Fachschaft Biologie

Von Geckos, Kletten und selbstreinigenden Blättern

Keplerianer erforschen die genialsten Erfindungen der Natur

„Gäbe es einen Nobelpreis für die Gesamtheit wissenschaftlicher Disziplinen, so wäre Bionik der heißeste Anwärter für diese Auszeichnung. Die Natur steckt voll technischer Ideen und Raffinessen.“ Diese Feststellung des bekannten Wissenschaftsjournalisten Kurt Blüchel durften alle sechsten Klassen des Kepler-Gymnasiums im Rahmen der Naturerlebnistage selbst hautnah erfahren. Betreut wurden sie von Schülerinnen und Schülern der Klasse 10e.
So konnten erholungssuchende Badegäste im Stadtbad vergnügten Unterstufenschülerinnen und -schülern zusehen, die mit wassergefüllten Pipetten nicht nur den sogenannten Lotoseffekt von Pflanzenblättern untersuchten. Bei hochsommerlichen Temperaturen wurde hier auch das eine oder andere T-Shirt hinsichtlich seiner wasserabperlenden Wirkung getestet.

Das Maskottchen „Bionikus“ begleitete die Gruppen dann zur Station der Flugmodelle. Am Sportplatz des Kepler-Gymnasiums ließen sich zahlreiche fliegende Modellsamen und auch beinahe-fliegende Schülerinnen und Schüler beobachten. Als Beispiele für stabile Strukturen wurden Faltungen in der Natur im Rahmen eines Wettbewerbs erforscht und die gelungensten Modelle prämiert.

Die Sechstklässler entdeckten den Gecko mit seinen vielen Haftpunkten am Fuß als Vorbild für den vielseitig verwendbaren Nanoplast und erforschten an der Station „Klette“ mittels Mikroskop, Experimenten und Ballspielen die Entwicklung und Stabilität des Klettverschlusses.

Die Zehntklässler bewiesen viel Organisationsgeschick, Geduld und Witz, um die quirligen Unterstufenschüler über sechs Schulstunden hinweg mit pfiffigen Ideen durch die Stationen zu begleiten.

Verena Bärenfänger [Schuljahr 2017/18]

Lernen und genießen mit Macarena im Blut

Wieder haben zwei Klassen den Weg ins Bionicum in Nürnberg auf sich genommen, um den biologischen Geheimnissen der Technik auf die Schliche zu kommen. diesmal haben sich eine 10. und eine 8. Klasse zusammengeschlossen und die vielen Hands-on-Experimente ausprobiert. Was hat die gute Belüftung eines Bienestocks mit seiner Akustik zu tun? Ein Tennisschläger, der mit Spinnenfäden bespannt ist? Was hat der Eiffelturm mit dem Knochen einer Giraffe zu tun?
Der Hit war wiedermal die Abschlussvorstellung der kleinen Roboterdame „Nao“, die beschwingt Macarena tanzt und ganz schön frech werden kann. Sie eroberte die Herzen der Schülerinnen und Schüler im Nu!



Der anschließende Bummel durch den Tierpark wurde auch allseits genossen, nur heim wollten anscheinend nicht alle, denn am Treffpunkt zur Heimreise mussten wir lange warten, bis auch die letzten da waren und es los gehen konnte.

Experimente Antworten!

Dieser Slogan, der vom Kultusministerium ausgegeben wird, steht für einen Wettbewerb, der vor allem unsere jungen Schülerinnen und Schüler ansprechen und für die Naturwissenschaften begeistern soll. Getreu einem Zitat von Charles Darwin: „Nur ein Narr macht keine Experimente“ gibt es über das Schuljahr verteilt drei Aufgabenstellungen, die sich mit Phänomenen aus den Naturwissenschaften befassen. Präsentiert werden die jeweiligen Themen dabei von den zwei Freunden Moni Mol und Leo Licht.
In diesem Jahr wurde dabei regelrecht eine Party gefeiert. Für das leibliche Wohl wurde unter anderem fleißig mit Hefe experimentiert und dabei untersucht, was den Hefeteig „gehen“ lässt. Keine Frage, dass das natürlich praktisch anhand eines leckeren, eigenkreativen Hefeteiggebäcks getestet werden musste. Den Spaßfaktor zufriedenstellend drehte sich in der zweiten Runde dann alles um Seifenblasen. So wurde versucht, besonders stabile, besonders große, schillernde Seifenblasen zu erzeugen. Letztendlich gehört zu einer Party noch Musik. Dieser Umstand wurde in der dritten Runde aufgegriffen, in der mit Flaschen-Xylophon, Schuhkartongitarre und Gummibändern die Charts gestürmt wurden.

Diejenigen Schülerinnen und Schüler, welche die Aufgaben in angemessener Weise dokumentieren, erhalten bei diesem Wettbewerb nach jeder Runde eine Urkunde. Besonders gut gelungene und ansprechende Ausführungen sind auch schon kleine Preise wert, die zusammen mit den Urkunden von der Schulleitung den erfolgreichen jungen Forscherinnen und Forschern verliehen werden. Doch das Beste kommt wie immer zum Schluss: Wer in allen drei Runden eines Schuljahrs besonders erfolgreich teilgenommen hat, bekommt in München im Ehrensaal des Deutschen Museums den begehrten „Superpreis“ überreicht.
Unser Gymnasium beteiligt sich rege und erfolgreich an diesem naturwissenschaftlichen Wettbewerb. So finden sich regelmäßig etwa 20 unermüdliche, motivierte und fleißige junge Experimentatoren, die sich den Aufgaben stellen. Aus deren Kreis ging in den letzten vier Jahren auch jedes Schuljahr ein Gewinner des Superpreises hervor, dieses Jahr konnte Jana Megges diesen heißbegehrten Preis für das Kepler-Gymnasium aus den Händen von Ministerialdirektor Herbert Püls in Empfang nehmen. Und damit noch nicht genug, auch unser Hochschulpartner, die OTH Amberg-Weiden, würdigte diese Leistung und überreichte der Preisträgerin einen original OTH-Rucksack.


Gewinnerin des Superpreises 2017 vom KGW

F. Buhr [Schuljahr 2017/18]

Von Wassermonstern und Tarnungskünstlern: Tiere in der Biologie

Jeder, der im Biologiegang entlanggeht, kennt unsere Tiere in den beiden Aquarien bzw. im Terrarium. Dort sind zum einen Stabschrecken im wahrsten Sinne des Wortes „zu finden“. Recht unauffällig und regungslos sieht man die ausgewachsenen Tiere tagsüber zwischen den Zweigen, die sie perfekt nachahmen können: Ein hervorragendes Beispiel für Tarnung im Tierreich. Aus den Eiern, die sie gelegt haben, sind auch schon im Laufe des Herbstes die ersten kleinen Nachwuchsschrecken geschlüpft. Und da muss man schon genau hinsehen, um die Baby-Schrecken zu finden, die sich meist unter Brombeer- oder im Sommer auch Himbeerblättern, die ihnen auch als Nahrung dienen, verstecken. Das Wachstum geschieht durch Häutung, d.h. mit jedem Wachstumsschritt streifen sie ihren zu klein gewordenen ursprünglichen Chitinpanzer ab und ersetzen ihn durch einen neuen, größeren. Da sie in ihrer Jugend ein ähnliches Aussehen wie im Erwachsenenalter haben, spricht der Biologe hier von einer direkten Entwicklung. Aktuell sind Stabschrecken in allen möglichen Größen- und damit auch Altersstufen im Terrarium zu beobachten.
Gleich nebenan findet man ein kleines Aquarium mit drei „goldigen“ Axolotl, deren Eltern nebenan im großen Aquarium leben. Ihren Namen haben diese Amphibien aus der aztekischen Sprache Nahuatl, abgeleitet aus den beiden Wörtern ‚atl‘ (Wasser) und ‚xolotl‘ (ein Aztekengott), was dann so viel wie „Wassermonstrum“ bedeutet. Der natürliche Lebensraum dieser Querzahnmolche ist auf zwei Seen in der Nähe der Metropole Mexiko-Stadt begrenzt. Besonders für die medizinische Forschung sind diese Tiere interessant, da sie dazu in der Lage sind, Gliedmaßen und sogar Teile ihres Herzens nachwachsen zu lassen.


Einer unserer fünf ausgewachsenen Axolotl am Kepler.

Das Wohl unserer fünf Axolotl liegt unserer Aquarium-AG am Herzen. Nachdem sich die ausgewachsenen Axolotl in den Wintermonaten fortgepflanzt haben, beschloss man, wieder eine Aufzucht aus dem gelegten Laich zu wagen. Dies erforderte zusätzliche Anstrengungen von den Schülern der AG, denn die kleinen Axolotl sind recht wählerisch und bevorzugen in ihren ersten Monaten Lebendfutter, was zunächst aus selbst herangezogenen Artemia-Krebslarven und später aus Mückenlarven besteht. Wenn sich der Nachwuchs weiterhin prächtig entwickelt, kann er schon bald in den Schaukästen der Schülerschaft präsentiert werden.

F. Buhr [Schuljahr 2017/18]

Bionik – Natürliche Lösungen bei technischen Fragen

Was lernt der Roboter von Mensch und Tier? Dieser und noch vielen anderen Fragen gingen die Schülerinnen und Schüler der Klasse 6e während einer Exkursion ins Bionicum, das an den Tiergarten Nürnberg angeschlossen ist, nach. Grund für diesen Besuch: ein Brainstorming zur Ideenfindung für eine Präsentation im Rahmen eines Wettbewerbs der OTH Amberg-Weiden.
Nach Zug- und Tramfahrt gut im Tiergarten angekommen wurden wir herzlich von den Mitarbeitern des Bionicums empfangen, und nach einer kurzen Begrüßung ging es auch schon los: Mit Hilfe eines Forschungsbogens und zahlreicher Experimente entdeckten die Schüler die vielfältigen Beispiele, in denen die Natur als Vorbild für die Technik dient. Sei es die Nutzung von Pflanzenfarbstoffen zur Stromgewinnung, Air-Conditioning à la Termitenbau oder das Tennisspielen mit Schlägern, die mit Spinnenseide bespannt sind: es ist schon erstaunlich, welche Möglichkeiten die Natur bietet, unsere technisierte Welt zu bereichern und zu verbessern.
Besonders angetan hat es unseren Schülerinnen und Schülern ein kleiner Roboter namens „Nao“. Doch was hat denn ein Roboter mit Bionik zu tun? Sehr viel, denn er ist ja praktisch dem Menschen abgeschaut: Die Schaltzentrale entspricht unserem Gehirn, unsere Sinne seinen Sensoren. Unsere verschiedenen Gelenkarten sorgen für Beweglichkeit. In einer Vorstellung am Ende des Entdeckungs- und Forschungszeitraums wurden die Fähigkeiten dieses Roboters in eindrucksvoller Weise vorgeführt. Aufgrund seiner Programmierungen kann er von alleine aufstehen, ohne das Gleichgewicht zu verlieren, mit uns sprechen, einem Menschen folgen oder sogar auf den einstigen Sommerhit „La Macarena“ von Los del Río tanzen.

Auch im Tiergarten selbst stößt man auf zahlreiche Bionik-Stationen, wie wir auf einem geführten Rundgang durch denselbigen erfahren durften. So erforschen Wissenschaftler beispielsweise, welche Anpassungen im Körperbau dem Geparden ermöglichen, innerhalb von drei Sekunden auf 120 „Sachen“ zu beschleunigen. Aber auch sein Abbremsen ist legendär: So hat er von 120 auf 0 Stundenkilometer einen Bremsweg von nur drei Metern (ein Auto hat bei dieser Geschwindigkeit einen Bremsweg von ca. 50 Metern)! Der Grund: Ausgefahrene Krallen und verbreiterte Sohlen, welche die Haftung auf dem Boden vergrößern. Aber auch von Pinguinen und Robben können wir noch etwas lernen, z.B. im Bereich Herabsetzung des Schwimmwiderstands beim Gleiten durch das Wasser oder Erkennen von Strömungsänderungen.
Schließlich fanden wir am Nachmittag noch Zeit, die Delfin- und Seelöwen-Schau des Tiergartens zu besuchen, in der das Training des Tiergartenpersonals mit diesen bemerkenswerten Meeressäugern vorgestellt wurde (übrigens: Auch das Delfin-Kommunikationssystem wird von uns zum Problemlösen herangezogen, wenn es Schwierigkeiten bei Sonar-Techniken gibt). Dann mussten wir auch schon die Heimreise antreten, ein ereignisreicher und beeindruckender Tag ging seinem Ende entgegen.

F. Buhr [Schuljahr 2016/17]

Runde II bei „Experimente Antworten“

„It’s tea time“ heißt es nicht nur auf der Insel über dem Ärmelkanal, sondern war auch das große Motto in der zweiten Runde des Landeswettbewerbs „Experimente Antworten“. Wie vielseitig Tee betrachtet werden kann, wurde in den vier Aufgabenstellungen eindeutig bewiesen. Ob als Bestandteil einer Geheimtinte, Säure-Anzeiger oder die Verwendung des Teebeutels als Rakete, unsere 14 Keplerianer aus den Jahrgangsstufen 5 bis 8 bewältigten die Aufgaben bravourös und konnten mitunter sehr gute Leistungen erzielen. Dafür erhielten alle Teilnehmer am Dienstag, den 26. April 2016 aus den Händen unserer Direktorin ihre Urkunde. Frau Bloch gratulierte allen Schülerinnen und Schülern zu ihrem Erfolg und konnte an fünf Nachwuchswissenschaftler für ihre ansprechende Dokumentation der Experimente als zusätzlichen Preis Klapplupen überreichen.

Bleibt nur, unseren tapferen Experimentatoren weiterhin viel Erfolg auch für die dritte Runde des Wettbewerbs zu wünschen, in der sich – einer Sommeraufgabe würdig – alles um Eis dreht.

F. Buhr [Schuljahr 2015/16]