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lotta
14.11.2021
Biologie
Populationswachstum & -dynamik | Ökologie
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14. Nov. 2021
•
Logistisches und exponentielles Wachstum in der Populationsökologie: Grundlagen und Charakteristika... Mehr anzeigen
Das logistische Wachstum in der Biologie und Ökologie durchläuft nach der Log-Phase weitere wichtige Stadien:
Lineares Wachstum: In dieser Phase verlangsamt sich das Wachstum und wird annähernd linear.
Verzögertes Wachstum: Der Graph nähert sich dem Grenzwert, der durch die Umweltkapazität bestimmt wird. Intra- und interspezifische Faktoren gewinnen an Bedeutung, was dazu führt, dass die Geburtenrate abgebremst wird.
Example: Ein Beispiel für verzögertes Wachstum könnte eine Hirschpopulation sein, die sich der Tragfähigkeit ihres Lebensraums nähert. Die Nahrungsressourcen werden knapper, was zu einer Verlangsamung des Populationswachstums führt.
Stationäre Phase: In dieser Phase wird die hohe Geburtenrate durch Mortalitätsfaktoren ausgeglichen. Es stellt sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Natalität und Mortalität ein, was zu einem fluktuierenden Wachstum führt.
Absterbephase: Die Sterberate steigt an und übersteigt die Geburtenrate, was zu einem Rückgang der Populationsgröße führt.
Highlight: Die Kapazitätsgrenze in der Ökologie spielt eine entscheidende Rolle beim logistischen Wachstum. Sie bestimmt den Grenzwert, dem sich die Populationsgröße annähert.
Im Gegensatz zum logistischen Wachstum steht das exponentielle Wachstum. Dies ist ein theoretisches Wachstumsmodell, bei dem die Population exponentiell wächst, wenn keine behindernden Wachstumsfaktoren im Biotop vorhanden sind. Der Wachstumsfaktor wird allein durch die Fertilitätsrate definiert.
Example: Exponentielles Wachstum tritt bei Bakterien unter Laborbedingungen auf oder bei Gründerkolonien, die unbesiedelte Biotope erschließen.
Die Formel für logistisches Wachstum berücksichtigt sowohl das Potenzial für exponentielles Wachstum als auch die Begrenzungen durch die Umweltkapazität. Sie ist ein wichtiges Werkzeug in der Populationsbiologie und Ökologie.
Vocabulary: Dichteabhängige Faktoren sind Einflüsse auf eine Population, die von der Populationsdichte abhängen, wie z.B. Konkurrenz um Ressourcen. Dichteunabhängige Faktoren hingegen wirken unabhängig von der Populationsgröße, wie etwa Naturkatastrophen.
Das Verständnis dieser Wachstumsmodelle und der sie beeinflussenden Faktoren ist entscheidend für die Analyse und Vorhersage von Populationsdynamiken in natürlichen Ökosystemen.
Eine Population wird in der Ökologie als Gruppe von Individuen einer Art definiert, die zur gleichen Zeit im gleichen Raum leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden. Das Verständnis von Populationsdynamiken ist entscheidend für die Ökologie und Biologie.
Definition: Eine Population umfasst alle Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit im gleichen Raum in einer Fortpflanzungsgemeinschaft leben.
Mehrere Faktoren charakterisieren eine Population:
Populationsdichte oder Abundanz: Dies bezieht sich auf die Anzahl der Individuen pro Flächeneinheit.
Verteilung der Individuen im Biotop (Dispersion): Die räumliche Anordnung kann zufällig, regulär oder geklumpt sein.
Wachstumsrate: Die Geschwindigkeit, mit der sich die Populationsgröße ändert.
Demographie: Die Altersstruktur der Population.
Geschlechterverhältnis: Ein wichtiger wachstumsregulierender Faktor, der oft über die Anzahl und Qualität der Nachkommen oder die Revierbildung entscheidet.
Variabilität: Individuelle, genetisch bedingte Abweichungen und Umweltanpassungen (Modifikationen).
Highlight: Das Geschlechterverhältnis ist ein erheblicher, wachstumsregulierender Faktor in Populationen.
Das logistische Wachstum ist ein wichtiges Modell in der Populationsökologie. Es beschreibt das Wachstum einer Population unter Berücksichtigung von Umweltfaktoren und Ressourcenbeschränkungen. Der Verlauf des logistischen Wachstums lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:
Lag-Phase (Anlaufphase): In dieser Phase ist die Geburtenrate (Natalität) gleich der Sterberate (Mortalität). Es herrscht ein Mangel an Ressourcen, und dichteabhängige Faktoren spielen noch keine Rolle. Es gibt keine intraspezifische Konkurrenz.
Log-Phase (exponentielle Wachstumsphase): Die Geburtenrate steigt an, mehr Ressourcen stehen zur Verfügung, und Fressfeinde sind noch nicht von Bedeutung. In dieser Phase zeigt sich ein exponentielles Wachstum.
Vocabulary: Intraspezifische Konkurrenz bezieht sich auf den Wettbewerb zwischen Individuen derselben Art um Ressourcen.
Beim exponentiellen Wachstum vermehrt sich eine Population ohne Einschränkungen, was nur unter idealen Bedingungen vorkommt. Das logistische Wachstum Biologie zeigt hingegen eine S-förmige Kurve, bei der das Wachstum durch verschiedene Faktoren gebremst wird, bis die Kapazitätsgrenze Ökologie erreicht ist. In der Realität erleben wir meistens logistisches Wachstum, da Ressourcen wie Nahrung oder Lebensraum begrenzt sind.
Das logistische Wachstum beginnt mit einer exponentiellen Phase, verlangsamt sich dann aber zunehmend. Bei diesem Populationswachstum Biologie wirken verschiedene Faktoren, die das Wachstum abbremsen, wenn die Population größer wird. Die dichteabhängigen Faktoren wie Nahrungskonkurrenz oder Krankheiten werden stärker, je mehr Individuen es gibt. Dadurch nähert sich die Population langsam ihrer Umweltkapazität an und erreicht schließlich ein dynamisches Gleichgewicht.
Exponentielles Wachstum kann man beobachten, wenn eine Art ein neues, unbesiedeltes Gebiet erschließt oder unter besonders günstigen Bedingungen lebt. Das exponentielles Populationswachstum tritt beispielsweise bei Bakterien unter Laborbedingungen auf, wo Nährstoffe im Überfluss vorhanden sind. In der Natur sieht man dieses Phänomen bei sogenannten Gründerkolonien oder nach einer Naturkatastrophe, wenn dichteunabhängige Faktoren wie Klima oder Wetter die Population nicht limitieren.
Das Populationswachstum lässt sich in mehrere Populationswachstum Phasen unterteilen. Es beginnt mit der exponentiellen Phase, gefolgt vom verzögerten Wachstum, bei dem sich die Population der Umweltkapazität nähert. Dann folgt die stationäre Phase, in der Geburten- und Sterberate ausgeglichen sind. Schließlich kann eine Absterbephase eintreten, wenn die Regulation der Populationsdichte durch dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren zu einer höheren Sterberate führt. Diese Phasen bilden zusammen den typischen S-förmigen Verlauf des logistischen Wachstums.
Biologie heute SII von Joachim Jaenicke, Paul Dobers, Cornelsen Verlag, Lehrbuch, Umfassendes Standardwerk mit Kapiteln zu Populationswachstum und ökologischen Faktoren - Link
Linder Biologie Oberstufe von Bayrhuber, Kull, Linder, Klett Verlag, Lehrbuch, Detaillierte Erklärungen zu logistischem und exponentiellem Wachstum mit Beispielen aus der Ökologie - Link
Biologie Oberstufe - Ökologie und Nachhaltigkeit von Markl, Arndt, Schäfer, Westermann Verlag, Fachbuch, Vertiefende Darstellung dichteabhängiger und -unabhängiger Faktoren in Ökosystemen - Link
Campbell Biologie Gymnasiale Oberstufe von Reece, Urry, Cain, Pearson Verlag, Lehrbuch, Internationale Standardreferenz mit mathematischen Modellen zum logistischen Populationswachstum - Link
Eigenes Modell erstellen: Sammle Daten zur Populationsentwicklung einer Tierart (z.B. Kaninchen) und erstelle mit GeoGebra oder Excel ein Modell zur Darstellung des logistischen Wachstums. Vergleiche deine Ergebnisse mit der theoretischen Formel.
Mikroorganismen beobachten: Züchte Hefezellen in verschiedenen Nährlösungen und dokumentiere das Populationswachstum unter unterschiedlichen Umweltbedingungen. Identifiziere dabei dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren, die das Wachstum beeinflussen.
App Store
Google Play
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
iOS user
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Stefan S
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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.
Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.
Logistisches und exponentielles Wachstum in der Populationsökologie: Grundlagen und Charakteristika
Die Populationsökologie untersucht das Wachstum und die Dynamik von Populationen. Logistisches Wachstum und exponentielles Wachstum sind zwei zentrale Modelle, die das Populationswachstum unter verschiedenen Bedingungen beschreiben.
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Das logistische Wachstum in der Biologie und Ökologie durchläuft nach der Log-Phase weitere wichtige Stadien:
Lineares Wachstum: In dieser Phase verlangsamt sich das Wachstum und wird annähernd linear.
Verzögertes Wachstum: Der Graph nähert sich dem Grenzwert, der durch die Umweltkapazität bestimmt wird. Intra- und interspezifische Faktoren gewinnen an Bedeutung, was dazu führt, dass die Geburtenrate abgebremst wird.
Example: Ein Beispiel für verzögertes Wachstum könnte eine Hirschpopulation sein, die sich der Tragfähigkeit ihres Lebensraums nähert. Die Nahrungsressourcen werden knapper, was zu einer Verlangsamung des Populationswachstums führt.
Stationäre Phase: In dieser Phase wird die hohe Geburtenrate durch Mortalitätsfaktoren ausgeglichen. Es stellt sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Natalität und Mortalität ein, was zu einem fluktuierenden Wachstum führt.
Absterbephase: Die Sterberate steigt an und übersteigt die Geburtenrate, was zu einem Rückgang der Populationsgröße führt.
Highlight: Die Kapazitätsgrenze in der Ökologie spielt eine entscheidende Rolle beim logistischen Wachstum. Sie bestimmt den Grenzwert, dem sich die Populationsgröße annähert.
Im Gegensatz zum logistischen Wachstum steht das exponentielle Wachstum. Dies ist ein theoretisches Wachstumsmodell, bei dem die Population exponentiell wächst, wenn keine behindernden Wachstumsfaktoren im Biotop vorhanden sind. Der Wachstumsfaktor wird allein durch die Fertilitätsrate definiert.
Example: Exponentielles Wachstum tritt bei Bakterien unter Laborbedingungen auf oder bei Gründerkolonien, die unbesiedelte Biotope erschließen.
Die Formel für logistisches Wachstum berücksichtigt sowohl das Potenzial für exponentielles Wachstum als auch die Begrenzungen durch die Umweltkapazität. Sie ist ein wichtiges Werkzeug in der Populationsbiologie und Ökologie.
Vocabulary: Dichteabhängige Faktoren sind Einflüsse auf eine Population, die von der Populationsdichte abhängen, wie z.B. Konkurrenz um Ressourcen. Dichteunabhängige Faktoren hingegen wirken unabhängig von der Populationsgröße, wie etwa Naturkatastrophen.
Das Verständnis dieser Wachstumsmodelle und der sie beeinflussenden Faktoren ist entscheidend für die Analyse und Vorhersage von Populationsdynamiken in natürlichen Ökosystemen.
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Eine Population wird in der Ökologie als Gruppe von Individuen einer Art definiert, die zur gleichen Zeit im gleichen Raum leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden. Das Verständnis von Populationsdynamiken ist entscheidend für die Ökologie und Biologie.
Definition: Eine Population umfasst alle Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit im gleichen Raum in einer Fortpflanzungsgemeinschaft leben.
Mehrere Faktoren charakterisieren eine Population:
Populationsdichte oder Abundanz: Dies bezieht sich auf die Anzahl der Individuen pro Flächeneinheit.
Verteilung der Individuen im Biotop (Dispersion): Die räumliche Anordnung kann zufällig, regulär oder geklumpt sein.
Wachstumsrate: Die Geschwindigkeit, mit der sich die Populationsgröße ändert.
Demographie: Die Altersstruktur der Population.
Geschlechterverhältnis: Ein wichtiger wachstumsregulierender Faktor, der oft über die Anzahl und Qualität der Nachkommen oder die Revierbildung entscheidet.
Variabilität: Individuelle, genetisch bedingte Abweichungen und Umweltanpassungen (Modifikationen).
Highlight: Das Geschlechterverhältnis ist ein erheblicher, wachstumsregulierender Faktor in Populationen.
Das logistische Wachstum ist ein wichtiges Modell in der Populationsökologie. Es beschreibt das Wachstum einer Population unter Berücksichtigung von Umweltfaktoren und Ressourcenbeschränkungen. Der Verlauf des logistischen Wachstums lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:
Lag-Phase (Anlaufphase): In dieser Phase ist die Geburtenrate (Natalität) gleich der Sterberate (Mortalität). Es herrscht ein Mangel an Ressourcen, und dichteabhängige Faktoren spielen noch keine Rolle. Es gibt keine intraspezifische Konkurrenz.
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Das logistische Wachstum beginnt mit einer exponentiellen Phase, verlangsamt sich dann aber zunehmend. Bei diesem Populationswachstum Biologie wirken verschiedene Faktoren, die das Wachstum abbremsen, wenn die Population größer wird. Die dichteabhängigen Faktoren wie Nahrungskonkurrenz oder Krankheiten werden stärker, je mehr Individuen es gibt. Dadurch nähert sich die Population langsam ihrer Umweltkapazität an und erreicht schließlich ein dynamisches Gleichgewicht.
Exponentielles Wachstum kann man beobachten, wenn eine Art ein neues, unbesiedeltes Gebiet erschließt oder unter besonders günstigen Bedingungen lebt. Das exponentielles Populationswachstum tritt beispielsweise bei Bakterien unter Laborbedingungen auf, wo Nährstoffe im Überfluss vorhanden sind. In der Natur sieht man dieses Phänomen bei sogenannten Gründerkolonien oder nach einer Naturkatastrophe, wenn dichteunabhängige Faktoren wie Klima oder Wetter die Population nicht limitieren.
Das Populationswachstum lässt sich in mehrere Populationswachstum Phasen unterteilen. Es beginnt mit der exponentiellen Phase, gefolgt vom verzögerten Wachstum, bei dem sich die Population der Umweltkapazität nähert. Dann folgt die stationäre Phase, in der Geburten- und Sterberate ausgeglichen sind. Schließlich kann eine Absterbephase eintreten, wenn die Regulation der Populationsdichte durch dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren zu einer höheren Sterberate führt. Diese Phasen bilden zusammen den typischen S-förmigen Verlauf des logistischen Wachstums.
Biologie heute SII von Joachim Jaenicke, Paul Dobers, Cornelsen Verlag, Lehrbuch, Umfassendes Standardwerk mit Kapiteln zu Populationswachstum und ökologischen Faktoren - Link
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hans T
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