Chronobiologie

Der Vogelzug

Die jährlich Reise der Zugvögel in ihre Winterquartiere und zurück bietet in der Sek. I ein spannendes Feld für chronobiologische Überlegungen. Kombiniert man dieses Phänomen mit dem Einsatz digitaler Medien werden die Lernenden zu Vogelforscherinnen und -forschern und erlangen neue Erkenntnisse.

Das Unterrichtsmaterial behandelt den Zug der Vögel im Winter.
Die Rauchschwalbe (Hirodino rustica) ist ein Zugvogel. Den Zug der Vögel im Winter behandelt das Unterrichtsmaterial von Unterricht Biologie. Foto: Karlos Lomsky / stock.adobe.com

Der Zug der Vögel ist eine der spektakulärsten Migrationsbewegungen der Tierwelt. Jährlich verlassen weltweit Milliarden Vögel in z.T. gewaltigen Schwärmen von mehreren Tausend Individuen ihre Brutgebiete, um die ungünstige Zeit in Regionen mit besserem Nahrungsangebot zu überstehen. Die erstaunlichen physiologischen Angepasstheiten der Vögel erlauben es z.B. einer Küstenseeschwalbe (Sterna paradisaea) von ihren arktischen Brutgebieten jedes Jahr einmal um die Welt in die Antarktis auf der anderen Seite des Globus zu fliegen. Aktuelle Forschungserkenntnisse zu diesem Phänomen können als Unterrichtsmaterial im Kontext "Vögel" behandelt werden. 

Die Evolution des Vogelzugs

Durch die Nutzung von Radar-Technologien und vor allem der Entwicklung miniaturisierter GPS-Sender, die Tiere mit sich führen können, ergaben sich neue Daten zum Zug­verhalten, die jedermann z.B. durch die AnimalTracker App des Max-Planck-Instituts zur Verfügung stehen. Mithilfe moderner Technik konnten neue Zugrouten aufgeklärt und unbekannte Überwinterungsgebiete entdeckt werden. Ethologische Experimente mit entsprechenden Kreuzungsversuchen halfen die zumeist endogen bedingten Auslöser für die Zugunruhe aufzuklären und geändertes Zugverhalten als Evolutionsprozess zu identifizieren. Berthold (2001) geht in seiner Theorie zur Evolution des Vogelzugs davon aus, dass die Migrationsbewegung ein stammesgeschichtlich altes Merkmal ist und in praktisch allen Vogel­populationen Individuen auftreten, deren genetische Ausstattung sie zu „Ziehern“ macht. Aus diesem vererbten Verhaltensmuster ergibt sich ein Angriffspunkt für Selektionsprozesse, die aus einer Population von Standvögeln innerhalb von wenigen Generationen Zugvögel machen können.

Vogelzug  - ein spannendes Forschungsthema für die Sek. I

Für die Jahrgangsstufe 5 oder 6 bietet der Vogelzug durch die Verknüpfung modernster Forschungsmethoden in Kombination mit dem Einsatz digitaler Medien eine besonders reizvolle Möglichkeit. Neben dem Vermitteln von Fachinhalten bekommen die Schülerinnen und Schülern auch einen ersten Einblick in die faszinierende Welt der Vogelforschung. Eine digitale Übung und die Verwendung einer App unterstützen hierbei den Prozess der Erkenntnisgewinnung.

Zeitschrift
Unterricht Biologie Nr. 451/2020 Chronobiologie

Alle Lebewesen – seien es Menschen, Tiere oder Pflanzen – werden von der Chronobiologie beeinflusst, egal ob bei solch kurzen Zeiträumen wie beim Herzschlag oder solch langen Zeiträumen wie beim Winterschlaf.

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Die digitale Übung „Zugvögel“ verdeutlicht die Ursachen des Vogelzugs

Mit Hilfe der digitalen Übung "Zugvögel“ des BISA-Projekts erweitern die Schülerinnen und Schüler in einem spielerischen Ansatz ihre Artenkenntnis über heimische Vögel. Gleichzeitig lernen sie die ultimaten Ursachen des Vogelzugs (i.d.R. Nahrungsmangel) kennen.  

Originaldaten zeigen den Zugweg der Vögel 

Um das geweckte Interesse aufrechtzuerhalten („hold“-Komponente), bekommen die Schülerinnen und Schüler nun einen kleinen Einblick in die moderne Vogelzugforschung. Sie nutzen die frei verfügbaren Daten besenderter Störche, um diese realen Naturbeobachtungsdaten mit in Büchern tradiertem Wissen zu vergleichen. Hierfür eignet sich die Verwendung der Animal Tracker App. Diese Nutzung eines digitalen Mediums entspricht der Kategorie „redefinition“ des SAMR-Modells, also dem Aufzeigen einer gänzlich neuen, mit analogen Unterrichtsmitteln nicht darstellbaren Lerngelegenheit. Dies wirkt auf Lernende besonders motivierend. Sie verwenden nicht nur ein für sie spannendes Medium, sondern nutzen auch reale Daten aus einem komplexen Experiment..

Unterrichtmaterial zum Thema "Vögel"

Die Unterrichtseinheit "Der Vogelzug - eine faszinierende Reise" bietet den Lernenden die Möglichkeit, das chronobiologische Phänomen des Vogelzugs kennenzulernen. Dabei setzen sie sich mit folgenden Fragen auseinander: Welche Arten ziehen im Winter aus Deutschland weg? Wo überwintern Weißstörche? Ist die Zugunruhe vielleicht angeboren? Das Unterrichtsmaterial zeigt wie die digitalen Komponenten in den Unterricht eingebunden werden, liefert experimentelle Daten für die Auswertung und bietet einen Ausblick, wie die Unterrichtseinheit in der Sekundarstufe I und II fortgesetzt werden kann.

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