Arbeitsblatt: Die Lebendigen

3. Teilbereiche der Biologie Die Biologie ist eine Naturwissenschaft. Teildisziplinen der Biologie beschäftigen sich mit bestimmten Gruppen von Lebewesen. Traditionell wird die Biologie danach in Zoologie, Botanik und Humanbiologie bzw. Anthropologie unterteilt. Die Mikrobiologie beschäftigt sich mit Kleinlebewesen (Mikroorganismen) aus unterschiedlichen Verwandtschaftsgruppen wie Prokaryoten (Bakterien, Archaea), einzelligen Eukaryoten und Pilzen. Humanbiologie (Menschenkunde): Diese Teildisziplin untersucht alle den Menschen betreffenden biologischen Fragen wie Bau und Funktion der Organe und Organsysteme (Stoff- und Energiewechsel, Reizaufnahme, Reizreaktion, Fortpflanzung, Vererbung) sowie Stammes- und Individualentwicklung (Embryonalentwicklung, Ontogenese). Ziel dabei ist es, die menschliche Vielfalt zu erfassen und deren Ursachen unter dem Einfluss der geografischen und sozialen Umwelt zu erforschen und zu verstehen. Kenntnisse über die biologische Natur des Menschen ermöglichen ein besseres Selbstverständnis und können darauf beruhend Verhaltensweisen fördern, die zum Schutz des einzelnen Menschen wie auch der menschlichen Gemeinschaft beitragen. Botanik (Pflanzenkunde): Sie untersucht Bau, Lebensweise, Stammesgeschichte und Verbreitung (Organisation, Lebensfunktionen, Verwandtschaftsverhältnisse und Ökologie) der Pflanzen. Zoologie (Tierkunde): Sie untersucht Bau, Lebensweise, Stammesgeschichte und Verbreitung der tierischen Organismen. Mikrobiologie (Kleinorganismenkunde): Sie erforscht Bau, Lebensweise, Verbreitung und Bedeutung der Viren (keine echten Lebewesen) und Kleinlebewesen (Mikroorganismen), die in der Regel mit bloßem Auge kaum oder gar nicht zu erkennen sind und im Vergleich zu Tieren und Pflanzen eine einfache biologische Differenzierung aufweisen. Besondere Relevanz weist ihre Bedeutung für den Stoffkreislauf der Natur und für den Menschen auf. Zytologie (Zellenlehre): Sie erforscht Struktur, Funktion und Leistung der Zellen aus allen Organismenreichen (Viren, Einzeller, Pflanzen, Pilze, Tiere, Mensch) und ihrer Bestandteile. Nach ihren gemeinsamen Merkmalen werden die untersuchten Zelltypen in Gruppen geordnet (Prokaryoten (zellkernlos), Eukaryoten (zellkernhaltig). 4. Kennzeichen des Lebendigen mit Beispiel Schauen wir uns nun die 7 Kennzeichen des Lebens an! Oftmals findest du auch nur die ersten 5 Merkmale. Lass dich davon nicht verwirren — sie gelten nämlich sozusagen als die ‚Hauptkennzeichen des Lebens‘. 1. Bewegung Jedes Lebewesen muss sich aus eigener Kraft bewegen können. Hier denkst du vielleicht zunächst nur an Menschen oder Tiere, die laufen oder klettern können. Aber auch Pflanzen können sich bewegen, selbst wenn du es meist nicht direkt beobachten kannst: So können sie zum Beispiel ihre Blätter zur Sonne hin drehen. 2. Stoff- und Energiewechsel Eine wichtige Voraussetzung für Leben ist es, Stoffe aus der Umwelt aufzunehmen und zu verarbeiten. So brauchst du zum Beispiel jeden Tag etwas zu Trinken und zu Essen. Aber auch ohne den Sauerstoff aus der Luft könntest du nicht atmen. Die Stoffe, die dein Körper nicht mehr benötigt oder nicht verwerten kann, scheidet er wieder aus. Ein Kuscheltier benötigt hingegen keine Nahrung und kann nicht atmen. 3. Wachstum Lebewesen sind in der Lage, ihre Größe, Gestalt oder Gewicht im Laufe ihres Lebens zu verändern. Während du jetzt anders aussiehst, als auf deinen Babyfotos, sieht ein Kuscheltier zum Beispiel immer noch gleich aus. 4. Reizbarkeit Lebewesen können Informationen in Form von Reizen aus der Umwelt aufnehmen, sie verarbeiten und darauf reagieren. Ein Reiz kann zum Beispiel ein Geräusch, Licht oder Schmerz sein. Deine Katze hört zum Beispiel ein Rascheln oder nimmt Bewegungen wahr. So kann sie ihre Nahrung erbeuten. Pflanzen reagieren beispielsweise auf Lichtreize, die ihre Keimung oder die Öffnung der Blüten beeinflussen. 5. Fortpflanzung Jedes Lebewesen ist in der Lage sich zu vermehren. Nur so kann es dafür sorgen, dass seine Art erhalten bleibt. Deshalb kann eine (erfolgreiche) Fortpflanzung auch immer nur zwischen gleichen Arten stattfinden. Menschen sowie viele Tiere vermehren sich geschlechtlich — es findet also eine Neukombination der Erbanlagen statt. Das führt dazu, dass du und deine Geschwister euch beispielsweise ähnlich seht, ihr aber nicht identisch seid. 6. Zellen Der Grundbaustein jedes Lebewesens ist die Zelle Je nachdem, ob es sich um eine Pflanze ein Tier oder ein Bakterium handelt, ist sie unterschiedlich aufgebaut. Übrigens gibt es auch Lebewesen – sogenannte Einzeller – die nur aus einer Zelle bestehen. Ein Beispiel dafür ist das Pantoffeltierchen. 7. Evolution Auch die Evolution zählst du häufig zu den Kennzeichen des Lebendigen. Darunter verstehst du, dass sich Organismen weiterentwickeln können. Wir Menschen haben zum Beispiel über Millionen von Jahren hinweg einen aufrechten Gang entwickelt. Zusammenfassung: Ein Lebewesen muss folgende Eigenschaften Merkmale aufweisen: Bewegung, Stoffwechsel, Wachstum, Reizbarkeit, Fortpflanzung, aus Zell en bestehen und eine Evolution durchlaufen. Merkmale des Lebens Beispiele Wenden wir nun die Kennzeichen des Lebens auf ein paar konkrete Beispiele und Aufgaben an. Ist ein Hund ein Lebewesen? Klare Antwort: Ja! Hier treffen alle Merkmale des Lebens zu: Hunde bestehen aus Zellen, können Nachkommen haben und sich fortbewegen. Außerdem nehmen sie Nahrung auf und atmen. Sie reagieren auf Reize wie zum Beispiel den Geruch ihres Herrchens. Im Laufe ihres Lebens entwickeln sie sich von einem Welpen bis hin zu einem ausgewachsenen Hund. Sind Pflanzen Lebewesen? Auch wieder die eindeutige Antwort: Ja — Pflanzen sind Lebewesen. Alle Kennzeichen von Lebewesen sind hier erfüllt: Pflanzen bestehen aus Zellen und wachsen – vom Keimling bis zur ausgewachsenen Pflanze. Sie haben einen Stoff- und Energiewechsel: So müssen sie über ihre Wurzel Mineralstoffe und Wasser aufnehmen, da sie sonst verwelken würden. Außerdem können sie mithilfe von Sonnenenergie Nährstoffe wie Zucker herstellen. Pflanzen können sich selbstständig fortpflanzen: Aus der Frucht der Eiche – der Eichel – kann zum Beispiel ein neuer Eichenbaum heranwachsen. Sie können sich bewegen, indem sie ihre Blüten der Sonne entgegenstrecken. Dabei kannst du direkt ein weiteres Kennzeichen erkennen: die Reizbarkeit. Pflanzen reagieren auf Informationen wie Licht. Sind Viren und Bakterien Lebewesen? Bakterien sind Lebewesen – alle Merkmale treffen zu: Sie können sich vermehren, indem sie ihre Zellen zweiteilen. Dabei entstehen identische Klone. Sie bewegen sich selbstständig mithilfe von dünnen Eiweißfäden – den Flagellen. Bei ihrer Fortbewegung reagieren sie auf äußere Reize wie Licht. Bakterien haben einen eigenen Stoffwechsel — sie können zum Beispiel wie Pflanzen die Sonne als Energiequelle nutzen. Viren sind hingegen keine Lebewesen! Aber warum? Sie können sich nicht selbst vermehren! Sie benötigen dafür fremde Zellen (Wirtszellen). Viren bestehen im Gegensatz zu Bakterien aus keiner ‚richtigen‘ Zelle. Sie können sich nicht alleine fortbewegen und haben keinen eigenen Stoffwechsel zur Energiegewinnung — können also nicht eigenständig leben. Sind Wolken Lebewesen? Klare Antwort: nein! Wolken können sich zum Beispiel nicht fortpflanzen. Außerdem können sie sich nicht selbstständig fortbewegen, sondern werden von Luftströmungen bewegt. Alle Tiere und Pflanzen sind also Lebewesen. Sie bestehen aus dem gleichen Grundbaustein: der Zelle.