Die Bergmannsche

Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
Die Bergmannsche-Regel
Am Beispiel der Pinguine
Aufgabe 1:
Betrachten Sie die obere Grafik genau. Was fällt Ihnen auf? Stellen Sie Hypothesen auf, wie und
warum es zu den verschiedenen Ausprägungen der Pinguine kommt!
(Anmerkung: Hier sollte der Lehrer darauf achten, dass allen Schülern letztendlich der
Zusammenhang zwischen der Körpergröße, dem Gewicht der Pinguine und der
Durchschnittstemperatur des Lebensraumes auffällt. Die verschiedenen Hypothesen sollen im
Klassenraum diskutiert werden. Da vermutlich die richtige Hypothese nicht dabei ist, regt die
Lehrkraft den Kartoffelversuch [Aufgabe 2] an, bei dem die Pinguine durch unterschiedlich große
Kartoffeln repräsentiert werden.)
Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
Aufgabe 2:
Erledige die Aufgaben des Arbeitsblattes und finde eine Überschrift dazu!!
(Anmerkung: Die Ergebnisse werden besprochen und Erklärungsansätze der Schüler
eingefordert. Ich finde es dabei angemessen, wenn man es zunächst dabei belässt, dass größere
Körper mehr Wärme speichern können und sie deshalb langsamer auskühlen. Dies kann später um
die Rolle der Oberfläche ergänzt werden. Je nachdem, ob man dieser Einschätzung folgt oder gleich
Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
das veränderte Oberflächen-Volumen-Verhältnis anspricht - in jedem Fall kann man auf die
entsprechende Folie (AT Oberfläche vs. Volumen) zurückgreifen, die zeigt, wie bei Größenzunahme
das Volumen schneller zunimmt als die Oberfläche.)
Material: Oberfläche vs. Volumen (modifiziert)
Aufgabe 3:
Formuliere nun eine Regel, in der du das zuvor [Aufgabe 1 und 2] bearbeitete Phänomen der Pinguine
erklärst  Bergmannsche Regel
(Anmerkung: Lehrer achtet darauf, dass diese, wenn falsch, richtig gestellt wird:
Bergmannsche Regel: Die Bergmannsche Regel beschreibt die Beobachtung, dass
bei homoiothermen/gleichwarmen Tieren (Säugetiere, Vögel) die Individuen einer Art in den kälteren
Arealen ihres Verbreitungsgebietes größer sind als in den wärmeren. Ähnliches gilt für die Arten innerhalb
einer Gattung oder Familie. Diese ökogeographische Regel über den Zusammenhang von
durchschnittlicher Körpergröße und Klima stellte der Göttinger Anatom und Physiologe Carl Bergmann 1847
auf.
Mit veränderter Größe ändert sich das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Körpers. Bei einer
Vergrößerung des Körpers nimmt die Oberfläche weniger stark zu als das Volumen, da die Oberfläche
nur quadratisch wächst, das Volumen dagegen kubisch (Oberfläche (cm²) / Volumen (cm³)). Da der Körper
Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
seine Wärme über seine Oberfläche abgibt, nimmt mit verringerter relativer Körperoberfläche der
Wärmeverlust ab, d. h. mit zunehmender Größe verringert sich der relative Wärmeverlust. Die
Bergmannsche Regel wird vor allem bei Tieren mit großer geographischer Verbreitung
wie Braunbär, Wildschwein, Fuchs oder Pinguin beobachtet, deren Individuen mit
zunehmender geographischer Breite (d. h. in Polrichtung) größer werden. (Quelle:
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kogeographische_Regel) )
Zusammenfassung und Anschluss:
Als Abschluss würde ich als Lehrer nochmal alles zusammenfassen und die
Bergmannsche Regel korrekt und genau erklären. Ich würde auch darauf hinweisen,
dass man sie mit Vorsicht verwenden muss. Da die Körpergröße nämlich auch von
den Nahrungsquellen abhängt ist die Regel nicht immer korrekt. Außerdem ist es
noch sehr wichtig zu erwähnen, dass die Bergmannsche Regel nur für gleichwarme
Tiere gilt.
Eine schöne Anschlussmöglichkeit bietet die Elefantenfolie. Zuerst wird als
Wiederholung nur die linke Seite aufgedeckt, durch Aufdeckung des Elefanten
kommt es gleich zur nächsten Problemfrage: Weshalb überhitzt der Elefant bei seiner
Größe nicht? Ein einfacher Versuch mit zwei ähnlich großen Kartoffeln, wobei einer
Kartoffel zwei Löffel als Ohren eingesteckt werden, klärt die Frage. Wobei hier schon
die Allensche Regel angesprochen wird.
Material:
Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
Zuordnung zur Handlungsdimension des
Kompetenzmodells
Wissen organisieren: aneignen, darstellen und kommunizieren
W 1
Aufgabe 1
W 3
Aufgabe 2
Erkenntnisse gewinnen: fragen, untersuchen, interpretieren
E 1
Aufgabe 2
E 2
Aufgabe 1
E
3
Aufgabe 1 & 2
E
4
Aufgabe 2
Schlüsse ziehen: bewerten, entscheiden, handeln
S
1
Aufgabe 3
Lehrplaninhalt bzw. Bereich der Inhaltsdimension des
Kompetenzmodells
-) Organismen (B3): ausgewählte Tier- und Pflanzenarten, auch aus eigener
Beobachtung
-) Und vielleicht auch: Inhaltsdimension Physik, Wärmelehre (P3)
Eder Alexander
Matrikelnummer: 1105741
Erwartungshorizont und Lösungsmöglichkeiten
Aufg
Erwartete Schüler/innen - Leistung
Was fällt auf?: Pinguine sind in wärmeren Lebensräumen kleiner!
Hypothesen:  Der größere Pinguin hat eine dickere Fettschicht oder mehr Federn gegen die
1
Kälte
 Größere Pinguine können mehr Sonnenstrahlen auffangen
 Da der Körper seine Wärme über seine Oberfläche abgibt, nimmt mit
verringerter relativer Körperoberfläche der Wärmeverlust ab, d. h. mit
zunehmender Größe verringert sich der relative Wärmeverlust
Finde eine Überschrift: zb: -) Rolle der Größe eines Körpers beim Abkühlvorgang
-) Kühlen große oder kleine Körper schneller ab?
2
3
Bergmannsche Regel: Da der Körper seine Wärme über seine Oberfläche abgibt, nimmt mit
verringerter relativer Körperoberfläche der Wärmeverlust ab, d. h. mit zunehmender Größe
verringert sich der relative Wärmeverlust. Deswegen sind Vertreter nah miteinander verwandter
Arten in kälteren Regionen im Allgemeinen größer als die in warmen Regionen.
Quellenangaben:
http://www.biologieunterricht.info/unterrichtsmaterialien/pinguine/
Zugriff am 14.02.2013