Aufgaben: Die Reiche der Lebewesen

Nenne die sechs Reiche der Lebewesen und gib für jedes ein Beispiel für einen Organismus an.

Ordne diese Organismen ihrem Reich zu: eine Steineiche, eine Amöbe, ein Pilz, ein Adler und das Bakterium im Joghurt. Begründe jede Zuordnung mit einem Merkmal des jeweiligen Reiches.

Das Schema zeigt den Stammbaum der Einteilung der Lebewesen nach dem Modell der fünf Reiche, aber ein Reich fehlt, gekennzeichnet mit „?“. Gib an, welches Reich es ist, und erkläre die Merkmale (Zelltyp, Zellanzahl und Ernährungsweise), die es kennzeichnen.

Welches Reich fasst die Bakterien zusammen? Gib an, welchen Zelltyp sie haben, und nenne zwei Beispiele für Bakterien in deinem Alltag.

Ordne diese Organismen ihrem Reich zu und begründe jeden Fall mit einem Merkmal: eine mikroskopisch kleine Alge, der Brotschimmel, eine Laus, eine Eiche und ein Lactobacillus aus dem Joghurt.

Welches Reich vereint die vielzelligen Lebewesen, die mithilfe von Licht ihre eigene Nahrung herstellen? Nenne das Zellorganell, das dies ermöglicht, und gib zwei Beispiele für Organismen dieses Reiches.

Fasse vier Merkmale des Tierreichs zusammen: Zelltyp, Zellanzahl, wie sie Nahrung aufnehmen und was sie dafür meist tun.

Das Reich der Pilze ist deinem Leben näher, als du denkst. Nenne drei Pilze (oder Produkte, die mithilfe von Pilzen hergestellt werden) aus deinem Alltag und erkläre die Rolle jedes einzelnen.

Erstelle eine Tabelle mit den fünf Reichen der traditionellen Einteilung (Whittaker-Margulis) und gib für jedes an: Zelltyp (prokaryotisch oder eukaryotisch), ob die Individuen einzellig oder vielzellig sind und ihre Ernährungsweise.

Jahrhundertelang galten Pilze als Pflanzen. Erkläre mindestens zwei Gründe, warum die Pilze heute ein eigenes Reich bilden, das sich vom Reich der Pflanzen unterscheidet.

Ein mikroskopisch kleiner Organismus ist einzellig, hat eukaryotische Zellen und bewegt sich aktiv auf der Suche nach Nahrung. Zu welchem Reich gehört er? Begründe, warum er weder ein Tier noch ein Bakterium sein kann.

Die Hefe, die das Brot aufgehen lässt, ist ein einzelliger Pilz. Erkläre mit Blick auf den Zelltyp von beiden, warum sie kein Bakterium ist, obwohl beide mikroskopisch klein und einzellig sind.

Algen betreiben Fotosynthese wie Pflanzen, werden aber im Fünf-Reiche-Modell dem Reich der Protisten zugeordnet. Erkläre, wie sich ihr Aufbau von dem der Pflanzen unterscheidet (sie bilden keine echten Gewebe und Organe wie Wurzel, Spross und Blätter: Sie haben einen Thallus), und begründe, warum das Kriterium „betreibt Fotosynthese“ nicht ausreicht, um ein Lebewesen einzuordnen.

Die Amöbe und das Pantoffeltierchen bewegen sich fort und fangen ihre Nahrung, so wie es ein Tier tun würde. Begründe, warum sie nicht zum Tierreich gehören, und ordne sie dem richtigen Reich zu.

Die Cyanobakterien, früher „Blaualgen“ genannt, betreiben Fotosynthese. Erkläre, warum sie nicht mehr als Algen gelten und dem Reich der Monera zugeordnet werden, und gib an, welches Merkmal bei der Einordnung schwerer wiegt als die Ernährungsweise.

Ordne diese Organismen vom einfachsten zum komplexesten und erkläre das Kriterium, das du verwendet hast: ein Pilz, ein Bakterium, eine Eiche, eine Amöbe und eine Möwe.

In einem Tümpel wird ein einzelliger Organismus mit Zellkern entdeckt, der bei Licht Chlorophyll besitzt, im Dunkeln aber Nahrungspartikel aufnimmt. Erörtere, welchem Reich du ihn zuordnen würdest und welches Problem Fälle wie dieser für die Einteilung in Reiche darstellen.

Ein Schüler beobachtet eine Flechte auf einem kahlen Kalkstein und behauptet: „Das ist eine einfache Pflanze, weil sie grün ist und Fotosynthese betreibt.“ Widerlege seine Aussage, indem du den tatsächlichen biologischen Aufbau der Flechte erklärst und angibst, zu welchen Reichen ihre Bestandteile gehören. Sage anschließend voraus, was mit jedem dieser beiden Organismen geschehen würde, wenn du sie trennen und einzeln auf demselben sonnigen Stein ohne Erde zurücklassen würdest, und begründe deine Antwort mit der Ernährungsweise von jedem.

Vergleiche zwei Organismen aus dem Reich der Protisten: das Pantoffeltierchen (einzellig, heterotroph und mit Wimpern zur Fortbewegung) und den Riesentang Kelp (vielzellig, über 20 Meter lang und autotroph durch Fotosynthese).

1. a) Begründe, warum es zu Widersprüchen führt, beide in dasselbe Reich einzuordnen, wenn man sie mit den Kriterien vergleicht, die Pflanzen und Tiere definieren.
2. b) Erkläre, warum das Pantoffeltierchen trotz seiner Ähnlichkeiten mit Tieren nicht als Tier und der Kelp nicht als echte Pflanze eingeordnet wird.

Kleine Untersuchung: Lege zwei Brotscheiben in verschlossene Beutel, eine leicht angefeuchtet und eine trocken, und beobachte sie eine Woche lang, ohne sie zu öffnen. Schreibe die Hypothese auf, sage voraus, in welchem Beutel zuerst Schimmel auftreten wird, erkläre, zu welchem Reich der Schimmel gehört, und begründe, warum die Beutel während des Versuchs nicht geöffnet werden dürfen.

Eine Raumsonde nimmt auf dem Mars eine Staubprobe, die mikroskopisch kleine Partikel enthält, die nur aus einer Proteinhülle und einem RNA-Molekül in ihrem Inneren bestehen. Im Labor zeigen sie weder Energieverbrauch noch Wachstum, aber wenn man sie mit einer Kultur lebender Bakterien in Kontakt bringt, dringen sie in diese ein und vermehren sich rasch, wobei sie die Wirtszellen zerstören. Eine Schlagzeile verkündet: „Erstes außerirdisches Bakterium entdeckt!“ Widerlege diese Schlagzeile, indem du erklärst, warum dieser Erreger kein Bakterium sein und keinem der fünf Reiche der Lebewesen zugeordnet werden kann.

Ein Landwirt beschließt, den Boden seiner Felder mit einem starken Bakterizid vollständig zu sterilisieren, um „alle Bakterien zu vernichten und zu verhindern, dass seine Pflanzen erkranken“. Sage voraus, unter welchen zwei schwerwiegenden Problemen seine Ernten mittelfristig infolge dieser Maßnahme leiden werden, und begründe deine Antwort, indem du die Lebensfunktionen erklärst, die die Bodenbakterien in Bezug auf die Pflanzen und den Stoffkreislauf erfüllen.

Auf einer Versuchsfläche im Wald wird regelmäßig ein Mittel versprüht, das alle zersetzenden Pilze beseitigt, ohne andere Lebewesen zu schädigen. Nach einem Jahr stellt man fest, dass sich umgestürzte Stämme und Laubstreu unzersetzt anhäufen, die Bäume des Waldes aber infolge von Mangelernährung zu verwelken beginnen. Begründe den Zusammenhang zwischen der Anhäufung von Totholz und der Mangelernährung der lebenden Bäume und sage voraus, was mit dem Leben auf dem Planeten geschehen würde, wenn alle Destruenten verschwänden.

Auf einer Expedition werden drei neue Organismen entdeckt, und im Labor werden folgende Daten erfasst:

• Organismus 1: Einzellig, ohne Zellkernhülle, in der Lage, aus Schwefel und Vulkangasen seine eigene organische Substanz herzustellen.

• Organismus 2: Vielzellig, mit eukaryotischen Zellen, die von einer Zellwand umgeben sind, heterotroph, nimmt zersetzende organische Substanz nach äußerer Verdauung auf.

• Organismus 3: Vielzellig, aus fotosynthetisch aktiven eukaryotischen Zellen mit Chloroplasten aufgebaut, aber ohne differenzierte Gewebe und Organe (Organisation als Thallus).

Wende die Einteilungskriterien der Reiche an (Zelltyp, Organisationsstufe und Ernährungsweise), um jeden Organismus begründet seinem Reich zuzuordnen, und gib in jedem Fall an, warum er nicht zu den Reichen passt, mit denen er ein Merkmal gemeinsam hat.