Was sind Basiskonzepte

1. Struktur und Funktion

Der Aufbau von Organen hängt davon ab, welche Aufgabe sie für das Lebewesen erfüllen. Die Zusammenhänge zwischen Merkmalen (= Strukturen) und deren Aufgaben (= Funktionen) sind manchmal schwer zu erkennen. Struktur und Funktion gehören aber immer zusammen. So weist das Pflanzenfressergebiss eines Rindes oder Pferdes eine andere Struktur und Funktion der Zähne auf als das Fleischfressergebiss eines Wolfes oder einer Katze. Vogelschnäbel sind unterschiedlich geformt, je nachdem, was sie fressen. Die Struktur und Funktion wird bei den unterschiedlichen Schnabelformen bei Vögeln sichtbar. Der Seihschnabel einer Ente hat eine andere Struktur und Funktion als der Schnabel einer Amsel.

2. Reproduktion (Fortpflanzung)

Alle Lebewesen erzeugen Nachkommen. Man sagt auch, sie pflanzen sich fort. Die Art und Weise kann sehr unterschiedlich sein. Manche Tiere legen Eier, zum Beispiel Vögel, Reptilien (Kriechtiere), Amphibien (Lurche), andere bringen ihre Jungen lebend zur Welt, zum Beispiel fast alle Säugetiere, aber auch manche Haie. Manche Lebewesen sind Zwitter. Sie besitzen weibliche und männliche Keimzellen (z. B. die Weinbergschnecke). Pflanzen bilden meist Samen aus, die keimen und heranwachsen. Fortpflanzung führt zu Vielfalt von Lebewesen und ist die Grundlage für Evolution (= Weiterentwicklung der Lebewesen).

3. Evolution und Verwandtschaft

Lebewesen einer Art sind miteinander verwandt und können sich untereinander fortpflanzen. Sie sehen sich auf den ersten Blick sehr ähnlich. Unterschiede fallen erst beim genauen Betrachten auf. Obwohl alle derzeit bekannte Arten auf gemeinsame ältere Formen zurückgeführt werden können, unterscheiden sie sich doch in ihrem Aussehen, ihrem Verhalten und in ihren Eigenschaften.

Die Artenvielfalt beruht auf der Mischung von Genen (= Erbanlagen) und auf Mutationen (= Änderungen in den Erbanlagen). Lebewesen, die an die jeweilige Umwelt besser angepasst sind, haben mehr Nachkommen, andere starben aus (= natürliche Auslese, natürliche Selektion).

Die Veränderung von Lebewesen erfolgt über lange Zeiträume und wird als Evolution bezeichnet. Der Mensch hat zum Beispiel über Millionen von Jahren hinweg einen aufrechten Gang entwickelt.

4. Steuerung und Regelung, Information und Kommunikation

Lebewesen können auf Veränderungen reagieren. Sie können Reize (= Einwirkungen aus der Umwelt) aufnehmen und verarbeiten.

Während sich Menschen miteinander mit Worten verständigen, tun dies Pflanzen und Tiere über Töne, Färbungen, Düfte und Körperstellungen.

5. Stoff- und Energieumwandlung

Nahrung gibt Menschen, Tieren, Pflanzen und Pilzen die nötige Energie, um alle lebensnotwendigen Körperfunktionen ausüben zu können. Tiere und Pilze benötigen für ihr Wachstum auch Nährstoffe von Pflanzen.

Allgemein gilt: Bei allen Stoffwechselvorgängen wird Energie umgewandelt.

Pflanzen können Zucker als Energielieferanten für sich herstellen.

Dazu benötigen sie den grünen Blattfarbstoff Chlorophyll, Sonnenlicht, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralsalze. Diesen Vorgang nennt man Fotosynthese. Dabei entsteht auch Sauerstoff (siehe Kapitel Botanik).

Schematische Darstellung der Entwicklung des Kindes im Mutterleib

Bei der Befruchtung verschmelzen männliche und weibliche Keimzellen miteinander. Beide Geschlechter sind daran beteiligt. Es beginnt die Entwicklung eines neuen Lebewesens.

Manche Pflanzen bilden Ausläufer (z. B. Erdbeere). Am Ende dieser Ausläufer entstehen neue Pflanzen. Ausläufer dienen dazu, sich unabhängig von der Samenbildung zu vermehren. Andere Lebewesen wie Farne und Moose oder Pilze verbreiten sich durch Sporen.

Yorkshire Terrier

In der Körpersprache unterscheiden sich Hund und Katze: Will der Hund spielen, so wedelt er mit seinem Schwanz. Tut dies die Katze, droht sie! Es kommt daher zu „Missverständnissen“.

Hunde setzen mit ihrem Urin Duftstoffe frei, die das Revier markieren. So können Revierkämpfe vermieden werden.

Singvögel nutzen ihre Gesänge, um Weibchen anzulocken und ihr Revier abzugrenzen.

Regenwurm

Egal, was du gerne isst: Bei der Verdauung geht es darum, Nahrungsmittel für den Körper nutzbar zu machen. Dazu müssen die darin enthaltenen Nahrungsstoffe in ihre Einzelbausteine zerlegt werden. Nur so können diese ins Blut gelangen und von den Zellen aufgenommen werden.

Abgestorbene tote Organismen werden von Lebewesen wie Würmern, Bakterien, Pilzen oder manchen Insekten zersetzt. Diese Lebewesen werden Zersetzer (Destruenten) genannt.

Dadurch gewinnen sie selbst Energie. Bei der Zersetzung entstehen Kohlendioxid, Wasser, Mineralsalze und mineralsalzhältige Erde (Humus). Pflanzen benötigen diese Stoffe für ihren Stoffwechsel. Sie sind Erzeuger (Produzenten), da sie Nährstoffe und Sauerstoff herstellen. Damit schaffen sie Nahrung für Menschen und Tiere (Verbraucher = Konsumenten). So entsteht ein Kreislauf.

Charles Darwin

Weshalb haben Giraffen so einen langen Hals? Die heutigen Giraffen haben sich aus Vorfahren entwickelt, die noch kürzere Hälse hatten. Um an die Blätter hoher Bäume zu gelangen, sind lange Hälse von Vorteil. Lange Zeit nahm man an, dass sich die Tiere immer mehr in die Höhe streckten und der Körper sich dies „merkte“. Die Giraffenjungen dieser Tiere hätten auf diese Weise ihre langen Hälse bekommen.

Der englische Biologe Charles Darwin (1809 – 1882) erkannte jedoch durch seine Forschung, dass die Länge der Giraffenhälse nichts mit dem nach oben Strecken der Hälse zu tun hat.

Fleischfressergebiss des Wolfes

Man unterscheidet je nach Ernährungsweise unterschiedliche Gebisstypen. Fleischfresser besitzen lange, spitze Eckzähne zum Festhalten der Beute. Die scharfkantigen Backenzähne zerlegen das Fleisch und die Schneidezähne dienen dem Abnagen von Knochen. Bei Pflanzenfressern dienen die Schneide- und Eckzähne dem Abreißen von Pflanzen. Die Backenzähne mit Schmelzfalten zermahlen die pflanzliche Kost.

Das Allesfressergebiss des Menschen hat die Aufgabe, sowohl Fleisch als auch pflanzliche Nahrung zu zerkleinern. Dementsprechend hat unser Gebiss Strukturen von Fleisch- und Pflanzenfressern.