Kannibalen mit Familiensinn

Vorschlag für eine Einzelstunde der 6. Klasse im Anschluss an "Brutpflege"

Ziel der Stunde ist es, einen Zeitungstext zu lesen, zu verstehen und in eine graphische Darstellung um zu setzen.

Der Text stammt aus der Frankfurter Allgemeinen Zeitung vom 09.06.1993 und geht auf den zitierten Artikel in Nature zurück. Das Verhalten / die Entwicklung findet man noch bei anderen Amphibienlarven, wie aus den beiden folgenden Artikeln hervorgeht:

GEO 5/1988 S. 198 "Wettlauf mit der Sonne"

DIE ZEIT vom 01.08.1997 "Terror im Teich"

Kannibalen mit Familiensinn

Larven des Arizona-Tigersalamanders schonen die Geschwister

Die Larven des Arizona-Tigersalamanders geben den Biologen ein Rätsel auf. Die meisten von ihnen entwickeln sich ganz "normal" und ernähren sich in der Hauptsache von den Insekten, mit denen sie ihren Teich teilen. Einige wenige Individuen können sich jedoch - vor allem dann, wenn die Populationsdichte hoch ist - zu "Monstern" entwickeln. Sie sind deutlich größer als ihre gleichaltrigen Artgenossen und besitzen ein riesiges Maul mit kräftigen Kiefern. Diese Abwandlungen gestatten ihnen auch eine gänzlich veränderte Ernährungsweise: Die Tiere sind Kannibalen, die nicht einmal vor ihren Artgenossen gleicher Größe halt machen.
Nun sind amerikanische Wissenschaftler der Frage nachgegangen, ob die Kannibalen wenigstens ihre Geschwister verschonen ("Nature", Bd. 362, S. 836). Nach der Verwandtschaftstheorie wäre dies zu erwarten, weil es die Chancen erhöhen soll, dass sich gleiche Gene ausbreiten können. Tatsächlich beobachteten die Zoologen, dass die Kannibalen wesentlich seltener entstehen, wenn nur Geschwister in einem Aquarium zusammenleben. Dazu hatten sie insgesamt 160 kleine Aquarien mit jeweils 16 zwei Wochen alten Larven besetzt. In einen Teil der Becken kamen nur Geschwister, in anderen wurden zwei oder acht "Familien" kombiniert. 		Während in 40 Prozent der Familienbecken Kannibalen entstanden, waren es in den Becken mit zwei Familien 83 Prozent, in denen mit acht Familien sogar 87 Prozent. Zudem traten die Kannibalen in gemischt besetzten Aquarien bis zu elf Tage früher auf. Beides bestätigt, dass sich das verwandtschaftliche Verhältnis zu Artgenossen auf die körperliche Entwicklung auswirkt. Bemerkenswert ist auch, dass sich nie mehr als ein Kannibale pro Aquarium entwickelte. Die Forscher vermuten, dass entweder ins Wasser abgegebene Hemmstoffe oder die durch die Anwesenheit des ersten Kannibalen bereits verschlechterten Nahrungsbedingungen die Entwicklung eines zweiten unterbinden. Allerdings ist noch unklar, woran die Tiere die Anwesenheit von Verwandten erkennen. Die Wissenschaftler vermuten, dass familienspezifische Geruchssignale dabei eine Rolle spielen. Solche Geruchsstoffe könnten die Kannibalen auch in der Auswahl ihrer Beute beeinflussen. Tatsächlich gibt es Hinweise auf die Existenz solcher Familienparfüme. Bei Fröschen hat man zum Beispiel beobachtet, dass Kaulquappen schneller wachsen, wenn in dem Wasser, in dem sie aufgezogen werden, vorher Verwandte gelebt haben. Und vor einigen Monaten wurde über eine Untersuchung berichtet, die nahe legt, dass auch Mäuse den Verwandtschaftsgrad ihrer Artgenossen riechen können.                               kch.

Die Schülerinnen und Schüler werden aufgefordert, den Artikel zu lesen und unbekannte Begriffe heraus zu schreiben. Zwischen den Worten soll Platz für später einzufügende Erklärungen gelassen werden.

Text von Sanjeet
Text von Sanjeet		 Text von Jens
Text von Jens

In einem Unterrichtsgespräch werden die Ziele der Experimente und die praktische Versuchsdurchführung besprochen. Dabei kann die Lehrerin / der Lehrer durch Fragen die Aufmerksamkeit auf einzelne Gesichtspunkte lenken. Wie kann man sicher sein, dass es sich um "Geschwister" handelt? Wie kann man auch später die Mitglieder einer "Familie" sicher erkennen? ...

Eine mögliche Versuchssituation wird an die Tafel gezeichnet. Ein Aquarium mit sieben Larven / Kaulquappen aus drei "Familien":

K1  
QA QA QA
QB QB QB

Das Futter ist knapp.

Laura
Darstellung von Laura
  
Jens
Darstellung von Jens
  
sanjeet
Darstellung von Sanjeet

Von einer "Familie" ist nur das eine Tier K1 im Aquarium; die eingeklammerten Tiere K1 verdeutlichen das. Von den beiden anderen "Familien" sind je drei Larven im Becken.

Nachdem man die Versuchsbedingungen angezeichnet hat, wird der Text nochmals nach Erklärungshinweisen durchgesehen.

Der Hemmstoff 1 fehlt, da nur ein K1 - Tier vorhanden ist. Die Stoffe A und B der fremden "Familien" sind vorhanden. Sie begünstigen die Entwicklung zum "Kannibalen / Monster". Dass tatsächlich Stoffe eine Rolle spielen, könnte man durch Wasserwechsel beweisen.

Am Ende sollte man das Ergebnis der vorangegangenen Unterrichtseinheit (Entwicklung) mit dem der heutigen Stunde zusammen fassen.

Ergebnis von Sanjeet
Ergebnis von Sanjeet

 

 

Modellvorstellung

die nachfolgenden Bilder können durch Anklicken vergrößert werden

1. Das Futter im Lebensraum wird knapp; die Tiere hungern.
Sie bilden in ihrem Körper den Stoff H.
Der Stoff H schließt einen Schalter, der die Verwandlung in ein "Monster" einleitet.

 

2. Noch während der Verwandlung gibt das Tier den Stoff M ab,
der bei allen anderen Tieren den Schalter blockiert.

 

3. Die Ernährung des "Monsters" ist gesichert.

 

4. Es gibt eine "rote und eine grüne" Familie, deren Mitglieder verschiedene Stoffe abgeben.
Das Monster stammt aus der "roten" Familie.
Es kann die "Grünen" ohne weiteres fressen.

 

5. Der Stoff, der von Mitgliedern der "roten" Familie abgegeben wird,
blockiert mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit einen Schalter,
der das Fressen verhindert.
Der Stoff löst sich auch wieder.

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Domäne Bossert


updated Jan 2007
© B.Bossert