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Ökologie der Kannenpflanze

Ökologie der Kannenpflanze

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1. Vergleichen Sie die Kennzeichen der Kannenpflanzen Nepenthes bicalcarata und
Nepenthes rajah sowie ihre ökologischen N

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Klausur aus dem ersten Halbjahr, Thema Ökologie der Kannenpflanze, Vergleich, Erläuterung, Wertung.

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Aufgabenstellung: 1. Vergleichen Sie die Kennzeichen der Kannenpflanzen Nepenthes bicalcarata und Nepenthes rajah sowie ihre ökologischen Nischen (Material A). (Anforderungsbereich I) [20%] 2. Erläutern Sie die Besonderheiten der Lebensgemeinschaft von Nepenthes bicalcarata und der Ameisenart Camponotus schmitzi aus ökologischer Sicht (Material B). Werten Sie in diesem Kontext das Experimente A zur Wechselbeziehung zwischen Camponotus schmitzi und Nepenthes bicalcarata aus (Material C). (Anforderungsbereich II) [30 %] 3. Werten Sie die Untersuchung zum Zusammenleben von Nepenthes rajah, Spitzhörnchen (Tupaia montana) und Gipfelratte (Rattus baluensis) aus und benennen und erläutern Sie die ökologischen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Organismen (Material D). Entwickeln Sie eine begründete Hypothese wie die Wechselwirkungen sich verändern würden, wenn die Gipfelratte vom Menschen bejagt werden würde. (Anforderungsbereich II + III) [40 %] Biologie-Klausur Nr. 1 Die Ökologie der Kannenpflanzen Darstellungsanforderungen: ● ● [10 %] Klare, schlüssige und stringente Gedankenführung Sachgerechte Strukturierung der Darstellung Verwendung einer klaren und präzisen (Fach-)Sprache Formal ansprechende Gestaltung Material A: Die Kannenpflanzen - Beispiele Nepenthes bicalcarata und Nepenthes rajah Nepenthes bicalcarata ist eine karnivore Pflanzenart aus der Gattung der Kannenpflanzen nahe des (Nepenthes). Diese Art ist ausschließlich auf der Insel Borneo in Höhen bis zu 950 m zu Aquators finden. Nepenthes bicalcarata ist ein immergrüner, kletternder Strauch, der bis zu 20 m lang werden kann. Ihre Sprossachse wird bis zu 1,8 cm dick und ist teilweise hohl. Eine Luftfeuchtigkeit von 90 % ist Voraussetzung für ein ideales Wachstum.. Nepenthes bicalcarata...

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ernährt sich vor allem von Insekten, die sie mithilfe ihrer Kanne (siehe Abb. 1) fängt und verdaut. Nepenthes rajah gehört der gleichen Gattung wie Nepenthes bicalcarata an. Sie ist ebenfalls auf Borneo beheimatet, wo sie als Hochlandart Habitate von 1500 - 2650 m besiedelt. Die hier häufig schwankende Luftfeuchtigkeit zwischen 65 – 95 % kann die Pflanze gut vertragen. Als Halbstrauch wächst Nepenthes rajah vor allem am Boden entlang, kann jedoch auch klettern, wenn ein entsprechendes Objekt vorhanden ist. Dabei erreicht sie eine Länge bis 6 m und besitzt eine bis zu 3 cm dicke Sprossachse. Nepenthes rajah ernährt sich vorwiegend von Insekten, kann aber auch, bedingt durch ihre sehr große Kanne, größere Tiere fangen. Anlockungszone poj Gleitzone Verdauungszone Deckel Peristom Abb. 1: Aufbau einer Nepenthes-Kanne Material B: Die karnivore Ameisenpflanze Nepenthes bicalcarata :- Die Ameisenart Camponotus schmitzi lebt ausschließlich auf Nepenthes bicalcarata! Sie nistet in Hohlräumen der Pflanze, und im Gegensatz zu anderen Ameisenarten ist sie in der Lage, auf allen Teilen der Kannen mühelos umherzulaufen, ohne abzurutschen. Diese Ameisen decken ihren Kohlenhydratbedarf zum Teil an den zahlreichen Nektardrüsen von Nepenthes bicalcarata. Ferner besitzt Camponotus schmitzi die außergewöhnliche Fähigkeit, in der Kannenflüssigkeit Futter zu sammeln: Die Ameisen tauchen zu allen Teilen der Kanne. Sobald sie auf ein Beutestück treffen, packen sie es und ziehen es aus der Flüssigkeit. Die Ameisen holen ausschließlich große Beutestücke aus der Flüssigkeit. Dies geschieht je nach M Umfang (Größe) des Beutestücks unter Beteiligung mehrerer Ameisen. Unter dem Rand des Peristoms wird es zerlegt und verspeist. Die Überreste sowie Fäkalien lassen sie in die Kanne fallen. Es ist beobachtet worden, wie Camponotus schmitzi verhindert, dass andere Besucher wieder aus der Kanne flüchten. So greift sie aus dem Schutz des Peristoms die potenzielle Beute an und stößt die Insekten in die Verdauungsflüssigkeit. Material C: Experimentelle Untersuchung zur Wechselbeziehung zwischen Camponotus schmitzi und Nepenthes bicalcarata Prozentsatz Ameisen (%) 100 80 60 40 20 0 keine Probleme IIII. trocken keine Krallen trocken nass unmanipuliert nass Haftpolster schützen bei nässe nass trocken keine Arolien nass trocken keine Krallen & keine Arolien keine Probleme. starkes Rutschen abgestürzt Abb. 1: Experiment A: Lauffähigkeit von Ameisen der Art Camponotus schmitzi auf dem Peristom einer lebenden Nepenthes bicalcarata-Kanne. Die Tarsen (,,Zehenglieder" der Beine) wurden auf unterschiedliche Weise manipuliert, z. B. durch Entfernung der Krallen oder der als Arolien bezeichneten Haftpolster. Die Lauffähigkeit wurde auf trockenem und nassem Peristom untersucht. Material D: Nepenthes rajah und ihre Besucher Nepenthes rajah kommt ausschließlich im Hochland von Nord-Borneo vor. In diesen Lagen sind Ameisen und andere Insekten selten. Nepenthes rajah hat an der Deckelunterseite ihrer sehr großen Kannen Drüsen, die ein weißes Sekret absondern. Diese kohlenhydratreiche Substanz wird täglich von Spitzhörnchen (Tupaia montana) und Gipfelratte (Rattus baluensis) gefressen. Während die Tiere das süße Sekret aufnehmen, geben sie häufig Kotbällchen gezielt in die Kanne ab. Man hat gefunden, dass Spitzhörnchen etwa 72 % ihrer Kotbällchen direkt in die Kannen abgeben und nur 28 % außerhalb. Bei der Gipfelratte ist dieses Verhältnis mit 84 % zu 16 % noch deutlicher ausgeprägt. 1. Anforderungen Höhe Luftfeuchtigkeit. Wachstumsart Sprossachse... Länge Nahrung Kanne usuar Nepenthes bica Icarata bis zu 950m 90 %. kletternder Strauch Halbstrauch, kann mit Hilfe klettern Insekten ✓ bis zu dick, teilweise boh! ✓ bis 24 20m ✓ ✓ Nepenthes rajah 1500-2650 m ✓ 65-95% 1,8cm ✓ bis zu 3cm dick groß genug für Insekten bis zu 6m² Insekten und größere Tiere größer als von Nepthes bicalcarata, fängt größere Tiere 2. Die Akmeisen Camponotus schmitei und die Pflanze R Nepenthes bicalcarata leben in einer Symbiose, also in einer Lebensgemeinschaft, die für beide Individuen Vorteile bringt. Die Akmeise lebt dabei auf der Pflanze und beschafft sich Nahrung dort. Zudem nutzt sie eine Art Abfalleimer, in dem Essensreste und Kot: entsorgt werden. Die Armeise hat die Fähigkeit, in der Kanne ? der Pflanze zu tauchen und auch ihre die Kanne als. sich überall auf der Nepenthes bicalcarata fortzubewegen. I *2 Etwas undentlich! R Gut! 1 Folgerang itwas verschill! Z Die Nahrung ertaucht sich der Kanne, dabei werden. aus *1 #große Stücke erbeutet." Im Gegenzug helfen. R die Almeisen. der Pflanze, Beute zu machen. Die Kannenpflanze fängt Insekten 2 mit ihrer Kanne. Akmeisen unterstützen Sie! 7 dabei, indem Insekten, die 7 der Pflanze Kanne stoßen. sitzen, in die verhindern sie, das die Insekten wieder erhi entkommen ✓ So die Armeise nur Rzu Guter Gedanke (EP)! R also Sie klar 2 Die Anmeisenart Camponotus schmitzi besonders für das Leben auf der Pflanze den Tarsen besondere geeignet. Sie besitzt an 2 Krallen und Arolien, die es der Armeise besonders bei trockenen Verhältnissen ermög- lichen, auf der Pflanze zu gehen. Bei der Auswertung des Experiments ist ganz erkennen, dass keine Armeise in Krallen Probleme hat, sich auf der Kannenpflanze zu bewegen. R Diese Werte gelten sowohl für passe, als trockene Bedingungen. Es ist Gr zu folgern, dass die Krallen kaum für die Fortbewegung gebraucht werden. Statt- dessen könnten sie für die Nahrungsbeschaffung zum Backen und ziehen der Beute Normalzustand und ohne ✓ auch für zur auf ist Lie der Kannen flüssigkeit genutzt werden. Im Gegensatz dazu scheinen besonders die 2 Arolien.. Fortbewegung der Armeisen

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Aufgabenstellung: 1. Vergleichen Sie die Kennzeichen der Kannenpflanzen Nepenthes bicalcarata und Nepenthes rajah sowie ihre ökologischen Nischen (Material A). (Anforderungsbereich I) [20%] 2. Erläutern Sie die Besonderheiten der Lebensgemeinschaft von Nepenthes bicalcarata und der Ameisenart Camponotus schmitzi aus ökologischer Sicht (Material B). Werten Sie in diesem Kontext das Experimente A zur Wechselbeziehung zwischen Camponotus schmitzi und Nepenthes bicalcarata aus (Material C). (Anforderungsbereich II) [30 %] 3. Werten Sie die Untersuchung zum Zusammenleben von Nepenthes rajah, Spitzhörnchen (Tupaia montana) und Gipfelratte (Rattus baluensis) aus und benennen und erläutern Sie die ökologischen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Organismen (Material D). Entwickeln Sie eine begründete Hypothese wie die Wechselwirkungen sich verändern würden, wenn die Gipfelratte vom Menschen bejagt werden würde. (Anforderungsbereich II + III) [40 %] Biologie-Klausur Nr. 1 Die Ökologie der Kannenpflanzen Darstellungsanforderungen: ● ● [10 %] Klare, schlüssige und stringente Gedankenführung Sachgerechte Strukturierung der Darstellung Verwendung einer klaren und präzisen (Fach-)Sprache Formal ansprechende Gestaltung Material A: Die Kannenpflanzen - Beispiele Nepenthes bicalcarata und Nepenthes rajah Nepenthes bicalcarata ist eine karnivore Pflanzenart aus der Gattung der Kannenpflanzen nahe des (Nepenthes). Diese Art ist ausschließlich auf der Insel Borneo in Höhen bis zu 950 m zu Aquators finden. Nepenthes bicalcarata ist ein immergrüner, kletternder Strauch, der bis zu 20 m lang werden kann. Ihre Sprossachse wird bis zu 1,8 cm dick und ist teilweise hohl. Eine Luftfeuchtigkeit von 90 % ist Voraussetzung für ein ideales Wachstum.. Nepenthes bicalcarata...

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ernährt sich vor allem von Insekten, die sie mithilfe ihrer Kanne (siehe Abb. 1) fängt und verdaut. Nepenthes rajah gehört der gleichen Gattung wie Nepenthes bicalcarata an. Sie ist ebenfalls auf Borneo beheimatet, wo sie als Hochlandart Habitate von 1500 - 2650 m besiedelt. Die hier häufig schwankende Luftfeuchtigkeit zwischen 65 – 95 % kann die Pflanze gut vertragen. Als Halbstrauch wächst Nepenthes rajah vor allem am Boden entlang, kann jedoch auch klettern, wenn ein entsprechendes Objekt vorhanden ist. Dabei erreicht sie eine Länge bis 6 m und besitzt eine bis zu 3 cm dicke Sprossachse. Nepenthes rajah ernährt sich vorwiegend von Insekten, kann aber auch, bedingt durch ihre sehr große Kanne, größere Tiere fangen. Anlockungszone poj Gleitzone Verdauungszone Deckel Peristom Abb. 1: Aufbau einer Nepenthes-Kanne Material B: Die karnivore Ameisenpflanze Nepenthes bicalcarata :- Die Ameisenart Camponotus schmitzi lebt ausschließlich auf Nepenthes bicalcarata! Sie nistet in Hohlräumen der Pflanze, und im Gegensatz zu anderen Ameisenarten ist sie in der Lage, auf allen Teilen der Kannen mühelos umherzulaufen, ohne abzurutschen. Diese Ameisen decken ihren Kohlenhydratbedarf zum Teil an den zahlreichen Nektardrüsen von Nepenthes bicalcarata. Ferner besitzt Camponotus schmitzi die außergewöhnliche Fähigkeit, in der Kannenflüssigkeit Futter zu sammeln: Die Ameisen tauchen zu allen Teilen der Kanne. Sobald sie auf ein Beutestück treffen, packen sie es und ziehen es aus der Flüssigkeit. Die Ameisen holen ausschließlich große Beutestücke aus der Flüssigkeit. Dies geschieht je nach M Umfang (Größe) des Beutestücks unter Beteiligung mehrerer Ameisen. Unter dem Rand des Peristoms wird es zerlegt und verspeist. Die Überreste sowie Fäkalien lassen sie in die Kanne fallen. Es ist beobachtet worden, wie Camponotus schmitzi verhindert, dass andere Besucher wieder aus der Kanne flüchten. So greift sie aus dem Schutz des Peristoms die potenzielle Beute an und stößt die Insekten in die Verdauungsflüssigkeit. Material C: Experimentelle Untersuchung zur Wechselbeziehung zwischen Camponotus schmitzi und Nepenthes bicalcarata Prozentsatz Ameisen (%) 100 80 60 40 20 0 keine Probleme IIII. trocken keine Krallen trocken nass unmanipuliert nass Haftpolster schützen bei nässe nass trocken keine Arolien nass trocken keine Krallen & keine Arolien keine Probleme. starkes Rutschen abgestürzt Abb. 1: Experiment A: Lauffähigkeit von Ameisen der Art Camponotus schmitzi auf dem Peristom einer lebenden Nepenthes bicalcarata-Kanne. Die Tarsen (,,Zehenglieder" der Beine) wurden auf unterschiedliche Weise manipuliert, z. B. durch Entfernung der Krallen oder der als Arolien bezeichneten Haftpolster. Die Lauffähigkeit wurde auf trockenem und nassem Peristom untersucht. Material D: Nepenthes rajah und ihre Besucher Nepenthes rajah kommt ausschließlich im Hochland von Nord-Borneo vor. In diesen Lagen sind Ameisen und andere Insekten selten. Nepenthes rajah hat an der Deckelunterseite ihrer sehr großen Kannen Drüsen, die ein weißes Sekret absondern. Diese kohlenhydratreiche Substanz wird täglich von Spitzhörnchen (Tupaia montana) und Gipfelratte (Rattus baluensis) gefressen. Während die Tiere das süße Sekret aufnehmen, geben sie häufig Kotbällchen gezielt in die Kanne ab. Man hat gefunden, dass Spitzhörnchen etwa 72 % ihrer Kotbällchen direkt in die Kannen abgeben und nur 28 % außerhalb. Bei der Gipfelratte ist dieses Verhältnis mit 84 % zu 16 % noch deutlicher ausgeprägt. 1. Anforderungen Höhe Luftfeuchtigkeit. Wachstumsart Sprossachse... Länge Nahrung Kanne usuar Nepenthes bica Icarata bis zu 950m 90 %. kletternder Strauch Halbstrauch, kann mit Hilfe klettern Insekten ✓ bis zu dick, teilweise boh! ✓ bis 24 20m ✓ ✓ Nepenthes rajah 1500-2650 m ✓ 65-95% 1,8cm ✓ bis zu 3cm dick groß genug für Insekten bis zu 6m² Insekten und größere Tiere größer als von Nepthes bicalcarata, fängt größere Tiere 2. Die Akmeisen Camponotus schmitei und die Pflanze R Nepenthes bicalcarata leben in einer Symbiose, also in einer Lebensgemeinschaft, die für beide Individuen Vorteile bringt. Die Akmeise lebt dabei auf der Pflanze und beschafft sich Nahrung dort. Zudem nutzt sie eine Art Abfalleimer, in dem Essensreste und Kot: entsorgt werden. Die Armeise hat die Fähigkeit, in der Kanne ? der Pflanze zu tauchen und auch ihre die Kanne als. sich überall auf der Nepenthes bicalcarata fortzubewegen. I *2 Etwas undentlich! R Gut! 1 Folgerang itwas verschill! Z Die Nahrung ertaucht sich der Kanne, dabei werden. aus *1 #große Stücke erbeutet." Im Gegenzug helfen. R die Almeisen. der Pflanze, Beute zu machen. Die Kannenpflanze fängt Insekten 2 mit ihrer Kanne. Akmeisen unterstützen Sie! 7 dabei, indem Insekten, die 7 der Pflanze Kanne stoßen. sitzen, in die verhindern sie, das die Insekten wieder erhi entkommen ✓ So die Armeise nur Rzu Guter Gedanke (EP)! R also Sie klar 2 Die Anmeisenart Camponotus schmitzi besonders für das Leben auf der Pflanze den Tarsen besondere geeignet. Sie besitzt an 2 Krallen und Arolien, die es der Armeise besonders bei trockenen Verhältnissen ermög- lichen, auf der Pflanze zu gehen. Bei der Auswertung des Experiments ist ganz erkennen, dass keine Armeise in Krallen Probleme hat, sich auf der Kannenpflanze zu bewegen. R Diese Werte gelten sowohl für passe, als trockene Bedingungen. Es ist Gr zu folgern, dass die Krallen kaum für die Fortbewegung gebraucht werden. Statt- dessen könnten sie für die Nahrungsbeschaffung zum Backen und ziehen der Beute Normalzustand und ohne ✓ auch für zur auf ist Lie der Kannen flüssigkeit genutzt werden. Im Gegensatz dazu scheinen besonders die 2 Arolien.. Fortbewegung der Armeisen