Wissenschaftliche Kenntnisse zu ausgewählten Tieren vom Fischmarkt

Autoren:
Publikation:	10.11.2005
Lernstufe:	3
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Vorstellung der ausgewählten Tiere

Es werden 6 Arten ausgewählt: Katzenhai, Forelle, Lachs, Makrele, Seezunge, Scholle.

Diese 6 Arten sollen nach den folgenden 5 Merkmalen klassifiziert werden:

1. Flossen mit Flossenstrahlen
2. Kiemen, die von einem Kiemendeckel bedeckt sind
3. symmetrische Schwanzflosse
4. Rücken- und Afterflossen, die sich über den ganzen Körper erstrecken
5. kleine weiche Flosse auf dem Rücken

Ideal wäre es, wenn diese Unterrichtsstunde mit frischen Fischen vom Fisch­markt oder vom Fischgeschäft durchgeführt werden könnte. Die Fische sollten weder ausgenommen noch entschuppt, und die Flossen nicht abgeschnitten sein. Alternativ kann man ein öffentlich zugängliches Aquarium besuchen. Es genügen aber auch die Fototafeln.

Zur Verfügung stehende Arbeitsmaterialien

• Fototafel mit Fischen
• Anatomietafel
• Tabelle der gemeinsamen Merkmale

Anatomische Anmerkungen

Eine der Schwierigkeiten dieser Übung besteht darin, dass die Kinder mit den anatomischen Begriffen der untersuchten Tiere nicht vertraut sind. Die Ana­tomietafel hilft dabei, diese Klippe zu umschiffen.

Die Flossen eines Katzenhais und einer Forelle, zum Beispiel, sind nicht gleich aufgebaut. Katzenhaie haben Flossen (Finnen), deren Flossenhaut eine zum Teil muskulöse Struktur bedeckt. Die Flossen der Forelle haben Flossenstrah­len, die untereinander durch Flossenhaut verbunden sind.

Die Kiemen, die Atmungsorgane der Fische, sieht man bei Forellen ganz ein­fach, indem man den Kiemendeckel anhebt. Katzenhaie haben keine Kiemen­deckel, bei ihnen sind die Kiemen über (5) Kiemenspalten direkt mit dem Was­ser in Kontakt. Forelle und Lachs haben eine weiche Rückenflosse.

Auf den Tafeln sieht man alle Fische im Profil. Seezunge und Scholle haben die Besonderheit, dass sie als ausgewachsene Tiere einen flachen Körper besitzen und zwei Augen auf der rechten Seite des Körpers, während sich bei den Jung­tieren ein Auge auf jeder Seite befindet. Dieses Merkmal ist kompliziert und wurde im Rahmen dieser Übung nicht berücksichtigt. Wenn einem Schüler aber diese Besonderheiten auffallen (flacher Körper und beide Augen auf einer Körperseite), verwenden Sie unbedingt auch diese Merkmale! Es sind Merkma­le, die diesen beiden Fischen gemeinsam sind und von ihrer nahen Verwandt­schaft zeugen. Die Bearbeitung der bereitgestellten Materialien erlaubt es, folgende Tabelle zusammenzustellen.

	Katzenhai	Forelle	Lachs	Makrele	Seezunge	Scholle
1. Flossen mit Flossen­strahlen		Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
2. Kiemen, die von einem Kiemendeckel bedeckt sind		Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
3. symmetri­sche Schwanz­flosse		Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
4. Rücken- und After­flossen, die sich über den ganzen Körper erstrecken					Ja	Ja
5. kleine weiche Flosse auf dem Rücken					Ja	Ja

Was können wir von jedem einzelnen Merkmal lernen?

Anhand der Merkmale 1 (Flossen mit Flossenstrahlen), 2 (Kiemen, die von ei­nem Kiemendeckel bedeckt sind) und 3 (symmetrische Schwanzflosse) kann man Forelle, Lachs, Makrele, Seezunge und Scholle in eine Gruppe zusammen­fassen: Gruppe A.

Mit dem Merkmal 4 (Rücken- und Afterflossen, die sich über den ganzen Körper erstrecken) kann man Seezunge und Scholle in eine Teilmenge der durch die Merkmale 1, 2 und 3 bestimmten Gruppe zusammenfassen: Gruppe B.

Anhand des Merkmals 5 (kleine weiche Flosse auf dem Rücken) kann man Fo­relle und Lachs in eine andere Teilmenge der durch die Merkmale 1, 2 und 3 bestimmten Gruppe zusammenfassen: Gruppe C.

Abb. 1: Eingruppierung von Katzenhai, Forelle, Lachs, Makrele, Seezunge und Scholle

Abb. 2: Das Ergebnis von Abb. 1 in Baumform

Das Vorhandensein eines Merkmals bedeutet, dass es einen gemeinsamen Vor­fahren gibt. Mit dieser Darstellungsweise kann der historische Verlauf der Evo­lution dieser Lebewesen rekonstruiert werden.

Was lernen wir dadurch?

Gruppe A: Forelle, Lachs, Makrele, Seezunge und Scholle haben einen ge­meinsamen Vorfahren (A1) mit den Merkmalen 1 (Flossen mit Flossenstrahlen), 2 (Kiemen, die von einem Kiemendeckel bedeckt sind) und 3 (symmetrische Schwanzflosse).
Gruppe B: Seezunge und Scholle haben einen gemeinsamen Vorfahren (A2), der das Merkmal 4 (Rücken- und Afterflossen, die sich über den ganzen Körper erstrecken) hat.
Gruppe C: Forelle und Lachs haben einen gemeinsamen Vorfahren (A3), der das Merkmal 5 (kleine weiche Flosse auf dem Rücken) hat.

Wir nehmen eine Klassifizierung vor, d. h. wir geben jeder der identifizierten Gruppen einen Namen:
Gruppe A entspricht den Knochenfischen (Teleostei),
Gruppe B entspricht den Plattfischen (Pleuronectiformes),
Gruppe C entspricht den Forellenfischen (Salmonidae).

Achtung!: Eine Gruppe D zu bilden, in der auch der Katzenhai und alle an­deren Arten wären, würde zu einer Gruppe von Fischen führen, die aber keiner wissenschaftlichen Realität entspricht, da sich in dieser Gruppe nicht alle Nachkommen eines selben Vorfahren befinden.

In der Tat sind die Knochenfische (Gruppe A) den Tetrapoden (= Wirbeltie­re mit vier Extremitäten), die u. a. Vögel, Säugetiere, Amphibien, Krokodile, Schildkröten, Schlangen und Echsen umfassen [siehe die übung über die Ark­tis]), näher, weil ihnen allen die Knochen im Skelett gemeinsam sind. Katzen­haie, Rochen und Haifische bilden die Gruppe der Knorpelfische (Chondrich­thyens) und besitzen ein Skelett aus Knorpel.

Abb. 3: Der Begriff "Fisch" hat bei der wissenschaftlichen Klassifizierung nichts zu suchen.

Zusammen mit den Tetrapoden gehören die Knorpelfische und Knochen­fische zu den Wirbeltieren.

Der Begriff "Fisch", der im alltäglichen Wortschatz verwendet wird, hat bei der wissenschaftlichen Klassifizierung nichts zu suchen. Man kann ihn natürlich beim Kochen oder Angeln weiterhin benutzen. Es ist allerdings interessant den Schülern die verschiedenen Sprachebenen, die mit diesem Wort verbunden sind, klar zu machen. Ebenso interessant ist es, auszuführen, wie wissen­schaftliche Erkenntnisse zu einer Weiterentwicklung der Systematik geführt haben. Die traditionelle Systematik stützt sich bei der Klasse der "Fische" auf die Abwesenheit von Merkmalen (Abwesenheit von Extremitäten und Lungen) oder auf Merkmale, die auf den ersten Blick identisch erscheinen, es aber nicht sind, und daher nicht Zeuge einer nahen Verwandtschaft sind (zum Beispiel Flossen mit sehr unterschiedlicher Struktur). Im Gegensatz dazu erlaubt es eine phylogenetische Klassifizierung, die homologe Merkmale berücksichtigt (also solche, die ähnlich aufgebaut sind, Flossen mit Strahlenflossen zum Beispiel), zu verstehen, weshalb die Tiere unterschiedlich sind und keine ho­mogene Gruppe bilden können.

Was lehrt uns diese Klassifizierung über die Evolution dieser Arten?

All diese Arten sind verwandt und die bei ihnen vorhandenen Merkmale zeugen von ihrem Verwandtschaftsgrad in der Evolution.

Der Katzenhai teilt einen gemeinsamen, sehr weit entfernten (= sehr alten) Vorfahren mit den anderen hier untersuchten Arten. Das gemeinsame Merkmal ist das Innenskelett. Sie gehören alle, zusammen mit den Tetrapoden, zur Gruppe der Wirbeltiere.

Die Diversifizierung der Forellenfische oder der Plattfische fand erst nach dem Auftreten der Strahlenflosser statt.

Durch eine einfache Analyse der Merkmale von Lebewesen ist es also möglich, eine strenge Klassifizierung durchzuführen und die großen Etappen der Evolu­tion einer Gruppe von Lebewesen zu rekonstruieren.

Bruno Chanet, François Lusignan, September 2005.

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