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Zusammenfassung
Die Schüler vergleichen Biene und Hummel nach äußeren Merkmalen (Behaarung, Rüssellänge) und leiten davon ökologische und wirtschaftliche Konsequenzen hinsichtlich einer unterschiedlich guten Bestäubung von Blüten ab. Genutzt werden Fotos und eine Animation. Sollte jedoch die Möglichkeit eines Freilandunterrichts bestehen, wird dieser durch Beobachtungen an Beinwellpflanzen empfohlen.
Die Inhalte lassen sich gut in eine Sequenz zum Aufbau der Insekten integrieren.
Sie können hier die Sachinformationen und Angaben zum Unterricht herunterladen.
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Sachinformation
Interessante Beobachtungen in freier Natur: Der Blüteneinbruch
Beim Blüteneinbruch wird ohne gleichzeitige Bestäubung der Blüte Nektar entnommen. Dazu wird die Blüte seitlich aufgebissen und durch das entstehende Loch der Saugrüssel gesteckt. Das Insekt kommt weder mit der Narbe noch mit Pollen in Kontakt (Gut zu sehen auf dem ersten, aber auch auf allen weiteren Bildern).
Da beim Reinbeißen in die Blütenblätter regelrecht die Fetzen fliegen und sich der anschließende Nektarklau gut beobachten lässt, bietet sich diese Thematik für Freilandbeobachtungen an. Der Blüteneinbruch tritt bei Blüten mit langer Kronröhre auf. Der Saugrüssel von Erdhummeln ist für die Ausbeutung der Blüte zu kurz, so dass sie die Blüte aufbeißen. Auch Bienen nutzen anschließend das Loch. Ihre Kiefer sind aber zu schwach, um selbst das Loch aufzubeißen. Sie sind darauf angewiesen, dass eine Erdhummel vor ihnen ein Loch erzeugt. Ackerhummeln besuchen - selbst dann, wenn ein Loch vorhanden ist - die Blüte in der herkömmlichen Weise und führen die Bestäubung durch. Ihr Saugrüssel ist dafür lang genug.
 Kopfüber hängt die Ackerhummel an der Beinwell - Blüte, steckt den Kopf in diese und saugt Nektar. Dabei schüttelt sie sich den Pollen auf die Brust. Die Blüte wird bestäubt.  Eine Honigbiene ist für einen Blüteneinbruch zu schwach. Sie nutzt aber den Blüteneinbruch der Erdhummel für ihre eigenen Zwecke. Gezeigt ist hier eine Verwandte des Drüsigen Springkrauts (s. Einstieg), das "Rühr-mich-nicht-an". © Schmitt, A.  Wenn man genau hinsieht, kann man den Rüssel erkennen, der wie eine Nadel in die Blüte geschoben wird. Foto © C. Karier  Eine Erdhummel beim Blüteneinbruch. Sie steckt den Rüssel seitlich durch ein Loch in die Blüte (Ebenfalls eine Beinwellpflanze. Es gibt sie in einer violetten und weißen Variante). Die anderen Blüten zeigen ebenfalls schön Löcher von früheren Einbrüchen. Foto © H. Jaekel  Beinwell: Loch wurde von kurzrüssligen Hummeln zur Nektarentnahme gebissen.  Löcher in einer Blüte beim tränenden Herz, welche von kurzrüssligen Hummeln zur Nektarentnahme gebissen wurden. © Helene Müller
 Die beiden Fotos zeigen die Blüte einer Akelei. An den Verdickungen der Sporne sammelt sich der Nektar (1), der von der Hummel mit einem besonders langen Rüssel entnommen werden kann. Der Blütenstaub wird in den Staubbeuteln (3) freigesetzt (Die Staubbeutel (2) sind noch nicht reif). Er muss auf die Narbe (4) gelangen, um die Blüte zu bestäuben. Da die Hummel - mit Pollen einer anderen Blüte beladen - automatisch an der Narbe vorbei muss, will sie den Nektar erreichen, bestäubt sie die Pflanze.
In dem anderen Bild (Vergrößerung der Aufnahme unten links) sieht man, dass die Hummel durch einen Blüteneinbruch den Nektar klaut und die Blüte nicht bestäubt. © Susanne Luft |
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Bestäubung abhängig von Rüssellänge
Wie man gut auf den Bildern sieht, wird die Blüte nicht bestäubt. Schließlich entnehmen die Tiere nur den Nektar, kommen aber mit dem Pollen und dem Griffel nicht in Kontakt. Nur Hummeln, die einen langen Saugrüssel haben (z.B. Ackerhummeln), können die Blüte bestäuben. Dies beweist auch das letzte Foto.
Den Schülern wird klar, dass die Bestäubung nur klappt, wenn das Tier zur Pflanze passt (vgl. Stichworte "Anpassung" und "Koevolution"). Die Pflanzen sind also von ihren Bestäubern abhängig: Wenn es nur noch kurzrüsslige Tiere geben würde, könnten sich Pflanzen mit langen Blütenröhren nicht mehr verbreiten. Die Tiere kämen nicht mehr an den Nektar heran und würden die Blüten meiden oder einen Blüteneinbruch durchführen.
Hier einige Fakten: Der Rüssel der Bienen ist 6,5 mm lang. Bei den Hummeln hängt die Rüssellänge von der Art ab, so dass man kurzrüsslige und langrüsslige Hummeln unterscheidet: mind. 8 mm (kurzrüsslig) bis max. 16 mm (langrüsslig).
Bestäubung wird von Behaarung beeinflusst
Im Unterricht sollte noch ein weiterer Aspekt genannt werden, der Einfluss auf die Bestäubung hat. Bienen sind weich, kurz und dünn vor allem im Bereich der Brust behaart, Hummeln dagegen am ganzen Körper. Ihre Behaarung ist weich, dicht und lang. Es erscheint logisch, dass der Pollen deshalb hier besser hängen bleibt und insofern mehr Pollen von Blüte zu Blüte transportiert wird, was die Bestäubung positiv unterstützen sollte. 1:0 für die Hummeln!
Doch hier darf nicht falsch vereinfacht werden. Zwar wird eine einzelne Blüte besser von Hummeln als von Bienen bestäubt, doch besuchen Bienen viel mehr Blüten. Schließlich besteht ein Bienenstaat aus 40.000, ein Hummelstaat aus etwa 100 Tieren. Also: 1:1!
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Zum Unterricht
Unterrichtseinstieg
Präsentieren Sie (Folie) einen modifizierten Zeitungsartikel (verändert nach Netzeitung, 07.06.2001). Er beschreibt die Arbeit von Würzburger Wissenschaftlern, die untersuchen wollten, weshalb sich das eingeschleppte Drüsige Springkraut so stark verbreitet. Hier können Sie den Einstieg lesen. Seien Sie darauf vorbereitet, dass Unruhe unter den Schülern beim Wort "Sex" entsteht. Der "bessere Sex" könnte zunächst mit "Schnelligkeit" oder "Häufigkeit" gleich gesetzt werden: Hummeln sind schneller im Bestäuben als Bienen und deshalb erfolgreicher. Nutzen Sie diese Idee, um weitere Vermutungen zu erhalten, die die Bestäubung beeinflussen. Evtl. decken Sie aber auch zunächst nur die Überschrift auf und lassen Sie die Schüler überlegen, wie eine Pflanze zur "Plage" werden kann.
Jetzt müssen Sie darauf achten, dass körperliche Unterschiede die wesentlichen Ursachen für die Bestäubungsunterschiede sind. Auf die Behaarung kommen die Schüler alleine, die Rüssellänge ist schwieriger.
Den Einstieg sollten Sie am Ende einer Stunde ansetzen, denn für den weiteren Verlauf müssen Sie den Klassenraum verlassen. In der nächsten Stunde benötigen Sie Computer mit einem Internetanschluss.
Unterrichtseinheit "Behaarung"
Die Schüler erarbeiten sich im Internet mit zwei Fotos Unterschiede in der Behaarung der Tiere. Für den Fall das Fragen auftreten, können diese mit einer Chatfunktion gestellt werden. Das macht den Schülern viel Spaß und ist für den Lehrer "gemütlicher". Die Schülerseite mit den Fotos und der Aufgabenstellung finden Sie hier. Es sind fünf Aufgaben angegeben, die aber natürlich nicht alle bearbeitet werden müssen. Die Bearbeitung verläuft unproblematisch und relativ schnell. Daher ist am Ende direkt der Link zur Bearbeitung des Blüteneinbruchs gesetzt.
Unterrichtseinheit "Blüteneinbruch"
Nach dem obigen Einstieg haben die Schüler noch nicht die Bedeutung des Saugrüssels erfasst. Wenn dieser zu kurz ist, wird die Blüte erst gar nicht besucht oder aber durch einen Blüteneinbruch genutzt, ohne für die Bestäubung zu sorgen.
Erarbeiten Sie den Blüteneinbruch im Freilandunterricht durch Beobachtungen in Kleingruppen. Als Pflanzen eignen sich gut Beinwellpflanzen. Sie werden mit einer entsprechenden Nährstoffversorgung bis zu einem Meter groß und bilden dann fast schon Büsche. Wenn Sie rechtzeitig planen, schneiden Sie immer wieder verblühte Triebe heraus. Dadurch blüht die Pflanze über den langen Zeitraum von April bis Juli. Dadurch können auch einmal wochenlange Schlechtwetterphasen oder Osterferien überbrückt werden.
Wenn Sie diese Möglichkeiten nicht nutzen möchten oder können, gibt es zwei Alternativen:
Zum einen können Sie eine Animation nutzen, die das typische Verhalten von Hummeln und Bienen an Beinwellblüten zeigt. Oder aber Sie nutzen die schon weiter oben vorgestellten Fotos. Bei beiden Möglichkeiten werden die gleichen Aufgaben bearbeitet. Hier sehen Sie die Schülerseite mit Animation, hier mit Fotos. In beiden Fällen erfordert die Erarbeitung der Inhalte mehr Zeit.
Quiz zur Lernerfolgskontrolle
In der nächsten Stunde kann man nach der Besprechung der Aufgaben noch ein kurzes Quiz im Internet durchführen. Es basiert auf dieser Unterrichtseinheit, Sie können es hier ansehen.
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