Trophische Ebene Definition
Eine trophische Ebene ist die Gruppe von Organismen in einem Ökosystem, die dieselbe Stufe in einer Nahrungskette einnehmen. Innerhalb einer Nahrungskette gibt es fünf Haupttrophiestufen, die sich in ihrer Ernährungsbeziehung zur primären Energiequelle unterscheiden. Die primäre Energiequelle in jedem Ökosystem ist die Sonne (obwohl es in Tiefseeökosystemen Ausnahmen gibt).
Die Sonneneinstrahlung liefert die Energie, die von den Primärproduzenten, auch bekannt als Autotrophen, genutzt wird. Primärproduzenten sind in der Regel Pflanzen und Algen, die Photosynthese betreiben, um ihre eigene Nahrungsquelle herzustellen. Primärproduzenten bilden die erste trophische Ebene.
Die übrigen trophischen Ebenen bestehen aus Konsumenten, die auch als Heterotrophe bezeichnet werden; Heterotrophe können ihre eigene Nahrung nicht herstellen und müssen daher andere Organismen konsumieren, um Nahrung zu erhalten.
Die zweite trophische Ebene besteht aus Pflanzenfressern; diese Organismen gewinnen Energie, indem sie Primärproduzenten fressen und werden Primärkonsumenten genannt.
Die trophischen Ebenen drei, vier und fünf bestehen aus Fleischfressern und Allesfressern. Fleischfresser sind Tiere, die nur überleben, indem sie andere Tiere fressen, während Allesfresser Tiere und Pflanzen fressen.
Trophische Ebene drei besteht aus Fleischfressern und Allesfressern, die Pflanzenfresser fressen; diese sind die Sekundärkonsumenten.
Trophische Ebene vier enthält Fleischfresser und Allesfresser, die Sekundärkonsumenten fressen und als Tertiärkonsumenten bezeichnet werden.
Die fünfte Trophiestufe besteht aus Spitzenprädatoren; diese Tiere haben keine natürlichen Fressfeinde und stehen daher an der Spitze der Nahrungskette.
Zersetzer oder Detritivoren sind Organismen, die totes pflanzliches und tierisches Material verzehren und es in Energie und Nährstoffe umwandeln, die Pflanzen für ihr Wachstum nutzen können. Obwohl sie keine eigenständige trophische Ebene ausfüllen, recyceln Zersetzer und Detritivoren, wie Pilze, Bakterien, Regenwürmer und Fliegen, Abfallmaterial aus allen anderen trophischen Ebenen und sind ein wichtiger Bestandteil eines funktionierenden Ökosystems.
Durch die Art und Weise, wie die Energie bei der Übertragung zwischen den Ebenen genutzt wird, nimmt die Gesamtbiomasse der Organismen auf jeder trophischen Ebene von unten nach oben ab. Nur etwa 10 % der verbrauchten Energie wird in Biomasse umgewandelt, während der Rest als Wärme sowie durch Bewegung und andere biologische Funktionen verloren geht. Wegen dieses allmählichen Energieverlusts wird die Biomasse jeder trophischen Ebene oft als Pyramide betrachtet, die als trophische Pyramide bezeichnet wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Organismen innerhalb der trophischen Ebenen natürlicher Ökosysteme im Allgemeinen keine einheitliche Kette bilden und dass viele Tiere mehrere Beutetiere und mehrere Raubtiere haben können; die nichtlinearen Interaktionen der trophischen Ebenen können daher am besten als Nahrungsnetz und nicht als Nahrungskette betrachtet werden. Eine Störung innerhalb einer der trophischen Ebenen, z. B. das Aussterben eines Raubtiers oder die Einführung einer neuen Art, kann jedoch drastische Auswirkungen auf die niedrigeren oder höheren trophischen Ebenen haben.
Beispiele für trophische Ebenen
Primärproduzenten
Primärproduzenten oder „Autotrophe“ sind Organismen, die Biomasse aus anorganischen Verbindungen herstellen. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um photosynthetisierende Organismen wie Pflanzen oder Algen, die Sonnenenergie mit Hilfe von Kohlendioxid und Wasser in Glukose umwandeln. Diese Glukose wird dann in der Pflanze als Energie und Sauerstoff gespeichert, der in die Atmosphäre abgegeben wird.
In terrestrischen Ökosystemen stammt fast die gesamte Primärproduktion von Gefäßpflanzen wie Bäumen, Farnen und Blütenpflanzen. In marinen Ökosystemen übernehmen Algen und Algen die Rolle der Primärproduktion.
Es gibt auch einige Tiefsee-Primärproduzenten, die anstelle der Photosynthese chemische anorganische Verbindungen oxidieren; diese Organismen werden als „chemoautotroph“ bezeichnet.
Primärkonsumenten
Primärkonsumenten sind Pflanzenfresser, d. h. Tiere, die an den Verzehr und die Verdauung von Pflanzen und Algen (Autotrophen) angepasst sind. Pflanzenfresser werden im Allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt: Weidetiere wie Kühe, Schafe und Kaninchen, deren Nahrung zu mindestens 90 % aus Gras besteht, und Grasfresser wie Hirsche und Ziegen, deren Nahrung zu mindestens 90 % aus Baumblättern oder Zweigen besteht.
Primärkonsumenten können auch andere Formen von Pflanzenmaterial verzehren. Viele Fledermäuse, Vögel und Affen fressen Früchte (Frugivoren); Vögel, Insekten, Fledermäuse und Spinnentiere (Spinnen) fressen Nektar (Nektarivoren); und Termiten und Käfer fressen Holz (Xylophagen).
In marinen Ökosystemen sind Primärkonsumenten Zooplankton, winzige Krustentiere, die sich von photosynthetisierenden Algen, dem Phytoplankton, ernähren.
Sekundärkonsumenten
Sekundärkonsumenten auf der dritten trophischen Ebene sind Fleischfresser und Allesfresser, die zumindest einen Teil ihrer Nährstoffe aus dem Gewebe von Pflanzenfressern beziehen. Dazu gehören Tiere und fleischfressende Pflanzen, die sich von pflanzenfressenden Insekten ernähren (Insektenfresser).
Sekundärkonsumenten sind in der Regel kleine Tiere, Fische und Vögel wie Frösche, Wiesel und Schlangen, obwohl auch größere Spitzenprädatoren wie Löwen und Adler Pflanzenfresser verzehren können und auch auf der zweiten trophischen Ebene eines Ökosystems vorkommen können.
In marinen Ökosystemen sind alle Arten, die Zooplankton verzehren, Sekundärkonsumenten; das reicht von Quallen über kleine Fische wie Sardinen und größere Krebstiere wie Krabben und Hummer bis hin zu Walen, die sich durch Filtrieren ernähren, und Riesenhaien.
Tertiärkonsumenten
Tertiärkonsumenten gewinnen Energie, indem sie andere Fleischfresser fressen, können aber auch Beute machen. Eulen sind ein Beispiel für Tertiärkonsumenten; obwohl sie sich von Mäusen und anderen Pflanzenfressern ernähren, fressen sie auch Sekundärkonsumenten wie Hermeline. Eulen wiederum können von Adlern und Falken gejagt werden und sind daher keine Spitzenprädatoren.
Spitzenprädatoren
Spitzenprädatoren sind Organismen, die an der Spitze der Nahrungskette stehen und keine natürlichen Fressfeinde haben. Adler, Wölfe, Großkatzen wie Löwen, Jaguare und Geparden sowie Meerestiere wie Haie, Thunfische, Killerwale und Delfine sind Beispiele für Spitzenprädatoren, aber es gibt noch viele andere. Apex-Raubtiere verfügen oft über spezifische Anpassungen, die sie zu äußerst effizienten Jägern machen, wie z. B. scharfe Zähne und Klauen, Schnelligkeit, Beweglichkeit und Heimlichkeit; manchmal arbeiten sie in Gruppen zusammen, was ihren Jagderfolg noch steigert. Allerdings sind nicht alle Spitzenprädatoren bösartige Jäger. Walhaie sind große Filtrierer, die sich nur von kleinen Fischen und Plankton ernähren. Da sie jedoch keine natürlichen Feinde haben, sind sie Spitzenprädatoren in ihrer Umgebung.
Spitzenprädatoren spielen eine äußerst wichtige Rolle in einem Ökosystem; durch Prädation kontrollieren sie die Populationen der unteren trophischen Ebenen. Werden Spitzenprädatoren aus einem Ökosystem entfernt, können sich Organismen wie weidende Pflanzenfresser übermäßig vermehren, wodurch die Pflanzen in einem Lebensraum unter starken Weide- und Verbissdruck geraten. Wenn weniger pflanzliche Ressourcen zur Verfügung stehen, werden andere Organismen, die von den Pflanzen abhängen (obwohl sie nicht vom Spitzenprädator gejagt werden), wie Insekten und kleine Säugetiere, einen Populationsrückgang erleiden, was sich wiederum auf alle trophischen Ebenen innerhalb eines Ökosystems auswirken kann. Diese Störung wird als trophische Kaskade von oben nach unten bezeichnet und kann zum Zusammenbruch des Ökosystems führen.
- Fleischfresser – Ein Organismus, der einen Teil seiner Energiezufuhr aus dem Gewebe anderer Tiere gewinnt.
- Pflanzenfresser – Ein Organismus, der seine Energie ausschließlich aus Pflanzenmaterial bezieht.
- Trophische Kaskade – Das Auftreten eines Raubtiers, das die Populationsgröße niedrigerer trophischer Ebenen unterdrückt.
- Energiepyramide – Eine Visualisierung des Energietransfers zwischen trophischen Ebenen.
Teste dein Wissen
1. Wie viel der auf jeder trophischen Ebene verbrauchten Energie wird ungefähr in Biomasse umgewandelt?
A. 10%
B. 30%
C. 50%
D. 100%
2. Ein Primärkonsument frisst:
A. Pflanzenfresser
B. Fleischfresser
C. Pflanzenmaterial
D. Insekten
3. Blaualgen sind ein Beispiel für:
A. Autotroph
B. Heterotroph
C. Chemoautotroph
D. Zersetzer
4. Welcher der folgenden ist KEIN Spitzenprädator?
A. Thunfisch
B. Leopard
C. Habicht
D. Büffel