Biologie
Informationen und Mitteilungen
Diese Seite befindet sich im Aufbau.
Projekte in der Sek.I
WPK Natur und Technik 2: Das Feuchtbiotop am OHG
Entstehung:
Das Feuchtbiotop wurde 1989 angelegt, indem das Erdreich mit dem Bagger ausgehoben wurde und an der tiefsten Stelle Grundwasser sichtbar wurde. Es wurden keine Pflanzen und Tiere eingesetzt, sondern es erfolgte eine natürliche Besiedlung des Biotops.
Die Sukzession erfolgte sehr rasch. Das Biotop entwickelte sich zu einem idyllischen Plätzchen mit vielfältigem Pflanzenbewuchs, das auch Frösche als Laichgewässer nutzten, sodass im Frühjahr regelmäßig Froschkonzerte zu hören waren.
Am Ufer siedelten sich vor allem Weiden und Erlen an, sodass kein freier Zugang zum Biotop mehr gegeben ist, obwohl mehrfach Abholzungen erfolgten. Heute ist das Gewässer stark eutrophiert, im Spätsommer fehlt an vielen Stellen der Sauerstoff. Frösche sind nicht mehr zu beobachten, jedoch lohnt es sich, die Kleinlebewesen im Wasser zu untersuchen.
Der WPK Natur und Technik 2 (Jg.7) hat im Herbst 2011 mit großem Arbeitseinsatz das Feuchtbiotop entrümpelt.
Mit Gummistiefeln, Wathose und Arbeitshandschuhen ausgerüstet entfernten die Schüler Äste, Holzlatten und sogar ein Tischgestell aus dem Wasser im Uferbereich. Der tiefere Gewässerbereich konnte nur mit dem Schlauchboot erreicht werden. Nach der Aktion waren alle zufrieden mit dem Ergebnis ihrer Anstrengungen.
Der Schock traf uns alle einige Tage später: ein großer Teil der Gegenstände war von Unbekannten wieder ins Feuchtbiotop geworfen worden.
Projekte in der Sek.II
Labortag zum Thema "Grüne Gentechnik" in Laatzen
Am 01. November 2011 fuhren wir, die Schülerinnen und Schüler des Bioleistungskurses, nach Laatzen, um dort am Erich-Kästner-Gymnasium moderne Analysemethoden der Gentechnik kennenzulernen. Unser Ziel war es, DNA aus Maiskeimwurzeln und verschiedenen anderen Maisprodukten zu isolieren und zu untersuchen, ob der Mais gentechnisch verändert wurde, um ihn so gegen den Maiszünsler (einem Schädling) zu schützen. Zunächst machten wir uns mit dem Problem dieses Schädlings vertraut, der jedes Jahr für Ernteverluste zwischen 7-10% verantwortlich ist. Durch den gentechnisch veränderten Mais gelingt es aber, Bekämpfungserfolge von 95-98% zu verzeichnen. Nach der interessanten Einführung war dann der praktische Teil im Vordergrund: Neben einigen Pepettierübungen stand dann die Isolierung der DNA auf dem Programmm. Nachdem wir die Verfahren der PCR und Gelelektrophorese theoretisch kennenlernten, konnten wir dann unser neues Wissen sofort anwenden und versuchten in vielen kleinen Arbeitsschritten, die genetisch veränderte DNA nachzuweisen.
Am Ende des Tages konnten wir dann sogar ein erstaunliches Versuchsergebnis nachweisen: Sowohl in den Proben der Maiskeimwurzel als auch in den kanadischen Cornflakes konnten wir das veränderte Erbgut feststellen, die Proben von deutschen und irischen Cornflakes und deutschem Nagerfutter fielen dagegen negativ aus. Erstaunlicherweise konnten wir aber in keiner der Proben ein Gen nachweisen, dass als Kontrolle eigentlich sowohl im genetisch veränderten als auch im normalen Mais befinden sollte. Wir erklärten uns dieses Ergebnis aber mit wahrscheinlich defekten Primern.
Es war toll zu sehen, dass unser mühsames Arbeiten am Ende sogar erfolgreich war. Gleichzeitig wurden uns aber auch Probleme des wissenschaftlichen Arbeitens deutlich, bei denen der Erfolg nicht wie bei den meisten Schülerversuchen garantiert ist.
Uns allen hat der Labortag viel Spaß gemacht, da wir einmal uns einmal vertiefend mit dem interessanten Thema der Gentechnik beschäftigten und selbst Hand anlegen konnten. Mit den weißen Kitteln und den Schutzbrillen fühlten wir uns dann auch gleich wie kleine Professoren...
Paula Ballmaier
Experimentelle Untersuchung der Haller
Alle Biologiekurse untersuchen im Rahmen der Unterrichtseinheit Ökologie das Fließgewässer vor unserer Haustür.
Das Fachkollegium verschaffte sich zunächst auf einer Vorexkursion einen Überblick über geeignete Untersuchungsstellen und Lebewesen in der Haller. Dann bestimmten die Schülergruppen chemische Parameter und Indikatororganismen.
Projekttag: Ökologische Bewertung eines Fließgewässers
Im September machten sich an überwiegend sonnigen Tagen die Biologiekurse des 13. Jahrgangs mit Gummistiefeln auf den Weg und untersuchten die durch Springe fließende Haller an ausgewählten Stellen innerhalb und außerhalb des Stadtgebiets. Ein Kurs jedoch geriet in einen heftigen Regenschauer und kam völlig durchnässt zurück zur Schule.
Die Pfeile weisen auf das OHG und die Kaiserallee hin. Die roten Kreise kennzeichnen die verschiedenen Untersuchungsstellen.
Gibt es überhaupt Lebewesen in schnell fließenden Gewässern? Werden sie nicht weggeschwemmt?
Das stimmt. Wird der Kescher in die fließende Welle gehalten, bleibt er leer.
Doch unter den Steinen, im Kies und Sediment des Bachbetts und in Wasserpflanzenbestän-den wurden die Schülerinnen und Schüler fündig.
Fotos
Vorsichtig sammelten sie die Organismen in Gläsern, um sie später in der Schule mit Hilfe von Lupen, Binokularen und Bestimmungsschlüssel eindeutig zu identifizieren. Auf diese Weise konnte anhand bestimmter Indikatororganismen der Saprobienindex berechnet werden und so die Gewässergüteklasse bestimmt werden.
An allen Untersuchungsstellen war der Bachflohkrebs die vorherrschende Art, die z.T. massenhaft in den Keschern gefangen wurde. Des weiteren beeindruckten die Köcherfliegen-larven in ihren kunstvollen Wohnröhren, die Libellenlarven, die sich angriffslustig auf alle Lebewesen in den Sammelgefäßen stürzten und auffraßen und die Egel mit ihren starken Saugnäpfen.
Die Gruppen an den Untersuchungsstellen im Stadtgebiet waren enttäuscht, da sie nur wenige Arten sammeln konnten und schauten neidisch auf die Vielfalt von Lebewesen in den Proben-gläsern der anderen Gruppen.
Worauf ist die größere Artenvielfalt in der Haller außerhalb des Stadtgebiets zurückzuführen?
Die Fotos dokumentieren ganz unterschiedliche Gewässerstrukturen, Uferbeschaffenheiten und angrenzende Auenflächen.
Fotos
Im Stadtgebiet wurde der Bach begradigt und z.T. in ein vertieftes, betoniertes Bachbett gezwungen. So werden nur wenigen Arten Kleinlebensräume geboten.
An der Haller unterhalb der Kläranlage hat die Stadt Springe im letzten Jahrzehnt Renatu-rierungsmaßnahmen durchgeführt, indem die Uferbefestigungen entfernt wurden und der Bachverlauf und die angrenzenden Flächen möglichst naturnah gestaltet wurden. Auf diese Weise ergibt sich ein reich strukturiertes Bachbett mit vielgestaltigen Lebensräumen für eine große Anzahl verschiedener Arten.
Insgesamt wurde die Gewässerstruktur anhand eines Fragenkatalogs von den Schülergruppen bewertet. Die renaturierten Abschnitte wurden mit gut bewertet, wohingegen die Struktur im Stadtgebiet mit naturfern bzw. schlecht bewertet werden musste.
Der Saprobienindex weist an allen Untersuchungsstellen auf eine gute Gewässerqualität hin, obwohl einschränkend die geringe Artenzahl in der Haller im Stadtgebiet berücksichtigt werden muss.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Untersuchungen war die Bestimmung der Wasser-qualität anhand von physikalischen und chemischen Parametern.
Dazu wurden Wasserproben aus der fließenden Welle entnommen und in der Schule anschließend folgende Parameter gemessen:
Temperatur, Sauerstoffsättigung, Leitfähigkeit, Nährsalzgehalt (Ammonium, Nitrat, Phosphat).
Die Messungen erfolgten mit dem Cassy-System ( Computer gestützte Messwerterfassung ) bzw. dem Fotometer. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
Tabelle
|
|
Es zeigte sich, dass die Messwerte im Stadtgebiet durchweg im guten Bereich lagen, wohin-gegen nach dem Zulauf des Klärwassers die Belastung mit Nährsalzen relativ hoch war.
Gut erkennbar sind die Selbstreinigungskräfte des Fließgewässers, da nach relativ kurzer Fließstrecke bereits deutlich bessere Werte gemessen werden konnten. Allerdings deuteten auch im völlig neu gestaltetem Bereich östlich der Kaiserallee die Werte auf eine mäßige Belastung hin. Vermutlich spielen hier auch Nährsalzeinträge aus landwirtschaftlich genutz-ten Flächen eine Rolle.
Hat das Wasser der Haller Trinkwasserqualität?
Diese Frage muss eindeutig mit Nein beantwortet werden, da die Bakterienanzahl zu hoch ist.
Insbesondere wurden mit Hilfe der Membranfiltermethode sehr viele Coli-Bakterien nachge-wiesen, die auf fäkale Verunreinigungen hinweisen. Verursacher sind wahrscheinlich die Tiere im und auf dem Volksparkteich sowie im weiteren Verlauf der Haller das Klärwasser.
Das Wasser müsste also aufbereitet werden, bevor es in das Trinkwassernetz eingespeist werden könnte.
Übrigens wird der weitaus größte Teil des Quellwassers der Haller direkt zur Trinkwasser-versorgung genutzt.
Die Bewertung erfolgte in allen Aspekten auf den Vorgaben der Vereinigung Deutscher Gewässerschutz zur ökologischen Bewertung von Fließgewässern.
Fazit:
Der abiturrelevante Themenschwerpunkt Fließgewässerökologie konnte von den Schülerinnen und Schülern durch selbstständige Untersuchungen vor Ort erarbeitet werden. Es hat allen Spaß gemacht, obwohl konzentriertes Arbeiten über viele Stunden verlangt wurde.