Ein Rinderauge wird untersucht
AFB I–IIIm Biologieunterricht untersucht eine Gruppe ein Rinderauge vom Schlachthof. Sie notiert:
(1) Außen ist das Auge von einer festen, weißen Haut umgeben. (2) Vorn ist eine durchsichtige, nach außen gewölbte Stelle. (3) Dahinter liegt ein brauner Ring mit einem Loch in der Mitte. (4) Das Innere ist mit einer klaren, glibberigen Masse gefüllt. (5) Darin liegt ein kleiner, klarer Körper, der wie eine Lupe gewölbt ist. Legt man ihn auf eine Zeitung, erscheint die Schrift vergrößert. (6) Innen an der hinteren Wand ist eine dünne, weißliche Schicht, darunter eine dunkle Schicht, die an einer Stelle blaugrün schimmert.
- Gib für jede Beobachtung (1) bis (6) den Namen des Teils an.
- Beschreibe den Weg des Lichts durch das Auge bis zur Erregung im Sehnerv.
- Erkläre, warum die Schrift unter der Linse vergrößert erscheint und welche Aufgabe die Linse im Auge hat.
- Stelle eine Vermutung auf, welchen Vorteil die blaugrün schimmernde Schicht dem Rind in der Dämmerung bringen könnte.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
(1) Lederhaut, (2) Hornhaut, (3) Iris mit Pupille, (4) Glaskörper, (5) Linse, (6) Netzhaut (weißliche Schicht) und darunter die Aderhaut.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Das Licht fällt durch die Hornhaut, geht durch die Pupille, wird von der Linse gebündelt und durchquert den Glaskörper. Auf der Netzhaut trifft es auf die Stäbchen und Zapfen, die es in Erregung umwandeln. Diese leitet der Sehnerv zum Gehirn.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Linse ist gewölbt und durchsichtig. Sie bricht das Licht und bündelt es — wie eine Lupe, deshalb wirkt die Schrift größer. Im Auge lenkt sie das Licht so, dass auf der Netzhaut ein scharfes Bild entsteht.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Die schimmernde Schicht wirft Licht, das die Netzhaut durchquert hat, wieder zurück. So trifft es ein zweites Mal auf die Stäbchen und kann sie noch einmal erregen. Das Rind kann dadurch bei wenig Licht besser sehen. (Diese Schicht fehlt beim Menschen; sie lässt auch Katzenaugen im Scheinwerferlicht leuchten.)
Den blinden Fleck finden
AFB II–IIIAuf einer Karte sind ein Kreuz und rechts daneben, 8 cm entfernt, ein schwarzer Punkt gezeichnet. Tom schließt das linke Auge, schaut mit dem rechten Auge starr auf das Kreuz und bewegt die Karte langsam auf sein Gesicht zu. In etwa 25 cm Abstand verschwindet der Punkt plötzlich. Statt des Punkts sieht Tom einfach weißes Papier. Öffnet er das linke Auge, ist der Punkt sofort wieder da.
- Erläutere, warum der Punkt in etwa 25 cm Abstand verschwindet.
- Begründe, warum der Versuch nur mit einem geschlossenen Auge gelingt.
- Überprüfe die Aussage von Toms Freundin: „Bei mir verschwindet der Punkt nie, also habe ich gar keinen blinden Fleck.“
- Entwickle eine Abwandlung des Versuchs, mit der man zeigen kann, dass das Gehirn die Lücke am blinden Fleck mit der Umgebung füllt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Tom schaut auf das Kreuz, dessen Bild auf den gelben Fleck fällt. Das Bild des Punkts fällt seitlich daneben auf die Netzhaut. Bei etwa 25 cm trifft es genau den blinden Fleck, die Austrittsstelle des Sehnervs. Dort gibt es keine Stäbchen und Zapfen, also entsteht keine Erregung — der Punkt wird nicht wahrgenommen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Beim linken Auge fällt das Bild des Punkts auf eine andere Stelle der Netzhaut, an der Sinneszellen liegen. Ist das linke Auge offen, meldet es den Punkt, und das Gehirn fügt ihn ins Bild ein. Nur wenn es geschlossen ist, fehlt diese Information.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Aussage ist falsch. Jedes Auge hat einen Sehnerv und damit einen blinden Fleck. Wahrscheinlich hat die Freundin den Blick nicht starr auf das Kreuz gehalten, das falsche Auge geschlossen oder den passenden Abstand nicht getroffen. Sie sollte den Versuch langsam und genau nach Anleitung wiederholen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Den Punkt auf ein Blatt mit einem Muster zeichnen, z. B. auf durchgehende Linien, Karos oder eine farbige Fläche. Verschwindet der Punkt, sieht man an seiner Stelle nicht Weiß, sondern das Muster ohne Unterbrechung — die Linie läuft scheinbar durch. Das Gehirn hat die Lücke also mit der Umgebung ergänzt, obwohl dort keine Sinneszellen liegen.