Nahrungsnetze und Trophiestufen
Die Verknüpfungen von Nahrungsbeziehungen innerhalb einer Lebensgemeinschaft sind nicht nur einfache Nahrungsketten, sondern komplexe Nahrungsnetze. Fast keine Art in einem Ökosystem wird nur von einer einzigen Art gefressen oder erbeutet nur eine spezielle Art. Alle Arten oder Veränderungen in diesem Geflecht beeinflussen sich indirekt gegenseitig. Die Pfeile in einem Nahrungsnetz folgen dem Energiefluss, also von der Beute zum Räuber.
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Trophiestufen
Alle Komponenten eines Nahrungsnetzes lassen sich den sogenannten Trophiestufen zuordnen. Diese beschreiben Ernährungsebenen mit verschiedenen Eigenschaften. Die unterste Stufe bilden dabei autotrophe (selbsternährende) Pflanzen, die aus anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe herstellen. Man bezeichnet sie auch als Primärproduzenten.
Die von den Pflanzen hergestellte chemische Energie, die Glucose, wird von den Primärkonsumenten gefressen. Hierbei handelt es sich um Pflanzenfresser, die Herbivore.
Die dann folgenden Sekundärkonsumenten sind Fleischfresser (Carnivore), die sich nur von tierischer Nahrung ernähren. Dabei kann es sich sowohl um Primärkonsumenten als auch um kleinere Sekundärkonsumenten handeln.
Weitere wichtige Bezeichnungen sind zum Beispiel Ominvore, die sich das ganze Jahr über sowohl von pflanzlicher als auch von tierischer Nahrung ernähren. Außerdem gibt es die Gruppe der sogenannten Destruenten, Organismen, die an der Zersetzung und Remineralisierung von Abfallprodukten beteiligt sind. Sie gewinnen Ausgangsstoffe zurück, um sie dann erneut den Primärproduzenten zurück zuführen. Zu diesen Abfallprodukten gehören zum Beispiel Kot, Aas oder Falllaub.
Betrachtet man den Energiefluss über die verschiedenen Trophiestufen hinweg, so fällt auf, dass mit jeder neuen Stufe die vorhandene Energie stark abnimmt (siehe Abbildung). Das liegt daran, dass die Energie, die jeder Trophiestufe zur Verfügung steht, auch für den Aufbau von Biomasse oder für Stoffwechselaktivität verwendet wird und daher nicht die gesamte Energie an die nächste Trophiestufe weiter gegeben wird. Tatsächlich stehen der nächsthöheren Trophiestufe jeweils nur 10% der Energie der vorherigen Stufen zur Verfügung. Dieser Energieverlust wird von Stufe zu Stufe größer, sodass die Individuenanzahl der Tiere auf den verschiedenen Stufen immer geringer wird und dadurch auch die Biomasse immer mehr abnimmt.
Zwar nehmen die Biomasse, die Individuenanzahl und die zur Verfügung stehende Energie mit jeder Trophiestufe stark ab, andere Stoffe, wie zum Beispiel Gifte, können sich mit jeder Stufe enorm anreichern. Jedes Tier auf einer hohen Stufe muss sehr viele Beutetiere der unteren Stufen fressen, um seinen Energiebedarf zu decken. Dadurch nimmt der Räuber alle im Körper vorhandenen Gifte von jedem Beutetier auf. Da der Mensch am Ende von sehr vielen Nahrungsketten steht, reichern sich besonders in ihm sehr viele Gifte an, die vorher bei den Tieren auf niedrigeren Trophiestufen keine Wirkungen gezeigt haben.
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