

Wildkräuter und ihre Besonderheiten – Bei dieser Schautafel fehlen einige Teile wie einmal der Name, dann wieder die Besonderheit dieser Pflanze oder auch alles. Vervollständige die Lücken!

NAME:

BESONDERHEIT: Der Erdspross liegt sehr tief im Boden, sodass er mit dem Pflug nicht erreicht werden kann.

NAME: Klatschmohn

BESONDERHEIT:

NAME:

BESONDERHEIT:

NAME:

BESONDERHEIT:

NAME: Schachtelhalm

BESONDERHEIT:

Warum sind Wildkräuter den Kulturpflanzen überlegen? Kreuze die 3 richtigen Antworten an!

Sie sind widerstandsfähiger. Die Anzahl ihrer Wurzeln ist größer. Sie blühen früher. Sie wachsen schneller.

Überlege, wo Wildkräuter wachsen könnten, ohne den Ertrag aus der Landwirtschaft zu vermindern! Wie müssen diese Lebensräume beschaffen sein?

Frage: Warum müssen auch Pflanzen gedeihen, von denen Menschen keinen Nutzen haben? Diskutiere darüber mit deinen Mitschülern und Mitschülerinnen!

8. NUTZTIERHALTUNG

Zertifizierung, die: Vorgang, bei dem eine unabhängige Stelle bestätigt, dass vorgegebene Anforderungen erfüllt sind

Mast, die: Fütterung von Tieren, um eine möglichst schnelle Gewichtszunahme zu erzielen.

Überlege dir, weshalb die automatische Fütterung von Tiere im Vergleich zur Fütterung durch den Menschen für den Betreib Vorteile bringt, für die Tiere selbst aber etwas wichtiges verloren geht!

Weshalb ist vorbeugende Antibiotikagabe in der Tierhaltung auf lange Sicht ein großes Problem für die Gesundheit der Tiere und des Menschen?

Nicht nur im Leben! Für einen Großteil der Nutztiere endet ihr Leben mit der Schlachtung für die Fleischproduktion. Der Transport zu einem Schlachthof und was sie dort erleben ist für die Tiere enormer Stress. Deshalb gibt es auch für die Schlachtung und Tiertransporte generell gesetzliche Mindeststandards sowie zusätzliche Verbesserungen durch die Standards der Bio- und Tierwohllabels.

Abb. 4: In Schlachthöfen ist das Thema Tierwohl besonders sensibel

Suche im Handel nach Tierprodukten mit Bio- oder Tierwohllabel! Erstelle eine Liste der Labels! Recherchiere für eines, welche Haltungsbedingungen genau dahinter stehen!

Die Haltung von Nutztieren durch den Menschen ist durch archäologische und genetische Befunde seit der Jungsteinzeit belegt. Einzig die Haltung von Hunden kann weiter zurückreichend bewiesen werden. Die Tiere spendeten den Menschen Nahrung und Grundstoffe wie Felle, Häute und Knochen. Heute gehaltene Tierarten unterscheiden sich deutlich von ihren Vorfahren. Sie wurden durch Züchtung für ihren jeweiligen Verwendungszweck optimiert.

Abb. 1: Alte Nutztierrassen waren meist schmächtiger als moderne.

Auch die Form der Nutztierhaltung ist heute deutlich anders als früher und stark auf eine Maximierung des Ertrages hin ausgerichtet. Dies geht auf Kosten des Wohles der Tiere. Um den Tieren ein gewisses Maß an Schutz zu bieten, gibt es gesetzliche Regeln wie die EU-Tierschutzrichtlinien, die EU-Bio-Verordnung oder das österreichische Tierschutzgesetz. Zusätzlich gibt es freiwillige Regelungen, die von verschiedenen Zertifizierungsstellen überprüft und durch Gütesiegel bezeugt werden (z.B. AMA Gütesiegel). Neben Regeln für biologische Nutztierhaltung gibt es auch Tierwohlprogramme. Man unterscheidet, wie im Anbau von Pflanzen im wesentlichen zwei Arten:

Konventionell Haltung

Bei konventioneller Nutztierhaltung wird intensive Stallhaltung mit einer hohen Tierdichte betrieben. Wegen der großen Menge an Tieren auf engem Raum werden oft vorbeugend Antibiotika gegeben. Konventionelle Haltung ist auf maximale Produktivität optimiert. Sie erfolgt häufig unter intensivem Einsatz von Technik wie computergesteuerten Belüftungen, automatischen Fütterungs- und Melksystemen oder maschinengestützten Abkalbe- bzw. Ferkelschutzsystem. Tiere sollen möglichst viele Eier legen, Milch produzieren oder durch Mast möglichst schnell Gewicht zulegen. Das Futter besteht häufig aus Importsoja, Getreide und industriellen Mischungen.

Abb. 2: In konventioneller Tierhaltung herrschen meist beengte Platzverhältnisse. Das fördert hygienische Probleme und Verletzungen.

Biologische (ökologische) Haltung

Abb. 3: Biologische Tierhaltung bietet mehr Platz und Auslauf im Freien. Die Böden sind durch Stroh angenehmer für die Tiere gestaltet.

Die Mindestanforderungen für biologische Nutztierhaltung sind EU weit durch die EUBio-Verordnung geregelt. Zusätzlich gibt es in manchen Ländern nationale Bestimmungen, die über diese Mindestanforderungen hinausgehen und diverse (meist auch nationale) Bio-Labels. Den Tieren wird durch diese Bestimmungen mehr Platz und ein Aufenthalt im Freien zugestanden. Die Aufzucht dauert länger und ist sanfter. Der Einsatz von Medikamenten ist eingeschränkt und ökologisch erzeugtes Futter, soweit möglich, Pflicht. Tierwohlregelungen setzen besonderes Augenmerk auf das Wohlergehen der Tiere. Sie sind oft Teil von Bio-Standards, werden aber auch unabhängig davon angewandt.

Rinderhaltung

Rinder werden in Europa zur Milch- und Fleischproduktion gehalten. Für beide Zwecke gibt es hochgezüchtete Rassen. Bei Milchkühen führt die angezüchtete hohe Milchabgabe häufig zu Euterentzündungen, die mit Antibiotika behandelt werden müssen. Kühe geben nur Milch, wenn sie Kälber geboren haben. Deshalb müssen die Kühe einmal im Jahr befruchtet werden und bringen ein Kalb zur Welt. Die Bindung zwischen Muttertier und Jungtier ist stark. Da Kälber in der Milchproduktion stören, werden die Muttertiere von ihren Kälbern getrennt Das ist eine große Belastung für die Tiere. Männliche Kälber werden etwa ein halbes Jahr gemästet, geschlachtet und als Kalbfleisch verkauft. Weibliche Kälber werden als Milchkühe großgezogen.

Abb. 5: Holstein-Rotbunt, eine Milchkuhart. Achte auf das stark ausgeprägte Euter. Die Tiere sind etwa 1,45 m hoch und 600 – 750 kg schwer.

Konventionellen Rinderhaltung

Abb. 6: Deutsch Angus, eine Fleischkuhart. Fleischkühe sind sehr massig. Die Tiere sind etwa 1,45 m hoch und etwa 1.100 kg schwer.

In der Anbindehaltung sind die Tiere an einem Platz angebunden. Die Bewegungsfreiheit der Tiere ist stark eingeschränkt, weshalb der Platzbedarf geringer ist. Was für den Betrieb wirtschaftliche Vorteile hat, ist für die Tiere alles andere als artgerecht. In Österreich ist Anbindehaltung nur noch in Ausnahmefällen erlaubt und ab 2030 gänzlich verboten.

In der Laufstallhaltung können sich die Tiere frei im Stall bewegen. Dadurch können sie in Kontakt miteinander treten, was ihrem natürlichen Sozialverhalten entspricht. Oft haben sie Liegeboxen mit Einstreu (z.B. Stroh), während der Laufbereich aus hartem Untergrund oder Spaltenboden besteht. In der Regel gibt es Fressgitter zur Fütterung, die oft automatisiert stattfindet. Milchkühe werden vorrangig in Laufställen gehalten.

Abb. 8: Rinder in Anbindehaltung. Sie sind fest an ihren Standort gebunden.

Biologische Haltung

Abb. 9: Ein Laufstall mit Spaltenboden im Laufbereich und Liegeboxen mit Einstreu.

In der biologischen Rinderhaltung ist Freigang auf der Weide verpflichtend, wann immer das Wetter es zulässt. Stroh und Einstreuliegeflächen sind ebenso verpflichtend, Anbindehaltung ist, außer vorübergehend in kleinen Betrieben (EU Bio) bzw, in Bergbetrieben mit täglicher Auslaufmöglichkeit (AMA Bio), verboten. Auch die vorbeugende Antibiotikagabe ist verboten. Je nach Zertifikat ist die Gabe von Medikamenten generell streng geregelt. Auch das Futter muss höheren Anforderungen, genügen und bei strengeren Labels z.B. zu einem bestimmten Anteil aus ökologischem Anbau oder der betriebseigenen Produktion stammen.

Rinderhaltung in Österreich!

2024 wurden in Österreich etwa 1,8 Mio Rinder gehalten, 23% davon in Biobetrieben. In Österreich werden viele sogenannte Zweinutzungsarten gehalten. Diese sind sowohl für die Milch- als auch Fleischgewinnung geeignet. Typische gehaltene Rassen sind Fleckvieh, Holstein, Pinzgauer, Grauvieh, Angus, oder Waldviertler Blondvieh.

Abb. 7: Pinzgauer Rind artgerecht: den natürlichen Ansprüchen einer Tierart entsprechend.

Einstreu, die: in der Tierhaltung Materialien zur Bedeckung des Bodens. Sie schafft mehr Komfort und bindet Ausscheidungen

Weshalb Spaltenböden? Spaltenböden sind durchlässig für Urin und Kot, sodass die Ausscheidungen der Tiere zu einem Gutteil durch den Boden abgeleitet werden. Das macht die Reinigung des Stalls leichter, als wenn Einstreu gewechselt werden muss. Spaltenböden sind allerdings hart und oft rutschig, was als Untergrund für Tiere nicht gut geeignet ist. Einstreu aus Stroh oder Sägespänen bietet eine artgerechtere Alternative.

Abb. 10: Fressgitter verhindern Futterrivalität

Schweinehaltung in Österreich!

2024 wurden in Österreich etwa 2,5 Mio Schweine gehalten, 3,8 % davon in Biobetrieben. Mastschweine für die Fleischproduktion sind Kreuzungen mehrer Rassen. 90 % der Tiere in Österreich sind Kreuzungen aus Edelschwein oder Landrasse mit der Rasse Pietrain.

Abb. 13: Pietrain Schwein

Versuche in einem Rechteck mit 1 dm² Fläche (Stallplatz) ein Rechteck mit 13 cm Breite und 4 cm Breite (Schwein) unterzubringen! Wiederhole das mit einem Stallplatz von 0,75 dm²! Beschreibe deinen Eindruck von den Platzverhältnissen in Schweineställen!

Abb. 17: Abtrennen (kupieren) des Schwanzes mit einem Brenneisen bei einem wenige Tage alten Ferkel. Trotz prinzipiellem Verbot ist Kupieren durch Ausnahmeregelungen noch weit verbreitet

Schweinehaltung

Schweine werden zur Fleischproduktion gehalten. Sie sind intelligente und soziale Tieren. Daher ist es wichtig sie in Gruppen zu halten. In der Natur suchen Schweine ihre Nahrung durch Wühlen mit der Schnauze im Boden und untersuchen Futterquellen durch beißen. Dieses Verhalten ist auch bei domestizierten Tieren vorhanden. Können sie es nicht ausleben geraten die Tiere unter Stress. In Folge beißen sie in die Schwänze anderer Schweine oder kauen an deren Ohren, was zu Verletzungen führt. Beschäftigungsmaterial wie Stroh oder Heu erlaubt es den Tieren ihr natürliches Verhalten auszuleben. In der EU ist sowohl die Gruppenhaltung als auch Beschäftigungsmaterial für die Tiere gesetzlich verpflichtend.

Abb. 11: Schweine wühlen zur Futtersuche. Dieses Erkundungsverhalten ausleben zu können ist wichtig für eine artgerechte Haltung.

Konventionellen Schweinehaltung

Abb. 12: In ausreichend Stroh können Schweine wühlen und sich beschäftigen. Das reduziert Stress und verhindert Aggressionen.

Die Anbindehaltung bei Schweinen ist in der EU verboten. Meistens kommen Spaltenböden zum Einsatz. Den etwa 1,3 m langen Tieren steht in der Regel ein Platz zwischen 0,75 m² - 1 m² zur Verfügung. Auslauf im Freien ist meist nicht verfügbar. In Österreich sind Ställe mit ausschließlich Spaltenböden (Vollspaltenböden) ab 2039 verboten. Ställe müssen dann eigene Liege-, Aktivitäts- und Kotbereiche aufweisen. Trächtige Tiere und Muttertiere mit Nachwuchs (Ferkeln), werden meist für eine Zeit in Kastenständen oder Bewegungsbuchten gehalten. Dies dient dem Schutz der Ferkel, die beim Hinlegen der Muttertiere sonst erdrückt werden könnten. Durch die eingeschränkte Bewegungsfreiheit können Muttertiere allerdings nicht ihr natürliches Verhalten ausleben. Sie neigen zu Verhaltensstörungen und sind einem erhöhten Risiko von Verletzungen und Erkrankungen ausgesetzt.

Abb. 15: Vollspaltenböden bieten den Tieren keine artgerechte Umgebung.

Biologische Haltung

Abb. 16: In Kastenständen fixierte Muttertiere mit ihren Ferkeln. Links oben: Wärmelampe

In der biologischen Schweinehaltung ist Stroh oder ähnliche Einstreu zur Beschäftigung und für den Komfort verpflichtend. Die Stallfläche pro Tier wird mit mindestens 1,3 m² vorgeschrieben. Zugang zu Freigelände und Auslauf muss vorhanden sein. Das Futter muss aus ökologischer Produktion stammen. Strengere Labels, wie AMA-Bio oder Bio Austria fordern zusätzlich extra Liege- und Fressbereiche, Außenbereiche zum Wühlen und verbieten Schwänze zu beschneiden (kupieren) oder Zähne abzuschleifen, was als Maßnahme gegen das Schwanzbeißen bei Stress verbreitet ist.

Abb. 13: Edelschwein

Hühnerhaltung

Hühner werden zur Fleischproduktion (Masthühner) und zur Produktion von Eiern (Legehennen) gehalten. Masthühner können häufig für beides verwendet werden. Masthühner

Masthühner sollen möglichst rasch Gewicht zuzulegen. In ihren eineinhalb Monaten Lebenszeit wächst ihr Gewicht auf das 65-Fache an (das entspricht einem Teenager mit 200 kg). Die Knochen und Organe entwickeln sich nicht rasch genug mit. Die Tiere können ihr Gewicht kaum tragen und sich nur schwer bewegen. Kreislaufprobleme und Atemnot sind häufig. In konventioneller Haltung leben etwa 25 Tiere pro m² auf Vollspalten oder Einstreuböden unter Kunstlicht. Tierwohl- und biologische Haltung setzt auf mehr Platz, Auslauf, Tageslicht, und langsamer wachsende Rassen.

Legehennen

Legehennen sollen möglichst viele Eier legen. Erbringen sie die entsprechende Leistung nicht mehr, werden sie geschlachtet. Dies kann bereits nach einem Jahr der Fall sein. Legehennen werden auf unterschiedliche Art gehalten. Die Art der Haltung ist an der ersten Ziffer der auf Eier im Handel gestempelten Zahl zu erkennen.

Kleingruppenhaltung (Ziffer 3): Die Hühner leben in kleinen Gruppen in Käfigen mit Einstreu, einfachen Sitzstangen und Nester. Jedes Tier hat weniger als 30x30 cm Platz. Natürliches Verhalten wie Picken und Scharren sowie Bewegung ist kaum möglich. Die Gesundheit der Tiere leidet. In Österreich ist die Kleingruppenhaltung verboten.

Bodenhaltung (Ziffer 2): Bis zu mehrere tausend Tiere leben frei beweglich in Ställen mit Sitzstangen. Ihre große Anzahl auf engem Raum verursacht starken Stress bei den Tieren. Es kommt zu Aggression (Federpicken) und Kannibalismus. Auch gesundheitliche Probleme durch Parasiten und Entzündungen sind häufig.

Abb. 20: Freilandhaltung bedeutet nicht automatisch grüne Wiesen.

Abb. 21: Biologische Freilandhaltung ermöglicht den Tieren recht natürliches Verhalten.

Freilandhaltung (Ziffer 1): Sie ist grundsätzlich wie Bodenhaltung, allerdings haben die Tiere zusätzlich Auslauf (4 m² pro Tier) im Freien. Die zusätzliche Bewegung und Möglichkeit an der frischen Luft zu sein fördert die Gesundheit und das Wohlbefinden.

Biologische Haltung (Ziffer 0): Die Tiere haben deutlich mehr Platz und täglich Auslauf. Es werden Rassen verwendet, die sowohl Eier legen als auch Fleisch liefern.

Hühnerhaltung in Österreich!

2024 wurden in Österreich etwa 7,3 Mio Legehennen gehalten, ca. 13 % davon in Biobetrieben. Sie legten insgesamt rund 2,2 Mrd Eier. Etwa 92 Mio Hühner (etwa 9 pro Einwohner) wurden zur Mast gehalten. Davon 2,6 % in Biobetrieben.

Abb. 22: Erzeugercode, die erste Ziffer beschreibt die Haltungsart. Danach steht der Ländercode, eine Zahl für die Region und die Nummer des Betriebes

Abb. 23: Verletzungen durch Federpicken sind bei vielen Tieren auf engem Raum sehr häufig.

Männchen unerwünscht

Bei der Nachzucht von Legehennen ist etwa die Hälfte des Nachwuchs männlich. Da Hähne keine Eier legen, sind die Tiere für die Eierproduktion nutzlos. Meist werden die Küken getötet. In Österreich ist das Töten der Küken verboten. Sie werden, meist unter wirtschaftlichem Verlust, zur Schlachtung großgezogen oder an Zoos zur Verfütterung verkauft, teilweise aber auch zur Tötung ins Ausland exportiert. Alternativen sind die Geschlechtsbestimmung im Ei und Aussortierung vor dem Schlüpfen sowie Zweinutzungsrassen, die auch für die Mast geeignet sind.

Abb. 18: Masthühnerhaltung, die Tiere können oft kaum stehen und bewegen sich wenig.

Abb. 19: Legehennen Bodenhaltung – achte auf das künstliche Licht und die Tierdichte.

Nun geht‘s los – Aufgaben für schlaue Köpfe!

Herkunftsgeschichte! Suche dir zwei der abgebildeten Lebensmittel aus!

Abb. 24: Schinken ist meist vom Schwein

Abb. 25: Milch, Joghurt, Topfen und Käse

Abb. 26: Gekochtes Ei, Eierspeisweckerl

Abb. 27: Burgerlaibchen sind meist vom Rind

Abb. 28: Brat- oder Grillhähnchen

Schreibe je einen Text, wie das Leben des Tieres, von dem das Lebensmittel stammt, in konventioneller und in biologischer Haltung ausgesehen haben könnte!

Schein und Wirklichkeit! Suche online nach Werbebildern zu Lebensmitteln, die von Tieren stammen! Du kannst auch heranziehen, was in Fernsehwerbungen gezeigt wird. Suche dann Bilder mit Kombinationen aus Begriffen wie: „Massentierhaltung“, „Tierleid“, „Bodenhaltung“, „Käfighaltung“, „PETA“, „VGT“ (überlege weitere)!

Vergleiche die Bilder nach ihrer Aufmachung, Stimmungslage, was sie jeweils darstellen und finde jeweils Beschreibungen für was du siehst! Überlege, welche Interessen Werbung und welche Interessen Tierschutzverbände haben! Vergleiche mit was du im Buch gelernt hast! Überlege, welche Bilder deiner Meinung nach einen falschen oder einseitigen Eindruck vermitteln und welcher Zweck dahinter stehen könnte. Formuliere, was du an den gefundenen Bildern problematisch findest und wie du ausgeglichen informieren würdest!

Züchtungen! Sieh dir die Tiere auf den Bildern gut an! Ordne dann zu , zu welchem Zweck sie deiner Meinung nach gezüchtet wurden!

Vogelgrippe! Lles dir folgenden Text genau durch!

Die Vogelgrippe ist eine durch das A-5HN1 Influenza Virus hervorgerufene Viruserkrankung der Vögel. Seit 1997 treten die Ausbrüche gehäuft auf und kosteten vielen Millionen Tieren das Leben. Die Krankheit betrifft sowohl Wildvögel als auch domestizierte Arten. Sie verläuft in den allermeisten Fällen tödlich. Das Virus ist in der Außenwelt nur kurz infektionsfähig, kann aber in Kot oder Körperausscheidungen bis zu einigen Wochen überstehen. Werden in einem Gebiet Vogelgrippefälle gemeldet, muss Geflügel im Stall behalten werden und darf nicht in Außenbereiche. Wird in einem Betrieb eine Infektion nachgewiesen, müssen alle Vögel des Bestandes getötet werden. Seit 2005 breitet sich die Seuche immer weiträumiger aus. Seit 2020 breitet sich eine besonders aggressive Form des Virus aus und befällt auch andere Tiere wie Seelöwen, Nerze und Hausrinder. Vereinzelt springt das Virus auch auf Menschen über.

Beantworte durch schlüssige Argumentiere folgende Frage: Weshalb kann sich die Vogelgrippe vor allem in Betrieben mit konventioneller Hühnerhaltung sehr rasch ausbreiten und lange halten sodass auch ohne gezielte Tötung der Tiere kaum ein Tier überleben würde?

Abb. 29: Belgische Weißblaue Abb. 29: Deutsches Braunvieh

Abb. 30: Leghorn Huhn

Abb. 31: Orpington Huhn

9. LANDWIRTSCHAFT IM WECHSEL MIT UMWELT

Die Landwirtschaft wirkt in großem Ausmaß auf die Umwelt ein und verändert sie. Gleichzeitig ist die Landwirtschaft stark von gesunden, funktionierenden Ökosystemen und den klimatischen Bedingungen wie Warm- und Kaltzeiten sowie Niederschlagsmengen abhängig. Hoch industrialisierte Landwirtschaft, die voranging auf eine Maximierung des Ertrags abzielt, ist besonders schädlich für die Umwelt und auch besonders empfindlich gegenüber Veränderungen in der Umwelt.

Böden, Grundlage der Landwirtschaft

Die intensive Nutzung der Böden laugt diese aus. Vor allem durch Monokulturen und intensive Landwirtschaft verarmen die Böden. Nährstoffe lassen sich durch Düngung ausgleichen, der Verlust an Bodenbewohnern nicht. Gesunde Böden brauchen Zeit sich zu regenerieren. Verarmte Böden vermindern den Ertrag in der Landwirtschaft. Biologische Landwirtschaft und Brachezeiten zur Regeneration halten Böden gesund.

Artenvielfalt

Landwirtschaft braucht gesunde Ökosysteme im Gleichgewicht. Nutzpflanzen müssen bestäubt werden, um Früchte tragen zu können. Der starke Rückgang an Insekten durch die intensive Nutzung von Schädlingsbekämpfungsmitteln in der Landwirtschaft lässt auch die Zahl der Bestäuber zurückgehen. Ohne Fressfeinde können sich Schädlinge ungehindert ausbreiten. Der Rückgang der Artenvielfalt lässt auch die Zahl der Nützlinge sinken. Schäden durch Schädlinge nehmen zu. Durch intensiveren Einsatz von Schädlingsbekämpfungsmitteln kann den Schädlingen begegnet werden, doch wird damit weiter die Artenvielfalt zerstört. Ein Teufelskreis.

Abb. 3: Intensive Bewässerung entleert die Grundwasserspeicher. Langfristig ein Problem.

Abb. 4: In der Tierzucht entsteht viel Dung. Übermäßige Ausbringung belastet Gewässer.

Grundwasser und Gewässer Landwirtschaft braucht große Mengen Wasser. Sowohl Nutzpflanzen als auch Nutztiere müssen versorgt werden. Besonders hochgezüchtete Pflanzen- und Tierarten, die auf schnelles Wachstum und viel Ertrag ausgelegt sind benötigen viel Wasser. Vielerorts sinkt durch den Wasserbedarf das Grundwasser oder wird übermäßig viel Wasser aus Gewässern entnommen. Langfristig fehlt dieses Wasser sowohl den Lebensräumen vor Ort als auch der Landwirtschaft. Übermäßige Düngung führt zu Belastung von Trinkwasser und von Naturgewässern, Algenblüten als Folge kennst du bereits.

Wurzeltiefe!

Hochgezüchtete Nutzpflanzen wurzeln meist weniger tief als ursprünglichere Arten. Sind ausreichend Nährstoffe und Wasser vorhanden reicht das aus. Bei Wassermangel und verarmten Böden gelangen die Pflanzen allerdings nicht mehr zu genügend Nahrung. Sie sind anfälliger für Trockenheit und Veränderungen der Böden. Auch Witterungsschäden sind häufiger, da die flacheren Wurzeln die Pflanzen weniger gut verankern.

Abb. 5: Marienkäfer sind wichtige Nützlinge. Ihre Larven fressen Schädlinge. a) erwachsenes Tier, b) Larve.

Recherchiere einige Nützlinge der Landwirtschaft in Österreich!

Lieferbienen

Weltweit führt der Rückgang bestäubender Insekten wie Bienen und Schmetterlingen zu erheblichen Ernteeinbußen. In manchen Regionen werden zum Ausgleich Bienenvölker per Lastwagen zu Feldern transportiert um diese zu bestäuben. Eine aufwendige Lösung, die das Grundlegende Problem allerdings nicht löst.

Abb. 1: Monokulturen bieten keinen Raum für Artenvielfalt und brauchen viel Düngung.

Abb. 2: Biene auf einer Rapspflanze. Ohne Bestäuber gibt es keine Landwirtschaft

Wiederhole aus dem Kapitel Kohlenstoffkreislauf wie Treibhausgase wirken und welche menschgemachten Quellen es für sie gibt!

Abb. 8: Die Grüne Reiswanze ist ein eingewanderter Schädling, der besonders Schaden an Hülsenfrüchten sowie Gemüse und Obst anrichtet.

Abb. 9: Ursprüngliche Pflanzensorten wie der schwarze Emmer sind oft widerstandsfähiger als hochgezüchtete moderne Sorten, wie sie in der intensiven Landwirtschaft genutzt werden.

Treibhausgase

Die Landwirtschaft trägt erheblich zur Erzeugung von Treibhausgasen bei. Vor allem Methan durch die Viehzucht und Lachgas durch Bodenprozesse nach Düngung und Gülleausbringung sind zentrale Quellen. Der intensive Einsatz von Maschinen und die Produktion von künstlichen Düngemitteln erzeugt beträchtliche Mengen CO Die Landwirtschaft stellt also einen wichtigen Hebel im Klimaschutz dar. Dabei muss Umweltschutz mit Ernährungssicherheit in Einklang gebracht werden.

Folgen des Klimawandels auf die Landwirtschaft

Durch die Veränderung der klimatischen Bedingungen weichen Warm- und Kaltzeiten, sowie Trockenphasen und niederschlagsreiche Zeiten von den natürlichen Wachstumsrhythmen der Pflanzen ab. Ernteeinbußen sind die Folge. Lange Hitze- und Trockenphasen belasten die Pflanzen sehr und erhöhen den Wasserverbrauch in der Landwirtschaft erheblich. Gleichzeitig wird durch Starkregen die fruchtbare Oberschicht des Bodens abgetragen. Anhaltende Nässe begünstigt auch Schädlingsbefall und verzögert die Ernte.

Höhere Temperaturen begünstigen oft die Ausbreitung von Schädlingen und ermöglichen neuen, eingewanderten Arten die Ausbreitung. Gleichzeitig verringert Wärmestress die Widerstandskraft der Pflanzen gegen Schädlinge. Verringert sich durch die klimatischen Veränderungen auch noch die Zahl der Nützlinge wird Schädlingsbefall zu einem großen Problem.

Was tut die Politik?

Auf der politischen Ebene wird versucht die Rahmenbedingungen für eine Anpassung der Landwirtschaft in Europa an die Herausforderungen des Klimawandels und des Artensterbens zu schaffen.

Auf EU Ebene zielen die Farm to Fork Initiative und der grüne EU-Deal auf nachhaltigere Nahrungsmittelsysteme ab (Pestizidund Antibiotikareduktion, Förderung ökologischer Landwirtschaft). In Österreich empfiehlt die Austrian Strategy for Adaptation to Climate Change (NAS, 2024) wichtige Maßnahmen

Abb. 6: Maisfeld nach einer Trockenperiode. Abb. 7: Überschwemmungen schädigen Böden

In Österreich sind in den letzten Jahren zunehmende Extremereignisse (Dürren, Starkregen, Hagel) beobachtet worden, die regionale Ernteausfälle und wirtschaftliche Schäden auslösten.

Anpassungen für die Zukunft

Eine Anpassung der Landwirtschaft kann einige Auswirkungen des Klimawandels abmildern. Biologische Landwirtschaft nimmt mehr Bedacht auf gesunde Böden, höheren Humusgehalt und setzt auf tiefer wurzelnde, ursprünglichere Pflanzenarten. Fruchtfolgen mit verschiedenen Nutzpflanzen und naturbelassene Grünstreifen sowie eine größere Vielfalt bei den gepflanzten Pflanzensorten erhöhen die Artenvielfalt.

Der reduzierte und gezieltere Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden schont die Ökosysteme und hilft ihnen gegen die Auswirkungen des Klimawandels bestehen zu können. Durch Futteranpassungen kann der Methanausstoß bei der Nutztierhaltung verringert werden. Der Einsatz weniger ertragreicher Arten, die weniger Wasser benötigen schont die Wasserreserven.

WIE EINE BIOLOGIN, WIE EIN BIOLOGE

Biologinnen und Biologen arbeiten im Bereich der Landwirtschaft daran die Produktion von Lebensmitteln ertragreich, umweltfreundlich und nachhaltig zu gestalten. Ein wichtiges Arbeitsfeld ist die Pflanzenforschung. Hier entwickeln sie neue Pflanzensorten, die besser mit Trockenheit, Schädlingen oder Krankheiten umgehen können. Dadurch helfen sie mit, die Erträge in der Landwirtschaft zu sichern – auch bei schwierigen Umweltbedingungen.

Im Umweltschutz auf landwirtschaftlich genutzten Flächen sind Fachkräfte der Biologie gefragt. Sie untersuchen z. B., wie sich Düngemittel oder Pflanzenschutzmittel auf Tiere, Pflanzen und das Grundwasser auswirken oder durch welche Maßnahmen die Artenvielfalt erhalten werden kann. Die Untersuchung der Emission von Treibhausgasen und der Eintrag von Schadstoffen in die Natur sind wichtige Tätigkeitsbereiche. Ziel ist es, die Natur zu schützen und gleichzeitig eine sichere Nahrungsmittelproduktion zu ermöglichen.

Ein weiterer wichtiger Bereich ist die Bodenbiologie. Hier analysieren Fachleute den Zustand von Böden und erforschen, wie Bodenlebewesen das Wachstum von Nutzpflanzen beeinflussen. Diese Erkenntnisse helfen dabei, den Boden langfristig fruchtbar zu halten.

1

Düngemittel im Vergleich! Bildet Teams! Findet anhand der Versuchsbeschreibungen eine passende experimentelle Fragestellung. Formuliert eine Vermutung darüber wie die Versuchsergebnisse aussehen werden. Führt dann die Versuche durch.

Ihr braucht: Kressesamen © Watte oder Taschentücher © flache Schalen © verschiedene Düngemittel, probiert mehrere, mindestens aber einen organischen Dünger und einen Kunstdünger

FRAGE:

VERMUTUNG: ________________________________________________________________________________

DURCHFÜHRUNG

Füllt mindestens drei Schalen mit Watte oder Taschentüchern und setzt einige Kressesamen hinein!

Haltet die Watte immer etwas feucht, vermeidet jedoch Staunässe!

Eine der Schalen düngt ihr nie, die anderen Schalen düngt ihr mit euren verschiedenen Düngemitteln! Haltet euch bei je einer Schale pro Düngemittel an die Angaben auf den Düngemitteln! Düngt in einigen Schalen bewusst deutlich zu viel oder zu wenig!

Dokumentiert und Vergleicht das Wachstum der Kresse in den verschiedenen Schalen!

AUSWERTUNG: Verfasst ein Protokoll! Stellt eure Ergebnisse übersichtlich dar, sodass ersichtlich ist, welche Düngung zu welchem Ergebnis geführt hat!

2

Landwirtschaft der Zukunft! Diskutiert in Gruppen, wie die Landwirtschaft der Zukunft aussehen könnte! Sprecht dabei über alle Einflussfaktoren und Notwendigkeiten, die euch einfallen! Bezieht auch euer Wissen aus anderen Fächern mit ein! Beschreibt eure Art der Landwirtschaft auf ein bis zwei Infoseiten! Fügt Bilder passende hinzu!

Besprecht welche Maßnahmen gesetzt werden müssten um eure Art der Landwirtschaft in Zukunft auch tatsächlich umsetzen zu können! Einigt euch auf ein Maßnahmenpaket und fügt es euren Infoseiten hinzu!

So schätze ich mich nach dem Großkapitel LANDWIRTSCHAFT – LEBENSRAUM ACKER selbst ein: Kreuze jenen Daumen an, der für dich am ehesten zutreffend ist!

Ich kann…

…erklären was ein Acker ist und begründet angeben ob er ein natürlicher Lebensraum ist oder nicht.

…erklären was konventionelle Landwirtschaft ist und welche Vor- und Nachteile sie mit sich bringt.

…erklären was biologische Landwirtschaft ist und welche Vor- und Nachteile sie mit sich bringt.

…den Unterschied in der Stoffbewegung zwischen konventioneller und biologischer Landwirtschaft darstellen und erläutern..

…erläutern was Fruchtfolge ist und welche Vorteile sie bietet. typische Ackerpflanzen Österreichs benennen.

den Aufbau von Getreidehalm ein Getreidekorn beschreiben und Beispiele für Getreidesorten mit jeweils einigen Eigenschaften davon nennen.

eine Kartoffelpflanze beschreiben und Schädlinge, die Kartoffelpflanzen befallen nennen.

die Sonnenblumenblüte und deren Bestandteile skizzieren und benennen. beschreiben, wie der Mensch die Sonnenblume für sich nutzt und Pflanzen zur Ölgewinnung nennen.

Hülsenfrüchte, die der Mensch als Nahrung nutzt benennen und weshalb sie ein wichtiger Bestandteil der Ernährung sind.

über die Verwendung der Zuckerrübe durch den Menschen sprechen und an ihrem Beispiel erklären was zweijährige Pflanzen sind.

die Bedeutung von Wildkräutern für die Landwirtschaft und das biologische Gleichgewicht erläutern wichtige Nutztiere und den Zwecke ihrer Haltung benennen.

…Einblicke in die Nutztierhaltung und deren Methoden geben sowie den Unterschied zwischen konventioneller und biologischer Haltung erklären.

…erklären was hochgezüchtete Hochleistungsrassen in der Nutztierhaltung sind und weshalb sie Probleme mit sich bringen.

…über die Auswirkungen der Nutztierhaltung auf die Umwelt aufklären. einen Überblick über die die Wechselwirkungen zwischen der Landwirtschaft und der Umwelt geben und damit verbundene Probleme besprechen.

Um deine Kompetenzen noch mehr zu steigern, hier unsere Buchtipps:

Buchtipps

Absatzgestein: 51, 52

Albatros: 160, 168, 171

Algen: 61, 65, 67, 129, 130, 131, 153, 154, 160, 162, 163, 164, 166, 172, 177, 178, 183, 187

Alpen: 10, 30, 45, 55, 56, 57, 181

Ammoniten: 15, 16, 22, 57

Amphibien: 22, 84, 85, 107, 134, 138, 183, 186

Anthropologinnen/ Anthropologen: 39

Aorta: 104, 105, 106, 107, 108

Arktischer Ozean: 166

Atherosklerose: 120

Atlantischer Dorsch: 158

Atlantischer Hering: 131

Atlantischer Ozean: 125

Atmosphäre: 9, 20, 22, 68, 129, 176

Atmung: 79, 80, 81, 84, 85, 87, 88, 90, 93, 95, 104, 116, 156, 172

Bach: 176, 177, 178, 181

Bakterien: 20, 61, 62, 65, 67, 68, 79, 102, 129, 130, 153, 169, 187

Bandfüßer: 66

Bartwal: 150

Basalt: 9, 50

Bauchatmung: 87

Biber: 180

Binnenmeer: 125

Bisamratten: 180

Biolumineszenz: 126, 145

Biomolekül: 99

Biosphäre: 9, 176

Blässhühner: 185

Blut: 86, 87, 92, 93, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 111, 113, 114, 115, 116, 117, 119, 122, 134, 143, 155, 159, 168

Blutgefäße: 83, 84, 85, 86, 88, 90, 92, 99, 100, 101, 104, 105, 106, 107, 109, 113, 114, 115, 117, 120, 121

Blutgerinnung: 97, 101, 114

Blutkapillare: 88, 114

Blutkreislauf: 104, 105, 108, 109, 113, 114, 115

Blutplasma: 97, 99, 114

Blutzelle: 97, 98, 99

Bodenalgen: 67

Bodenart: 71, 73

Bodentiere: 62, 65, 66

Bodentypen: 71, 77

Bodenverdichtung: 73, 74

Böhmische Masse: 55

Borstenwürmer: 154, 157, 158, 166, 169

Brachse: 134, 179

Bronchien: 86, 87, 88, 116

Bronchiolen: 86

Brustkorb: 85, 87, 88, 116

Darwin, Charles Robert: 34, 36

Delfin: 133, 151, Devon: 19, 21, 22, 133

Destruenten: 62, 65, 66, 68, 130, 154

Diabetes: 119, 120

Diffusion: 79, 80, 81, 83, 86, 90, 92, 98, 115, 134

Ebbe: 127, 155

Eisbär: 166, 167

Eisvögel: 181

Eiweiß: 79, 97, 102, 117

Element: 7, 8, 46, 63, 90

Energie: 7, 20, 73, 79, 92, 93, 104, 106, 109, 113, 116, 133, 134, 141, 156, 176, 186

Enzym: 68, 114

Erdbeben: 9, 10, 13, 59

Erdkern: 9

Erdmantel: 9, 10

Ernährung: 39, 101, 117, 118, 119, 120, 166, 181

Erosion: 57, 59, 72, 73, 162

Erythrozyten: 97, 99

Evolution: 15, 16, 22, 26, 32, 33, 34, 39, 41, 42, 67, 79, 80, 83, 87, 88, 90, 95, 98, 102, 105, 106, 134, 143, 144, 149, 156, 158, 159

Filtrierer: 130, 131, 147, 149

Fischotter: 180

Fliegenlarven: 62, 66, 177, 181

Flimmerhärchen: 86

Flossen: 131, 133, 141, 142, 143, 147, 149, 156, 158, 159, 160, 163, 164, 168

Flossenhaut: 133

Flossenstrahlen: 131, 133, 163

Flunder: 134, 158

Fluss: 21, 34, 49, 51, 59, 73, 125, 129, 138, 153, 172, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 186, 187, 189

Flussuferläufer: 181

Flut: 127

Flyschzone: 56

Fossilien: 15, 16, 20, 21, 22, 25, 33, 34, 36, 39, 43, 45, 55, 57, 133, 156, 157

Fotosynthese: 7, 9, 20, 62, 63, 67, 70, 79, 126, 129, 130, 160, 162, 166, 172

Fresszellen: 102, 120

Gabbro: 9

Galaxie: 7

Galle: 114

Gasaustausch: 80, 81, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 90, 91, 92, 93, 106, 120

Gelbbauchunken: 183

Geologie: 19, 43, 45, 46,55, 59

Gesteinsarten: 45, 49, 54, 55

Gesteinszonen: 55, 57

Gezeiten: 127, 155

Glimmerschiefer: 52

Gneis: 52, 57, 59

Golfstrom: 127

Graureiher: 181

Granit: 9, 50, 52, 54, 55

Granulozyten: 102

Grauwackenzone: 55, 56, 57

Grundwasser: 63, 72, 73, 176, 177, 183, 186

Hai: 29, 90, 92, 93, 131, 138, 146, 147, 151, 153, 156, 158, 164

Hämolymphe: 104

Haubentaucher: 185

Hecht: 132, 133, 134, 142, 185

Hering: 130, 131, 132, 133, 134, 138, 139, 141, 142, 146, 158, 166, 171

Herzinfarkt: 121

Herzrhythmusstörungen: 121

Hominiden: 36, 37

Hominini: 36, 37

Hormone: 97

Hornmilben: 65

Humus: 61, 62, 65, 71, 72, Hundertfüßer: 65, 66

Indischer Ozean: 125, 127

Insekten: 22, 25, 26, 34, 65, 66, 80, 81, 104, 177, 178, 179, 180, 181, 183, 184, 185, 186

Immunantwort: 102, 114

Immunsystem: 102, 119

Jura: 19, 25

Kalkalpen: 55, 56, 57

Kalksandstein: 54

Kambrium: 19, 20, 21

Kammerflimmern: 121

Känozoikum: 20, 21, 25, 29

Kapillaren: 86, 88, 92, 105, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115

Karbon: 19, 21, 22

Karpfen: 183, 184

Katzenhai: 158

Kaulquappen: 84, 181, 183

Kellerasseln: 65

Kernreaktion: 7

Kiemen: 83, 84, 90, 91, 92, 93, 97, 104, 106, 131, 134, 138, 143, 146, 147, 155, 181

Kiemenhöhle: 91, 92, 93

Kiemendeckel: 90, 92, 93, 131

Kiemenreuse: 92, 134, 141, 147

Kladistik: 41, 42

Klimawandel: 47, 67, 68, 74, 129, 158, 166, 168, 172, 176, 187

Knochenfisch: 21, 33, 92, 131, 132, 133, 134, 139, 141, 144, 146, 158, 163

Kohlendioxid (CO2): 63, 68, 79, 80, 81, 84, 86, 87, 98, 99, 106, 113, 114, 129, 130, 172

Kontinente: 9, 10, 12, 20, 25, 26, 29, 30, 125, 127, 162

Kontinentale Kruste: 9

Kontinentalplatte: 10, 12, 20, 25, 52, 56, 153

Korallen: 21, 57, 155, 156, 162, 163, 164, 172

Korallenriff: 146, 162, 163, 164

Kormoran: 181

Kraftwerke: 46, 186, 187

Krebstiere: 26, 65, 83, 91, 104, 130, 157, 158, 163, 168, 178

Kreide: 19, 25, 26, 29, 34, 43

Kreislaufsystem: 32, 83, 90, 97, 98, 99, 104, 105, 106, 111, 113, 116, 117, 120, 123

Kristall: 49

Krustentiere: 91, 146

Kugelfisch: 163

Lamarck, Jean Baptiste de: 33

Lava: 8, 50

Leber: 85, 113, 114, 117, 119

Leukozyten: 97

Lockersediment: 152

Lodde: 166, 171

Luftblase: 81, 90

Luftkapillare: 88

Luftröhre (Trachea): 86, 87, 88

Lungenatmung: 85, 86

Lungenbläschen: 86, 87, 88

Lungenflügel: 86

Lymphe: 104, 114

Lymphozyten: 102

Lymphsystem: 113, 114

Magma: 8, 9, 49, 50, 52, 126

Makrele: 131, 142, 158

Marmor: 52, 54

Materie: 7, 8, 62, 154

Meer: 8, 10, 19, 20, 21, 22, 25, 26, 29, 30, 51, 52, 56, 57, 91, 95, 120, 125, 126, 127, 129, 130, 131, 134, 141, 142, 143, 146, 147, 149, 150, 151, 153, 155, 157, 158, 159, 160, 162, 163, 164, 166, 168, 169, 171, 172, 174, 176, 179, 187

Meeresschildkröten: 133, 164, 172

Meeresströmung: 127, 129, 130, 145, 147, 153, 164

Mesozoikum: 20, 21, 25, 29, 133

Metamorphose: 52

Milben: 21, 62, 65

Milchstraße: 7

Minerale: 49, 52, 59

Mittellauf: 178

Mittelmeer: 30, 56, 125, 157

Molekül: 20, 49, 81, 99

Monozyten: 102

Möwen: 29, 160, 164, 168, 185

Mündung: 177, 179

Muscheln: 91, 130, 143, 155, 157, 158, 166, 169, 177, 178, 187

Muskel: 80, 84, 86, 87, 91, 104, 105, 107, 108, 109, 116, 119, 133, 134, 139, 142, 155, 156, 159

Mutation: 34

Muttergestein: 71

Myzel: 67, 68

Myzelnetzwerk: 67, 68

Nebenmeer: 125

Neogen: 19, 29, 30

Nesseltiere: 21, 145, 155, 164

Neusiedlersee: 72, 181, 185

Nieren: 113, 115, 117

Oberflächenspannung: 81

Oberlauf: 177, 178

Ohrwürmer: 62, 65

Ordovizium: 19, 21

Ozean: 9, 25, 125, 126, 127, 131, 142, 151, 166, 168, 172

Ozeanische Kruste: 9, 52

Paläogen: 19, 29, 42, 56

Paläozoikum: 20, 21, 25, 29

Parabronchien: 88

Pazifische Platte: 126

Pazifischer Ozean: 125, 126

Pelikan: 29, 160

Perm: 19, 20, 22, 25, 29

pflanzliches Plankton: 129, 131, 172

Pfortader: 114

Phyllit: 54

Pilze: 61, 62, 65, 67, 68, 71, 79

Pinguin: 29, 133, 168, 171

Plankton: 126, 129, 130, 131, 141, 142, 143, 145, 147, 149, 153, 154, 155, 157, 158, 163, 166, 169, 172, 177, 178, 179, 183

Polarmeer: 166

Präkambrium: 20, 21, 25, 29

Primaten: 29, 36, 38

Protein: 97, 98, 100, 168

Protoplanet: 8

Pseudoskorpion: 66

Quartär: 19, 29, 30

Reptilien: 22, 25, 26, 29, 42, 85, 86, 87, 88, 107, Rochen: 130, 138, 146, 147, 158

Rohstoffe: 45, 46, 54, 59

Rohstoffverbrauch: 46

Rosenkäferlarven: 66

Rotauge: 132

Rotkehlchen: 183

Saftkugler: 66

Sauerstoff: 9, 20, 21, 79, 80, 81, 83, 84, 86, 87, 90, 92, 93, 97, 98, 99, 106, 107, 113, 114, 120, 121, 129, 134, 138, 153, 159, 168, 172, 177, 184, 185, 187

Saugatmung: 87

Säugetiere: 25, 26, 29, 33, 34, 36, 41, 42, 86, 88, 90, 95, 102, 106, 108, 113, 149, 156, 166, 180

Schelfmeere: 153, 159

Schluckatmung: 84, 85

Schnecken: 21, 62, 83, 155, 157, 163, 164, 177, 179, 180

Schnurfüßer: 65

Schrittmacherzellen: 108

Schwämme: 21, 80, 85, 154, 163

Schwarzerdeböden: 72

Schwarmverhalten: 141

Schwerkraft: 7, 8, 55, 110

Schwertfisch: 142

Sediment: 9, 16, 51, 52, 57, 153, 154, 177, 178, 179

Sedimentgestein: 9, 51, 52

See: 176, 179, 181, 183, 184, 185, 186, 187, 189

Seeelefant: 160

Seehund: 160, 166

Seekuh: 160

Seelöwe: 159, 160

Seepferdchen: 163

Silur: 19, 21

Spinnentiere: 65, 66, 83, 104

Springschwänze: 62, 65

Stachelhäuter: 154, 157, 158, 169

Stammzellen: 97

Stechrochen: 158

Steinbutt: 158

Steinläufer: 66

Sterntaucher: 160

Stoffwechsel: 68, 79, 97, 99, 111, 113, 114, 115, 116, 118, 123

Stoßatmung: 87

Straße von Gibraltar: 125

Stricklava: 50

Symbiose: 26, 67, 130, 162, 163, 169

Tang: 153, 154, 158, 172

Taucherkrankheit: 120, 159

Teichmolche: 183

Tiefsee: 10, 20, 126, 131, 142, 145, 146, 154, 155, 166, 169

Thrombose: 101, 159

Thrombozyten: 97

Thunfisch: 132, 133, 134, 142, 146, 158

Tintenfisch: 15, 22, 43, 143, 144, 151, 156, 160, 168, 169

Tracheensack: 80, 81

Tracheolen: 80

Trias: 19, 25

Tümpel: 183, 184, 186

Universum: 7

Unterlauf: 177, 178, 179, 183

Verdauungssystem: 113, 114, 134, 172

Versiegelung: 73, 74

Vögel: 15, 25, 26, 33, 34, 88, 108, 141, 147, 159, 160, 168, 180, 181, 183

Wasseramsel: 181

Wasserkreislauf: 172, 176

Wasserstoff: 7, 20, 99

Weichtiere: 21, 26, 91, 143, 155, 156, 157, 158, 160, 169

Weiher: 183, 184, 187

Wels: 179

Wirbeltiere: 21, 32, 33, 41, 42, 66, 97, 98, 99, 102, 105, 106, 108, 131, 133, 158, 159

Wundheilung: 97, 100

Zander: 179

Zentralalpen: 55, 56, 57

Zitteraal: 138

Zwerchfell: 87, 116