Ruth Gazzia, Franz Stoll 4 einfach bio
einfach bio 4, Schulbuch + E-Book Schulbuchnummer: 225293 einfach bio 4, Schulbuch E-Book Solo Schulbuchnummer: 225295 Mit Bescheid des Bundesministeriums für Bildung vom 21. Jänner 2026, GZ 2024-0.715.664, gemäß § 14 Absatz 2 und 5 des Schulunterrichtsgesetzes, BGBl. Nr. 472/86, und gemäß den derzeit geltenden Lehrplänen als für den Unterrichtsgebrauch für die 4. Klasse an Mittelschulen und an allgemein bildenden höheren Schulen – Unterstufe im Unterrichtsgegenstand Biologie und Umweltbildung (Lehrplan 2023) geeignet erklärt. Dieses Werk wurde auf der Grundlage eines zielorientierten Lehrplans verfasst. Konkretisierung, Gewichtung und Umsetzung der Inhalte erfolgen durch die Lehrerinnen und Lehrer. Liebe Schülerin, lieber Schüler, du bekommst dieses Schulbuch von der Republik Österreich für deine Ausbildung. Bücher helfen nicht nur beim Lernen, sondern sind auch Freunde fürs Leben. Kopierverbot Wir weisen darauf hin, dass das Kopieren zum Schulgebrauch aus diesem Buch verboten ist – § 42 Abs. 6 Urheberrechtsgesetz: „Die Befugnis zur Vervielfältigung zum eigenen Schulgebrauch gilt nicht für Werke, die ihrer Beschaffenheit und Bezeichnung nach zum Schul- oder Unterrichtsgebrauch bestimmt sind.“ Data-Mining-Verbot Die Nutzung der Inhalte dieses Werkes für Text- und Data-Mining im Sinne des § 42h Abs. 6 UrhG ist ausdrücklich vorbehalten und daher verboten. Die Inhalte dieses Werkes dürfen auch nicht zur Entwicklung, zum Training und/oder zur Anreicherung von KI-Systemen, insbesondere von generativen KI-Systemen, verwendet werden. Umschlagbild: Feldhamster (Cricetus cricetus) – Karl Leitner / Vienna Wildlife / stock.adobe.com 1. Auflage (Druck 0001) © Österreichischer Bundesverlag Schulbuch GmbH & Co. KG, Wien 2026 www.oebv.at Alle Rechte vorbehalten. Jede Art der Vervielfältigung, auch auszugsweise, gesetzlich verboten. Redaktion: Stefan Kapeller, Wien Korrektorat: Tülay Tuncel, Wien Herstellung: Oleksandra Toropenko, Wien Umschlaggestaltung: KOMA AMOK – Jakob und Meissner GBR, Stuttgart; Silvia Bliem, Wien Layout: KOMA AMOK – Jakob und Meissner GBR, Stuttgart; Silvia Bliem, Wien Satz: PER Medien und Marketing GmbH, Braunschweig Druck: hs Druck GmbH, Hohenzell ISBN 978-3-209-11560-7 (einfach-bio SB 4 + E-Book) ISBN 978-3-209-12866-9 (einfach-bio SB 4 E-Book Solo) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Hol dir die Quiz-App zum Schulbuch im App-Store (iOS) oder Google Play-Store (Android)! Wähle in der App dein Buch aus, gib den Gratis-Code einfbio4 ein und los geht’s! www.esquirrel.at www.oebv.at einfach bio Ruth Gazzia, Franz Stoll 4 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Wie arbeite ich mit diesem Buch? Liebe Schülerin, lieber Schüler! Auf dieser Seite zeigen wir dir, wie einfach bio aufgebaut ist. Dein Buch hat sechs Kapitel: Entwicklungsgeschichte des Menschen, Mensch und Gesundheit, Vererbung, Landwirtschaft, Stadt und Umwelt. Jedes Kapitel besteht aus mehreren Themen (z. B. „Wildtiere in der Stadt“). Zwei gegenüberliegende Seiten behandeln ein Thema. Auf den ersten Blick ist die Stadt kein geeigneter Platz für Wildtiere. Viele von ihnen haben es jedoch geschafft, sich an die Lebensbedingungen in dem vom Menschen geschaffenen Lebensraum (Biotop) anzupassen. In diesem können sie ihre jeweiligen ökologischen Nischen besetzen. Viele sind zu Kulturfolgern geworden. Lebensbedingungen in der Stadt Die Stadt bietet Wildtieren viele Vorteile. Das Klima ist milder und im Winter liegt weniger Schnee. So können manche Vögel wie z.B. die Amsel früher zu brüten beginnen oder eine Brut mehr pro Jahr aufziehen. Einige Tierarten nutzen die Stadt nur im Winter als Lebensraum (z.B. Saatkrähen, Lachmöwen). Kulturfolger finden ausreichend und leicht Nahrung. Manche nutzen die Abfälle und Komposthaufen der Menschen. Andere wie Haussperlinge („Spatzen“), Straßentauben oder Eichhörnchen werden sogar gefüttert. Es gibt wenige natürliche Feinde und wenig Jagd. Daher sind bei vielen Arten (z. B. Vögeln) die Arten- und Individuenzahlen in der Stadt höher als in landwirtschaftlich genutzten Gebieten. Vielfältige Lebensräume Ehemalige Felsenbewohner wie der Turmfalke, die Dohle und der Mauersegler nutzen Mauernischen und -vorsprünge. Höhlenbewohner wie der Steinmarder und viele Fledermausarten fühlen sich in Nistkästen, Dachböden und Kirchtürmen wohl. Parks, Gärten, Keller, Kanäle, Friedhöfe und Müllhalden, aber auch Industriegebiete sowie Weiher und Teiche bieten vielfältige Lebensräume. Gefahren in der Stadt In der Stadt lauern aber auch einige Gefahren auf die tierischen Bewohner. Der Verkehr stellt für fast alle Tiere ein großes Risiko dar. Für Vögel können große Glasflächen tödlich sein, denn sie erkennen diese nicht und fliegen dagegen. Kulturfolger verursachen Probleme Wenn sich Tierarten zu stark vermehren (z. B. durch das Fehlen natürlicher Feinde oder erhöhtes Nahrungsangebot), funktioniert das ökologische Gleichgewicht nicht mehr. Wanderratten sind Überträger von Krankheitserregern und stellen daher auch für den Menschen ein Gesundheitsrisiko dar. Mit dem säurehaltigen Kot von Straßentauben können Krankheitserreger übertragen und Bauwerke verunreinigt oder beschädigt werden. Wildschweine verwüsten Parks und Gärten in manchen Städten auf der Suche nach Nahrung. A1 Erkläre die Probleme, die mit den abgebildeten Tieren in der Stadt auftreten können und erörtere mögliche Maßnahmen. A3 Lies die Texte und schreibe die Namen der Tiere unter die Bilder. Methode: Wie erstelle ich einen Steckbrief? b4ub7m Methode: Wie erstelle ich eine Präsentation am Computer? b2w3cr B1 Straßentaube B2 Wanderratte B3 Wildschwein A2 Erläutere mögliche Probleme, die sich bei der Haltung von Haustieren in der Stadt ergeben könnten (z. B. Platz, Nachbarn, Gefahren, Gesetze, usw.). Kurz erklärt Kulturfolger: Tiere und Pflanzen, die vom Menschen geschaffenen Lebensraum besiedeln ökologisches Gleichgewicht: ausgeglichenes Verhältnis von Raubtieren und Beutetieren in einem Lebensraum ■ Die Krähe sucht ihre Nahrung gerne in den Abfällen der Menschen. ■ Der Mauersegler besitzt einen gegabelten Schwanz und jagt knapp oberhalb der Dächer nach Insekten. ■ Der Steinmarder markiert manchmal im Motorraum von Autos sein Revier. Dies veranlasst Artgenossen dazu, die Kabel zu zerbeißen. ■ Das Eichhörnchen nimmt in Parks und Gärten gerne Futter vom Menschen an. ■ Der Rotfuchs wird in Städten immer wieder zum Opfer des Straßenverkehrs. ■ Der Haussperling ist ein sehr geselliger Singvogel und wird auch „Spatz“ genannt. ■ Das Große Mausohr, eine Fledermausart, verbringt den Tag in Dachstühlen und Kirchtürmen. ■ Der Turmfalke nistet gerne auf vom Menschen geschaffenen Bauwerken und steht bei der Nahrungssuche häufig in der Luft („Rütteln“). A4 Wähle ein Tier aus A3 und erstelle einen Steckbrief oder eine Präsentation mit den wichtigsten Informationen. Das Internet oder Bücher liefern dir die nötigen Informationen. A5 Formuliere mindestens drei Fragen, die du aufgrund der genauen Beobachtung eines der in A3 beschriebenen Tiere beantworten kannst. Auf einen Blick Viele Tiere sind an das Leben in der Stadt angepasst. Diese Kulturfolger finden in der Stadt gute Lebensbedingungen vor (Nahrung in Abfällen, Fütterung, mildes Klima, wenige natürliche Feinde, wenig Jagd und vielfältige Lebensräume wie Keller, Dachböden oder Gärten). Wenn sich gewisse Tierarten zu stark vermehren (Straßentauben, Wanderratten, Wildschweine), können sie Probleme verursachen. B4 v 62–75 cm (ohne Schwanz) B5 v 33–39 cm B6 v 40–54 cm (ohne Schwanz) B7 v 20–25 cm (ohne Schwanz) B8 v ca. 17 cm B9 v 14–16 cm B10 v 34,5–36 cm B11 v 6,7–8,4 cm Arbeitsblatt b7vb37 Rundum-Blick: Stadt u784rh 92 93 Stadt Wildtiere in der Stadt Auf der linken Seite findest du Informationen zu diesem Thema. Rechts sind Bilder, Zeichnungen und Aufgaben. Mit diesen kannst du erlerntes Wissen wiederholen, mit Experimenten neue Erkenntnisse gewinnen und deren Bedeutung beurteilen. Der Textblock Kurz erklärt hilft dir, schwierige Wörter im Text zu verstehen. Im Textblock Auf einen Blick sind die wichtigsten Informationen zum Thema noch einmal kurz zusammengefasst. 2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Aufgaben Alle Aufgaben in diesem Buch sind mit einem dreieckigen Zeichen markiert. Damit weißt du sofort, um welche Aufgabenart es sich handelt. Wenn du die Aufgaben löst, kannst du selbst überprüfen, was du gut beherrschst und wobei du dir noch schwertust. Aufgaben mit diesem Zeichen helfen dir, Fachwissen zu erwerben und Grundfertigkeiten zu erlernen. Bei diesen Aufgaben kannst du dein erworbenes Fachwissen und deine erlernten Grundfertigkeiten anwenden, Untersuchungen durchführen, Zusammenhänge herstellen und deine Ergebnisse präsentieren. Diese Aufgaben fordern dich auf, selbstständig Lösungswege zu finden oder etwas zu beurteilen. Dabei kann es auch sein, dass du zusätzliche Informationen benötigst, z.B. aus dem Internet oder aus Nachschlagewerken. Das kann ich! Am Ende jedes Kapitels findest du eine Doppelseite Das kann ich! Diese Seiten helfen dir, den Lernstoff des Kapitels zu wiederholen und zu üben. Außerdem kannst du deine Kompetenzen vertiefen und erweitern. Neue hilfreiche Anleitungen und Methoden: Wie führe ich eine Umfrage durch? b8qq4f Wie erstelle ich ein Kurzvideo? b8xt6t Wie kann ich Internetquellen beurteilen? b9bq29 Wie erstelle ich ein Fotoprotokoll? b9we39 Wie arbeite ich mit Modellen? ba5b73 In einfach bio eingedruckter Online-Code. Gehe auf www.oebv.at, … gib den Online-Code im Suchfeld ein … und lade Materialien zu einfach bio kostenlos herunter. Arbeitsblatt b47t86 A1 Vergleiche die Schädel eines Schimpansen und eines Jetztmenschen (Seite 7, B5) miteinander. Formuliere zumindest drei Unterschiede im Bau des Schädels der beiden Lebewesen. Erörtere den Unterschied, der die Lebensweise am meisten beeinflusst. A2 Der Mensch hat, im Vergleich zu anderen Menschenaffen, einen Standfuß. Teste, inwieweit du deine Füße als „Greiffüße“ nützen kannst. Tausche dich mit einer Nachbarin oder einem Nachbarn aus, was du mit deinen Füßen greifen kannst. Nenne die Besonderheit, die dem Menschen fehlt, um gut mit den Füßen greifen zu können. A3 B2 zeigt dir einen stark vereinfachten Stammbaum. Beschrifte ihn mit den Begriffen aus dem Kasten. Notiere außerdem bei jeder Art die Zeit, in der sie ungefähr gelebt hat und die Werkzeuge, die verwendet wurden. Vorfahre von Mensch und Menschenaffen ■ Menschenaffen ■ Homo sapiens ■ Homo erectus Australopithecus ■ Homo habilis ■ Homo neanderthalensis ■ Australopithecus afarensis (z. B. „Lucy“) B1 Schädel von Schimpanse (links) und Mensch (rechts) B2 Vereinfachter Stammbaum des Menschen 14 Das kann ich! einfach bio-Codes Diese Symbole sagen dir, wo du das OnlineZusatzmaterial zur Seite findest: z.B. Filme, Bildergalerien oder zusätzlicheArbeitsblätter 3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Inhalt Entwicklungsgeschichte des Menschen Was den Menschen von anderen Menschenaffen unterscheidet . . . . . . . . . . . . . . . .............. 6 Vorfahren des heutigen Menschen . . . . . ..... 8 Vom geschickten Mensch bis hin zum Neandertaler . . . . . . . . . . . . . ............ 10 Der Jetztmensch – Homo sapiens. . . . . . ...... 12 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 14 Mensch und Gesundheit Immunsystem des Menschen Das Immunsystem wacht über unsere Gesundheit. . . . . . . . . . . . . ............. 16 Bakterien und Viren können Krankheiten auslösen . . . . . . . . . . . ........... 18 Impfungen – Schutz gegen Krankheiten . . . .. 20 Allergien – wenn der Körper überreagiert . . . 22 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 24 Nervensystem des Menschen Das Nervensystem – ein Informationssystem des Körpers . . . . . . . . . . . . . . . . ............... 26 Das Nervensystem – verschiedene Systeme arbeiten zusammen . . . . . . . . . . . . ............ 28 Sucht – abhängig von Stoffen oder Tätigkeiten . . . ... 30 Risiken legaler und illegaler Drogen . . . . .... 32 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 34 Fortpflanzung des Menschen Das Hormonsystem – Informationen werden bewegt . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. 36 Die Pubertät – erwachsen werden in mehreren Phasen . . . . . . . . . . . . . ............. 38 Die weiblichen Geschlechtsorgane . . . . . ..... 40 Die männlichen Geschlechtsorgane . . . . . .... 42 Der weibliche Zyklus läuft in mehreren Schritten ab . . . . . . . . . . . . . . . . ............... 44 Schwangerschaft beginnt mit der Befruchtung . . . . . . . . . . . . . . ............. 46 Empfängnisverhütung – nicht ungewollt schwanger . . . . . . . . ........ 48 Die Geburt . . . . . . . . . . . . . . . . ................ 50 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 52 Sexualität Sexualität ist ein wichtiges Thema . . . . . . ..... 54 Sexuell übertragbare Krankheiten . . . . . . ..... 56 Sexualität ist mit Werten verbunden . . . . . .... 58 Geschlechtsidentität und sexuelle Identität . . 60 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 62 Vererbung Grundlagen der Vererbung . . . . . . . . . ......... 64 Die Mendelschen Regeln – die Uniformitätsregel . . . . . . . . . . . ........... 66 Die Spaltungsregel und die Unabhängigkeitsregel . . . . . . . . . ......... 68 Vererbung beim Menschen . . . . . . . . . ........ 70 Biotechnologie in Pflanzen- und Tierzucht . . . 72 Gentechnik – nützlich oder gefährlich? . . . ... 74 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 76 Umwelt Wetter ist nicht gleich Klima . . . . . . . . ....... 78 Kohlenstoff ist überall . . . . . . . . . . . .......... 80 Der Treibhauseffekt – die Erde ist ein Glashaus . . . . . . . . . . ......... 82 Auswirkungen des Klimawandels . . . . . . ..... 84 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 86 4 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Stadt Ökosystem Stadt . . . . . . . . . . . . . ............. 88 Stadtpflanzen haben es nicht leicht . . . . . .... 90 Wildtiere in der Stadt . . . . . . . . . . . ........... 92 Ungebetene Gäste im Haushalt . . . . . . . ...... 94 Müll und Lebensmittelverschwendung . . . ... 96 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 98 Landwirtschaft Acker Der Acker – ein Ökosystem im Wandel . . . ... 100 Konventionelle Landwirtschaft . . . . . . . ...... 102 Biologische Landwirtschaft . . . . . . . . ........ 104 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 106 Nutzpflanzen Getreidepflanzen sind Süßgräser . . . . . . ..... 108 Getreidearten im Überblick . . . . . . . . . ........ 110 Die Kartoffel – eine tolle Knolle . . . . . . . ...... 112 Raps, Sonnenblume und Kü rbis sind Ölpflanzen . . . . . . . . . . . . . . ............. 114 Obst und Gemü se – gut fü r die Gesundheit . . 116 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 118 Nutztiere Das Rind – wichtigstes Nutztier des Menschen . . . . . .... 120 Artgerechte Rinderhaltung . . . . . . . . . ........ 122 Das Hausschwein – Österreichs wichtigster Fleischlieferant . . . .. 124 Artgerechte Schweinehaltung . . . . . . . ....... 126 Das Haushuhn ist ein Nutztier . . . . . . . ....... 128 Formen der Hü hnerhaltung . . . . . . . . ........ 130 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 132 Ente, Gans, Truthuhn und Strauß . . . . . . ..... 134 Schaf und Ziege – die ältesten Haustiere . . .. 136 Insekten als neue Proteinquelle . . . . . . ...... 138 Tierhaltung und Tierschutz . . . . . . . . . ........ 140 Das kann ich! . . . . . . . . . . . . . . ............. 142 5 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Die Gattung der Menschen zählt mit den Gattungen Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans zur Familie der Menschenaffen. Diese wiederum zählen zur Ordnung der Primaten. Alle Menschenaffen haben im Laufe von Millionen Jahren durch Selektion (Auslese) und genetische Veränderung unterschiedliche Merkmale entwickelt. Ein Vergleich des Menschen mit anderen Menschenaffen (Hominiden) beweist die enge stammesgeschichtliche Verwandtschaft. Skelett und Gang im Vergleich Bei Lebewesen hängt die Form von Merkmalen mit ihrer Funktion zusammen. Zwei Merkmale des Menschen sind z.B. der Körperschwerpunkt in Beckennähe und die doppelt gekrümmte Wirbelsäule. Diese Besonderheiten ermöglichen den aufrechten Gang. Die Wirbelsäule der Menschenaffen ist einfach gekrümmt (B2). Das Becken der Menschenaffen ist schaufelförmig, das Becken des Menschen hingegen stark verbreitert und verkürzt (B3). Vergleicht man das Längenverhältnis der Gliedmaßen, so sind bei Menschenaffen die Arme länger als die Beine. Beim Menschen ist das umgekehrt. Hände und Füße im Vergleich Alle Menschenaffen besitzen Hände mit fünf Fingern und Füße mit fünf Zehen sowie Nägel statt Krallen. Sie haben opponierbare Daumen, die den Zeigefingern gegenübergestellt sind. Damit können sie Gegenstände gut greifen und bewegen (Pinzettengriff). Menschen haben einen Standfuß. Er ist an das Gehen angepasst. Die Zehen sind nicht abspreizbar (B4). Andere Menschenaffen besitzen einen Greiffuß mit opponierbarer großer Zehe. Schädel, Augen und Gebiss im Vergleich Der Gesichtsschädel des Schimpansen ist nach vorne gezogen, relativ groß und ohne Kinn mit deutlichen Augenwülsten. Beim Menschen ist der Gesichtsschädel mit Kinn kleiner als der Gehirnschädel mit einer steilen Stirn (B5). Sowohl das Gehirnvolumen als auch die Oberfläche des Gehirns der Schimpansen sind kleiner als beim Menschen (B6). Das Hinterhauptsloch (B5) beim Menschen ist an der Schädelunterseite, sodass der Kopf aufrecht gehalten wird. Bei Menschen und Schimpansen liegen die Augen dicht beisammen. Die Gesichtsfelder beider Augen überschneiden sich. Das ist die Voraussetzung für räumliches Sehen. Das Gebiss ist unterschiedlich (B1). Schimpansen haben einen langen, beinahe rechteckigen Kiefer mit Platz für die großen Eckzähne, der „Affenlücke“. Der Kiefer des Menschen ist bogenförmig mit geschlossener Zahnreihe. ➝ Arbeitsheft-Seite 3 A1 B1 zeigt den Kiefer eines Menschen (M) und eines Schimpansen (S). Ergänze die Textlü cken richtig und kreuze an. Eckzahn Affenlücke Unterkiefer M S B1 Die Form des Kiefers beim Schimpansen ist , die Kieferform des Menschen ist hingegen . Erläutere den unterschiedlichen Aufbau des Gebisses in Zusammenhang mit der Ernährung. Kurz erklärt opponierbar: die Fähigkeit, den Daumen oder die große Zehe den anderen Fingern oder Zehen gegenüberzustellen Gesichtsfeld: bei Fixierung eines Gegenstands der gleichzeitig noch überschaubare Raum Affenlücke: Lücke im Ober- oder Unterkiefer, die den Eckzahn des gegenüberliegenden Kiefers aufnimmt Arbeitsblatt u7i9cj 6 Was den Menschen von anderen Menschenaffen unterscheidet Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A2 Betrachte die Abbildungen B2 bis B6. Hier werden verschiedene Merkmale des Schimpansen und des Menschen miteinander verglichen. Kreuze die richtigen Antworten dazu an. Ziehe daraus Schlüsse, welche Strukturen die Lebensabläufe des Menschen oder des Schimpansen beeinflussen. Das Becken des Schimpansen ist schmal und hoch breit und flach. Die Beine stehen beim Menschen eher o-förmig x-förmig zueinander. Arme und Beine sind beim Schimpansen etwa gleich lang verschieden lang. Der Schwerpunkt liegt beim Schimpansen bauchseitig rückenseitig. Die Wirbelsäule ist beim Menschen einfach doppelt s-förmig gekrümmt. Das Gehirnvolumen des Menschen Schimpansen ist deutlich kleiner. Das Gehirn des Menschen Schimpansen besitzt ein Sprachzentrum. Beim Schimpansen sind die Augenwülste deutlich kaum ausgeprägt. Beim Menschen ist der Gesichtsschädel kleiner größer als der Gehirnschädel. Auf einen Blick Die doppelt s-förmig gekrümmte Wirbelsäule ermöglicht dem Menschen einen aufrechten Gang. Durch das Gegenüberstellen des (opponierbaren) Daumens ist ein Pinzettengriff möglich. Das Gehirnvolumen des Menschen ist größer als das der anderen Gattungen der Menschenaffen. Die Augen liegen eng beisammen, sodass räumliches Sehen möglich ist. Das Gebiss (Zahnwechsel, Zahntypen, Muster der Kauflächen) des Menschen und anderer Gattungen der Menschenaffen ist ähnlich aufgebaut. Die Form des Kiefers (rechteckig, bogenförmig) ist unterschiedlich. Wirbelsäule Körperschwerpunkt B2 Stirn Augenwulst Eckzahn Kinn Hinterhauptsloch Ansatz der Nackenmuskeln Gehirnschädel Gesichtsschädel B5 M S Becken B3 Sprachzentrum Gaumensegel Zähne Zunge Unterkiefer Rachen B6 M S B4 7 Entwicklungsgeschichte des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Vor etwa sieben Millionen Jahren begann die Entwicklung des Menschen auf der Erde. Es gibt verschiedene Theorien, wie die ersten Menschen entstanden sind. Es steht jedenfalls fest, dass die ersten Menschen in Afrika lebten und gemeinsame Vorfahren mit den Schimpansen hatten. Diese letzten gemeinsamen Vorfahren von Schimpansen und Menschen entwickelten sich unterschiedlich weiter. Der Mensch entwickelte sich zu den Homiden, zu denen verschiedene Arten der Frühmenschen, wie auch der moderne Mensch (Homo sapiens) zählen. Die Homiden mussten sich immer wieder an veränderte Umwelteinflüsse anpassen. Diese Entwicklung dauert heute noch an. Zahlreiche Funde von Vorfahren in Afrika Der derzeit älteste Fund (Stand 2020) eines Frühmenschen ist sechs bis sieben Millionen Jahre alt. Paläontologinnen und Paläontologen fanden im Tschad (Zentralafrika) ein Schädelskelett, zwei Teile von Unterkiefern sowie drei Zähne. Diesen Frühmenschen nannte man Sahelanthropus tchadensis (alter Mann aus dem Tschad). Untersuchungen ergaben, dass er vermutlich bereits kurz nach der Trennung der Entwicklungslinien von Affen und Frühmenschen lebte. Die Lage der Augenhöhlen (Blick nach vorne gerichtet) und auch die Lage des Hinterhauptsloches (unten) lassen vermuten, dass der „Mann aus dem Tschad“ bereits aufrecht gehen konnte. Lucy war ein Australopithecus Vor circa 4 bis 2 Millionen Jahren lebten mehrere Australopithecus-Arten auf der Erde. Der Begriff Australopithecus bedeutet „Südaffe am See“. Man unterscheidet zwischen Australopithecus afarensis und Australopithecus africanus. Der Schädel des Australopithecus afarensis erinnert optisch sehr stark an einen Menschenaffen. Fossilien dieser Arten wurden besonders in Süd- und Ostafrika gefunden. Der außergewöhnlichste Fund war das vollständige Skelett einer Frau, die den Namen Lucy (B1) bekam. Anhand dieses Skeletts konnte festgestellt werden, dass schon die AustralopithecusArten einen aufrechten Gang hatten. Typisch für den Australopithecus waren die Körpergröße von einem Meter, das Hangeln von Baum zu Baum, die vorwiegend pflanzliche Ernährung und das Gehirnvolumen von rund 500 cm3. Neue Funde von Fossilien und immer bessere Untersuchungsmethoden erweitern ständig das Verständnis der Evolution des Menschen. A1 B1 zeigt dir den Knochenfund von „Lucy“. Kreuze Knochen an, die aufgrund ihrer Lage eindeutig erkennbar sind. B1 Lucy Unterkiefer Oberarmknochen Schienbein Wadenbein Oberschenkelknochen Hü ftknochen Rippen Fingerknochen Brustbein Zehenknochen andere: A2 Veränderungen passieren in der Entwicklungsgeschichte meist nur zufällig. Solche, die Vorteile mit sich bringen, setzen sich langfristig oft durch. Erörtere Beispiele für solche Veränderungen beim Menschen. 8 Vorfahren des heutigen Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A3 In einer Zeitung wurde die Behauptung aufgestellt, dass der Mensch vom Affen abstammt. Betrachte das Kladogramm und argumentiere, warum diese Aussage nicht richtig ist. Notiere dein Argument und formuliere den Grund dafür, dass Medien kritisch genutzt werden sollten. B2 Kladogramm: Entwicklung des Menschen (stark vereinfacht) Gibbons Orang-Utans Menschenaffen Gorillas Schimpansen Menschen Betrachte das Kladogramm und formuliere zumindest zwei eigene richtige Aussagen zur Entwicklungsgeschichte des Menschen. 1) 2) Auf einen Blick Menschen und die anderen Gattungen der Menschenaffen haben gemeinsame Vorfahren. In Afrika gab es die meisten und ältesten Funde von Überresten (z.B. Tschad, Äthiopien) der Frühmenschen. Diese sind zwischen 7 und 3,2 Millionen Jahre alt. Beispiele für diese Frühmenschen sind Sahelanthropus tchadensis und Australopithecus afarensis. A4 B2 zeigt den Fund eines Unterkiefers eines Australopithecus. Erläutere mögliche Gründe für die gute Beschaffenheit der Zähne. B3 Unterkiefer eines Australopithecus A5 Erstelle einen Steckbrief zum „alten Mann aus dem Tschad“ oder zu „Lucy“. Recherchiere dazu im Internet, indem du die entsprechenden Namen eingibst. Gib in jedem Fall das Datum deiner Recherche sowie die Quelle an, aus der du deine Informationen bezogen hast. Mögliche Inhalte des Steckbriefes können z. B. das Fundalter, Details zum Körperbau, die Ernährung, der Lebensraum, eventuelle Werkzeuge sowie der Fundort sein. B4 Rekonstruktion von Lucy 9 Entwicklungsgeschichte des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A1 Vergleiche B1 mit B2. Erörtere die Merkmale, an denen man ablesen kann, dass der Homo erectus aufrecht gegangen ist. B1 Versteinerter Fußabdruck des Homo erectus v B3 Steinwerkzeuge des Neandertalers B2 Fußabdruck eines Jetztmenschen im Sand 10 Im Laufe der Zeit entwickelte sich bei den Vorfahren des Menschen ein ständiger aufrechter Gang. Dieser erleichterte den Gebrauch von Werkzeugen mit den Händen. Homo habilis („geschickter Mensch“) Der vor 2,1 Millionen bis 1,5 Millionen Jahren lebende Homo habilis ist einer der ersten Vorfahren, der das Wort „Homo“ (Mensch) in seiner Artbezeichnung trägt. Habilis bedeutet übersetzt „geschickt“. Er gilt als einer der frühesten menschlichen Vorfahren, die Steinwerkzeuge herstellten und gezielt verwendeten. Das Werkzeug diente vermutlich dazu, Fleisch von den Knochen seiner Beutetiere abzulösen. Fleisch war nicht der Hauptbestandteil seiner Nahrung. Der Homo habilis war noch kein Jäger, sondern in erster Linie ein Pflanzenfresser. Er ernährte sich von Beeren, Wurzeln und Knollen und ergänzte die Ernährung durch den Verzehr von Aas. Man nimmt an, dass er in grasbewachsenen Savannen und an Seen gelebt hat, weil im gleichen Gebiet Fossilien von z.B. Pferden, Schweinen und Flusspferden gefunden wurden. Homo erectus („aufrechter Mensch“) Der Homo erectus (aufrechter Mensch) lebte vor etwa zwei Millionen bis vor rund 100 000 Jahren in Afrika, von wo er sich nach Asien und Europa ausbreitete. Er war wahrscheinlich die erste Menschenart, die Feuer benutzte und zum Nahrungserwerb auf die Jagd ging. Er war dem heutigen Menschen in Körpergröße und Gang ähnlich. Die Art der Werkzeuge (Handäxte, Faustkeile), die von Homo erectus hergestellt wurden, zeigt seine Anpassungsfähigkeit an die Umgebung. Zusätzlich zur tierischen Nahrung nutzte Homo erectus auch pflanzliche Nahrungsquellen (z. B. Früchte, Nüsse, Wurzeln). Der vielseitige Speiseplan deutet darauf hin, dass er sich an unterschiedliche Umgebungen und sich verändernde klimatische Bedingungen anpassen konnte. Homo neanderthalensis (Neandertaler) Der Homo neanderthalensis (Neandertaler) besiedelte vor etwa 300 000 Jahren vorwiegend Europa. Er hatte ein breiteres Becken und seine Beine waren kräftiger als die des heutigen Menschen. Er stellte Steinwerkzeuge (B3) her. Bekleidung und Feuer schützten ihn vor der Kälte der Eiszeit. Seine Stärke war es, in der Gruppe zu jagen. So konnte er kleine und große Tiere wie Wollnashörner erlegen. Die Gefahren der Jagd könnten der Grund sein, dass Neandertaler selten älter als 30 Jahre wurden. Vom geschickten Mensch bis hin zum Neandertaler Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A2 Die Abbildungen B4 bis B6 zeigen die Lebensweise des Homo habilis, des Homo erectus und des Neandertalers. Ergänze die Unterschiede in der Tabelle. Beziehe auch Informationen aus dem Text mit ein. B4 Homo habilis B5 Homo erectus B6 Neandertaler Homo habilis Homo erectus Neandertaler Ernährung Werkzeuge Form der Jagd Besonderheit A3 Der Neandertaler und der moderne Mensch (Homo sapiens) hatten den gemeinsamen Vorfahren Homo erectus. Neandertaler starben vor rund 30 000 Jahren aus. Der moderne Mensch (Homo sapiens), zu dem wir zählen, hat sich während der letzten 100 000 Jahre als einzige Art auf der gesamten Erde ausgebreitet. Schwedische Forscherinnen und Forscher entdeckten, dass der heutige Mensch zwischen einem und vier Prozent des Erbguts des Neandertalers in sich trägt. Erörtere mögliche Gründe dafür. Erläutere außerdem Gründe dafür, dass sich eine Art durchgesetzt hat und die andere ausgestorben ist. Auf einen Blick Der Homo habilis („geschickter Mensch“) verwendete Steinwerkzeuge und lebte vor 2,1 bis 1,5 Millionen Jahren. Der aufrechte Mensch (Homo erectus) lebte vermutlich bis vor rund 40 000 Jahren und begann bereits Werkzeuge herzustellen. Damit konnte er sich schützen, Tiere jagen und erlegen. Der Homo erectus nutzte vermutlich das Feuer für sich. Der Neandertaler war Jäger und Sammler und kräftiger gebaut als andere Frühmenschen. Die Eiszeiten überlebte er durch Fellbekleidung und Wärme am Feuer. 11 Entwicklungsgeschichte des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
➝ Arbeitsheft-Seite 6 Homo sapiens bedeutet übersetzt „weiser Mensch“. Seine Entwicklung begann vor etwa 300 000 Jahren in Afrika und dauert noch immer an. Er ist die einzige Art der Gattung Homo, die heute auf der ganzen Erde lebt. Der Körperbau des Homo sapiens Die Augenwülste sind beim Homo sapiens praktisch verschwunden. Die Wölbung von Stirn und Schädel ist höher. Er ist größer gebaut als seine Vorfahren. Sein Gehirnvolumen liegt zwischen 1100 und 1280 cm3. Das Leben des Homo sapiens Die Entwicklung des Homo sapiens nahm ihren Anfang in Afrika. Nach einer Klimaveränderung wanderte er in neue, unbekannte Gebiete. So traf er auf andere Menschenarten, die Afrika bereits Jahrtausende zuvor verlassen hatten. In Europa begegnete er dem Neandertaler. Der Neandertaler hatte mehr Kraft, der Homo sapiens entwickelte andere Strategien. So konnte er sich z. B. durch Pfeifen auf große Distanzen verständigen oder erfand neue Werkzeuge zum Jagen. Mithilfe einer sogenannten Speerschleuder musste er nicht mehr so nah an seine Beute heran, und das Verletzungsrisiko wurde geringer. Der weise Mensch konnte Werkzeuge sowohl aus Stein als auch aus Elfenbein herstellen und für seine Arbeiten benutzen. Immer wieder wurden Werkzeuge verfeinert (z.B. die Formen von Steinspitzen) und auch neue Werkzeuge erfunden. Pfeil und Bogen wurden für die Jagd verwendet und Nahrung wurde am Feuer gekocht. Aus Knochen und Geweihen wurden Nadeln für das Nähen von Bekleidung hergestellt. Homo sapiens lebte in größeren Gruppen als der Neandertaler. Funde beweisen, dass bis zu 150 Personen zusammenlebten und sich Kulturen weiterentwickelten. Das hatte z. B. den Vorteil, dass viele Menschen auch viele Ideen hatten und sich austauschen konnten. Verglichen mit dem Homo sapiens wurden Werkzeuge des Neandertalers im Laufe von 250 000 Jahren kaum weiterentwickelt. Die Kultur des Homo sapiens Vor etwa 40 000 Jahren wurden nicht nur Werkzeuge hergestellt, sondern auch Malereien, Skulpturen wie z.B. die Venus von Willendorf (B4), Schmuckstücke oder Musikinstrumente. Die Toten wurden bestattet, Steinwerkzeuge oder Tierknochen wurden als Grabbeigaben verwendet. Die Entwicklung der Sprache und später auch der Schrift legten die Grundlage dafür, dass der Mensch sein erworbenes Wissen weitergeben und schriftlich festhalten konnte. A1 Notiere, welche Gegenstände bei B1 bis B3 abgebildet sind. B1 v B2 v B3 v B4 Venus von Willendorf Kurz erklärt Kultur: Austausch und Weitergabe erlernter Fähigkeiten von einer Generation zur nächsten Fakt oder Fake: Evolution u78zx6 12 Der Jetztmensch – Homo sapiens Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A2 B5, B6 und B7 zeigen verschiedene Höhlen- und Felsbilder, angefertigt von Homo sapiens. Notiere die dargestellten Themen. Erläutere den Grund für die Wahl der Themen von damals. Diskutier mögliche bedeutende Themen für Zeichnungen in der heutigen Zeit. B5 Felsgravuren in Twyfelfontein (Namibia) B6 Felsmalereien im Tassili n’Ajjer Gebirge (Algerien) B7 Höhlenmalerei in der Höhle von Lascaux (Frankreich) A3 B8 zeigt „Ötzi“, den Mann aus dem Eis. Es handelt sich um eine 5 300 Jahre alte natürliche Mumie, die in den Ötztaler Alpen gefunden wurde. Durch ihre Untersuchung konnte eine Vielzahl an Erkenntnissen über das Leben der Steinzeitmenschen gewonnen werden. Ist man auf Urlaub in Bozen (Italien), so kann man das Südtiroler Archäologiemuseum besuchen. Hier ist die Mumie des Ötzi ausgestellt. Kreuze die Dinge an, über die man aufgrund der Betrachtung der Mumie Aussagen treffen kann. B8 Mumienfund „Ötzi“ Auf einen Blick Die Entwicklung des Homo sapiens begann vor etwa 300 000 Jahren. Er lebt heute auf der ganzen Erde. Seine Augenwülste sind praktisch verschwunden, er ist größer als seine Vorfahren und das Gehirnvolumen liegt bei etwa 1200 cm3. Er stellte Werkzeuge her und verwendete Nadeln zum Nähen. Gejagt wurde mit Pfeil und Bogen, erlegte Tiere wurden am Feuer zubereitet. Der Homo sapiens malte in Höhlen und bestattete seine Toten mit Grabbeigaben. Sprache und Schrift waren der Anfang für Weitergabe und Festhalten von Wissen. Ernährungsform Todesursache letzte Mahlzeit Größe Krankheiten Zustand der Zähne 13 Entwicklungsgeschichte des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A1 Vergleiche die Schädel eines Schimpansen und eines Jetztmenschen (Seite 7, B5) miteinander. Formuliere zumindest drei Unterschiede im Bau des Schädels der beiden Lebewesen. Erörtere den Unterschied, der die Lebensweise am meisten beeinflusst. A2 Der Mensch hat, im Vergleich zu anderen Menschenaffen, einen Standfuß. Teste, inwieweit du deine Füße als „Greiffüße“ nützen kannst. Tausche dich mit einer Nachbarin oder einem Nachbarn aus, was du mit deinen Füßen greifen kannst. Nenne die Besonderheit, die dem Menschen fehlt, um gut mit den Füßen greifen zu können. A3 B2 zeigt dir einen stark vereinfachten Stammbaum. Beschrifte ihn mit den Begriffen aus dem Kasten. Notiere außerdem bei jeder Art die Zeit, in der sie ungefähr gelebt hat und die Werkzeuge, die verwendet wurden. Vorfahre von Mensch und Menschenaffen ■ Menschenaffen ■ Homo sapiens ■ Homo erectus Australopithecus ■ Homo habilis ■ Homo neanderthalensis ■ Australopithecus afarensis (z. B. „Lucy“) B1 Schädel von Schimpanse (links) und Mensch (rechts) B2 Vereinfachter Stammbaum des Menschen 14 Das kann ich! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A4 B3 zeigt dir wichtige Fundorte bei der Ausbreitung der Frü hmenschen (vom Australopithecus bis hin zum Homo sapiens). Betrachte sie und kreuze an, ob die Aussagen wahr oder falsch sind. Stelle falsche Aussagen richtig. Formuliere zumindest eine richtige Aussage. Aussage wahr falsch Korrektur In Asien gab es nur einen einzigen Fund eines Australopithecus. Vom Homo habilis gab es drei wichtige Funde. Alle drei waren im Osten von Afrika. Fundorte von Homo sapiens gibt es nur in Afrika und in Europa. Ein erstes Zusammentreffen der Frühmenschen aus Afrika mit dem Neandertaler könnte es in Israel gegeben haben. Funde des Homo sapiens (Menschen, wie wir sie heute kennen) gab es vorwiegend in Australien. Man vermutet, dass sich der Homo erectus in Asien von Osten nach Westen bewegt hat. Eigene Aussage: B3 Karte der Fundorte von Frü hmenschen 15 Entwicklungsgeschichte des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Schlüssel + = + = Schloss Antikörper Antigen Das Immunsystem ist unser Abwehrsystem und schützt den Körper vor Schadstoffen, Krankheitserregern und schädlichen Zellveränderungen. Wenn es funktioniert, bemerkt man es nicht. Ist es geschwächt oder versagt, wird man krank. Aufbau des Immunsystems Das Immunsystem ist ein Netzwerk, das im ganzen Körper verteilt ist. Zum Immunsystem gehören Organe, Gefäßsysteme wie die Lymphbahnen, aber auch einzelne Zellen und Eiweißstoffe. Die Haut und die Schleimhäute stellen die erste Hürde (Barriere) gegen Krankheitserreger dar. Zu den Bestandteilen des Immunsystems gehören Knochenmark, Thymusdrüse, Milz, Mandeln, Wurmfortsatz, Lymphknoten und weiße Blutkörperchen (Leukozyten). Man unterteilt die weißen Blutkörperchen in verschiedene Zelltypen. Eine Art davon sind die Lymphozyten. Sie machen 25 % der weißen Blutkörperchen aus und sind wichtig für die Abwehr von Krankheiten und die Bekämpfung von veränderten Zellen. Unspezifische und spezifische Abwehr Die unspezifische Immunabwehr ist angeboren. Sie entwickelt sich noch vor der Geburt und besteht aus natürlichen Hürden (z. B. Haut, Schleimhäute, Körperflüssigkeiten). Auch Immunzellen und Fresszellen gehören dazu. Die unspezifische Immunabwehr arbeitet sehr schnell und versucht innerhalb weniger Minuten, einen Erreger am Eindringen in den Körper zu hindern. Dringt der Erreger trotzdem in den Körper ein, so wird er gemeinsam mit infizierten Zellen gefressen oder markiert. Die spezifische Immunabwehr ist ein Abwehrsystem, das langsam wirkt. Es entwickelt sich im Läufe des Lebens, prägt sich Erinnerungen an Krankheitserreger ein und bildet Antigene. B-Zellen (spezielle Lymphozyten) produzieren große Mengen von Abwehrstoffen, die sogenannten Antikörper. Sie passen zu den Erregern wie ein Schlüssel zu seinem Schloss. Durch ihre Bindung wird die Zerstörung begonnen. Bis ausreichend Antikörper hergestellt sind, kann es bei einer ersten Infektion einige Wochen dauern. Außerdem werden Gedächtniszellen gebildet. Mit diesen kann sich der Körper an einen Erreger erinnern und bei einer erneuten Infektion mit dem gleichen Erreger schnell reagieren. B1 Darstellung des Immunsystems A1 Bringe die Begriffe in die richtige Reihenfolge. Notiere dann den Ablauf einer Immunreaktion in ganzen Sätzen. Gedächtniszellen andocken an Oberfläche von Abwehrzellen Start von Abläufen in Zellen Antigen Antikörper A2 Betrachte B2 und erläutere das Prinzip mit eigenen Worten. B2 Schlüssel-Schloss-Prinzip Kurz erklärt Antigen: Stoff, der eine Abwehrreaktion auslöst, weil er als fremd erkannt wird Immunsystem angeborenes (unspezifisches) Immunsystem erworbenes (spezifisches) Immunsystem allgemeine Abwehr vor allem gegen bakterielle Infektionen nur gegen bestimmte Erreger kein Gedächtnis Gedächtnis des Immunsystems 16 Das Immunsystem wacht über unsere Gesundheit Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A3 Beschrifte die Organe des Immunsystems in B3 und ordne die Texte zu, indem du die jeweilige Ziffer einträgst. 1 In diesem Gewebe in den Knochen werden Lymphozyten gebildet, die ins Blut und in Organe wandern. 2 Das Organ ist bei Kindern voll ausgebildet und wird ab dem Jugendalter in Fettgewebe umgewandelt. Es befindet sich oberhalb des Herzens und hinter dem Brustbein. 3 Sie arbeiten wie Filterstationen. Es gibt Lymphozyten, die Krankheitserreger abfangen und solche, die die Bildung von Antikörpern anregen. 4 Das Organ liegt im linken Oberbauch. Es kann Lymphozyten speichern, die bei Bedarf durch das Blut in andere Organe gelangen. Außerdem ist es z.B. für den Abbau roter Blutkörperchen zuständig. 5 Sie liegen im Rachen, kommen sehr früh mit Krankheitserregern in Kontakt und aktivieren das Immunsystem. 6 Dieser Körperteil ist ein Anhang des Blinddarms. Die innere Schleimhaut enthält Zellen zur Immunabwehr. A4 Mithilfe von Modellen lassen sich Zusammenhänge veranschaulichen. Modelle stellen die Wirklichkeit in vereinfachter Form dar. Lies den folgenden Text und stelle dann ein Modell aus geeigneten Materialien her, sodass du die Immunabwehr mit deinem Modell erläutern kannst. Beachte besonders die fett gedruckten Begriffe. Zum Schutz des Körpers kann das Immunsystem unterscheiden, was zum Körper gehört und was nicht. Immunzellen können Krankheitserreger erkennen. Dringen Antigene in den Körper ein, so können sich Antikörper mit ihren Enden „anbinden“ und die Antigene unschädlich machen. Diese Bindung verhindert die Vermehrung der Erreger in den Körperzellen. Giftige Stoffe des Erregers werden neutralisiert. So wird dieser für andere Abwehrzellen markiert, sodass diese ihn aufnehmen und verdauen. Antikörper können sich an mehr als ein Antigen binden, ein Antigen kann auch von mehr als einem Antikörper besetzt werden. Auf einen Blick Das Immunsystem schützt den Körper vor Schadstoffen, Krankheitserregern und schädlichen Zellveränderungen. Zum Immunsystem zählen Organe, Gefäßsysteme (z.B. Lymphbahnen), einzelne Zellen und Eiweißstoffe. Man unterscheidet zwischen dem angeborenen (unspezifischen) und dem erworbenen (spezifischen) Immunsystem. Y O / ( ) R O R T Z / ( ) N E N / ( ) H Y M Ü / ( ) I / ( ) B3 Organe des Immunsystems A / ( ) Methode: Wie arbeite ich mit Modellen? ba5b73 17 Immunsystem des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Krankheitserreger sind mikroskopisch kleine Lebewesen oder Stoffe, die gesundheitsschädlich auf Tiere, Pflanzen oder Menschen wirken. Zu den Krankheitserregern gehören z.B. Bakterien, Viren, Pilze und Einzeller. Dringen Krankheitserreger in den Körper ein, so spricht man von einer Infektion. Der Zeitraum zwischen der Infektion und dem Ausbruch der Erkrankung heißt Inkubationszeit. Bakterien können nützen und schaden Bakterien sind winzig kleine Lebewesen, die aus einer einzigen Zelle bestehen. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel, brauchen Nahrung und vermehren sich ungeschlechtlich durch Teilung. Diese Art der Reproduktion führt zu identischen Lebewesen mit gleicher Erbinformation. Bakterien gibt es überall im menschlichen Körper. Viele davon sind lebensnotwendig (z.B. im Darm). Es gibt auch Bakterien, die Krankheiten hervorrufen können (z.B. Mandelentzündung, Scharlach). Die Übertragung von Bakterien erfolgt z. B. durch Körperkontakt, Lebensmittel oder Tröpfcheninfektion (Niesen, Husten). Antibiotika sind Medikamente, die bei bakteriellen Krankheiten eingesetzt werden, da sie Bakterien töten oder ihre Vermehrung hemmen. Ein Problem stellt die sogenannte AntibiotikaResistenz (Unempfindlichkeit) dar. Resistente Bakterien werden durch Antibiotika nicht mehr abgetötet oder in ihrem Wachstum nicht ausreichend gehemmt (A4). Viren sind keine Lebewesen Viren können nicht eigenständig leben, weil sie keinen Stoffwechsel zur Energiegewinnung haben. Sie sind einfach aufgebaut, denn sie bestehen nur aus einer Hülle aus Eiweiß und einer Erbsubstanz. Die Erbsubstanz enthält die Erbinformation. Um sich zu vermehren, benötigen Viren Wirtszellen. Sobald die Erreger in den Körper eindringen, beginnen die Viren sich zu vermehren. Dabei dockt das Virus an die Wirtszelle an und lässt seine benötigten Bausteine von ihr produzieren. Die Wirtszelle wird gezwungen, zahlreiche Virusteile herzustellen und zu neuen Viren zusammenzubauen. Danach stirbt die Wirtszelle ab und es werden tausende Viren freigesetzt, die sich sofort auf die Suche nach einer neuen Wirtszelle machen. Krankheiten, die durch Viren ausgelöst werden, sind z. B. Masern, Tollwut (früher z. B. oft bei Füchsen), Covid-19 und Grippe. ➝ Arbeitsheft-Seite 8 A1 Ergänze den Text. Dringen Krankheitserreger in den Körper ein, nennt man das . Die Zeit zwischen Infektion und Ausbruch einer Krankheit heißt . sind keine Lebewesen. Zur Vermehrung benötigen sie einen . Mit Antibiotika behandelt man Krankheiten, die durch ausgelöst wurden. A2 Beschreibe die in B1 dargestellte Vermehrung eines Bakteriums. Erbgut B1 Vermehrung eines Bakteriums Kurz erklärt Wirt: ein Lebewesen, das für ein anderes Nahrung und/oder Unterkunft ist 18 Bakterien und Viren können Krankheiten auslösen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A3 B2 zeigt dir den Kreislauf, der während der Vermehrung von Viren abläuft. Ordne die Nummern aus dem Kasten richtig zu. Beschrifte die Proteinhülle und die Erbsubstanz und beschreibe dann den Ablauf in eigenen Worten. 1 das Erbgut des Virus vermehrt sich in der Wirtszelle ■ 2 neue Viren entstehen 3 ein Virus befindet sich im Körper ■ 4 die Viren werden freigesetzt, die Wirtszelle stirbt ab 5 die Erbsubstanz des Virus dringt in eine gesunde Zelle des Körpers ein B2 Vermehrung von Viren nicht-resistente Bakterien Bakterien, die schon vor der Behandlung resistent waren Bakterien, die durch Mutation neu resistent wurden A4 Lies zunächst den Kurztext. Erkläre dann mithilfe von B3 die Entstehung von Antibiotika-Resistenzen und begründe mögliche Gefahren. Bakterien vermehren sich sehr schnell – meistens mehrmals pro Stunde. Beim Kopieren des Erbguts unterlaufen manchmal Fehler, sogenannte Mutationen. Diese Kopierfehler können dazu führen, dass Bakterien nicht mehr auf die Antibiotika reagieren – sie sind resistent. Solche Bakterien vermehren sich trotz Antibiotika und geben ihre neue Eigenschaft weiter. Je mehr Bakterien überleben, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass einige durch Mutation zufällig eine solche Resistenz entwickeln. Das kann dazu führen, dass eine Behandlung mit Antibiotika nutzlos wird. Daher müssen Antibiotika genau so lange eingenommen werden, wie die Ärztin oder der Arzt es sagt – auch wenn man sich schon besser fühlt. Auf einen Blick Zu Krankheitserregern zählen z. B. Bakterien, Viren, Pilze und Einzeller. Dringen Krankheitserreger in den Körper ein, ist das eine Infektion. Die Zeitspanne zwischen Infektion und Krankheitsausbruch ist die Inkubationszeit. Viren sind keine Lebewesen und brauchen einen Wirt für ihre Vermehrung. Krankheiten, die durch Viren ausgelöst werden können, sind z.B. Masern und Grippe. Bakterien können nützen, aber auch Krankheiten auslösen. Bei bakteriellen Krankheiten (z.B. Mandelentzündung) helfen Antibiotika. B3 Entstehung einer Antibiotika-Resistenz 19 Immunsystem des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Menschen können viel tun, um Krankheiten vorzubeugen und ihre Gesundheit zu stärken. Dazu zählen z.B. regelmäßige körperliche Aktivität, ausgewogene Ernährung, ausreichende Erholung sowie der Verzicht auf Rauchen und Alkohol. Impfungen gehören zu den wirksamsten vorbeugenden Maßnahmen in der Medizin. Sie schützen vor schweren Infektionskrankheiten. Außerdem wird das Ziel verfolgt, Infektionskrankheiten in einer bestimmten Region (regional) und in weiterer Folge weltweit möglichst auszurotten. Dazu ist es nötig, dass möglichst viele Menschen gegen bestimmte Krankheitserreger geimpft sind. Eine Herdenimmunität wird dann erreicht, wenn genügend Menschen gegen eine Krankheit immun sind, sodass die Infektion nicht von einer Person auf eine andere übertragen werden kann. Dann sind auch diejenigen geschützt, die nicht immun sind. Passive Immunisierung (Heilimpfung) Damit eine bereits vorhandene Infektion gestoppt oder abgeschwächt wird, werden bei der passiven Immunisierung Antikörper zugeführt. Sie wirken sehr rasch und werden vom Körper abgebaut. Der Schutz hält nur kurze Zeit an. Hierbei bildet der Körper keine Gedächtniszellen aus. Man ist daher nach einigen Monaten wieder ungeschützt. Aktive Immunisierung (Schutzimpfung) Ziel der aktiven Immunisierung ist es, den Körper für längere Zeit vor einer Krankheit zu schützen. Dazu erfolgt die Impfung mit dem abgeschwächten oder abgetöteten Krankheitserreger. So wird dem Körper eine Infektion vorgetäuscht und er bildet Abwehrstoffe (Antikörper). Dieser Vorgang dauert einige Zeit, meistens sind es einige Wochen. Von Vorteil sind die Gedächtniszellen, die ausgebildet werden. Bei einem späteren Kontakt mit dem gleichen Krankheitserreger stellt der Körper wegen der Gedächtniszellen rasch ausreichend Antikörper her. Auffrischungsimpfungen nach einigen Jahren Die Wirkung aktiver Immunisierungen hält einige Jahre. Je nachdem, um welche Impfung es sich handelt, ist fünf bis zehn Jahre nach der Grundimmunisierung eine Auffrischungsimpfung notwendig. Der Körper wird dabei an den jeweiligen Krankheitserreger erinnert und stellt erneut Antikörper und Gedächtniszellen her. Bei der Bestimmung des sogenannten Impftiters wird bei einer Blutuntersuchung die Menge vorhandener Antikörper festgestellt. So wird ermittelt, ob man noch geschützt ist. A1 Die Grippeimpfung muss jährlich aufgefrischt werden. Stelle eine Vermutung für den Grund auf. Recherchiere dann im Internet. Notiere Ergebnis, Datum und Quelle deiner Recherche. B1 Impfstoff wird in eine Spritze aufgezogen. B2 Impfpass A2 Viele Menschen haben nach einer aktiven Impfung Anzeichen der jeweiligen Krankheit. Erörtere den Grund dafür. A3 Recherchiere Impfungen, die im nationalen Impfplan empfohlen werden und für Kinder und Jugendliche gratis sind. Kurz erklärt immun: durch bestimmte Substanzen im Körper vor einer Krankheit geschützt Grundimmunisierung: vollständiger Impfschutz nach allen Teilimpfungen 20 Impfungen – Schutz gegen Krankheiten Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
A4 Kreuze an, ob es sich bei den Aussagen um aktive oder passive Impfungen handelt. Begründe. Aussage aktive Impfung passive Impfung Die Wirkung tritt sofort ein. Ein langer oder sogar lebenslanger Schutz ist vorhanden. Durch eine Infektionskrankheit bildet der Körper Antikörper. Einem Menschen werden fertige Antikörper verabreicht. Durch eine Impfung mit abgeschwächten oder abgetöteten Krankheitserregern bildet der Körper Antikörper und Gedächtniszellen. Die Wirkung hält nur kurze Zeit an. Die volle Wirkung wird erst nach einiger Zeit erreicht. A5 Betrachte die Abbildung und notiere, wofür die vier Symbole stehen. Bringe im Anschluss die Sätze darunter in die passende Reihenfolge. 1 2 3 4 AB , AN , GE , ER Der Geimpfte bildet Antikörper gegen den Erreger. Antikörper verhindern, dass die Krankheit ausbricht. Ein Mensch wird mit abgeschwächten Erregern geimpft. Gedächtniszellen werden gebildet, der Körper ist geschützt. Bei diesem Vorgang handelt es sich um eine Impfung. Auf einen Blick Aktive und passive Immunisierungen schützen vor Infektionskrankheiten. Bei der passiven Immunisierung bekommt man Antikörper verabreicht. Der Körper stellt keine Gedächtniszellen her, ist aber sofort geschützt. Bei der aktiven Immunisierung wird man mit einem abgeschwächten Erreger geimpft. Innerhalb weniger Wochen bildet der Körper Antikörper und Gedächtniszellen. Da die Wirkung vieler aktiver Immunisierungen nicht ein Leben lang hält, muss nach der Grundimmunisierung meistens eine Auffrischungsimpfung gegeben werden. 21 Immunsystem des Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
Eine Allergie ist eine Abwehrreaktion des Körpers (Immunreaktion). Dabei reagiert der Körper überempfindlich auf eigentlich harmlose Stoffe. Mögliche Reaktionen sind Zeichen von Entzündungen wie z.B. Hautausschlag, rote Augen und die Bildung von Antikörpern. Es gibt Allergien gegen Pollen (z. B. Baum- oder Gräserpollen), Allergien gegen Tierhaare, Insektengifte oder Hausstaubmilben und Allergien gegen Lebensmittel. Die Anzahl der Menschen mit Allergien hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Gründe dafür sind z.B. Vererbung oder veränderte Umweltbedingungen. Entstehung einer allergischen Reaktion Stoffe, die Allergien auslösen, heißen Allergene. Eine allergische Reaktion läuft genauso ab wie eine Immunreaktion (Seite 20). Weil der Körper meint, dass Fremdstoffe eindringen, wird das Immunsystem aktiviert. Um diesen Vorgang zu starten, genügt eine sehr kleine Menge des Allergens. Es kommt zur Bildung von Antikörpern und Entzündungsstoffen (z. B. Histamin). Diese bewirken, dass weiße Blutkörperchen Stoffe freisetzen, die bei einem weiteren Kontakt mit dem Allergen allergische Symptome auslösen (z. B. Schnupfen). Es gibt auch Allergien, die sich durch Hautausschläge (z.B. bei Lebensmittelallergien) oder an den Atemwegen (z.B. durch Asthma) zeigen. Feststellen und Behandlung einer Allergie Einen Allergietest kann man bei einer Fachärztin oder einem Facharzt mit der Zusatzbezeichnung Allergologe/in machen. Meist handelt es sich dabei um eine/n Haut-, Lungen- oder Hals-Nasen-Ohren-Ärztin/-Arzt. Auch einige Kinderärztinnen und Kinderärzte verfügen über diese Zusatzbezeichnung. Bei einem Allergietest wird nach Allergenen gesucht, auf die eine Person empfindlich reagiert. Dieser Test kann als Hauttest oder Bluttest erfolgen. Im Rahmen eines Bluttests werden vorhandene Antikörper ermittelt, beim Hauttest (Pricktest) werden verschiedene Stoffe auf der Haut aufgetragen. Ist der Mensch allergisch, bildet sich eine Rötung oder eine Schwellung. Ist man unsicher, ob man einen Stoff verträgt, sollte der Kontakt damit vermieden werden. Es gibt Medikamente (Tabletten, Augentropfen, Nasenspray), um Symptome einer Allergie zu verhindern oder abzuschwächen. Eine weitere Möglichkeit ist die sogenannte Hyposensibilisierung. Bei dieser mehrjährigen Behandlung erhalten Betroffene immer wieder Spritzen (Injektionen) mit dem Allergen oder den Allergenen. Der Körper lernt so, dass eine Abwehrreaktion nicht nötig ist. Diese Methode hilft nicht bei allen Menschen. A1 Verfasse einen Kurztext mit den Schlüsselwörtern zum Thema Allergie. Verwende einige der Begriffe aus dem Kasten. Kontakt ■ Folgen ■ Stoff Ausschlag ■ Immunsystem Niesen ■ Nahrungsmittel Überreaktion ■ irrtümlich A2 Begründe die Tatsache, dass frühestens der zweite Bienenstich eine allergische Reaktion auslösen kann. B1 Bienenstich A3 Der Klimawandel wird oft als Grund für die Zunahme von Allergien genannt. Begründe. Kurz erklärt Symptome: Zeichen (z. B. Husten), an denen eine Krankheit erkannt wird Hyposensibilisierung: Körper wird langsam gegen Allergene unempfindlich gemacht 22 Allergien – wenn der Körper überreagiert Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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