栄養レベル – definition
目次
生態学において、栄養レベルとは食物連鎖または生態系ピラミッドにおいて同様の食性を持つ生物群が占める位置に関することです。 食物連鎖とは、生態系内の生物を栄養レベルごとにグループ化した階層を指します。 栄養段階は、食物エネルギーの流れとその間の摂食関係を表すために、直列または連続的に表示される。 生態系ピラミッドは、生態系におけるバイオマスやエネルギーの流れを表している。 食物連鎖も生態系ピラミッドも、一次生産者で構成される栄養段階1から始まります。 次の栄養段階は、一次生産者を餌にして栄養を得る生物で構成されています。 そして、その次のグループは、それぞれ前のグループを餌とする生物群から構成されている。 栄養段階の連続は、一方通行の連鎖で起こる場合と、食物網と呼ばれるより複雑な栄養経路で起こる場合がある。 食物網は、多くの食物連鎖が連なったものである。
栄養段階定義
栄養段階とは、食物連鎖、食物網、生態系ピラミッドにおけるレベルまたは位置を指す。
語源
栄養段階という言葉は、ギリシャ語で「食物」を意味するtrophēに由来しています。 独立栄養生物は、無機物から有機物を生産できる生物である。 他の生物を餌にする必要がなく、自分で餌を作ることができるため、生態系の生産者とも呼ばれる。 従属栄養生物は、消費によって直接有機物を得る生物である。 独立栄養生物とは異なり、無機物から食料を製造する能力はない。 そのため、狩りをしたり、他の生物から餌を集めたりする。 従属栄養生物は、このように消費者と呼ばれる。 さらに、一次消費者、二次消費者、三次消費者などに分類されることがある。 一次消費者は、草食動物と呼ばれる植物を食べる生物で構成されている。 二次消費者は、一次消費者の餌となる。 三次消費者は二次消費者の餌となり、さらにその上を行く。 最後の還元者というグループは、死んだ有機物を食べます。 2006>
Trophic structure
Trophic structureとは、異なる栄養段階間のバイオマスの分配のことをいう。 これは主に一次生産者のバイオマスによって制御されている。 一次生産者は、基本的にエネルギーと栄養の投入を行うため、栄養段階間の移動効率に影響を与える。 彼らとは別に、もうひとつの重要な要素はトップダウンの要素である。 トップダウンの要素には、捕食者が含まれる。 捕食者の消費は下位の栄養段階を抑制する。 いわば、捕食者は捕食によって過剰な草食化を抑制し、一次生産者を助けているのである。 つまり、低次栄養段階を生物学的にコントロールする役割を担っているのである。 捕食者が一次生産性を促進するもう一つの方法は、種内競争によるものである。 1）
栄養段階ピラミッド
エネルギーピラミッドは、生態系の栄養レベルを示すものです。 太陽からのエネルギーは、さまざまな栄養段階を通過することによって、生態系を通じて伝達される。 一つの栄養段階から次の栄養段階へ移されるエネルギー尻はおおよそ10％で、このため大量の栄養段階を防ぐことができる。 より高い栄養レベルのエネルギーとバイオマスの要件をサポートするために、ピラミッドの底部にはより高い量のバイオマスがなければなりません。 これは、ある生態系における植物や動物で構成されたピラミッドの形をした図式表現である。 この形状は、最下層の栄養段階が、環境からの利用可能な供給源によって自分自身の食物を作ることができる生物で構成されていることを示す。 彼らは、必要な栄養を得るために他の生物を食べることはありません。 このように、最下層は底辺を表しています。 ピラミッドのこの部分は、生産者で構成されています。 栄養段階が上がるにつれて、ピークに向かって先細りになっていきます。 このピラミッド型は、各栄養段階におけるバイオマスを示しています。 バイオマスとは、生物に含まれる生体物質や有機物の量です。 底辺は最大のバイオマスを示し、頂点に向かうにつれてその量は減少していきます。 これは、生態系で最も一般的な構造です。 しかし、逆ピラミッドが発生する場合もある。 後者は、生産者の合計重量が消費者の合計重量より小さい場合に生じる。
生態系ピラミッドは、エネルギーピラミッドと呼ばれることもある。 これは、栄養段階のエネルギー、すなわちさまざまな栄養段階を通るエネルギーの流れを同様に描いているためである。 最もエネルギーが高いのは、生産者が占める底辺であることが多い。
Trophic level examples
Level 1: producers
Trophic level 1は一次生産者で構成されています。 生態学的ピラミッドの底辺に位置します。 食物連鎖も同様に、栄養段階1から始まることになります。 栄養段階1は植物と藻類によって占められています。 栄養段階1に属する生物の基本的な特徴は、生物由来の物質から自らの食料を生産する能力を有することである。 例えば、植物は光合成によって食料を製造することができる。 この過程を簡略化すると、次のような式になる。 6CO2+12H2O+energy=C6H12O6+6O2+6H2O. つまり、光合成とは、二酸化炭素（CO2）、水（H2O）、光エネルギーを利用して、グルコース（C6H12O6）のようなエネルギーに富んだ炭水化物を合成し、副産物として酸素（O2）を作り出す過程である。 植物や藻類は、構造的に葉緑体という集光性の細胞構造を持っている。 葉緑体の内部には光エネルギーを吸収する光合成色素（クロロフィル）があります。
レベル2：一次消費者
食物連鎖または生態系ピラミッドの次の栄養段階は、栄養レベル2です。 このレベルを占める生物は、一次生産者を餌にして、一次消費者と呼ばれます。 植物を食べる動物は草食動物と呼ばれる。 彼らは、植物食に適応した解剖学的、生理学的特徴を持っています。 典型的なのは、植物をすりつぶすための口器を持っていることである。 例えば、葉や樹皮をすり潰すための幅広の平歯を持っている。 また、セルロースの消化を助ける腸内細菌叢（セルロース消化原生動物やバクテリアで構成）を持っている。 草食動物の例は、馬、牛、ヤギです。
Level 3: 二次消費者
二次消費者は、一次消費者を食べる動物で構成されています。 他の動物を食べる生物は肉食動物（または捕食者）と呼ばれる。 肉食獣は食物連鎖や生態系ピラミッドの栄養段階3に位置する。 捕食とは、生態系における相互作用のひとつで、捕食者が獲物を狩り、あるいは捕らえ、殺し、食べることである。 捕食者は、解剖学的、生理学的に動物の食事に適応している。 獲物の消費には追跡や待ち伏せが必要なため、彼らはしばしば視覚、聴覚、触覚、嗅覚などの高度な感覚を備えている。 また、獲物に気づかれないようにカモフラージュや擬態をすることもある。 また、牙や鋭い爪、強力な顎を持ち、獲物を掴んで切り刻む。 同様に、獲物も捕食を回避するための進化を遂げた。 タナトシス、アラームコール、警告色、トゲ、化学物質、擬態、カモフラージュなど、対抗適応や防衛戦略を発達させた。 捕食者と被食者の関係を持つ動物の例としては、クモとハエ、ライオンとシマウマ、クマと魚、キツネとウサギなどがある(2) 頂点捕食者とは、どの動物も自分を捕食することがない捕食者のことである。 シャチがその例である。 5800＞すべての肉食動物が肉だけを食べているわけではない。 彼らの食事はまた、植物材料を含むことができる。 植物と動物の両方を食べる動物は雑食性動物と呼ばれる。 3）肉食動物や草食動物などの他の動物群に比べ、雑食動物は食料の獲得や処理に特徴的な特殊性がない（4）雑食動物の例は、チンパンジー、オランウータン、ゴリラ、豚、ほとんどの熊、ハリネズミ、オポッサム、スカンク、ナマケモノ、リス、ネズミ、ラット、アライグマ、その他多くのもの。 これらの動物は、複数の栄養レベルを餌としている。 人間の多くは雑食性です。
食肉植物（ビーナス・フライトラップやピッチャー・プラントなどの食虫植物）もこのグループに含まれることがあります。 これらの植物は、光合成以外の栄養を得る手段として、捕食が可能です。 動物プランクトンを捕食する海洋生物も二次消費者として扱われる。 2006>
その他の栄養段階
二次消費者を食べる生物を三次消費者といい、三次消費者を食べるものを四次消費者という。 第三次消費者は栄養段階4、第四次消費者は栄養段階5を占める。
分解者
栄養段階の最後を占めるのは分解者（detritivoresなど）である。 彼らは植物や動物の死骸を餌にしている。 腐敗食生物は餌を食べるために特に断片化する分解者である。 ミミズ、ヤスデ、ダンゴムシ、ワラジムシ、ナメクジなどがその例である。 その他、菌類や細菌類も分解する。 餌を食べて消化する他の消費者とは対照的に、分子レベルで栄養分を消費する。 これらの分解者は、消化された材料や、死んだり腐ったりした生物に由来する基質など、最も単純な形で容易に入手できる栄養素に依存する。 利用可能な有機物を食べるが、必ずしも宿主を殺さない寄生虫もこのグループに含まれることがある。
分解者は最後の栄養段階、つまり生態系ピラミッドの頂点に位置する。 最も一般的な分解者は菌類である。 彼らは分解の最初のきっかけを作る。 菌類は酵素や他の化合物を持っており、亡くなった生物の生体分子を分解することができる。 バクテリアもまた、有機化合物をより単純な形態に分解する酵素を持っています。 分解が終わると、デトリビューターが遺体からデトリタスや分解された有機物を回収する。 2006>
Planktons
Planktonsは水辺に生息する微小な生物で、その生態系における役割は非常に重要である。 光合成をするもの、従属栄養のものなどがある。 そのため、食物連鎖や生態系ピラミッドの異なる栄養レベルに分布している場合がある。 植物プランクトンのように光合成が可能なものは生産者とみなされる。 動物プランクトンのような従属栄養のプランクトンは、他のプランクトンを食べるので、消費者となる可能性がある。 (5)
バイオマス移動効率
生態系ピラミッドのバイオマスは、下から上に向かって徐々に失われていく。 最もバイオマス量が多いのは、生産者を含む基底栄養段階である。 一次消費者は生産者に栄養を依存しているので、生産者のバイオマス量は一次消費者のバイオマス量に対する制限要因となる。 同様に、二次消費者も一次消費者に依存しており、そのバイオマス量は一次消費者の利用可能なバイオマス量に影響されることになる。 このように、生態系では通常、第一栄養段階が最も広く、最上層が狭いというバイオマスピラミッドが見られる。 生態系におけるバイオマスの分布は、生態系の安定性に関わる。 2006>
Significance
Monitoring the trophic levels is essential so to get understanding of the interrelations between organism and the ecological processes that occur within an ecosystem. そうすれば、草食、捕食、分解プロセスの大きさは、生態系の状態と安定性を知るために使用することができる。
- 生態系ピラミッド
- 食物連鎖
- 食物網
- 独立栄養生物
- 消費者
- 草食動物
- 肉食動物
- 分解者
も参照ください。
- プリーツァ。 E. (2008). Trophic Structure. 生態学百科事典, 3608-3616. https://doi.org/10.1016/b978-008045405-4.00558-9
- 捕食者と被食者の関係 – ニューイングランド複雑系研究所. (2014). ニューイングランド複雑系研究所. 2019年11月16日、New England Complex Systems Instituteのウェブサイトより取得。 https://necsi.edu/predator-prey-relationships
- 「雑食動物」. ナショナル ジオグラフィック エデュケーション. ナショナル・ジオグラフィック・ソサエティ. http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/omnivore/?ar-a=4&ar-r=3
- McArdle, Ph.D., John (May-June 1991)から取得した。 “人間は雑食性”。 Vegetarian Journal (The Vegetarian Resource Group).
- プランクトンは生産者なのか分解者なのか？ (2019). 参考文献のウェブサイトから取得。 https://www.reference.com/pets-animals/plankton-producer-decomposer-b38db29bb175772b
