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Nasse Tatsachen

Tierische Lebewesen im FlieĂ&#x;gewässer Theorie und Praxis


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Umwelt-Bildungs-Zentrum Steiermark A-8010 Graz, Brockmanngasse 53 Tel.: 0316 / 83 54 04 Fax: 0316 / 81 79 08 E-Mail: office@ubz-stmk.at www.ubz-stmk.at Mag.a Dr.in Nicole Prietl, Dipl.-Päd.in Mag.a Martina Krobath Nicole Dreißig Monika Lakonig Eigenvervielfältigung, 01/2014

Erstellt im Rahmen des Projekts „Wasserland Steiermark“ im Auftrag der Abteilung 14 - Wasserwirtschaft.


Vorwort

Bis zu den Knien im Bach waten, kleine Wassertiere mit der Hand fangen, mit einer Lupe das Haus der Köcherßiegenlarve inspizieren – der Traum vieler kleiner Forscherkinder, nasse Füße inklusive! Aber das alles mit einer ganzen Schulklasse? Ohne biologische Vorkenntnisse der Lehrpersonen? Ohne spezielle Ausrüstung und ohne wochenlange Detailplanung? Geht das überhaupt? Ja, das geht! Man braucht dazu ein paar Küchensiebe, einige kleine Gefäße, Pinsel aus dem Malunterricht – und einen Bach. Den Rest liefert vorliegende Unterrichtsmappe (nachzulesen auf S. 46f). Die Mappe richtet sich an Lehrende alle Schulstufen, egal ob EinsteigerInnen oder WasserproÞs, welche das Thema „Tiere im Fließgewässer“ im Unterricht verwenden möchten. Sie liefert die allgemeinen Grundkenntnisse der Fließgewässerkunde, Grundlagen zu den häuÞgsten Tieren, erklärt auf einfache Weise chemisch-physikalische Zusammenhänge und verbindet all diese theoretischen Kenntnisse mit praktischen Anleitungen für das Arbeiten auch mit großen Gruppen im Klassenzimmer und direkt am Gewässer. Ergänzt wird das umfangreiche Material mit kreativen Anleitungen, Spielen, Puzzles etc. – für ganze Schultage oder einfach für Zwischendurch. Die Mappe gliedert sich in drei Bereiche: Basiswissen: Hier werden kurz und auf das Wesentliche beschränkt die Grundlagen zur Fließgewässerökologie und zur Wasserchemie und -physik erklärt sowie der Einsatz einfacher optischer Geräte – auch für den Laien – verständlich gemacht. Kernstück sind die Beschreibungen der wichtigsten Bachtiere, welche man mit SchülerInnen auch tatsächlich Þnden und im Unterricht einsetzen kann. Praxisteil: Die Praxisbeispiele werden hier für die Lehrenden in übersichtlichen Blättern ohne Ballastwissen erklärt. Praxismaterial: Die Materialien sind fertig gestaltet und sofort verwendbar. Alle verwendeten Vorgaben sind in der Praxis jahrelang erprobt und haben sich bewährt. Es stehen Vorlagen für die Arbeit mit lebenden oder konservierten Tieren, mit optischen Geräten, für das Freiland oder das Klassenzimmer, für Kleingruppen oder die gesamte Klasse sowie für EinsteigerInnen bis zu kleinen WassertierproÞs zur Verfügung.

Ihr UBZ-Team

Kontakt: Umwelt-Bildungs-Zentrum Steiermark A-8010 Graz, Brockmanngasse 53 Tel.: 0043-(0)316-835404 Fax: 0043-(0)316-817908 E-Mail: ofÞce@ubz-stmk.at www.ubz-stmk.at

Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis 1. Basiswissen 1.1

1.2

1.3

1.4

Fließgewässerökologie ....................................................................................................... 9 1.1.1 Was ist ein Fließgewässer ...................................................................................... 9 1.1.2 Lebensräume im Fließgewässer ........................................................................... 10 1.1.3 Lebensgemeinschaften im Fließgewässer ............................................................ 11 Tierische Kleinlebewesen ................................................................................................. 13 1.2.1 Namensgebung ..................................................................................................... 13 1.2.2 Spezielle Anpassungen an den Lebensraum Fließgewässer ............................... 13 1.2.3 Tierbeschreibungen ............................................................................................... 17 1.2.4 Systematik im Tierreich ......................................................................................... 23 Arbeitsmaterialien und Umgang mit optischen Geräten ................................................... 24 1.3.1 Geräte für die Arbeit am Bach ............................................................................... 24 1.3.2 Optische Geräte .................................................................................................... 24 Physik und Chemie am Fließgewässer ............................................................................. 27 1.4.1 Physikalisch-chemische Parameter ...................................................................... 28 1.4.2 Der pH-Wert .......................................................................................................... 28 1.4.3 Die Leitfähigkeit ..................................................................................................... 29 1.4.4 Gesamthärte .......................................................................................................... 29 1.4.5 Zu bestimmende Ionen .......................................................................................... 29 1.4.6 Stickstoffkreislauf – elementarer Stickstoff, Ammonium, Nitrit, Nitrat, Ammoniak .... 30 1.4.7 Phosphat(-Ion) ....................................................................................................... 32 1.4.8 Schwermetalle ....................................................................................................... 32 1.4.9 Tenside .................................................................................................................. 32 1.4.10 Öl ........................................................................................................................... 33 1.4.11 Sauerstoff und Temperatur .................................................................................... 33 1.4.12 Hormone ................................................................................................................ 34 1.4.13 Richtwerte für Forellen und Karpfen ...................................................................... 34

2. Praxisteil für Lehrende 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

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Anfertigen einer naturwissenschaftlichen Skizze .............................................................. 39 Arbeiten mit dem Binokular ............................................................................................... 41 Arbeiten mit dem Mikroskop ............................................................................................. 42 Was schwimmt denn da? ................................................................................................... 44 Wassertier-Trimemory ....................................................................................................... 45 Bacherkundung ................................................................................................................. 46 Zoom ................................................................................................................................ 48 Kleine Wanze, große Larve ............................................................................................... 49 Wasserläufer fängt Fliege ................................................................................................. 50 Körperteilespiel ................................................................................................................. 51

Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“


Inhaltsverzeichnis

2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18

Das pitschnasse Würfelspiel ............................................................................................. 52 Wassertier-Memory ........................................................................................................... 53 Wassertier-Domino ........................................................................................................... 54 Strudelwurmparty .............................................................................................................. 55 ErÞnde ein Wassertier ....................................................................................................... 56 Fantastische Wassertiere .................................................................................................. 57 Wer bin ich? ...................................................................................................................... 58 Verwandtschaften ............................................................................................................. 59

3. Praxismaterialien 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23

Aufbau eines Mikroskops – Infoblatt ................................................................................. 63 Was schwimmt denn da? – Protokoll ................................................................................ 64 Wassertier-Trimemory ....................................................................................................... 65 Wassertiere im Überblick – Bestimmungshilfe .................................................................. 66 Tierliste Bacherkundung ................................................................................................... 68 Zoom – Legespiel ............................................................................................................. 69 Steckbriefe ........................................................................................................................ 75 WassertierforscherInnen-Karten ....................................................................................... 91 WassertierforscherInnen-Karten blanko .......................................................................... 107 WassertierforscherInnen-Bildkarten ................................................................................ 108 Körperteilespiel ............................................................................................................... 112 Das pitschnasse Würfelspiel ........................................................................................... 117 Wassertier-Memory ......................................................................................................... 120 Wassertier-Domino ......................................................................................................... 124 Puzzle mit Durchblick – Arbeitsblatt ................................................................................ 128 Strudelwurmparty – Schnittvorlage ................................................................................. 129 Suchsel - Findest du die Begriffe? – Rätsel .................................................................... 130 Fantastische Wassertiere – Arbeitsblatt .......................................................................... 131 Rund um den Bach – Rätsel ........................................................................................... 132 Wer bin ich? – ForscherInnenspiel .................................................................................. 133 Systematik der Posthornschnecke – Infoblatt ................................................................. 135 Systematik des Wasserskorpions – Infoblatt .................................................................. 136 Systematik im Tierreich – Fragebogen und Lösung ........................................................ 137

Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Tierische Lebewesen im FlieĂ&#x;gewässser

Basiswissen


Basiswissen

Der Gewässerboden, also die Oberßäche des Sedimentes, ist einer der wichtigsten Teillebensräume, mit dessen Organismen sich diese Unterrichtsmappe besonders beschäftigt. Hier leben viele Larven von Insekten, Strudelwürmer, Käfer etc. Durch die besonderen hydraulischen Verhältnisse direkt oberhalb des Gewässerbodens (siehe auch Kapitel 1.2.2 Morphologische Anpassungen) können sich auch viele schwimmschwache Arten hier ansiedeln. Auch das Kieslückensystem unterhalb der Gewässersohle bietet einen umfassenden Lebensraum. Hier kommen vor allem sehr kleine Arten oder auch Entwicklungsstadien verschiedener Arten vor. Dieser Teillebensraum ist immer noch von Bachwasser schwach durchströmt, bietet aber durch das feine Lückensystem zwischen den Steinen einen besonderen Schutz gegenüber Abschwemmung und Fressfeinden.

1.1.3 Lebensgemeinschaften im Fließgewässer Wie in jedem anderen Ökosystem gibt es auch in einem Fließgewässer die drei klassischen Lebensgemeinschaften Produzenten (Erzeuger), Konsumenten (Fresser) und Destruenten (Zerteiler). Produzenten Produzenten erzeugen in der Photosynthese mithilfe des Sonnenlichtes organische Verbindungen, welche dann von den Konsumenten gefressen werden. Als Nahrung dienen den Produzenten die anorganischen Verbindungen, welche die Destruenten bereitstellen. Die Produzenten bestehen aus Algen und grünen Pßanzen, welche im Verlauf eines Jahres in unterschiedlichen Arten und unterschiedlicher Anzahl vorkommen.

Der Abschnitt zwischen Bach und Umland ist ein klassischer Übergangsbereich zwischen Wasser- und Landlebensraum. Je natürlicher und vom Menschen unberührter dieser Uferstreifen ist, umso vielfältiger und von unterschiedlichen Tier- und Pßanzenarten besiedelter ist er. Besonders für Arten, deren Lebensstadien im Wasser und an Land passieren (zB Frösche, Kröten, Unken), ist ein derartiges Saumbiotop besonders wichtig.

Im Oberlauf verhindern die Strömung und die hohe Fließgeschwindigkeit eine starke Besiedelung. Freischwimmende Algen oder Pßanzen würden sofort abgetrieben werden. Auch kann sich kaum organisches Material länger am Gewässerboden ablagern. Deshalb Þndet man in dieser Region nur Spezialisten, zB Wassermoose. Die Pßanzenpölster selbst sind jedoch ein sehr wichtiger Lebensraum für Wassertiere, zB Flohkrebse.

Abb. 1: Saumbiotop

Abb. 2: Pflanzenpolster

Basiswissen Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Basiswissen

Tipp: Das Wasser in der Becherlupe wird rasch warm, deshalb regelmäßig wechseln! Plexiglas springt und zerkratzt leicht, deshalb nicht direkt in der Sonne liegen lassen und sorgfältig behandeln! Bei der Verwendung einer Lupe im Freiland ist immer darauf zu achten, dass brennbares Material wie Papier, Äste, Holz etc. nicht im Nahbereich der Linse zu liegen kommt – Brandgefahr! Binokular Binokulare sind einfache optische Geräte, mit welchen man Objekte mit beiden Augen gleichzeitig betrachten kann und so einen dreidimensionalen Eindruck bekommt. Die Begriffe Binokular, Stereomikroskop und binokulares Stereomikroskop sind in der deutschen Sprache gleichzusetzen. Bei Schulgeräten handelt es sich meist um stabile Standgeräte mit Stromanschluss, wobei bessere Modelle bereits eingebaute Akkus aufweisen. Dadurch ist das Arbeiten direkt in der Natur ebenso möglich.

sich – anders als beim Mikroskop mit unterschiedlichen Objektiven – nicht maßgeblich verstellen. Nur durch Auf- und Abschieben des Objektivs entlang des Stativs kann eine gewisse Änderung der Vergrößerung stattÞnden. Dies ist meist im Bereich der 1,5 bis 2fachen Vergrößerung der Fall. Der ideale Bereich liegt bei ca. 10 bis 40facher Vergrößerung. Bei sehr guten Geräten kann die Vergrößerung auch 100fach betragen, was für den Einsatz in der Schule nicht unbedingt notwendig ist, sofern gute Mikroskope zur Verfügung stehen. Durch die eher geringe Vergrößerung und die Verwendung beider menschlicher Augen ist die Arbeit am Binokular meist recht einfach, die Augen ermüden nicht so schnell und es lassen sich auch lebende Tiere gut beobachten. Erfahrungsgemäß sind Tiere zwischen 0,5 bis ca. 3-4 cm am besten für den Einsatz im schulischen Bereich geeignet. Mikroskop Keine Angst vor der Arbeit mit dem Mikroskop!

Die Vergrößerung ist Þx eingestellt und lässt

Die Handgriffe rund um dieses geniale optische Gerät sind wenige und mit ein bisschen Vorbereitung schnell erlernt. Dafür bieten sich den BetrachterInnen ungeahnte Wege, in die Welt des Mikrokosmos einzutauchen! Gerade

Abb. 12: Zubehör Binokular

Abb. 13: Zubehör Mikroskop

Basiswissen Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Tierische Lebewesen im Fließgewässser

Praxisteil für Lehrende


Praxisteil

Körperteilespiel

2.10

benötigtes Material:

● Körperteilespiel - Praxismaterial 3.11 (Spielplan SpielerIn, Spielpan Fragekarten, Fragekarten) ● Würfel

ideale Jahreszeit: Ganzjährig Vorbereitung: Karten/Spielplan kopieren und ausschneiden. Pro Gruppe von 3-4 SchülerInnen müssen ein Spielplan für die Fragekarten sowie die Fragekarten zur Verfügung stehen. Jede/r SchülerIn benötigt einen eigenen „Spielplan SpielerIn“. Tipp: Laminierte Karten lassen sich leichter spielen und halten länger. Durchführung: Für SchülerInnen ab der 3. Schulstufe. Zeitaufwand 15 Minuten und mehr. Jede/r SpielerIn erhält einen „Spielplan SpielerIn“. Die Fragekarten werden nach den Kategorien 1-6 sortiert, gemischt und als Stoß mit der Frage nach unten auf das jeweilige Feld im „Spielplan Fragekarten“ gelegt. Es wird im Uhrzeigersinn gespielt. Die höchste Zahl beginnt. Der/Die SpielerIn würfelt und zieht vom entsprechenden Stapel eine Karte. Diese Karte wird einem/r beliebigen MitspielerIn gegeben, der/die sie vorliest. Kann der/die SpielerIn die Frage richtig beantworten, so darf er/sie die Fragekarte auf dem eigenem Spielplan ablegen. Wird die Frage falsch beantwortet, so wird sie wieder zurück unter den entsprechenden Stapel gelegt. Wird eine Zahl gewürfelt, deren Frage schon richtig beantwortet wurde, ist der/die nächste SpielerIn dran. Es darf nicht zwei Mal hintereinander gewürfelt werden! SiegerIn ist, wer zuerst alle 6 Felder auf seinem/ihrem Spielplan mit einer richtig beantworteten Frage abgedeckt hat.

Praxisteil Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Praxisteil

Fantastische Wassertiere

2.16

benötigtes Material:

● Fantastische Wassertiere - Praxismaterial 3.18 ● Bleistift, Buntstifte, Spitzer, Radiergummi ideale Jahreszeit: Ganzjährig Durchführung:

Für SchülerInnen ab der 1. Schulstufe. Zeitaufwand 15 Minuten und mehr. Jede/r Schüler/In erhält ein Arbeitsblatt „Fantastische Wassertiere“ und zeichnet eines der angegebenen Wassertiere von der Liste, und zwar so, wie es sich der Schüler/die Schülerin in der Fantasie vorstellt. Zusätzliche Informationen: Alle diese Wassertiere gibt es tatsächlich in der Natur. Viele der Bezeichnungen geben Rückschlüsse zu besonderen Eigenschaften oder speziellen Körperteilen: zB bewegt sich ein Taumelkäfer auf den ersten Blick hin etwas schwankend, der Dreieckskopfstrudelwurm hat tatsächlich einen dreieckigen, vom restlichen Körper abgesetzten Kopf und die Wasserpest kann sich aufgrund ihres massenhaften Vorkommens in einem Gewässer zu einer „Pest” entwickeln.

Praxisteil Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Tierische Lebewesen im FlieĂ&#x;gewässser

Praxismaterialien


Praxismaterial 3.6 Legespiel

Zoom

! !

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

Eintagsfliegenlarve

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

! „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

Steinfliegenlarve

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

Praxismaterialien Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Praxismaterial 3.7

Libellenlarve

Steckbriefe

Odonaten

15 mm

50 mm

Zugehörigkeit: Insekten Ordnung: Libellen; 4 700 Arten in Europa, 85 Arten in Mitteleuropa; Unterscheidung in Großlibellen und Kleinlibellen; hier beispielhaft: Großlibelle Äußere Beschreibung: 15 bis 50 mm; gedrungener, kräftiger Körper mit großen Augen und zwei Schwanzanhängen; deutlich sichtbare Fangmaske mit Klauen, welche sehr schnell ausgeklappt werden kann, damit fangen die Larven ihre Beute Besondere Kennzeichen: plumper Körper mit großen Augen. Die Kiemen beÞnden sich im Darm und sind deshalb nicht sichtbar. Lebensraum: Die Larven leben ausschließlich im Wasser. Große Unterschiede bei den Arten: Von der Quellregion, über Bäche, Flüsse und Stauräume werden auch Teiche, Seen und sogar Moore besiedelt. Lebensweise: frei am Gewässerboden lebend Ernährung: räuberisch, auch Kannibalismus Fortpflanzung: getrenntgeschlechtlich. Die Eiablage erfolgt im Wasser. Aus den Eiern schlüpfen Prolarven und kurz danach Larven. Die Larven leben je nach Art zwischen einigen Monaten und mehreren Jahren im Wasser und häuten sich rund 10-mal. Als Fluginsekt leben sie meist zwischen einigen Wochen und wenigen Monaten. Nur wenige Arten überwintern als Fluginsekt. Verwechslungsmöglichkeiten: keine Indikatorfunktion: Saprobienindex 1,5-2,1 Zusatzinfo: Aus der Kreidezeit vor rund 300 bis 350 Mio. Jahren sind einige Vertreter bekannt, welche über 70 cm Flügelspannweite hatten.

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

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Praxismaterialien Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“


Praxismaterial 3.8

Diese Arten kenne ich

Wassertierforscher I nnen-Karten Eintagsfliegenlarve Zugehörigkeit: Insekten

Größe:

6 bis 25 mm

Lebensraum: Fließgewässer, teilweise auch in Stillgewässern Lebensweise: grabend, schwimmend, steinklammernd Nahrung:

überwiegend pßanzlich

Besondere Kennzeichen: drei Schwanzfäden

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

Diese Arten kenne ich

„Tierische Lebewesen im Fließgewässer“, UBZ Steiermark

Wassertierforscher I nnen-Karten

Praxismaterialien Unterrichtsmappe „Tierische Lebewesen im Fließgewässer“

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Praxismaterial 3.17 Rätsel

Suchsel - Findest du die Begriffe? Finde folgende Wörter in dem Buchstabensalat und markiere diese. Welcher Begriff passt nicht dazu?

Muschel

Flohkrebs

Wasserskorpion

Stechrüssel

Libellenlarve

A H Ü G E M J

Haubentaucher Beinpaar

Weichtier

Nahrung

Fühler

B Q E O M C P A N D C K Ü

L E P H A U B E N T A U C H E R R L W E Ä R L

L K V W Q L V U Z G U O Ö B T A P

T N D S B X E Y F Ü H L E R Y U W E S B Q Ü S S Z F C U E R D A A Z W Ü X S S N Ö V E A F W S S A O R G W A X N Z D E A R Y X H L

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B E L

L A J U O U E

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L E N L A R V E W R O

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Q N A H R U N G C H N K D E A E

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P S K C O W V H G V L A Y

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Ü R G E

T S E E A L F Y R S W C X Ü T

Z O F

Q P E F S S N V P U H V P G

M Y U Ä B X H E U A A M J

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E O N

O T A E U N L

V M A X E R W E M

L O Z C S Ä A Q

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M S S F

J

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F H Y U V E S T E C H R Ü S S E L T E P N E N B T Y Z G W E A K U G

I

B V H Ü K

X L R F P M Ü N Ä H A N R U C V D R O Ö

Der Begriff, der nicht dazu passt, heißt:

130

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Praxismaterial 3.20 ForscherInnenspiel

Wer bin ich? Stelle jedes Glas zum passenden Tiernamen. Die TierforscherInnen-Karten helfen dir dabei. Sortiere die Buchstaben nach den Zahlen, die du am Glas Þndest. So erhältst du das Lösungswort.

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Lösung: 1

2

3

4

5

6

7

8

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Unterrichtsmappe Tierische Lebewesen  

Materialien für den Unterricht für die Arbeit am Bach Mehr: http://www.ubz-stmk.at/materialien-service/fachliche-und-didaktische-publikation...

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