Drei Skelette im Museum
AFB I–IIDie Klasse 5b besucht das Naturkundemuseum. In einer Vitrine liegen drei Skelette nebeneinander: das Vorderbein eines Pferdes, der Flügel einer Schwalbe und die Vorderflosse eines Seelöwen. Auf einer Tafel steht:
| Tier | Was dem Betrachter auffällt |
|---|---|
| Pferd | langes, schlankes Bein; Elle und Speiche zum Teil zusammengewachsen; das Pferd läuft auf einem einzigen Finger mit Huf (dem Mittelfinger); dessen Mittelhandknochen ist sehr lang |
| Schwalbe | leichte, hohle Knochen; Mittelhand verwachsen; nur drei kurze Finger; die Fläche bilden die Federn |
| Seelöwe | kurzer, kräftiger Oberarm; lange, flache Finger, von einer breiten Haut umhüllt |
Mia wundert sich: „Die sehen doch völlig verschieden aus. Warum stehen die in einer gemeinsamen Vitrine?“
- Nenne die Knochen, die in allen drei Vordergliedmaßen vorkommen, in der Reihenfolge von der Schulter bis zur Spitze.
- Beschreibe für jedes der drei Tiere einen auffälligen Unterschied in der Form seiner Vordergliedmaße.
- Erkläre an einem der Tiere, wie die Form seiner Vordergliedmaße zu ihrer Aufgabe passt.
- Begründe, warum die drei Skelette trotzdem in eine gemeinsame Vitrine gehören. Beantworte dabei Mias Frage.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Oberarmknochen → zwei Unterarmknochen (Elle und Speiche) → Handwurzelknochen → Mittelhandknochen → Fingerknochen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Pferd: langes, schlankes Bein, es läuft nur auf einem Finger mit Huf. Schwalbe: leichte, hohle Knochen, verwachsene Mittelhand und nur drei kurze Finger. Seelöwe: kurzer, kräftiger Oberarm und lange, flache Finger in einer breiten Hautflosse. (Je ein passender Unterschied pro Tier genügt.)
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Zum Beispiel Seelöwe: Die langen, flachen Finger in der Haut bilden eine breite Fläche. Damit drückt er viel Wasser weg und kommt beim Schwimmen gut voran. Oder Pferd: Ein langes Bein mit nur einem Finger ist leicht und macht große Schritte — gut für schnelles, ausdauerndes Laufen. Oder Schwalbe: Leichte Knochen und eine große Federfläche tragen sie in der Luft.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Alle drei Vordergliedmaßen haben denselben Bauplan: gleiche Knochen in derselben Reihenfolge. Das gilt, obwohl sie ganz verschiedene Aufgaben haben (laufen, fliegen, schwimmen). Ein so genau gleicher Bauplan ist ein Hinweis darauf, dass Pferd, Schwalbe und Seelöwe gemeinsame Vorfahren haben — sie sind als Wirbeltiere miteinander verwandt. Die unterschiedliche Form ist eine Anpassung an die jeweilige Lebensweise. Deshalb passen die Skelette gut in eine gemeinsame Vitrine.
Streit am Aquarium
AFB II–IIIIm Meeresaquarium schwimmen ein Schwarzspitzen-Riffhai und ein Großer Tümmler (ein Delfin) an der Scheibe vorbei. Emil sagt: „Die beiden sind bestimmt eng verwandt. Sie sehen ja fast gleich aus!“ Lara widerspricht. Am Becken hängt eine Info-Tafel:
| Merkmal | Riffhai | Großer Tümmler |
|---|---|---|
| Körperform | stromlinienförmig | stromlinienförmig |
| Atmung | Kiemen | Lungen, taucht zum Atmen auf |
| Brustflosse innen | dünne Stützstrahlen | Oberarmknochen, Elle, Speiche, Handwurzel-, Mittelhand- und Fingerknochen |
| Schwanzflosse | steht senkrecht | steht waagerecht |
| Nachwuchs | ohne Milch | wird mit Milch gesäugt |
| Körpertemperatur | wie das Wasser | immer etwa 36 °C |
- Vergleiche Hai und Delfin mithilfe der Tafel. Nenne eine Gemeinsamkeit und drei Unterschiede.
- Ordne beide Tiere begründet in die Wirbeltierklassen ein.
- Erläutere, warum Hai und Delfin trotzdem so ähnlich aussehen.
- Beurteile Emils Aussage. Gib an, ob der Delfin mit dem Hai oder mit einer Kuh näher verwandt ist.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Gemeinsamkeit: Beide haben einen stromlinienförmigen Körper (außerdem sind beide Wirbeltiere mit Flossen). Unterschiede (drei davon): Der Hai atmet mit Kiemen, der Delfin mit Lungen. In der Brustflosse des Delfins stecken Arm- und Fingerknochen, beim Hai nur dünne Stützstrahlen. Die Schwanzflosse steht beim Hai senkrecht, beim Delfin waagerecht. Der Delfin säugt seine Jungen, der Hai nicht. Der Delfin hat eine gleichbleibende Körpertemperatur, der Hai nicht.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Der Hai ist ein Fisch: Er atmet mit Kiemen, und seine Körpertemperatur folgt dem Wasser (wechselwarm). Der Delfin ist ein Säugetier: Er atmet mit Lungen, säugt seine Jungen mit Milch und ist gleichwarm. Maßgeblich sind die Merkmale, nicht der Lebensraum.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Beide leben im Meer und schwimmen schnell. Eine Stromlinienform lässt das Wasser gut am Körper vorbeigleiten, Flossen helfen beim Antrieb und Steuern. Der gleiche Lebensraum hat bei beiden eine ähnliche Körperform hervorgebracht — obwohl sie innen verschieden gebaut sind. Die Ähnlichkeit ist also eine Anpassung an das Leben im Wasser.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Emils Aussage ist falsch. Er schließt nur vom Aussehen auf die Verwandtschaft. Für Verwandtschaft zählen aber gemeinsame Baumerkmale. Der Delfin teilt viele Baumerkmale mit den Säugetieren: Lungen, Säugen, gleichwarm und eine Brustflosse mit denselben Knochen wie das Vorderbein einer Kuh. Mit dem Hai teilt er nur den allgemeinen Wirbeltier-Bauplan. Im Stammbaum trennt sich der Fisch-Ast schon sehr früh ab. Der Delfin ist daher mit der Kuh deutlich näher verwandt als mit dem Hai. Lara hat recht.