Lebensraum Wüste - Stoffwechselanpassungen der Rennmaus

Anpassung von Kleinsäugern an Nahrungs- und Wassermangel

Blick ins Material

Lebensraum Wüste - Stoffwechselanpassungen der Rennmaus

Anpassung von Kleinsäugern an Nahrungs- und Wassermangel

Typ:
Unterrichtseinheit
Umfang:
26 Seiten (2,4 MB)
Verlag:
RAABE Fachverlag für die Schule
Auflage:
(2006)
Fächer:
Biologie
Klassen:
11-13
Schultyp:
Gymnasium

Eine Wüstenrennmaus, die regungslos daliegt und sich kalt anfühlt. “Das Tier ist tot!” – zu einem solchen Schluss werden wohl die meisten Beobachter gelangen. Doch der Schein täuscht! Die Rennmaus befindet sich im Torpor, eine Art Starrezustand, der bei extremer Nahrungsknappheit eintritt. Erforschen Sie gemeinsam mit Ihren Schülern diese außergewöhnliche Überlebensstrategie.

Im Bildungsplan sind die Themen „Abhängigkeit eines Lebewesens von seiner Umwelt“ und „Wirkung abiotischer Faktoren auf die Lebewesen eines Ökosystems“ vorgegeben. Im Mittelpunkt dieses Unterrichtskonzepts steht der Torpor (Starre zur Reduzierung des Stoffwechsels) als eine besondere Anpassung von Kleinsäugern an Nahrungs- und Wassermangel.

Bevor sich die Lernenden die Anpassungen der Blassen Rennmaus erarbeiten, sollten sie über die klimatischen Bedingungen in einer Wüste bzw. Halbwüste und die Probleme, die sich daraus für die Tier- und Pflanzenwelt ergeben, Bescheid wissen. Außerdem ist es wichtig, dass sie den Begriff Ruhestoffwechsel erklären können und mit der Zellatmung sowie dem Aufbau und der Arbeitsweise der Nieren vertraut sind.

In der ersten Stunde wird als Einstieg das obere Bild auf der Farbfolie M 1 (Abbildung von der Blassen Rennmaus) aufgelegt. Die Lernenden erhalten die Aufgabe, das Tier zu beschreiben (Färbung, Auffälligkeiten im Körperbau) und Vermutungen über den Lebensraum anzustellen. Anschließend erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler anhand des Arbeitsblattes M 2 in Partnerarbeit das Verbreitungsgebiet der Blassen Rennmaus und ihre Anpassungen an den Lebensraum. Die Ergebnissicherung findet im Unterrichtsgespräch statt und resultiert in einem Tafelanschrieb.

In der zweiten Stunde zeigt die Lehrkraft als Impuls zu einem Unterrichtsgespräch das untere Bild der Folie M 1 (Blasse Rennmaus im Torpor). Die Schülerinnen und Schüler beschreiben das Tier (regungslos, Augen geschlossen). Die Lehrkraft ergänzt, dass sich die Tiere sehr kalt anfühlen und fast nicht auf Reize aus der Umwelt reagieren und schließt einen Lehrervortrag zum Torpor als zusätzliche, besondere Stoffwechselanpassung bei der Blassen Rennmaus an. Der Begriff „Torpor“ wird als eine Art „Starre“ erklärt, mit der die Tiere auf Futtermangel reagieren. Im Torpor ist der Stoffwechsel stark reduziert, um Energie einzusparen.

Im Folgenden erarbeiten die Lernenden in arbeitsteiliger Gruppenarbeit fünf Parameter für den Torpor ausführlich: den Stoffwechsel (gemessen über den Sauerstoffverbrauch), das Gewicht, die Körpertemperatur, die Aktivität und das Verhalten. Ziel der Gruppenarbeit ist, erklären zu können, was Torpor eigentlich ist, wann er auftritt, welchen Vorteil er für das Tier bringt und welche Begleiterscheinungen in Verhalten und Aktivität auftreten. Die Arbeitsblätter M 3–M 6 enthalten eine Einleitung zum Versuch, Arbeitsaufträge und Diagramme, die von den Lernenden ausgewertet werden. Je nachdem, wie geübt die Schülerinnen und Schüler beim Interpretieren von Diagrammen sind, erfordert die Bearbeitung eine Hilfestellung von Seiten der Lehrkraft. Die Klasse wird in vier Gruppen eingeteilt (je nach Klassengröße können Themen auch doppelt vergeben werden):
  • 1. Gewicht und Körpertemperatur
  • 2. Sauerstoffverbrauch
  • 3. Aktivität
  • 4. Verhalten

Da die Schwerpunkte sehr umfangreich sind und die Lernenden sich gut einarbeiten müssen, bearbeiten sie in der dritten Stunde ihr Thema weiter und bereiten eine Präsentation vor.

In der vierten Stunde präsentieren die vier Gruppen ihre Ergebnisse vor der Klasse. Die Lernenden stellen zunächst ihr Thema und den beschriebenen Versuch vor, erläutern die Ergebnisse anhand der Diagramme auf Folien und stellen ihre Interpretation vor. Die Lehrerin bzw. der Lehrer achtet auf sachliche Richtigkeit, beseitigt Unklarheiten durch Nachfragen und ergänzt Unvollständiges (falls ein Thema an zwei Gruppen vergeben wurde, übernehmen die Mitglieder der zweiten Gruppe diese Funktion). Zur Ergebnissicherung erhalten die Lernenden den Auftrag, in Partnerarbeit die Ergebnisse der Präsentation aller Gruppen auf dem Arbeitsblatt M 7 zusammenzustellen. Dadurch werden die Lernenden dazu angehalten, bei den Vorträgen genau zuzuhören, mitzudenken und bei Unklarheiten nachzufragen. Die Kontrolle erfolgt über eine Folie.

In der fünften Stunde wird der Bogen zu den Überwinterungsformen gespannt. Die Schülerinnen und Schüler haben wahrscheinlich während der Beschäftigung mit dem Thema selbst schon den Vergleich zum Winterschlaf gezogen. Vielen ist jedoch nicht klar, wie die Kriterien für den Winterschlaf aussehen und wie er sich von den anderen Überwinterungsformen und von dem Phänomen „Torpor“ unterscheidet. Daher beschäftigen sie sich in arbeitsteiliger Gruppenarbeit in Form eines Gruppenpuzzles mit den Merkmalen der drei Überwinterungsformen Winterschlaf, Winterruhe und Winterstarre und vergleichen diese mit dem Torpor. Die Klasse wird in drei Gruppen eingeteilt, wobei jede Gruppe sich ein Thema mithilfe des Arbeitsblattes M 8 erarbeitet. Innerhalb der Gruppen bilden sich Kleingruppen von maximal fünf Schülerinnen und Schülern. Diese Stammgruppen werden anschließend aufgelöst und Expertengruppen mit je einem Lernenden aus jeder Stammgruppe gebildet. Die Mitglieder einer Expertengruppe informieren sich gegenseitig und füllen gemeinsam das Arbeitsblatt M 9 aus. Die abschließende Frage, mit welcher Überwinterungsstrategie der Torpor sich am ehesten vergleichen lässt, wird im Unterrichtsgespräch besprochen.

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Material-Nr.: 51495

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