Biologie · Klasse 12 · Kapitel
Lebewesen in ihrer Umwelt
EntdeckenDie Frage zum Kapitel
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Für die Lehrkraft: Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche. Quelle: Lehrbuchwissen: Temperaturtoleranz von Salmoniden und Karpfenfischen, Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser
- Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
- Merken kommt ins Heft
- Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
- Üben selbst rechnen
- Achtung typischer Fehler
- Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen
○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.
1Ich kann Ökosystem, Biotop und Biozönose gliedern und Toleranzkurven mit ökologischer Potenz auswerten.
EntdeckenFrage
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche.
MerkenÖkosystem und Toleranz
Ein Ökosystem ist das Wirkungsgefüge aus Biotop und Biozönose.
Die Toleranzkurve zeigt die ökologische Potenz einer Art. Stenöke Arten haben eine enge Potenz.
BeispielToleranzkurven und ökologische Potenz
Schritt für Schritt
- Die Potenz ist ein Bereich auf der Achse des Umweltfaktors.
- Der Wert mit der größten Vitalität ist das Optimum.
- Die Potenz ist ein Bereich auf der Achse des Umweltfaktors.
- Der Wert mit der größten Vitalität ist das Optimum.
AchtungBegriffe der Toleranzkurve verwechselt
Die ökologische Potenz ist der Wert, bei dem die Art am besten wächst.
Das ist das Optimum. Die ökologische Potenz ist der ganze Bereich, in dem die Art leben kann.
Optimum ist ein Punkt, Potenz ist ein Bereich. Stenök heißt enger Bereich, euryök heißt weiter Bereich.
ÜbenJetzt du
- ○1Wie heißt der Bereich einer Toleranzkurve, in dem eine Art gerade noch überlebt, aber kaum wächst und sich nicht fortpflanzt? Begründe die Wahl.So fängst du an:Am Rand der Kurve ist die Vitalität gering.
Lösung zeigen
- Am Rand der Kurve ist die Vitalität gering.
- Dieser Bereich heißt Pessimum.
Ergebnis:Pessimum - ●2Ein Diagramm zeigt die Aktivität einer Art gegen die Temperatur. Welche Kurvenform ist zu erwarten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Bei Kälte und bei Hitze ist die Aktivität gering.
- Dazwischen liegt ein Gipfel, das Optimum.
Ergebnis:eine Optimumkurve mit einem Gipfel - ★3Zwei Grasarten haben allein dieselbe Toleranzkurve für Bodenfeuchte. In Mischkultur wächst Art A nur noch im feuchten, Art B nur im trockenen Bereich. Was zeigt das? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Allein zeigen beide ihre physiologische Kurve.
- In Mischkultur verdrängen sie sich gegenseitig.
- Die Verteilung im Freiland zeigt die ökologischen Optima.
Ergebnis:Konkurrenz verschiebt die ökologischen Optima auseinander.
2Ich kann den Einfluss von Temperatur und Licht auf Organismen erklären (RGT-Regel, homoiotherm, poikilotherm).
EntdeckenFrage
Wie viel weniger Nahrung braucht eine Eidechse als eine gleich schwere Maus?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Nur einen kleinen Bruchteil, oft weniger als ein Zehntel. Die Maus heizt ihren Körper ständig mit Stoffwechselwärme. Die Eidechse wärmt sich in der Sonne und spart diese Energie.
MerkenTemperatur und Licht
Je 10 °C mehr laufen Stoffwechselreaktionen etwa zwei- bis dreimal so schnell.
Das gilt nur im Toleranzbereich. Poikilotherme Tiere folgen der Umgebungstemperatur.
BeispielTemperatur und RGT-Regel
Schritt für Schritt
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 3.
- 18 · 3 = 54
- Bei 15 °C sind etwa 54 Milligramm je Stunde zu erwarten.
- Die Temperatur steigt um 10 °C, also einmal mal 3.
- 18 · 3 = 54
- Bei 15 °C sind etwa 54 Milligramm je Stunde zu erwarten.
AchtungRGT-Faktor addiert statt multipliziert
12 Einheiten bei 10 °C, Faktor 2: bei 20 °C sind es 14.
12 · 2 = 24 Einheiten bei 20 °C, bei 30 °C 24 · 2 = 48.
Die RGT-Regel vervielfacht. Je 10 °C nimmst du den Wert einmal mal den Faktor, bei 20 °C also zweimal.
ÜbenJetzt du
- ○4Welche Tiergruppen sind homoiotherm?So fängst du an:Nur Vögel und Säugetiere halten ihre Körpertemperatur mit Stoffwechselwärme konstant.
Lösung zeigen
- Nur Vögel und Säugetiere halten ihre Körpertemperatur mit Stoffwechselwärme konstant.
- Fische, Amphibien und Reptilien sind poikilotherm.
Ergebnis:Vögel und Säugetiere - ●5Eine Eidechse ist morgens bei 12 °C träge, mittags bei 30 °C flink. Wie lässt sich das erklären?
Lösung zeigen
- Eidechsen sind poikilotherm.
- Mit der Körpertemperatur steigt die Geschwindigkeit der Stoffwechselreaktionen.
- Mittags ist sie deshalb schneller.
Ergebnis:Die Körpertemperatur der Eidechse folgt der Umgebung, ihre Enzyme arbeiten bei Wärme schneller. - ★6Bei 20 °C atmet ein Grasfrosch 24-mal je Minute. Der Temperaturkoeffizient beträgt 2. Welcher Wert ist bei 10 °C zu erwarten?
Lösung zeigen
- Bei 10 °C weniger sinkt die Geschwindigkeit auf die Hälfte.
- 24 : 2 = 12
- Bei 10 °C sind etwa 12 Atemzüge je Minute zu erwarten.
Ergebnis:12 Atemzüge je Minute
3Ich kann Blattaufbau und Feinbau des Chloroplasten als Angepasstheit erläutern und Absorptions- und Wirkungsspektrum deuten (Chromatografie).
EntdeckenFrage
Warum werden Blätter im Herbst gelb?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Der Baum baut das grüne Chlorophyll ab und holt wertvolle Stoffe zurück. Die gelben und orangen Carotinoide waren schon den ganzen Sommer im Blatt. Ohne das Grün werden sie sichtbar.
MerkenBlatt und Chloroplast
Chlorophyll absorbiert vor allem blaues und rotes Licht.
Das Wirkungsspektrum folgt weitgehend dem Absorptionsspektrum. Die Lichtreaktionen laufen an den Thylakoiden.
BeispielAbsorptionsspektrum, Wirkungsspektrum, Chromatografie
Schritt für Schritt
- Carotine lösen sich sehr gut im unpolaren Laufmittel.
- Carotine haften kaum am Trägermaterial.
- Carotine laufen fast mit der Laufmittelfront.
- Carotine lösen sich sehr gut im unpolaren Laufmittel.
- Carotine haften kaum am Trägermaterial.
- Carotine laufen fast mit der Laufmittelfront.
AchtungGrünes Licht als bestes Licht für die Fotosynthese
Das Blatt ist grün, weil es grünes Licht aufnimmt.
Das Blatt ist grün, weil es grünes Licht kaum aufnimmt und zurückwirft.
Die Farbe, die du siehst, ist das Licht, das NICHT absorbiert wird. Chlorophyll absorbiert vor allem Blau und Rot.
ÜbenJetzt du
- ○7Welche Aufgabe haben Carotinoide in den Thylakoiden? Begründe die Wahl.So fängst du an:Carotinoide absorbieren zwischen 400 und 500 Nanometern.
Lösung zeigen
- Carotinoide absorbieren zwischen 400 und 500 Nanometern.
- Carotinoide geben Energie an Chlorophyll weiter.
- Außerdem schützen sie vor Schäden durch zu viel Licht.
Ergebnis:Carotinoide absorbieren zusätzlich blaugrünes Licht und schützen. - ●8Bei der Chromatografie von Blattfarbstoffen wandern die Farbstoffe verschieden weit. Wovon hängt das ab? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Das Laufmittel nimmt die Farbstoffe mit.
- Gut lösliche Farbstoffe, die wenig haften, wandern weit.
- Stark haftende bleiben zurück.
Ergebnis:von Löslichkeit im Laufmittel und Haftung am Trägermaterial - ★9Bei etwa 480 bis 500 Nanometern ist das Wirkungsspektrum höher, als die Absorption von Chlorophyll a erwarten lässt. Wie lässt sich das erklären? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Nur absorbiertes Licht kann wirken.
- Carotinoide und Chlorophyll b absorbieren in diesem Bereich.
- Beide leiten die Energie an Chlorophyll a weiter.
Ergebnis:Carotinoide und Chlorophyll b absorbieren dort und geben Energie weiter.
4Ich kann Primär- und Sekundärreaktionen der Fotosynthese mit dem Calvin-Zyklus (Fixierung, Reduktion, Regeneration) erläutern und die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren ableiten.
EntdeckenFrage
Woher stammt der Sauerstoff, den wir einatmen?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Aus Wasser, nicht aus Kohlenstoffdioxid. Forschende gaben Algen 1941 Wasser mit schwerem Sauerstoff. Der schwere Sauerstoff tauchte im abgegebenen Gas wieder auf.
MerkenFotosynthese
Die Lichtreaktionen liefern ATP und NADPH, aus Wasser entsteht Sauerstoff.
Der Calvin-Zyklus fixiert damit Kohlenstoffdioxid zu Zucker. Der Faktor im Minimum begrenzt.
BeispielPrimärreaktionen und Calvin-Zyklus
Schritt für Schritt
- Am Fotosystem II wird Wasser gespalten.
- Dabei entstehen Elektronen, Protonen und Sauerstoff.
- Am Fotosystem II wird Wasser gespalten.
- Dabei entstehen Elektronen, Protonen und Sauerstoff.
AchtungBauteil und Funktion falsch zugeordnet
Im Stroma laufen die Lichtreaktionen.
Die Lichtreaktionen laufen an den Thylakoidmembranen, der Calvin-Zyklus im Stroma.
Frag bei jedem Bauteil: Was passiert hier, und warum ist es dafür so gebaut? Struktur und Funktion gehören zusammen.
ÜbenJetzt du
- ○10Wozu nutzt eine Pflanze die in der Fotosynthese gebildete Glucose? Begründe die Wahl.So fängst du an:Glucose ist Energieträger und Baustein.
Lösung zeigen
- Glucose ist Energieträger und Baustein.
- Die Pflanze baut sie in der Zellatmung ab, baut daraus Cellulose oder speichert Stärke.
Ergebnis:für Zellatmung, Baustoffe wie Cellulose und Stärke als Speicher - ●11Wo wird bei den Primärreaktionen Wasser gespalten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Fotolyse des Wassers gehört zu den Lichtreaktionen.
- Die Fotolyse findet am Fotosystem II statt.
Ergebnis:am Fotosystem II an der Thylakoidmembran - ★12Ruben und Kamen gaben Algen Wasser mit schwerem Sauerstoff. Wo fand sich der markierte Sauerstoff wieder? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Markiert war nur der Sauerstoff im Wasser.
- Er tauchte im abgegebenen Sauerstoffgas auf.
- Der Sauerstoff der Fotosynthese stammt aus dem Wasser.
Ergebnis:im abgegebenen Sauerstoff
5Ich kann intra- und interspezifische Beziehungen vergleichen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute.
EntdeckenFrage
Warum füttert ein kleiner Teichrohrsänger ein Kuckucksküken, das viel größer ist als er selbst?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Das Küken sperrt seinen Schnabel weit auf und bettelt sehr laut. Das löst bei den Eltern Fütterung aus. Die eigenen Jungen hat das Kuckucksküken vorher aus dem Nest geschoben.
MerkenBeziehungen zwischen Lebewesen
Konkurrenz schadet beiden Partnern, Parasitismus und Räuber-Beute nützen nur einem.
Bei der Symbiose haben beide Partner einen Vorteil. Intraspezifisch heißt innerhalb einer Art, interspezifisch zwischen verschiedenen Arten.
BeispielBeziehungen zwischen Lebewesen
Schritt für Schritt
- Die Ameisen erhalten Nahrung.
- Die Blattläuse werden geschützt.
- Beide profitieren.
- Die Ameisen erhalten Nahrung.
- Die Blattläuse werden geschützt.
- Beide profitieren.
AchtungÖkologische Gegenbegriffe vertauscht
Die Biozönose ist der See mit Wasser, Licht und Temperatur.
Der See mit seinen abiotischen Faktoren ist das Biotop, seine Lebensgemeinschaft die Biozönose.
Die Begriffe kommen paarweise: Biotop und Biozönose, autotroph und heterotroph, Assimilation und Dissimilation, intra- und interspezifisch. Prüf, welche Hälfte des Paares gemeint ist.
ÜbenJetzt du
- ○13Ein Kuckuck legt sein Ei in das Nest eines Teichrohrsängers, der das Küken aufzieht. Welche Beziehung ist das? Begründe die Wahl.So fängst du an:Der Kuckuck spart die Brutpflege.
Lösung zeigen
- Der Kuckuck spart die Brutpflege.
- Der Teichrohrsänger verliert seine eigene Brut.
- Das ist Brutparasitismus.
Ergebnis:Brutparasitismus - ●14Zwei Amseln streiten im Park um dasselbe Revier. Welche Beziehung liegt vor? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Beide gehören zur selben Art.
- Die Amseln konkurrieren um dieselbe Ressource.
- Das ist intraspezifische Konkurrenz.
Ergebnis:intraspezifische Konkurrenz - ★15Die Mistel wächst auf Bäumen und betreibt selbst Fotosynthese, entzieht dem Baum aber Wasser und Mineralstoffe. Wie lässt sie sich einordnen? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Mistel nimmt Wasser und Mineralstoffe vom Baum.
- Der Baum hat keinen Vorteil.
- Weil sie selbst Fotosynthese betreibt, ist sie ein Halbparasit.
Ergebnis:als Halbparasit
6Ich kann ökologische Nische, Konkurrenzvermeidung und Konkurrenzausschluss erläutern und Räuber-Beute-Daten mit den Lotka-Volterra-Regeln deuten.
EntdeckenFrage
Schwanken Luchse und Schneehasen in Kanada wirklich im Takt?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Fellzahlen der Hudson's Bay Company zeigen einen Zyklus von etwa zehn Jahren, die Luchse folgen den Hasen. Freilandversuche zeigten später: Auch das Futter der Hasen spielt mit.
MerkenNische und Lotka-Volterra
Die ökologische Nische ist ein Wirkungsgefüge, kein Ort.
Arten mit gleicher Nische schließen sich aus. Räuber und Beute schwanken phasenverschoben um Mittelwerte.
BeispielLotka-Volterra-Regeln
Schritt für Schritt
- Die Gipfel der Räuber kommen später als die der Beute.
- Diese Verschiebung heißt Phasenverschiebung.
- Die Gipfel der Räuber kommen später als die der Beute.
- Diese Verschiebung heißt Phasenverschiebung.
AchtungNutzen und Schaden der Partner falsch eingeordnet
Die Mistel betreibt Fotosynthese, also ist sie ein Symbiont.
Die Mistel entzieht dem Baum Wasser und Mineralstoffe, ohne ihm zu nützen. Sie ist ein Halbparasit.
Schreib für beide Partner Plus oder Minus auf. Plus und Plus ist Symbiose, Minus und Minus Konkurrenz, Plus und Minus Parasitismus oder Räuber-Beute.
ÜbenJetzt du
- ○16Welche Beziehung beschreiben die Lotka-Volterra-Regeln? Begründe die Wahl.So fängst du an:Die Regeln beschreiben, wie Räuber und Beute ihre Zahlen gegenseitig beeinflussen.
Lösung zeigen
- Die Regeln beschreiben, wie Räuber und Beute ihre Zahlen gegenseitig beeinflussen.
- Konkurrenz und Symbiose kommen im Modell nicht vor.
Ergebnis:die Räuber-Beute-Beziehung - ●17Was besagt die dritte Lotka-Volterra-Regel? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Nach einer Dezimierung findet die Beute weniger Räuber vor.
- Die Räuber finden weniger Beute.
- Die Beute nimmt schneller wieder zu.
Ergebnis:Werden beide gleich stark dezimiert, erholt sich die Beute schneller. - ★18Im Ersten Weltkrieg wurde im Mittelmeer kaum gefischt. Danach war der Anteil der Raubfische am Fang gestiegen. Welche Regel erklärt das? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Fischerei dezimiert Räuber und Beute gleichermaßen.
- Das begünstigt die Beute.
- Fällt die Fischerei weg, nehmen die Räuber zu.
Ergebnis:die dritte Regel: weniger Befischung begünstigt die Räuber
7Ich kann Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss im Nahrungsnetz erklären und Energieflüsse berechnen.
EntdeckenFrage
Wohin geht das Kohlenstoffdioxid, das die Menschheit ausstößt?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Etwa die Hälfte bleibt in der Luft. Ungefähr ein Viertel nehmen die Ozeane auf, knapp ein Drittel Pflanzen und Böden an Land. Der Rest der Rechnung ist noch unsicher.
MerkenKohlenstoff und Energie
Kohlenstoff kreist, Energie fließt nur in eine Richtung und geht als Wärme verloren.
Von Trophiestufe zu Trophiestufe gelangen nur etwa 10 Prozent weiter.
BeispielEnergiefluss berechnen
Schritt für Schritt
- Etwa 10 % gelangen zur nächsten Stufe.
- 36.000 kJ · 0,1 = 3600 kJ
- Der Rest wird vor allem als Wärme abgegeben.
- Etwa 10 % gelangen zur nächsten Stufe.
- 36.000 kJ · 0,1 = 3600 kJ
- Der Rest wird vor allem als Wärme abgegeben.
AchtungStoffkreislauf und Energiefluss verwechselt
Die Zersetzer geben die Energie an die Pflanzen zurück.
Die Zersetzer geben Mineralstoffe und Kohlenstoffdioxid zurück. Die Energie geht als Wärme verloren.
Stoffe kreisen, Energie nicht. Pflanzen bekommen ihre Energie immer neu aus dem Licht.
ÜbenJetzt du
- ○19Wohin geht der größte Teil der Energie, die eine Trophiestufe aufnimmt?So fängst du an:Lebewesen bauen Nahrung in der Zellatmung ab.
Lösung zeigen
- Lebewesen bauen Nahrung in der Zellatmung ab.
- Ein großer Teil der Energie wird dabei als Wärme frei.
- Nur etwa 10 % stecken danach in neuer Körpermasse.
Ergebnis:Die Energie wird bei der Zellatmung als Wärme abgegeben. - ●20Die Produzenten einer Wiese enthalten 50.000 kJ je Quadratmeter und Jahr. Etwa 10 % gelangen zur nächsten Trophiestufe. Wie viel Energie erreicht die Konsumenten erster Ordnung?
Lösung zeigen
- Etwa 10 % gelangen zur nächsten Stufe.
- 50.000 kJ · 0,1 = 5000 kJ
- Der Rest wird vor allem als Wärme abgegeben.
Ergebnis:etwa 5000 kJ - ★21Die Produzenten eines Buchenwalds enthalten 30.000 kJ je Quadratmeter und Jahr. Je Trophiestufe gelangen etwa 10 % weiter. Wie viel Energie erreicht die Konsumenten zweiter Ordnung?
Lösung zeigen
- Konsumenten erster Ordnung: 30.000 kJ · 0,1 = 3000 kJ
- Konsumenten zweiter Ordnung: 3000 kJ · 0,1 = 300 kJ
- Insgesamt kommt etwa 1 % an.
Ergebnis:etwa 300 kJ
8Ich kann Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts und Maßnahmen des Ökosystemmanagements beurteilen (Nachhaltigkeit, Biodiversität).
EntdeckenFrage
Warum setzt man in Brandenburg trockengelegte Moore wieder unter Wasser?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Entwässerte Moore zersetzen ihren Torf und geben dabei Kohlenstoffdioxid ab. In Deutschland stammen rund 7 Prozent aller Treibhausgase aus solchen Mooren. Nasse Moore speichern den Kohlenstoff dagegen.
MerkenMensch und Ökosystem
Zusätzliche Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt.
Ökosystemmanagement prüft Ursache und Wirkung, erhält Biodiversität und nutzt nachhaltig. Ein Urteil trennt Sachaussagen von Werturteilen und wägt beide offen ab.
BeispielMensch, Klima und Ökosystemmanagement
Schritt für Schritt
- Die Erde strahlt Wärme ab.
- Treibhausgase absorbieren diese Strahlung.
- Einen Teil geben sie zur Erde zurück.
- Die Erde strahlt Wärme ab.
- Treibhausgase absorbieren diese Strahlung.
- Einen Teil geben sie zur Erde zurück.
AchtungNische als Ort gedacht
Die Nische des Waldkauzes ist das Astloch.
Die Nische des Waldkauzes ist sein Beziehungsgefüge: Mäuse als Nahrung, Jagd in der Nacht, Höhle zum Brüten.
Eine Nische ist kein Platz, sondern die Gesamtheit der Ansprüche und Beziehungen einer Art. Zwei Arten können am selben Ort verschiedene Nischen haben.
ÜbenJetzt du
- ○22Warum ist ein Biotopverbund für Arten wie Wildkatze und Wolf wichtig? Begründe die Wahl.So fängst du an:Straßen und Felder zerschneiden Lebensräume.
Lösung zeigen
- Straßen und Felder zerschneiden Lebensräume.
- Grünbrücken und Korridore verbinden sie.
- So bleibt die genetische Vielfalt erhalten.
Ergebnis:Getrennte Populationen können sich austauschen. - ●23Welche Maßnahme fördert die Biodiversität in einer Stadt wie Berlin? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Vielfältige Lebensräume bieten vielen Arten Nahrung und Unterschlupf.
- Vernetzte Flächen erlauben Austausch zwischen Populationen.
Ergebnis:Blühflächen und vernetzte Grünflächen anlegen - ★24Auf einer Berliner Brachfläche leben geschützte Zauneidechsen. Dort sollen Wohnungen gebaut werden. Welche Lösung entspricht dem Prinzip der Nachhaltigkeit am ehesten? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Nachhaltig heißt: Bedürfnisse heute erfüllen, ohne die Lebensgrundlagen zu zerstören.
- Ein Ersatzlebensraum muss vorher funktionieren.
- Ohne passenden Lebensraum überleben umgesetzte Eidechsen schlecht.
Ergebnis:Vor dem Bau gleichwertigen, verbundenen Lebensraum schaffen
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Art A erträgt pH-Werte von 6,5 bis 7,5, Art B von 4 bis 9. Welche Art eignet sich besser als Zeigerart für den pH-Wert? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Eine Zeigerart grenzt die Bedingungen eng ein.
- Art A erträgt nur einen engen Bereich.
- Das Vorkommen von Art A verrät den pH-Wert genauer.
Ergebnis:Art A, weil sie stenök ist - ●26Welche Angabe beschreibt das Biotop eines Kiefernwalds und nicht seine Biozönose? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Zum Biotop gehören die abiotischen Faktoren.
- Boden, Säuregrad und Wasser sind abiotisch.
- Pflanzen und Tiere gehören zur Biozönose.
Ergebnis:sandiger, saurer Boden mit wenig Wasser - ●27Wie heißen Tiere, die ihre Körpertemperatur unabhängig von der Umgebung weitgehend konstant halten?
Lösung zeigen
- Homoios heißt gleich.
- Die Körpertemperatur bleibt gleich: homoiotherm.
Ergebnis:homoiotherm - ●28Welche Aufgabe hat die obere Epidermis eines Laubblatts? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die obere Epidermis ist meist eine Schicht farbloser Zellen.
- Die Epidermis schützt und lässt Licht zum Palisadengewebe durch.
Ergebnis:Die Epidermis schließt das Blatt ab und lässt Licht durch. - ●29Was versteht man unter der Lichtsättigung? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Die Kurve erreicht ein Plateau.
- Dort begrenzt nicht mehr das Licht, sondern ein anderer Faktor.
Ergebnis:Mehr Licht steigert die Fotosyntheserate nicht weiter. - ●30Ein Wolf in Brandenburg jagt und frisst ein Reh. Welche Beziehung liegt vor? Begründe die Wahl.
Lösung zeigen
- Der Wolf tötet das Reh und frisst es.
- Das ist eine Räuber-Beute-Beziehung.
Ergebnis:Räuber-Beute-Beziehung
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Ökosystem und Toleranz
- Ein Ökosystem ist das Wirkungsgefüge aus Biotop und Biozönose.
- Temperatur und Licht
- Je 10 °C mehr laufen Stoffwechselreaktionen etwa zwei- bis dreimal so schnell.
- Blatt und Chloroplast
- Chlorophyll absorbiert vor allem blaues und rotes Licht.
- Fotosynthese
- Die Lichtreaktionen liefern ATP und NADPH, aus Wasser entsteht Sauerstoff.
- Beziehungen zwischen Lebewesen
- Konkurrenz schadet beiden Partnern, Parasitismus und Räuber-Beute nützen nur einem.
- Nische und Lotka-Volterra
- Die ökologische Nische ist ein Wirkungsgefüge, kein Ort.
- Kohlenstoff und Energie
- Kohlenstoff kreist, Energie fließt nur in eine Richtung und geht als Wärme verloren.
- Mensch und Ökosystem
- Zusätzliche Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt.
AchtungCO₂ verschwindet bei Verbrennung oder Atmung
Das Kohlenstoffdioxid aus der Kerze verschwindet im Glas.
Das Kohlenstoffdioxid aus der Kerze und aus der Atmung gelangt in die Luft. Pflanzen binden es bei der Fotosynthese wieder.
Kohlenstoff verschwindet nicht. Er wechselt seine Form: Aus Kohlenstoffdioxid wird Zucker, und bei Verbrennung oder Atmung wird er wieder zu Kohlenstoffdioxid.
AchtungPhysiologisches und ökologisches Optimum gleichgesetzt
Die Kiefer wächst im Moor, also liegt dort ihr Optimum.
Ohne Konkurrenz wächst die Kiefer auf mittleren Böden am besten. Ins Moor wird sie von konkurrenzstärkeren Arten gedrängt.
Wo eine Art im Freiland lebt, hängt auch von Konkurrenten ab. Das Optimum ohne Konkurrenz kann woanders liegen.
AchtungRGT-Regel ohne Grenze angewandt
Bei 60 °C ist die Reaktion 32-mal so schnell wie bei 10 °C.
Oberhalb des Optimums denaturieren Enzyme. Die Geschwindigkeit fällt steil ab.
Die RGT-Regel gilt nur bis zum Temperaturoptimum. Darüber werden Enzyme zerstört, und die Kurve fällt.
AchtungWechselwarm heißt kalt
Eidechsen sind wechselwarm, also immer kalt.
Ihre Körpertemperatur folgt der Umgebung. In der Sonne kann sie höher sein als bei einem Säugetier.
Poikilotherm heißt: Die Körpertemperatur folgt der Umgebung. Homoiotherm heißt: Der Körper hält sie mit Stoffwechselwärme konstant.
AchtungSpektrum oder Chromatogramm falsch gelesen
Das Absorptionsspektrum zeigt, wie stark die Fotosynthese ist.
Das Absorptionsspektrum zeigt die Lichtaufnahme eines Farbstoffs, das Wirkungsspektrum die Fotosyntheserate.
Lies die Achsen: Lichtaufnahme, Fotosyntheserate oder Laufstrecke? Jedes Diagramm beantwortet eine andere Frage.
AchtungSekundärreaktionen als lichtunabhängig und nächtlich gedacht
Die Dunkelreaktion läuft in der Nacht.
Der Calvin-Zyklus braucht ATP und NADPH aus den Lichtreaktionen. Er läuft am Tag und stoppt im Dunkeln bald.
Der Calvin-Zyklus braucht ATP und NADPH aus dem Licht. Ohne Licht ist der Vorrat nach Sekunden verbraucht.
AchtungSauerstoff aus dem Kohlenstoffdioxid
Die Pflanze spaltet Kohlenstoffdioxid und gibt den Sauerstoff ab.
Der abgegebene Sauerstoff stammt aus der Spaltung von Wasser.
Der Sauerstoff kommt aus dem Wasser. Das zeigte der Versuch mit schwerem Sauerstoff im Wasser.
AchtungPflanzen atmen nicht
Pflanzen machen Fotosynthese statt Zellatmung.
Pflanzen betreiben Tag und Nacht Zellatmung, im Licht zusätzlich Fotosynthese.
Auch Pflanzenzellen haben Mitochondrien und betreiben Zellatmung, Tag und Nacht. Im Licht kommt die Fotosynthese dazu.
AchtungMinimumfaktor übersehen
Mehr Licht steigert die Fotosynthese immer.
Ist Kohlenstoffdioxid knapp, bringt mehr Licht nichts. Der knappste Faktor begrenzt.
Suche den Faktor, der am knappsten ist. Nur wenn sich dieser ändert, ändert sich die Rate.
AchtungRäuber und Beute ohne Verzögerung gedacht
Räuber und Beute werden immer gleichzeitig mehr und weniger.
Die Räuber folgen der Beute mit Verzögerung, ihre Gipfel liegen später.
Räuber vermehren sich erst, wenn genug Beute da ist. Deshalb kommen ihre Gipfel später.
AchtungProzent oder Bezugsgröße falsch gewählt
Von 20.000 kJ kommen 90 % an, also 18.000 kJ.
10 % kommen an, 90 % gehen verloren: 20.000 kJ · 0,1 = 2000 kJ.
Frag zuerst: Wovon ist der Anteil gerechnet, und ist es der Anteil, der ankommt, oder der, der verloren geht?
AchtungTreibhauseffekt und Ozonloch vermischt
Durch das Ozonloch kommt mehr Wärme auf die Erde.
Ozon schützt vor Ultraviolett. Die Erwärmung entsteht, weil Treibhausgase Wärmestrahlung der Erde zurückhalten.
Das sind zwei Vorgänge: Das Ozonloch betrifft Ultraviolett, der Treibhauseffekt die Wärmestrahlung der Erde.
AchtungSachaussage und Werturteil vermischt
Wölfe gehören nicht in die Kulturlandschaft. Das ist eine Tatsache.
Das ist ein Werturteil. Eine Sachaussage wäre: In Brandenburg leben heute mehr Wolfsrudel als im Jahr 2000.
Eine Sachaussage lässt sich prüfen. Ein Werturteil sagt, was sein soll. Ein gutes Urteil nennt beides getrennt.
Kannst du das?
Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.
ÜbenSelbsttest
Ich kann Ökosystem, Biotop und Biozönose gliedern und Toleranzkurven mit ökologischer Potenz auswerten.
31Ein Diagramm zeigt die Aktivität einer Art gegen die Temperatur. Welche Kurvenform ist zu erwarten? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:eine Optimumkurve mit einem GipfelIch kann den Einfluss von Temperatur und Licht auf Organismen erklären (RGT-Regel, homoiotherm, poikilotherm).
32Was gilt für ein homoiothermes Tier, wenn die Außentemperatur sinkt?Lösung zeigen
Ergebnis:Es muss mehr Energie zum Heizen aufwenden.Ich kann Blattaufbau und Feinbau des Chloroplasten als Angepasstheit erläutern und Absorptions- und Wirkungsspektrum deuten (Chromatografie).
33Was zeigt das Absorptionsspektrum eines Blattfarbstoffs? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:wie stark der Farbstoff Licht jeder Wellenlänge aufnimmtIch kann Primär- und Sekundärreaktionen der Fotosynthese mit dem Calvin-Zyklus (Fixierung, Reduktion, Regeneration) erläutern und die Abhängigkeit der Fotosyntheserate von abiotischen Faktoren ableiten.
34Wozu nutzt eine Pflanze die in der Fotosynthese gebildete Glucose? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:für Zellatmung, Baustoffe wie Cellulose und Stärke als SpeicherIch kann intra- und interspezifische Beziehungen vergleichen: Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose, Räuber-Beute.
35Knöllchenbakterien an Lupinenwurzeln binden Luftstickstoff und erhalten von der Pflanze Kohlenhydrate. Welche Beziehung ist das? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:SymbioseIch kann ökologische Nische, Konkurrenzvermeidung und Konkurrenzausschluss erläutern und Räuber-Beute-Daten mit den Lotka-Volterra-Regeln deuten.
36Nach Lotka-Volterra steigt die Zahl der Räuber. Was folgt daraus für die Beute? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Die Beute wird mit der Zeit weniger.Ich kann Kohlenstoffkreislauf und Energiefluss im Nahrungsnetz erklären und Energieflüsse berechnen.
37Die Produzenten eines Buchenwalds enthalten 20.000 kJ je Quadratmeter und Jahr. Etwa 10 % gelangen zur nächsten Trophiestufe. Wie viel Energie erreicht die Konsumenten erster Ordnung?Lösung zeigen
Ergebnis:etwa 2000 kJIch kann Folgen des anthropogenen Treibhauseffekts und Maßnahmen des Ökosystemmanagements beurteilen (Nachhaltigkeit, Biodiversität).
38Welche Aussage ist eine Sachaussage? Begründe die Wahl.Lösung zeigen
Ergebnis:Seit dem Jahr 2000 ist die Zahl der Wolfsrudel in Brandenburg gestiegen.
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Die Frage vom Anfang
EntdeckenRückschau
Warum leben Bachforellen nicht in einem warmen Dorfteich?
Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?
Auflösung
Bachforellen brauchen kaltes, sauerstoffreiches Wasser. Warmes Wasser löst weniger Sauerstoff, und ihr Toleranzbereich für die Temperatur ist eng. Karpfen ertragen dagegen auch warme Teiche.
Wörter
- Mittelwert
- alles zusammen, geteilt durch die Anzahl
- Prozentsatz
- wie viel Prozent es sind
- Prozentwert
- der Teil, um den es geht
Lösungen
- Pessimum
- eine Optimumkurve mit einem Gipfel
- Konkurrenz verschiebt die ökologischen Optima auseinander.
- Vögel und Säugetiere
- Die Körpertemperatur der Eidechse folgt der Umgebung, ihre Enzyme arbeiten bei Wärme schneller.
- 12 Atemzüge je Minute
- Carotinoide absorbieren zusätzlich blaugrünes Licht und schützen.
- von Löslichkeit im Laufmittel und Haftung am Trägermaterial
- Carotinoide und Chlorophyll b absorbieren dort und geben Energie weiter.
- für Zellatmung, Baustoffe wie Cellulose und Stärke als Speicher
- am Fotosystem II an der Thylakoidmembran
- im abgegebenen Sauerstoff
- Brutparasitismus
- intraspezifische Konkurrenz
- als Halbparasit
- die Räuber-Beute-Beziehung
- Werden beide gleich stark dezimiert, erholt sich die Beute schneller.
- die dritte Regel: weniger Befischung begünstigt die Räuber
- Die Energie wird bei der Zellatmung als Wärme abgegeben.
- etwa 5000 kJ
- etwa 300 kJ
- Getrennte Populationen können sich austauschen.
- Blühflächen und vernetzte Grünflächen anlegen
- Vor dem Bau gleichwertigen, verbundenen Lebensraum schaffen
- Art A, weil sie stenök ist
- sandiger, saurer Boden mit wenig Wasser
- homoiotherm
- Die Epidermis schließt das Blatt ab und lässt Licht durch.
- Mehr Licht steigert die Fotosyntheserate nicht weiter.
- Räuber-Beute-Beziehung
- eine Optimumkurve mit einem Gipfel
- Es muss mehr Energie zum Heizen aufwenden.
- wie stark der Farbstoff Licht jeder Wellenlänge aufnimmt
- für Zellatmung, Baustoffe wie Cellulose und Stärke als Speicher
- Symbiose
- Die Beute wird mit der Zeit weniger.
- etwa 2000 kJ
- Seit dem Jahr 2000 ist die Zahl der Wolfsrudel in Brandenburg gestiegen.