食物連鎖は、地球上のさまざまな生物がどのように相互作用するかを説明する方法です。食物連鎖は、太陽光や化学物質を使って自分たちで食べ物を作る生産者から始まります。生産者は、草食動物または肉食動物である消費者に食べられます。肉食動物は雑食動物に食べられ、食物連鎖の頂点は頂点捕食者です。分解者は、食物連鎖における他の生物の死体または老廃物を食べる生物です。
地球上のさまざまな生物は、さまざまな方法で互いに相互作用しています。彼らは、共生と呼ばれる相互同盟を確立するか、リソースをめぐって互いに競争することを選択できます。別の選択肢は、別の生物をむさぼり食い、彼らのニーズを満たすというかなり病的なルートです!ここで、食物連鎖の概念が登場します。
食物連鎖の概念は、アラブの科学者 Al-Jahiz によって最初に導入されました。 9 世紀に登場し、現在では生態学研究の中心的存在となっています。食物連鎖は、エネルギーと栄養素が次から次へと渡されるように、互いに消費し合う直線的な一連の生物です。食物連鎖は、太陽からの放射線を直接利用して自分の食べ物を作ることができる草や木などの自立的な生産者から始まり、ライオンやシャチのような頂点捕食者で終わります.たとえば、ファースト フード店に行ってチキン バーガーを食べると、次のような食物連鎖の一部になります。
草–>ニワトリ–>人間
しかし、ハンバーガーにレタスやトマトなどの野菜が入っている場合はどうでしょうか。その場合、あなたはわずかに小さい食物連鎖の一部です:
草–>人間
それでは、食物連鎖の概念と流れを詳しく見て、エネルギーと栄養素が生態系をどのように流れるかをよりよく理解しましょう.
独立栄養生物:生産者
前述したように、食物連鎖は、自分たちで食べ物を作ることができる基地の一次生産者から始まります。これらの生物は独立栄養生物と呼ばれます。独立栄養生物は、日光の存在下で二酸化炭素のような単純な分子から独自の有機化合物を使用して独自の食物を作ることができます.独立栄養生物には 2 つのタイプがあります:
1.光独立栄養生物
光独立栄養生物は通常、太陽光からのエネルギーを利用して、光合成のプロセスを通じて空気中の二酸化炭素から有機化合物 (糖) を作る植物です。一部の藻類やシアノバクテリアも独立栄養生物である可能性があります。
2.化学合成独立栄養生物
化学独立栄養生物は、化学物質からのエネルギーを使用して、二酸化炭素または類似の分子から有機化合物を構築する生物です。これは、化学合成のプロセスを通じて行われます。たとえば、深海に生息する化学合成独立栄養細菌は、太陽光がなくても硫化水素を酸化できます。
(画像クレジット:Flickr)
従属栄養生物:消費者
独立栄養生物を除いて、他の生物は自分自身の食物を作ることができず、代わりに食物の要求を満たすために他の生物に依存しています.これらの生物は従属栄養生物です。 「他の摂食者」と呼ばれることもある従属栄養生物は、太陽からの光エネルギーや化学エネルギーを利用して自分の食べ物を作ることができません.
木 (独立栄養生物) から放牧されているシカ (従属栄養生物) のつがい (写真提供者:Raul654./Wikimedia Commons)
従属栄養生物は、他の生物またはその副産物を消費することによって有機分子を派生させます。動物、菌類、および細菌の多くの形態は、従属栄養生物です。人間も従属栄養生物です!
食物連鎖の文脈を見ると、従属栄養生物は消費者と呼ばれます。すぐに説明しますが、植物を食べる昆虫から肉を食べる哺乳類、残骸や糞を食べる菌類まで、さまざまな生態学的クラスと役割を持つさまざまな種類の消費者がいます。
食物連鎖:誰が誰を食べるか
前述したように、食物連鎖とは、栄養素とエネルギーがある生物から別の生物に渡されるシステムです。では、生産者の基盤から頂点の消費者に至るまで、フード チェーンの個々の部分を詳しく見てみましょう。
一次生産者または独立栄養生物は、食物連鎖の主要な基盤を形成します。それらは植物、藻類、シアノバクテリアなどの生物で構成されており、それらはすべて光合成または化学合成を使用して独自の食物を生成できます.
一次生産者を直接食べる生物の最初の系統は、一次消費者と呼ばれます。一次消費者は主に草食動物、つまり植物を食べる人です。ただし、一部の食物連鎖では、藻類やバクテリアを食べる場合があります。
次は、二次消費者と呼ばれる一次消費者を食べる生物です。二次消費者は肉食動物、つまり肉食動物です。
そして、「生物を食べる生物」を食べる生物、つまり二次消費者が登場します。これらは、肉食動物を食べる三次消費者です。
一部の食物連鎖には、第 3 次消費者を食べる肉食動物である第 4 次消費者などの追加レベルがあります。これらの生物は通常、食物連鎖の最上位に位置し、他の動物によってそれ以上食べられることはありません。これらはしばしば頂点消費者と呼ばれます。
以下の食物連鎖の例を考えてみましょう。ネズミが畑の穀物を食べるところから始まります。ここでは、穀物が主な生産者であり、ネズミが主な消費者です。次に、マウスは貪欲なヘビ、つまり二次消費者の昼食になります。最後に、大胆不敵なワシが肉付きの良いヘビを見つけると、急降下してヘビを捕らえ、自分のおいしい夕食とします。ここで、ワシは第 3 の消費者になります。
栄養レベル
上の画像に示されている各カテゴリは、栄養段階と呼ばれます。各栄養段階は、食物連鎖で発生するエネルギーの移動数や関与する消費ステップの数など、重要な情報を明らかにします。
ただし、生物を特定の栄養レベルに制限することは常に実行可能なわけではありません。たとえば、人間は植物と動物の両方を食べるため、その離れたグループの一部です。
デコンポーザー:クリーナー
興味深いことに、食物連鎖から除外されることが多い消費者の特定のグループの 1 つが分解者です。分解者は、腐肉を食べ、死体や糞便中の有機物を分解することによって栄養を得る生物です.
実際、分解者はしばしば、独自の栄養段階を持つものとして視覚化されます。グループとして、彼らはさまざまな栄養レベルで他の生物から来る死体や廃棄物を食べます.たとえば、分解者は腐敗した植物、食べかけのウサギの死骸、ヒョウに狩られたシカの残骸などを好んで食べます。言い換えれば、分解者レベルは、典型的な食物連鎖における生産者と消費者の標準的な階層と並行して実行されます.
分解者のグループは、生態系を健全に保つ上で積極的な役割を果たしています。死んだ物質や廃棄物を分解する際に、一次生産者によってリサイクルされ、ビルディング ブロックとして使用される栄養素を放出します。
