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Körpertemperatur und Bewegung

Eine Schlange am Gartenteich und Goldfische im Klassenraum — beide verraten, wie Wärme Tiere in Schwung bringt.

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Die Ringelnatter am Gartenteich

AFB I–II

Familie Kaya hat einen Gartenteich. An einem Tag im Mai beobachtet Lina dort eine Ringelnatter. Man erkennt sie an den zwei gelben Flecken am Hinterkopf.

Um 8 Uhr morgens (12 °C) liegt die Natter ausgestreckt auf einer Steinplatte in der Sonne. Sie bewegt sich kaum, Lina kann ganz nah herangehen. Um 13 Uhr (24 °C) schwimmt die Natter durch den Teich und jagt Kaulquappen. Als Lina näherkommt, verschwindet sie blitzschnell im Schilf.

Zwei Tage später ist es kalt und regnerisch (9 °C). Lina sucht den ganzen Tag — die Natter ist nirgends zu sehen.

  1. Gib an, zu welcher Wirbeltierklasse die Ringelnatter gehört und ob sie gleichwarm oder wechselwarm ist.
  2. Beschreibe das Verhalten der Natter um 8 Uhr und um 13 Uhr.
  3. Erläutere, warum Lina am Morgen so nah an die Natter herankommen konnte, am Mittag aber nicht.
  4. Stelle eine begründete Vermutung auf, warum Lina die Natter am kalten Regentag nicht findet.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Schlangen haben trockene Haut mit Hornschuppen. Welche Wirbeltierklasse ist das?
Hinweis zu Aufgabe b)
Vergleiche: Wo ist die Natter, und wie schnell bewegt sie sich — morgens und mittags?
Hinweis zu Aufgabe c)
Wie warm ist der Körper der Natter um 8 Uhr, wie warm um 13 Uhr? Was bedeutet das für ihre Muskeln?
Hinweis zu Aufgabe d)
Ohne Sonne kann sie sich nicht aufwärmen. Was macht ein träges Tier, das sich nicht gut wehren kann?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Die Ringelnatter gehört zu den Reptilien (Kriechtieren). Sie ist wechselwarm.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Um 8 Uhr liegt die Natter still und ausgestreckt auf dem Stein in der Sonne und bewegt sich kaum. Sie flieht nicht, als Lina kommt. Um 13 Uhr ist sie aktiv: Sie schwimmt, jagt Kaulquappen und flieht blitzschnell, als Lina sich nähert.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Als wechselwarmes Tier ist die Natter morgens nach der kühlen Nacht etwa so kalt wie die Umgebung. Ihre Muskeln arbeiten dann langsam, sie ist träge und kann nicht schnell fliehen. Deshalb sonnt sie sich, um warm zu werden. Mittags ist ihr Körper warm, alle Körpervorgänge laufen schneller — sie ist flink und flieht sofort.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Vermutung: Bei 9 °C und ohne Sonne kann sich die Natter nicht aufwärmen. Sie bleibt träge und könnte weder jagen noch fliehen. Deshalb bleibt sie in einem geschützten Versteck (z. B. unter Steinen, im Komposthaufen oder in einem Erdloch). Dort ist sie vor Feinden sicher und braucht kaum Nahrung. Jede Vermutung mit dieser Begründung (kalt → träge → Versteck) ist richtig.

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Goldfische im Klassenraum

AFB II–III

Die Klasse 5c hält im Klassenraum ein Aquarium mit Goldfischen. Mit ihrer Lehrerin untersuchen die Kinder, wie oft ein Goldfisch seine Kiemendeckel in einer Minute bewegt. Dazu wird das Wasser über mehrere Tage ganz langsam erwärmt — so bleibt es für die Fische ungefährlich.

Wassertemperatur10 °C14 °C18 °C22 °C
Kiemendeckel­bewegungen je Minute38527088

Außerdem notieren die Kinder: Bei 10 °C steht der Fisch meist ruhig am Boden und frisst wenig. Bei 22 °C schwimmt er viel umher und schnappt schnell nach dem Futter.

Tom hat zu Hause einen Gartenteich mit Goldfischen. Er sagt: „Im Winter füttere ich meine Fische genauso oft wie im Sommer. Die haben ja auch Hunger!“

  1. Werte die Messreihe aus.
  2. Deute die Messwerte und die Beobachtungen mithilfe des Begriffs „wechselwarm“.
  3. Beurteile Toms Aussage zum Füttern im Winter.
  4. Entwickle einen Versuch, mit dem die Klasse zeigen kann, dass die Beweglichkeit eines gleichwarmen Tieres kaum von der Raumtemperatur abhängt. Wähle dafür ein passendes Haustier.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Wie ändert sich die Zahl, wenn das Wasser wärmer wird? Vergleiche den ersten und den letzten Wert.
Hinweis zu Aufgabe b)
Mit den Kiemendeckeln pumpt der Fisch Wasser über die Kiemen. Wozu braucht er das? Wie warm ist der Fisch selbst?
Hinweis zu Aufgabe c)
Wie viel bewegt sich der Fisch im kalten Winterwasser, und wie viel frisst er dann? Was passiert mit Futter, das niemand frisst?
Hinweis zu Aufgabe d)
Säugetiere und Vögel sind gleichwarm. Was misst du, und was muss bei beiden Messungen gleich bleiben? Das Tier darf nicht gequält werden.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Je wärmer das Wasser, desto öfter bewegt der Goldfisch seine Kiemendeckel. Von 10 °C auf 22 °C steigt die Zahl von 38 auf 88 je Minute — auf mehr als das Doppelte. Mit jeweils 4 °C mehr kommen etwa 14 bis 18 Bewegungen je Minute dazu.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Der Goldfisch ist ein Fisch und damit wechselwarm: Sein Körper ist so warm wie das Wasser. Im warmen Wasser laufen alle Körpervorgänge schneller. Er schwimmt mehr, frisst mehr und braucht mehr Sauerstoff — deshalb atmet er schneller und bewegt die Kiemendeckel öfter. Im kalten Wasser läuft alles langsam: Er ist träge, atmet langsamer und frisst wenig.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Toms Aussage ist falsch. Im Winter ist das Teichwasser sehr kalt, die Goldfische sind träge und bewegen sich kaum. Ihr Körper braucht dann nur sehr wenig Nahrung. Sie haben keinen „Hunger wie im Sommer“ — das stimmt nur für gleichwarme Tiere. Nicht gefressenes Futter sinkt zu Boden und verdirbt; das verschmutzt das Wasser. Tom sollte im Winter kaum oder gar nicht füttern und erst im Frühjahr, wenn das Wasser wärmer wird, wieder mehr.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Zum Beispiel mit einem Wellensittich oder einem Meerschweinchen (gleichwarm). Die Klasse beobachtet das Tier an einem kühlen Tag (etwa 16 °C im Raum) und an einem warmen Tag (etwa 24 °C), jeweils zur gleichen Tageszeit und gleich lange (z. B. 10 Minuten). Sie zählt, wie oft der Wellensittich von Stange zu Stange hüpft oder wie oft das Meerschweinchen durch sein Gehege läuft, und schreibt die Werte in eine Tabelle. Das Tier wird nicht angefasst, nicht erschreckt und nur bei für es angenehmen Temperaturen beobachtet. Erwartung: Die Werte sind an beiden Tagen ungefähr gleich. Jeder faire, tierfreundliche Versuch mit gleichen Bedingungen ist richtig.