Ideen und Tipps 2018

Aufblühen und fruchten

In der Pflanzenwelt, der sogenannten Flora, steht Verwandlung nahezu im gesamten Jahreskreislauf an der Tagesordnung. Kaum ein anderer Bereich führt uns den Wandel so direkt und unübersehbar vor Augen, wie die grüne Seite der Natur. Einzig im Winter herrschen ein paar Wochen Ruhe, wobei sich die Knospen der Frühblüher bereits in Lauerstellung befinden, um bei den ersten wärmeren Phasen aufzuplatzen und das neue Vegetationsjahr einzuläuten.

Bei den Gehölzen zählt die Hasel zu den  allerersten, die im Vorfrühling ihre Pollen der
Windverbreitung überlässt. Dazu legt sie im vorangegangenen Vegetationsjahr die sogenannten Herbsthaselkätzchen an, damit geht im Frühjahr keine Zeit verloren, das Kätzchen muss sich nur mehr strecken und kann schon loslegen mit dem Aufblühen und Stäuben. Und dann geht es Schlag auf Schlag, dem leuchtenden Gelb der Dirndlblüte folgen bald die weißen Blütenmeere von Schlehe, Traubenkirsche, Steinweichsel und Co.

Das Aufplatzen der Knospen, wenn aus einer unscheinbaren bräunlichen oder grünlichen Knospe über Nacht plötzlich eine farbenprächtige, duftende Blüte wird, ist ein wahrhaft magischer Verwandlungsmoment in der Natur. Das Aufblühen ist nicht nur eine augenscheinliche Verwandlung, in den meisten Fällen wird noch dazu unser Geruchsinn mit Wohlgerüchen der unterschiedlichsten Blüten belohnt.

Während schließlich die letzten Gehölze blühen, wie die Waldrebe im Spätsommer oder der Efeu sogar erst im Frühherbst, sind andere schon längst mit der nächsten Verwandlung, nämlich jener von der Blüte zur Frucht, beschäftigt. Bei etlichen Heckensträuchern, wie z.B. Schlehe, Dirndl oder Hasel wird jetzt aus der bisher ungenießbaren Pflanze ein Produzent von schmackhaften Früchten für Mensch und Tier. In den Früchten finden sich wiederum die Anlagen für die nächste Gehölzgeneration, die Samen.

Diese werden durch den Wind oder durch Vögel und andere Tiere verbreitet, die dafür sorgen, dass an anderer Stelle neue Pflanzen keimen und heranwachsen können.

Wenn schließlich die Fruchtreife abgeschlossen ist, kommt es zur nächsten Verwandlungsphase, der Laubverfärbung im Herbst, die von knalligem Gelb bis zum tiefen Rot alle Stücke spielen kann. Besonders eindrucksvoll zeigen sich hier beispielsweise der Rote Hartriegel oder die Berberitze.

Die Verwandlungen im Überblick

• Aus Knospen werden Blüten oder Blätter.
• Blüten verwandeln sich in Früchte.
• Triebe werden länger und/oder dicker.
• Das kahle Gehölz im Winter verwandelt sich zu einer nahrungsspendenden Pflanze. Dabei sind mitunter nicht nur die Früchte, sondern bei einigen Sträuchern sogar die Blätter (z.B. junge Blätter vom Feldahorn) oder Blüten essbar (Hollerblüten kann man z.B. gut in Teig herausbacken).
• Eine im Winterzustand unbekannte Pflanze verwandelt sich in eine bekannte Pflanze, sobald sich im Frühjahr Blätter und Blüten zeigen.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Herbarium anlegen: Blätter sammeln, pressen und aufkleben (oder Farb- abdrücke machen), um Blattentwicklung bzw. Wachstum zu dokumentieren.
• Daumenkino: Knospe eines Strauches aussuchen (ev. markieren mit Schnur, damit man sie wiederfindet), möglichst jeden Tag „besuchen“ und ein Foto aus der gleichen Position (Richtung, Abstand) machen. Bilder zu einem Heft binden, schon kann das Daumenkino beginnen. So kann verfolgt werden, wie aus einer Knospe eine Blüte oder ein Blatt wird.
• Zeichnen wie eine Blüte aussieht, wie sie aufgebaut ist und was sich ändert, wenn die Blüte zur Frucht wird. Die Blütenblätter fallen ab, später auch Kelch- und Staubblätter, Fruchtknoten beginnt zu wachsen, Frucht entwickelt sich, wächst, wird reif und verändert dabei ihre Farbe.

Zum Weiterdenken

• Wie funktioniert eigentlich die Befruchtung (Bestäubung), die dafür sorgt, dass aus der Blüte eine Frucht wird?
• Wie sieht die Verwandlung bei krautigen Pflanzen oder bei Nadelgehölzen aus?

Liegen bleiben und Wurzeln schlagen

Es ist schon erstaunlich, wie aus einem  kleinen Samenkorn ein wohlschmeckendes Gemüse, eine wunderschöne Orchidee, ein blickdichter Strauch oder ein stattlicher Baum  heranwächst. Höchste Zeit, dieses Wunder an Verwandlung, bei dem aus einem winzig kleinen Ding, in dem eine unglaubliche Masse an (Erb-)Information auf kleinstem Raum gespeichert ist, eine riesige Pflanze mit ihrem charakteristischen Aussehen heranwächst, einmal genauer zu betrachten.

Je nach Pflanzenart passiert diese Verwandlung in unterschiedlichem Tempo. Wer Kressesamen aussät ist schnell am Ziel und wird schon nach ein bis zwei Wochen mit schmackhaftem Grün belohnt, bei einer Sonnenblume dauert es schon einige Wochen von der Aussaat bis zum leuchtendgelben Blüherlebnis. Ein Strauch braucht ein paar Jahre, bis er ausgewachsen ist und blickdicht wird, bei einem Baum muss man sich noch etwas länger gedulden, denn es dauert durchaus ein Jahrzehnt oder mehr, bis er angenehmen Schatten spendet, wobei das Wachstum je nach Gehölzart und Standort sehr unterschiedlich sein kann.

Faszinierend an den kleinen Lebensspendern sind auch ihre unterschiedlichen Verbreitungsstrategien. Pflanzen können in ihrem Leben nicht einfach ein paar Meter weitergehen, wenn die Bedingungen nicht passen. Sie sind fest verwurzelt und haben meist nur die Möglichkeit, den Standort von einer zur nächsten Generation zu verändern.

Dafür haben Pflanzen verschiedene Tricks entwickelt. Die einen statten ihre Früchte mit einer Signalfarbe und gutem Geschmack aus. Diese sind ein gefundenes Fressen für Vögel und andere Tiere und benötigen die Darmdurchwanderung oft als Aktivierung, um schließlich nach der unverdauten Ausscheidung kilometerweit entfernt zu einer neuen Pflanze heranwachsen zu können.

Andere statten ihre Samen mit Flugkörpern aus und setzen auf Windverbreitung, durch die diese weite Strecken von der Mutterpflanze weggetragen werden können. Am bekanntesten ist hier der Löwenzahn, der seine Samen mit kleinen gräulichen „Fallschirmchen“ ausstattet, die ihn zur sogenannten „Pusteblume“ machen.

Durch diese verschiedenen Verbreitungsmechanismen erreichen die Samen oft weit von ihrer Mutterpflanze entfernt einen neuen Standort. Hier verwandelt sich nicht nur der Same selbst, sondern auch sein Umfeld. Mitunter herrschen am neuen Standort ganz andere Bedingungen, angefangen beim Bodensubstrat, über die Lichteinstrahlung oder Wasserversorgung bis hin zur Höhenlage.

Die Verwandlungen im Überblick

• Aus dem Samen wird ein Keimling, daraus eine Jungpflanze und schließlich ein ausgewachsenes Individuum. Das passiert bei verschiedenen Pflanzen unterschiedlich schnell.
• Durch verschiedene Strategien verwandeln die Pflanzensamen durch das Wurzelnschlagen ihren Standort.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Kresse selber heranziehen: Kresse keimen lassen geht sehr schnell und ist in ca. einer Woche bereit fürs Butterbrot.
• Radieschen selber heranziehen: Radieschen sind nach 4 bis 6 Wochen erntebereit und können ebenfalls sehr leicht in Blumenkisten oder -töpfen herangezogen werden.
• Fotodokumentation der Verwandlung vom Samen zur Pflanze von Radieschen und Kresse, und dazu die Radieschen servieren.
• Ratespiel: Samen und zugehörige Pflanze zuordnen.

Zum Weiterdenken

• Pflanzen vermehren sich nicht nur über Samen (generative Vermehrung), es gibt auch noch die sogenannte vegetative Vermehrung über Rhizome, Knollen, Zwiebeln oder Stecklinge. Wie funktioniert hier die Entwicklung und worin besteht der Unterschied?

Schale sprengen und schlüpfen

Das Ei ist ein wahres Wunder der Natur. Es ist ein in seiner Hülle abgeschlossenes System, in dem sich alles befindet, was das künftige Lebewesen zum Aufbau der Köpermasse benötigt. Dabei spielt die Eizelle die Hauptrolle. Wenn sie erfolgreich befruchtet wird, startet die Entwicklung und wundersame Verwandlung zu neuem Leben. Der Eidotter dient dabei als Nährstoffdepot, die Hülle zum Schutz.

Hört man das Wort „Ei“, kommt einem zuerst das Hühnerei in den Sinn, das zu den Grundnahrungsmitteln der Menschen gehört. Aber es gibt noch viel mehr Lebewesen, die Eier legen und das in den unterschiedlichsten Formen und Größen. Neben den Vögeln gehören auch einige Reptilien und Amphibien, sowie Fische und Insekten zu den eierlegenden Tieren. Vogeleier besitzen eine harte Schale und sind typisch eiförmig, jene Eier von Fröschen oder Kröten – der sogenannte Laich – sind hingegen rundlich und von einer weichen gallertartigen Hülle umgeben. Sie werden vom Muttertier in Klumpen oder Schnüren abgelegt. Bienen legen ihre winzigen länglichen Eier in Waben, Ameisen pflegen ihre in eigenen Nestkammern, in denen optimale Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen herrschen. Schmetterlinge befestigen ihre Eier an den künftigen Futterpflanzen ihrer Raupen, die Zauneidechse sucht sich ein sonniges, sandiges Platzerl und gräbt Löcher, um dort ihre Eier hineinzulegen und von der Wärme der Sonne ausbrüten zu lassen.

Auch die Brutpflege ist sehr unterschiedlich je nach Tierart: Vögel setzen sich auf ihre Eier und bebrüten sie mit ihrer Körperwärme, die Ameiseneier werden von den Ammen in den „Kinderstuben“ behutsam gehegt und gepflegt, bei anderen Tierarten werden die Eier abgelegt und sich selbst bzw. der Sonnenwärme überlassen. Und nach ein paar Wochen geschieht das Wunder: Ein neues Lebewesen schlüpft!

Die Verwandlungen im Überblick

• Das Ei verwandelt sich in eine Larve bzw. in ein anderes Lebewesen.
• Aus einem starren, runden bzw. ovalen Ding wird etwas Lebendiges, Bewegliches.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Achtung: Froschlaich oder Kaulquappen zum Beobachten mitzunehmen, ist verboten!
• Entwicklung von Laich (Ei) zu Kaulquappe und zu Frosch oder Kröte beobachten (ev. schon inkl. Fortpflanzung) Voraussetzung: Stehendes Gewässer     (Teich, Tümpel) in der Nähe. Der Zeitpunkt kann sich natürlich nach Höhenlage und Witterung um 1 bis 3 Wochen verschieben.
• Experimente mit Hühnereiern zum Thema Ei.   
• Eine Collage erstellen mit Bildern oder Zeichnungen von Eiern verschiedenster Tiere und den dazugehörigen Jungtieren sowie ausgewachsenen Tieren.

Zum Weiterdenken

• Was passiert bei der Lebendgeburt im Gegensatz zum Schlüpfen aus dem Ei  und welche Tiere sind lebendgebärend?

Ruhen und neu zusammenbauen

Viele Tiere sind richtige Verwandlungskünstler, man denke zum Beispiel daran, wie aus einer Raupe ein wunderschöner farbenprächtiger Schmetterling wird. Besonders interessant ist dabei, was im Puppenstadium während der phänomenalen Komplettumwandlung passiert, leider sozusagen hinter „verschlossener Türe“, denn für den Wandlungsprozess brauchen die Tiere vor allem eines: Ruhe! Das Insekt verwandelt sich in der Puppe vollständig – es baut sich regelrecht um und erscheint neu zusammengesetzt in völlig veränderter Form.

Alle sogenannten holometabolen Insekten, wie beispielsweise Käfer, Fliegen, Ameisen, Köcherfliegen oder Bienen, weisen die vier Entwicklungsstadien Ei, Larve, Puppe und ausgewachsenes Insekt auf. Das weibliche  Insekt legt Eier, aus denen wiederum eine Larve schlüpft. Die verschiedenen Stadien haben keinerlei Ähnlichkeit und häufig eine gänzlich unterschiedliche Lebensweise. Die Puppe ist immer bewegungslos und nimmt keine Nahrung auf, sondern zehrt von den Fettreserven aus dem Larvenstadium.

Manche Tiere verwandeln sich nicht nur selbst, sondern lassen mit ihrer alltäglichen „Arbeit“ noch andere wundersame Dinge  entstehen. So bastelt sich beispielsweise die Köcherfliegenlarve aus kleinen Steinchen eine maßgeschneiderte Behausung und Bienen sammeln unzählige einzelne Nektartröpfchen, um sie schließlich in wohlschmeckenden Honig zu verwandeln.

Die Verwandlungen im Überblick

• Bei allen holometabolen Insekten verwandelt sich die Larve (die aus einem Ei geschlüpft ist) erst in eine Puppe und dann in das erwachsene Insekt, dazu gehören z.B. Köcherfliegen, Bienen, Ameisen und Schmetterlinge.
• Bienen verwandeln Nektartröpfchen in Honig.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Eine Schmetterlingsraupe in der Klasse zum Schmetterling heranziehen und die Entwicklung mit Fotos dokumentieren. Daumenkino von der Verwandlung anfertigen.
• Köcherfliegenlarven beobachten wenn ein fließendes Gewässer in der Nähe ist. Leere Köcher sammeln und fotografieren.
• Kooperation mit Imker in der Nähe, den die Klasse regelmäßig besuchen darf. Bienen beobachten und verfolgen bzw. dokumentieren, wie aus Nektar Honig wird.
• Ein Theaterstück überlegen, bei dem die Kinder darstellen, wie aus einer Raupe ein Schmetterling wird.

Zum Weiterdenken

• Herausarbeiten der Unterschiede und der Formenvielfalt von Larven und erwachsenen Insekten.
• Welche Überlebensstrategien haben die Tiere für den Winter?

Verarbeiten und nutzen

Der Mensch verwendet nahezu alles, was ihm als nützlich erscheint. Auf fruchtbarem Boden betreibt er Ackerbau und verwandelt die Erträge in Nahrungsmittel, so wird beispielsweise aus Samen von bestimmten Gräsern (Getreide) Brot, aus Paradeisern Ketchup, aus Trauben entsteht Wein und aus dem Mais schmackhaftes Popcorn.

Stein, Holz oder Metall verwandelt der Mensch  in Gebäude oder Zäune und Mauern, die Jahrhunderte überdauern. Quarzsand verwandelt er zu Glas, Silicium verwendet er für Elektronik, aus Schafwolle erstellt er Garn und  strickt daraus Pullover und aus Hühnereiern macht er sich Ham and Eggs zum Frühstück.

Weiden und andere Pflanzen werden zur Herstellung von Körben oder Zäunen verwendet und manche Pflanzenfasern sogar in Kleidung verwandelt. Fließendes Wasser nutzt  der Mensch als Transportmittel und verschifft so unterschiedliche Produkte oder Rohstoffe einfach über weite Strecken.

Aus Gemüse- oder Obstpflanzen werden unterschiedlichste Sorten mit größeren oder besseren Früchten oder speziellen Farben herangezüchtet. Letztendlich verwandelt der Mensch allerlei Rohstoffe, Pflanzen und Tiere.

In erster Linie sind es „Verwandlungsprozesse“ zur Herstellung von Nahrungsmitteln, Kleidung, Baustoffen, Transportmitteln, technischen und elektronischen Geräten.

Der Mensch war schon immer Teil der Verwandlungskünstler der Natur. Die Nutzung der biologischen Vielfalt und vieler Verwandlungsergebnisse von Tieren und Pflanzen  sind nämlich unsere Lebensgrundlage.

Durch die intensive Nutzung von Rohstoffen sowie pflanzlichen und tierischen Produkten nehmen wir Menschen inzwischen einen sehr starken Einfluss auf die Welt.

Die Verwandlungen im Überblick

• Aus Gräsersamen wird Brot.
• Mais wird durch Erhitzen mit Zugabe von     Fett zu Popcorn.
• Stein, Holz und Metall werden zu      Bauwerken.
• Schafwolle wird zu Garn und dieses zu Strickware.
• Quarzsand (Gesteinssand) wird zu Glas.
• Pflanzen werden durch Züchtung in ihren Eigenschaften verwandelt.
• Tiere werden durch Züchtung in ihren Eigenschaften verwandelt.
• Pflanzen werden in Schnüre, Seile oder Kleidung verwandelt.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Fladenbrot backen, bei einem Stand das fertige Brot zum Verkosten anbieten und die Grundmaterialien daneben präsen-tieren. Diese Art der Verwandlung zu lernen war für die Menschen sehr wichtig.
• Korb flechten bzw. KorbflechterIn besuchen.
• Schnur aus Pflanzenfasern herstellen.
• Verschiedene Apfelsorten verkosten, die alle durch menschliche Züchtungen ausgehend von einer Art entstanden sind.
• Filzen von Schafwolle.
• Ideensammlung und Fotoausstellung, was Menschen in ihrem Alltag alles verwandeln.

Zum Weiterdenken

• Einfluss des Menschen auf die Biodiversität bzw. biologische Vielfalt.

Einfrieren, fließen  und ausdampfen

Wasser hat eine unglaubliche Verwandlungskraft, es kann sich durch Kälte zu Eis oder durch Hitze zu Dampf verwandeln. Je nach Aggregatzustand verändert Wasser seine Eigenschaften völlig.

Es verändert aber auch ganze Landschaften, beispielsweise kann ein natürlich verlaufender Fluss sein Bachbett immer wieder verlegen und so die Landschaft regelrecht umformen. Außerdem kann Wasser allein durch sein Vorhandensein oder Fehlen entscheidenden Einfluss auf Leben haben.

Lang andauernde Trockenheit und Hitze führen zum Verwelken von Pflanzen und zum Verdursten von Lebewesen. Bei der Vegetation kann es sogar durch zu langen Frost, also wenn zwar Wasser da, aber nicht verfügbar ist, weil es sich im falschen Aggregatzustand befindet, zum Vertrocknen kommen.

Der Körper jedes Lebewesens besteht zu  einem gewissen Anteil aus Wasser, der des Menschen z.B. aus 50 – 70 %, je nach Alter und Geschlecht. Durch den meist relativ großen Wassergehalt von Lebewesen versuchen diese zu vermeiden, dass das Wasser in ihren Zellen gefriert. Durch das Frieren der Zellflüssigkeit werden nämlich Zellen zerstört, wie zum Beispiel an den matschigen Erdbeeren gut erkennbar ist, die man aus der Tiefkühl- truhe holt.

Der Zitronenfalter überwintert draußen und hat eine geniale Überlebensstrategie entwickelt, mit der er ohne Schutz und Unterschlupf trotzdem überleben kann. Mit Hilfe von dreiwertigem Alkohol, dem Glycerin, Sorbit und Eiweißstoffen kann er den Gefrierpunkt seiner Körperflüssigkeiten derart senken, dass er Temperaturen von bis zu minus 20 Grad Celsius schadlos überstehen kann.

Wir Menschen haben uns diesen Trick auch abgeschaut und verwenden ihn als Autofahrer bei unserem Kühler- oder Scheibenputzwasser. Zitronenfalter und andere Insekten haben diese Technik schon seit Millionen Jahren in petto.

Da Wasser nicht nur für den Zitronenfalter, sondern für die meisten Lebewesen lebensnotwendig ist, haben Tiere und Pflanzen viele Tricks und Strategien entwickelt, mit dem unterschiedlichen Angebot an Wasser eines Standortes umzugehen. Auch wir Menschen haben uns schon immer nach der Verfügbarkeit von Wasser richten müssen. Es fällt zum Beispiel auf, dass größere menschliche Siedlungen meist an Flüssen gebaut wurden.

Die Verwandlungen im Überblick

• Wasser wird durch Kälte zu Eis oder umgekehrt.
• Wasser wird durch Verdunstung gasförmig und verwandelt sich in Wolken.
• Luftfeuchtigkeit verwandelt sich durch Temperaturabkühlung in Tau.
• Fließendes Wasser kann die Landschaft umformen.
• Fehlendes Wasser lässt Pflanzen welk werden, zu viel Wasser lässt Pflanzen wegen Sauerstoffmangels faulen.
• Pflanzen trinken Wasser und schwitzen mit ihren Blättern Wasserdampf.

Zum Weiterdenken

• Andere Stoffe und ihr Aggregatzustand.

Viel Energie und Zeit vergehen lassen

Die Versteinerung und auch die Kristallbildung erfordern vor allem eines, viel Zeit und Energie. Bis ein Lebewesen zu einem Fossil wird, dauert es tausende von Jahren. Normalerweise wird ein totes Tier oder eine Pflanze von anderen Lebewesen gefressen oder von Bakterien und Pilzen zersetzt und löst sich zu guter Letzt buchstäblich in Luft auf bzw. wird durch den Abbau eigentlich wieder zu Erde.

Wenn aber der verstorbene Körper oder die abgestorbene Pflanze in Schlamm, Sand oder Lehm eingegraben wird, z.B. am Meeresgrund oder in einem Flussbett, verlangsamt das die Verwesung enorm, da keine Luft zum Körper gelangen kann und auch Aasfresser haben keine Chance mehr, den toten Körper zu erwischen. Im Laufe der Zeit lagert sich immer mehr Material auf dem Körper ab. Wenn die Ablagerungsschicht, die sogenannten Sedimente, eine gewisse Dicke erreicht haben, dann steigt der Druck auf den nicht verwesten Körper. Dadurch wird das restliche Wasser herausgepresst. Die Sedimente werden verfestigt, das ursprünglich organische Material wird durch anorganische Stoffe ersetzt. Das ist der eigentliche Versteinerungsvorgang.

Auch die Alpen sind aus solchen abgelagerten Sedimenten entstanden. Viele abgestorbene Meeresbewohner, darunter auch Tiere mit Kalkschalen, wie z.B. Muscheln wurden so im Laufe der Zeit versteinert und durch die Kraft der sich nach Norden bewegenden afrikanischen Platte haben sich die Alpen in die Höhe aufgefaltet. Das Kalkgestein in den Alpen stammt von diesen ehemaligen Meeresablagerungen, die unter viel Zeit und Druck entstanden sind. Deshalb findet man mancherorts auch zahlreiche, gut erkennbare Fossilien im Gestein.

Ein Kristall wiederum entsteht, indem Atome, Moleküle und Ionen eine regelmäßige Struktur ausbilden. Kristalle können sich aus Dampf, Schmelze oder aus einer gesättigten Lösung bilden.

Die Verwandlungen im Überblick

• Abgestorbenes Tier- oder Pflanzenmaterial wird unter Luftabschluss versteinert, sogenannte Fossilien bzw. Gesteine entstehen.
• Aus gesättigten Lösungen entstehen Kristalle.

Umsetzungsideen und praktische Tipps

• Salz- oder Zuckerkristalle selber züchten und am Aktionstag ausstellen.
• Fossilien aus der Umgebung ausstellen und ihre Entstehungsgeschichte in Form eines Märchens erzählen.

Zum Weiterdenken

• Gestein ist hart, aber dennoch verändert es seine Gestalt mit der Zeit, z.B. durch Verwitterung.
• Wie entstehen Höhlen oder Tropfsteine?
• Welche Rolle spielt Gestein bei der Bodenbildung?