1。呼吸:
* 細胞呼吸: 植物から動物までのすべての生物は、食物からのエネルギーを使用して、その生命プロセスを燃料としています。このプロセスには、食物を細胞のエネルギー通貨であるATP(アデノシン三リン酸)に変換することが含まれます。この変換は100%効率的ではなく、熱としてエネルギーが失われます。
* 熱損失: 呼吸中に発生した熱は環境に放出され、システムの全体的なエントロピー(障害)に寄与します。
2。不完全な消費:
* 生物のすべての部分が消費されているわけではありません: 捕食者はしばしば獲物全体を食べず、部分を残します。たとえば、ライオンはゼブラの肉だけを食べて、骨を残して隠れることがあります。
* 分解器: 分解者(細菌や菌類など)は残りの有機物を分解し、熱と二酸化炭素としてエネルギーを放出します。このエネルギーは、より高い栄養レベルでは利用できません。
3。廃棄物:
* 排泄: 動物は尿や糞などの廃棄物を生産します。これらの廃棄物にはある程度のエネルギーが含まれていますが、他の生物では容易に使用できません。
4。非効率的なエネルギー伝達:
* わずか10%ルール: 一般的な経験則は、ある栄養レベルからのエネルギーの約10%のみが次の栄養レベルに移されることです。これは、各レベルでの代謝プロセス中に熱が失われるためです。
* 食物連鎖長: 食物連鎖が短いほど、エネルギーが低下します。これが、よりシンプルな食品網を持つ生態系がより効率的になる傾向がある理由です。
要約すると、主に呼吸、不完全な消費、廃棄物、および非効率的なエネルギー移動により、エネルギーは生態系から常に失われています。 このエネルギーの損失は、熱力学の基本原則であり、生態系の栄養レベルの数に制限がある理由を説明しています。