Nahrungskette - Food chain
Eine Nahrungskette ist ein lineares Netzwerk von Gliedern in einem Nahrungsnetz , das von Erzeugerorganismen (wie Gras oder Bäumen, die die Strahlung der Sonne zur Herstellung ihrer Nahrung verwenden) bis zu einer Spitzenprädatorart (wie Grizzlybären oder Schwertwalen ) endet. Detritivoren (wie Regenwürmer oder Asseln ) oder Zersetzerarten (wie Pilze oder Bakterien ). Eine Nahrungskette zeigt auch, wie Organismen durch die Nahrung, die sie essen, miteinander verwandt sind. Jede Stufe einer Nahrungskette repräsentiert eine andere trophische Stufe . Eine Nahrungskette unterscheidet sich von einem Nahrungsnetz dadurch, dass das komplexe Netzwerk der Nahrungsbeziehungen verschiedener Tiere aggregiert ist und die Kette jeweils nur einem direkten, linearen Weg eines Tieres folgt . Natürliche Verbindungen zwischen Nahrungsketten machen es zu einem Nahrungsnetz.
Eine gängige Metrik zur Quantifizierung der trophischen Struktur von Nahrungsnetzen ist die Länge der Nahrungskette. In seiner einfachsten Form ist die Länge einer Kette die Anzahl der Glieder zwischen einem trophischen Verbraucher und der Basis des Webs. Die mittlere Kettenlänge eines gesamten Netzes ist das arithmetische Mittel der Längen aller Ketten im Nahrungsnetz. Die Nahrungskette ist ein Energiequellendiagramm. Die Nahrungskette beginnt mit einem Produzenten, der von einem Primärverbraucher verzehrt wird. Der Primärverbraucher kann von einem Sekundärverbraucher verzehrt werden, der wiederum von einem Tertiärverbraucher konsumiert werden kann. Zum Beispiel könnte eine Nahrungskette mit einer grünen Pflanze als Produzent beginnen, die von einer Schnecke, dem Hauptkonsumenten, gefressen wird. Die Schnecke könnte dann die Beute eines sekundären Verbrauchers wie eines Frosches sein, der selbst von einem tertiären Verbraucher wie einer Schlange gefressen werden kann.
Nahrungsketten sind für das Überleben der meisten Arten sehr wichtig. Wenn nur ein Element aus der Nahrungskette entfernt wird, kann dies in einigen Fällen zum Aussterben einer Art führen. Das Fundament der Nahrungskette bilden Primärproduzenten . Primärproduzenten oder Autotrophe verwenden Energie, die entweder aus Sonnenlicht oder anorganischen chemischen Verbindungen gewonnen wird, um komplexe organische Verbindungen zu erzeugen, während Arten auf höheren trophischen Ebenen Produzenten oder anderes Leben, das selbst Produzenten konsumiert, nicht verbrauchen können und müssen. Da das Licht der Sonne für die Photosynthese notwendig ist, könnte das meiste Leben nicht existieren, wenn die Sonne verschwinden würde. Trotzdem wurde vor kurzem entdeckt, dass es einige Lebensformen gibt, Chemotrophe , die ihre gesamte Stoffwechselenergie aus der Chemosynthese gewinnen, die von hydrothermalen Quellen angetrieben wird, was zeigt, dass einige Leben möglicherweise keine Sonnenenergie benötigen, um zu gedeihen.
Zersetzer , die sich von toten Tieren ernähren, bauen die organischen Verbindungen in einfache Nährstoffe ab, die dem Boden zurückgegeben werden. Dies sind die einfachen Nährstoffe, die Pflanzen benötigen, um organische Verbindungen zu bilden. Es wird geschätzt, dass es mehr als 100.000 verschiedene Zersetzer gibt.
Viele Nahrungsnetze haben eine Schlüsselart . Eine Keystone-Art ist eine Art, die einen großen Einfluss auf die Umwelt hat und die Nahrungskette direkt beeinflussen kann. Wenn diese Schlüsselart abstirbt, kann dies die gesamte Nahrungskette aus dem Gleichgewicht bringen. Keystone-Arten halten Pflanzenfresser davon ab, das gesamte Laub in ihrer Umgebung zu erschöpfen und das Massensterben zu verhindern.
Food - Ketten wurden zuerst von den arabischen Wissenschaftlern und Philosophen eingeführt -Jahiz im 10. Jahrhundert und später in einem Buch 1927 von veröffentlicht popularisieren Charles Elton , der auch das Nahrungsnetz - Konzept eingeführt.
Länge der Nahrungskette
Die Länge einer Nahrungskette ist eine kontinuierliche Variable, die ein Maß für den Energiedurchgang und einen Index der ökologischen Struktur darstellt , der durch die Verknüpfungen vom niedrigsten zum höchsten trophischen (Fütterungs-)Niveau ansteigt.
Nahrungsketten sind gerichtete Pfade trophischer Energie oder äquivalent Kettenfolgen, die bei basalen Arten wie Produzenten oder feinen organischen Stoffen beginnen und bei Konsumorganismen enden.
Bei der ökologischen Modellierung werden häufig Nahrungsketten verwendet (z. B. eine Drei-Arten-Nahrungskette). Sie sind vereinfachte Abstraktionen realer Nahrungsnetze, aber komplex in ihrer Dynamik und mathematischen Implikationen.
Umweltschützer haben formuliert und Hypothesen über die Art des ökologischen Musters mit Nahrungskettenlänge, wie beispielsweise zunehmender Länge mit zugehörigem getestet zunehmenden Ökosystem Größe, Verringerung der Energie bei jeder aufeinanderfolgenden Ebene oder dem Satz , daß lange Lebensmittelkettenlängen instabil sind. Studien zur Nahrungskette spielen eine wichtige Rolle bei ökotoxikologischen Studien, die die Pfade und die Biomagnifikation von Umweltschadstoffen verfolgen .
Produzenten wie Pflanzen sind Organismen, die Sonnenenergie oder chemische Energie nutzen , um Stärke zu synthetisieren. Alle Nahrungsketten müssen mit einem Produzenten beginnen. In der Tiefsee existieren Nahrungsketten, die sich auf hydrothermale Quellen und kalte Quellen konzentrieren, wenn kein Sonnenlicht vorhanden ist. Chemosynthetische Bakterien und Archaeen verwenden Schwefelwasserstoff und Methan aus hydrothermalen Quellen und kalten Quellen als Energiequelle (genauso wie Pflanzen Sonnenlicht verwenden), um Kohlenhydrate zu produzieren; sie bilden die Basis der Nahrungskette. Verbraucher sind Organismen, die andere Organismen fressen. Alle Organismen in einer Nahrungskette, mit Ausnahme des ersten Organismus, sind Verbraucher.
Die Länge der Nahrungskette ist wichtig, da die übertragene Energiemenge mit steigender trophischer Ebene abnimmt; in der Regel werden nur zehn Prozent der Gesamtenergie von einer trophischen Ebene an die nächste weitergegeben, da der Rest im Stoffwechselprozess verwendet wird . Es gibt normalerweise nicht mehr als fünf tropische Ebenen in einer Nahrungskette. Der Mensch ist in der Lage, mehr Energie zu erhalten, indem er eine Stufe in der Kette zurückgeht und die Nahrung zuvor verzehrt, zum Beispiel durch den Verzehr eines Salats mehr Energie pro Pfund erhält als ein Tier, das Salat frisst. Dies funktioniert jedoch nicht in allen Fällen. Zum Beispiel hat der Mensch nicht die Fähigkeit, Gras oder die Nährstoffe von Wildpflanzen direkt zu verdauen, sondern kann diese Nährstoffe auf natürliche Weise durch (Töten und) Verzehr des Fleisches von Hirschen, Antilopen oder anderen grasfressenden Tieren erhalten. Nahrungsketten sind für das Überleben der meisten Arten sehr wichtig. Wenn nur ein Element aus der Nahrungskette entfernt wird, kann dies in einigen Fällen zum Aussterben einer Art führen.
Die Effizienz einer Nahrungskette hängt von der Energie ab, die von den Primärproduzenten zuerst verbraucht wird. Der Primärverbraucher bezieht seine Energie vom Erzeuger. Der tertiäre Konsument ist der 3. Konsument, er steht auf Platz vier der Nahrungskette. Produzent → Primärverbraucher → Sekundärverbraucher → Tertiärverbraucher.