Artenschutz im Sachunterricht der Grundschule. Das Thema Krokodile

Inhalt

1 Einleitung

2 Überblick über die Entwicklungsgeschichte der Erde

3 Evolution der Krokodile

4. Körperbau und -funktion
4.1 Schädel und Gebiss
4.2 Das Postcranialskelett
4.3 Gehirn
4.4 Kopfsinnesorgane
4.5 Kreislaufsystem
4.6 Das Respirationssystem (Atmungssystem)
4.7 Verdauungstrakt

5 Lebensweise der Krokodile
5.1 Lebensräume
5.2 Jagdverhalten
5.3 Fortpflanzung und Entwicklung
5.4 Systematik

6 Didaktische Ansätze für den Sachunterricht
6.1 Konkrete Ansätze zu den „Krokodilen“

7 Fazit

Literaturverzeichnis

Bildquellenverzeichnis

Krokodile (Crocodylia)

1 Einleitung

Krokodile (Crocodylia; griechisch κροκόδιλος, „Krokodil“) gehören zur Klasse der Reptilien, sind eine Ordnung der amniotischen Landwirbeltiere und neben den Vögeln eines der beiden letzten noch rezenten Taxa der Archosaurier (vgl. Ross (Hrsg.) 2002, 10).Trotz ihrer großen äußeren Ähnlichkeit mit Echsen, sind die Krokodile eher näher mit den Vögeln auf anatomischer Ebene verwandt, da sie sich mit ihnen gewisse Körperfunktionen teilen. Hierzu zählt beispielsweise, dass Vögel und Krokodile einen länglichen äußeren Gehörgang und einen Muskelmagen besitzen. Des Weiteren sind bei beiden Ordnungen die Herzkammern voneinander vollständig getrennt. Auch im Nestbau und Brutverhalten herrschen einige Gemeinsamkeiten vor (vgl. SUES 2002, 14). Unter den rezenten Archosauriern weisen die Krokodile jedoch im Vergleich zu den Vögeln eine geringere Artenvielfalt auf (nicht mehr als 24 Arten, die sich auf acht Gattungen verteilen, sind bekannt), im Vergleich zu den Vögeln. Viele Krokodilarten sind durch hohe Bejagung sogar vom Aussterben bedroht. In diesem Aspekt liegt auch die Relevanz für die vorliegende Abhandlung. Umweltschutz und hiermit gleichkommendArtenschutz sind sehr aktuelle und allgegenwärtige Themen in unserer Gesellschaft. Auch in Schulen wird dieses Thema häufig diskutiert und hat seine Begründung unter anderem in den Lehrplänen der verschiedenen Schulformen in Nordrhein-Westfalen. Explizit möchte ich mich in dieser Arbeit auf den Lehrplan der Grundschule beziehen und eine „Brücke“zwischen dem äußerst interessanten und umfangreichen Themengebiet der Krokodile und seiner Relevanz im Sachunterricht der Grundschule „schlagen“. Artenschutz wird zwar im Lehrplan für den Sachunterricht nicht ausdrücklich für den Schwerpunkt „Umwelt und Nachhaltigkeit“ genannt, ist aber im Zusammenhang gesehen, ein wichtiger Bestandteil,um Umweltschutz in seiner Ganzheit zu erfassen. Um aber die Wichtigkeit von Artenschutz in diesem Kontext besser nachvollziehen zu können, ist es unabdinglich und essentiell wichtig, ein fundiertes und kindgerechtes Wissen über die Systematik der Krokodile aufzubauen, welches Teil des Bereiches „Natur und Leben“ mit dem Schwerpunkt „Tiere, Pflanzen und Lebensräume“ darstellt. Den Kindern soll vermittelt werden, wie wertvoll Krokodile für die Ökologie ihrer Lebensräume sind, wie sie leben, sich fortpflanzen und wie sie evolutionsbiologisch entstanden sind. In diesem Zusammenhang kann auch der von Kindern als sehr spannend ausgelegte Gegenstand „Dinosaurier“ bearbeitet werden. Im weiteren Verlauf sollen didaktische Anstöße für den Sachunterricht gegeben werden, wie die Thematik vorteilhaft in die Prozesse des Lehrens und Lernens implementiert werden kann.

2 Überblick über die Entwicklungsgeschichte der Erde

Um überhaupt erst einmal darzulegen, um welch urtümliche Tiergruppe es sich hier bei unseren heute noch lebenden Krokodilen handelt, ist ein kurzer erd- und entwicklungsgeschichtlicher Überblick von Nöten.

Vor ungefähr 542 Millionen Jahren begann das Erdaltertum (Paläozoikum) und dauerte bis ca. vor 250 Millionen Jahren an. Zu dieser Zeit lebten auf der Erde Algen, wirbellose Tiere, die kieferlosen Fische, als erste Landpflanzen die Psilophyten (Urfarne), die Amphibien und die allerersten Insekten (vgl. Sues 2002, 19). Die ersten Reptilien entstanden schätzungsweise vor 300 Millionen Jahren im Karbon. Darauf folgte das Erdmittelalter (Mesozoikum), welches sich etwa von vor 250 bis 65 Millionen Jahren erstreckte und auch als Zeitalter derdiapsiden Reptilien und der Dinosaurier bezeichnet wird, da sie die vorherrschenden Organismen dieses Erdzeitalters waren (vgl. ebd.). Darüber hinaus entwickelten sich in diesem Zeitraum „die meisten Gruppen von Organismen, die heutige Lebensräume besiedeln, […], einschließlich der Vögel und Säuger, der modernen Knochenfische, der meisten lebenden Insekten und der Angiospermen (Blütenpflanzen)“ (ebd.). Eingeteilt wurde das Mesozoikum in drei Perioden: Als älteste Periode gilt die Trias (vor 250 bis 200 Millionen Jahren), darauf folgte der Jura (vor 200 bis 145 Millionen Jahren) und endete mit der Kreide (vor 145 bis 65 Millionen Jahren) (vgl. Sues 2002, 20). Der Grund für das Ende des Mesozoikums ist nicht genau bekannt. Es wurden verschiedene Vermutungen (immense Klimaveränderungen, Einfluss eines Meteoriten etc.) aufgestellt, warum speziell die Dinosaurier zu diesem Zeitpunkt „ausgestorben“ sind. Die heutige Forschung hat mittlerweile aber festgestellt, dass Dinosaurier nicht ausgestorben sind, sondern die rezenten Vögel in die Ordnung der Sauropsideneingeordnet werden und daher als rezente Ordnung der Dinosaurier gelten (vgl.Westheide(Hrsg.) 2010, 411).

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Abb. 1: Geologische Zeittafel der Erdgeschichte ab dem Erdaltertum.

Darauf folgte das Erdneuzeitalter (Känozoikum), welches sich von vor 65 Millionen Jahren bis heute erstreckt und in dem Organismen wie Säugetiere, Vögel, Insekten und Blütenpflanzen zu den dominierenden Lebensformen erwuchsen (vgl. ebd.). Insbesondere die Säugetiere blühten auf und fanden in dem Menschen die „Krone der Schöpfung“ (wir Menschen betrachten uns selbst gerne als „Krone der Schöpfung“ und ignorieren hierbei, dass wir genauso den Primaten wie Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans angehören).

3 Evolution der Krokodile

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, sind Krokodile zusammen mit den Vögeln die letzten rezenten Arten der Archosaurier. „Diese Reptilien beherrschten die Tiergesellschaften auf den Kontinenten während des Mesozoikums (vor rund 245 bis 65 Millionen Jahren)“ (Sues 2002, 14). Darüber hinaus gehören die Dinosaurier (einschließlich Vögel) und die Pterosaurier zu den Archosauriern (vgl. ebd.). Die Entwicklungslinie der modernen Krokodile trennte sich dabei aber bereits vor über 230 Millionen Jahren von der Entwicklungslinie der Dinosaurier und Pterosaurier ab und entstammt einem Pool von frühen Archosauriern, die auf Grund ihrer Zahnmerkmale als Thecodontier(griech. theke = Behälter, odous, odontes = Zahn) zusammengefasst werden, aber nicht als natürliche systematische Einheit definiert sind(vgl. SUES 2002, 20). Zurückzuführen ist diese Erkenntnis auf fossile Funde von krokodilähnlichen Reptilien aus der frühen Trias (vor etwa 230 Millionen Jahren), bei denen festgestellt worden ist, dass Krokodile „mit gewissen Arten der Thecodontier eine eigentümliche Form des Knöchelgelenks gemein haben“ (Sues 2002, 21).

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Abb. 2: Phylogenetischer Stammbaum der Krokodile und ihrer näheren Verwandten. Letzter gemeinsamer Vorfahre waren die Thecodontier (die ersten Archosaurier) (Campbell 2009, 735).

„Die ältesten echten (heute jedoch ausgestorbenen) Krokodilier sind ein wenig älter als 200 Millionen Jahre“ (Sues 2002, 20). In diesem Kontext ist davon auszugehen, dass die ersten krokodilähnlichen Reptilien landlebende Beutegreifer waren, die wahrscheinlich auf Grund ihrer langen Gliedmaßen, sehr schnell laufen konnten und sich erst in einer späteren Phase ihrer Evolution an eine semiamphibische Lebensweise anpassten (vgl. ebd.).Zu diesen Thecodontiern gehörten unter anderem die am nächsten zu den Krokodilen verwandte Untergruppe der Sphenosuchier, die zur Zeit der späten Trias und des frühen Juras auftraten (vgl. Sues 2002, 22). Vertretend für diese Unterordnung steht der Terrestrisuchus aus dem heutigen England. Charakterisierend für seine Art waren die langen Beine, die ihn zu einem schnellen Landräuber machten und das sehr schlanke Skelett, was für die Sphenosuchier typisch gewesen ist (vgl. ebd.). Weitere Untergruppen der Thecodontier waren die Aetosaurier, Rauisuchier und Phytosaurier (Abb. 3), deren Verwandtschaft mit den Krokodilen in der Evolution weiter zurückliegt. Interessant ist jedoch zu bemerken, dass Phytosaurier vom ersten optischen Eindruck her, den Krokodilen sehr ähnlich sehen und doch am entferntesten mit ihnen verwandt sind. „Seine Nasenlöcher lagen an der langen Schnauze weit zurück, unmittelbar vor den Augen“ (ebd.). Die Nasenlöcher von heutigen Krokodilen liegen an der Spitze der Schnauze.

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Abb. 3: Rutiodonein Vertreter der Untergruppe derPhytosaurier.

Die ersten, sichersten und primitivsten Vertreter der Krokodile wurden von den Protosuchia verkörpert, die in der Späten Trias und im Frühen Jura ihre Blüte hatten (vgl. Buffetaut 2002, 28). „Sie waren klein, kaum länger als ein Meter und hatten ein ziemlich echsenähnliches Erscheinungsbild [und lebten vermutlich terrestrisch,] „obwohl einige von ihnen, wie etwa Orthosuchus aus Lesotho, teilweise aquatisch gelebt haben mögen“ (Buffetaut2002, 29).

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Abb. 4:Metriorhynchusein Vertreter derMesoeucrodylia

Die darauf folgende Evolutionsstufe waren die Mesoeucrocodylia, die kurz nach Beginn des Juras und der damit einher gehenden Teilung des „Superkontinents“ Pangaea, auf der Erdoberfläche erschienen sind. Ihre Lebensweise war stark auf das Leben im Meer angepasst. Vertreter dieser Gruppe waren beispielsweise die Teleosauridae, die im Erscheinungsbild heutigen Gavialen sehr ähnlich gewesen sein sollen und die Metriorhynchidae, deren Anpassung an ein Leben im Meer noch wirksamer entwickelt war (vgl. Buffetaut2002, 30). Sie besaßen paddelförmige Gliedmaßen und bildeten am oberen Ende des Schwanzes eine Rückenflosse aus. Leider ist nicht bekannt, ob sie zur Eiablage noch an Land „gekrochen“ sind oder ob sie wie andere Mesosuchia lebende Jungen zur Welt brachten (vgl. ebd.).

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Abb. 5: Vereinfachter Stammbaum derCrocodylomorpha

Mit dem Untergang der Mesoeucrocodylia ging der Aufschwung der Eusuchia am Ende der Kreidezeit vor 80 Millionen Jahreneinher, „zu denen alle heute lebenden, die meisten tertiären und einige kretazische Krokodilier“ gehören (Buffetaut2002, 28). Wobei die Trennung von Alligatorinae und Crocodylinae weitaus früher stattgefunden haben muss, worüber aber leider nichts Näheres bekannt ist (vgl. Buffetaut 2002, 34). Der vorangegangene evolutionsbiologische Teil ist nur ein Ausschnitt aus dem gesamten Prozess der Evolution von Krokodilen. Es gab im Zuge ihrer Entwicklung noch weitere Unterordnungen und Familien, die leider aus formellen Aspekt hier keine Erwähnung finden können. Es sollte nur in aller Kürze der Gesamtzusammenhang der Entwicklung der Krokodile erläutert werden und die wichtigsten Familien herausgestellt werden. Im nun folgenden Kapitel soll die Ordnung der heute noch lebenden Crocodylia näher beleuchtet werden, in dem auf Körperbau, Lebensweise, Fortpflanzung und Systematik im Detail eingegangen wird.

4. Körperbau und -funktion

Der gesamte Körper der Krokodile wird sehr stark durch eine amphibische Lebensweise geprägt. Er weist einen für diese Ordnung der Reptilien typischen geschlossenen Rückenpanzer auf, der aus in der Haut liegenden Knochenplatten besteht und ihnen den umgangssprachlichen Namen „Panzerechsen“ einbrachte und sich über den gesamten Rumpf, den Schwanz und den Extremitäten erstreckt(vgl. Böhme 2010, 402).Ihre Haut besteht altersbedingt aus 3-24 Schichten (je höher das Alter, desto mehr Schichten sind vorhanden), die nicht durch regelmäßige Häutungen erneuert wird, sondern nur die obere Hornhaut wirddurch Abschilferungen erneuert (vgl. Böhme 2010, 403).Darüber hinaus sind die Knochenplatten (Osteodermen) in gleichmäßigen Längsreihen angelegt und ihre Querreihen entsprechen je einem Wirbel und bilden den vorweg genannten geschlossenen Rückenpanzer (vgl. ebd.). Auch die Nuchalplatten im Nackenbereich weisen Knochenplatten auf, die artspezifisch konfiguriert und somit von großer taxonomischer Bedeutung sind. Die Ventralschilder sind ungekielt, flach und viereckig und bilden nur bei wenigen Arten der Alligatoren weitere Hautknochenplatten aus (vgl. ebd.) Am Schwanz berühren sich die Querreihen der Rücken- und Bauchschilde und bilden somit Querringe. Die Oberseite des Schwanzes trägt einen paarigen Schuppenkamm, der zur Schwanzspitze hin in einen einzelnen Schuppenkamm übergeht (vgl. ebd.).

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