Ich versuche, eine Nahrungskette zu entwerfen. Sagen wir aus Gründen der Argumentation, es basiert auf fliegenden Kreaturen über einer bestimmten Bergkette.
Sun
Plants/Fungus etc
Tiny Insects
Small Birds
Hawks
Large Apex Predator
Allerdings tue ich mich mit der richtigen Balance schwer. Offensichtlich sind die großen Raubtiere die interessanteren Tiere und diejenigen, die die Geschichte vorantreiben, aber ich möchte sicherstellen, dass es genügend kleine Vögel und Tiere zum Fressen gibt.
Wenn ich drei große Apex-Raubtiere (jedes mit einem Gewicht von 100 kg) haben möchte, wie viele kg Falken würde ich benötigen, um diese Population zu erhalten? Wie viel kg kleine Vögel?
Die in anderen Antworten erwähnte Umwandlungseffizienz von 10 % ist eine anständige Faustregel – es gibt viele Variationen in der realen Welt, aber wenn Sie davon ausgehen, dass die gesamte Biomasse der Beute etwa dem 10-fachen der gesamten Biomasse der Raubtiere entspricht, erhalten Sie eine ziemlich plausibel aussehende Nahrungskette.
Tim B macht in den Kommentaren jedoch einen hervorragenden Punkt: Im Allgemeinen jagen sogar Apex-Raubtiere hauptsächlich Pflanzenfresser, einfach weil sie normalerweise die einfachste und reichlichste Nahrungsquelle sind. Ein 100 kg schweres Apex-Raubtier braucht also nicht 1.000 kg niedrigere Raubtiere, um es zu unterstützen – es braucht nur 1.000 kg einer Art Beute, die sowohl Pflanzenfresser als auch andere Fleischfresser umfassen kann .
Tatsächlich sind viele Apex-Raubtiere (wie Bären und tatsächlich Menschen) im wirklichen Leben bis zu einem gewissen Grad sogar Allesfresser und verzehren einige Pflanzen (normalerweise Teile mit hohem Nährwert, wie Früchte, Nüsse und Beeren), um ihre Jagd zu ergänzen. Tatsächlich besteht ein großer Vorteil einer flexiblen Allesfresser-Ernährung für Arten, die weit oben in der Nahrungskette stehen, darin, dass sie dazu beiträgt, eine konstante Nahrungsversorgung zu gewährleisten und das Risiko einer Massenverhungerung zu minimieren (von der Raubtiere mit ihren geringen Populationsgrößen und ihrer langen Generation abhängen Zeiten, die sich nur schwer erholen können) aufgrund von Schwankungen weiter unten in der Nahrungskette. Da Apex-Raubtiere per Definition relativ wenig Konkurrenz haben, unterliegen sie im Gegensatz dazu nicht einem so starken Druck, sich zu spezialisieren wie Arten, die in der Nahrungskette weiter unten stehen, und können es sich daher leisten, eine allgemeine Ernährung beizubehalten.
Eigentlich der einzige Grund allesin der Natur kein Allesfresser ist, dass unterschiedliche Nahrungsquellen manchmal unvereinbare Anpassungen erfordern. Zum Beispiel ist der Grund, warum Autotrophe (Pflanzen) und Heterotrophe (Tiere) meistens verschieden sind, der, dass eine effiziente Autotrophie einige Anpassungen erfordert (wie eine energiearme, sitzende Lebensweise), die nicht mit denen kompatibel sind, die für eine effiziente Heterotrophie (insbesondere Mobilität zum Weiden) erforderlich sind /Jagd). In ähnlicher Weise ist die Unterscheidung zwischen Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) und Sekundärkonsumenten (Fleischfresser / Allesfresser) ein Folgeeffekt: Effizientes Weiden auf einer so dicht besiedelten Nahrungsquelle wie das meiste Pflanzengewebe erfordert Verhaltensmerkmale und Verdauungsanpassungen, die dies nicht sind gut geeignet für die Jagd und umgekehrt, so dass ein Raubtier zwar gelegentlich Pflanzen fressen kann, aber wahrscheinlich nicht in der Lage ist, nur mit Pflanzen gut zu überleben.
Auf höheren Ebenen der Nahrungskette beginnt diese Spezialisierung jedoch zusammenzubrechen: Die Anpassungen, die für die Jagd auf Singvögel erforderlich sind, unterscheiden sich nicht wesentlich von denen, die für die Jagd auf Falken erforderlich sind, sodass ein Apex-Raubtier, das dies kann, höchstwahrscheinlich beides kann. Sie jagen jedoch immer noch hauptsächlich Singvögel, einfach weil es viel mehr Singvögel als Falken gibt (und auch, weil Singvögel wahrscheinlich leichter zu fangen sind und sich weniger wahrscheinlich wehren als Falken).
(Eigentlich würden Falken im Allgemeinen selbst als Spitzenprädatoren angesehen. Es gibt zwar Arten, die gelegentlich Falken töten und fressen, aber keine von ihnen tut dies wirklich routinemäßig oder in einem solchen Ausmaß, dass sie einen signifikanten Raubdruck auf die Falken ausüben Falken. In erster Näherung frisst nichts Falken.)
Wie sollten Sie also die Biomasse verschiedener Arten in Ihrem Ökosystem herausfinden? Nun, der erste Schritt wäre, das Nahrungsnetz für das Ökosystem grob zu skizzieren. Eine schnelle Skizze könnte beispielsweise so aussehen:
Großer Spitzenprädator (100 kg), großer Fleischfresser:
Bergziege (50 kg), großer Pflanzenfresser:
Falke (0,2 kg), kleiner Fleischfresser:
Lemming (0,1 kg), kleiner Pflanzenfresser / Allesfresser:
Singvogel (0,02 kg), kleiner Pflanzenfresser / Insektenfresser:
Insekten und Spinnentiere:
Pflanzen und Pilze:
Beachten Sie, dass ich Ihrem Ökosystem einige Landpflanzenfresser hinzugefügt habe, da es mir nicht realistisch erschien, keine zu haben. Insbesondere wenn Sie große Apex-Raubtiere wollen, brauchen Sie wirklich eine große Beute, die sie effizient jagen können. Ohne diese gäbe es wahrscheinlich keine Nische für Raubtiere, die viel größer sind als Ihre Falken.
Jetzt, da Sie bereits entschieden haben, wie viele Apex-Raubtiere Sie wollen, können Sie von oben anfangen und ausrechnen, wie viel Nahrung sie brauchen. So benötigen beispielsweise drei Spitzenprädatoren (3 × 100 kg = 300 kg) nach der 10%-Regel etwa 3.000 kg Beute. Etwa 80 % davon werden Bergziegen sein, also 2.400 kg / 50 kg = 48 Ziegen; Runden wir das auf 50 auf. (Nichts anderes frisst Ziegen in diesem Ökosystem wirklich, also müssen wir andere Raubtiere nicht berücksichtigen.) Das sind nicht viele Ziegen, aber drei Apex-Raubtiere sind eine ziemlich kleine Population selbst.
Die Apex-Raubtiere fressen auch einige Lemminge; Die 10%-Regel besagt, dass wir 450 kg / 0,1 kg = 4.500 Lemminge brauchen, um ihr Verlangen nach kleinen pelzigen Snacks zu stillen. Die Lemmingpopulation wird jedoch auch von Falken geerntet; Wir haben noch nicht entschieden, wie viele Falken es geben sollte, da Falken keine Hauptnahrungsquelle für irgendetwas sind, aber sagen wir, es gibt 100 Falken, was ihre Gesamtbiomasse 20 kg ergibt. Sie benötigen also 200 kg Beute, von denen 75 % Lemminge sind, was uns eine Gesamtbiomasse von Lemmingen von 450 kg + 150 kg = 600 kg und somit eine typische Population von 6.000 Lemmingen ergibt.
(Wenn es sich dabei um echte Lemminge handelt, wird ihre Populationsgröße natürlich zyklisch sein, über ein paar Jahre bis zu einem Höhepunkt wachsen und dann abstürzen. Dies wird wahrscheinlich einen ähnlichen Zyklus in der Falkenpopulation oder zumindest in ihrer Nachkommenschaft auslösen In Spitzenjahren können die Spitzenprädatoren auch einen deutlich höheren Anteil an Lemmingen verzehren, da sie reichlich vorhanden und leicht zu fangen sind.)
Die Spitzenprädatoren und Falken benötigen auch eine Singvogelbiomasse von 150 kg + 50 kg = 200 kg, was uns eine Population von etwa 10.000 Singvögeln gibt. Die Hälfte der Nahrung der Singvögel werden Insekten sein, was bedeutet, dass sie etwa 1 Tonne Insekten benötigen, um sich zu ernähren; Die Lemminge fressen jedoch auch einige Insekten, wodurch die gesamte Insektenbiomasse, die zur Ernährung beider Populationen benötigt wird, auf etwa 1,6 Tonnen steigt. (In der Praxis sollte die tatsächliche Insektenbiomasse mit ziemlicher Sicherheit höher sein, da ein Teil davon von anderen Insekten und Spinnentieren verbraucht wird. Ich habe keinen guten Umrechnungsfaktor dafür, also nennen wir es einfach willkürlich 2 Tonnen.)
Die 2,5 Tonnen Bergziegen benötigen nach der 10 %-Regelung 25 Tonnen Pflanzen, um sich zu ernähren; Die Lemminge benötigen etwa 5,5 Tonnen und die Singvögel etwa 1 Tonne Früchte und Samen. Die 2 Tonnen Insektenbiomasse als ungefähr 100 % Pflanzenfresser zu behandeln, bedeutet, dass sie 20 Tonnen Pflanzen benötigen, um sie zu unterstützen (und alles, was von ihnen abhängt), für eine Gesamtpflanzenbiomasse von ungefähr 50 Tonnen. (Diese Zahl enthält im Allgemeinen keine Dinge wie Baumstämme, die von Pflanzenfressern nicht leicht verzehrt werden.)
Wir erhalten somit die folgenden groben Biomasse-/Bevölkerungszahlen:
Wie oben erwähnt, kann die Lemmingpopulation, wenn sie der realen Welt ähnlich ist, einen starken Zyklus aufweisen, von beispielsweise 600 auf 60.000 Individuen. Diese Oszillation wird sich wahrscheinlich in unterschiedlichem Maße (und mit unterschiedlichen Verzögerungen) auch in den anderen Populationen widerspiegeln.
Diese zyklischen Wechselwirkungen können ziemlich komplex werden. Beispielsweise jagen die Apex-Raubtiere während der Spitzenjahre der Lemminge möglicherweise weniger Ziegen, wodurch die Ziegenpopulation im nächsten Jahr steigen kann. Die Lemminge werden jedoch auch mit den Ziegen um Nahrung konkurrieren, was den Anstieg etwas dämpfen kann. Wenn die Lemminge in Spitzenjahren die Pflanzenressourcen erheblich erschöpfen, kann dies dazu führen, dass die Ziegenpopulation im nächsten Jahr zunächst ihren Höhepunkt erreicht (aufgrund geringerer Raubtiere) und danach (aufgrund von Nahrungsmangel) zusammenbricht. Ebenso bedeuten viele Lemminge, dass Falken dieses Jahr weniger Singvögel jagen, aber auch, dass es nächstes Jahr mehr Falken geben wird.
All dies setzt in jedem Fall ein im Wesentlichen geschlossenes Ökosystem voraus. In der Natur sind jedoch nur wenige Ökosysteme vollständig von ihrer Umgebung isoliert, sodass es wahrscheinlich zu Migration und anderen Wechselwirkungen mit den umliegenden Gebieten kommen wird. Glücklicherweise wirken diese Wechselwirkungen oft stabilisierend: Wenn zum Beispiel nicht genügend Singvögel und Lemminge in der Nähe sind, können die Falken vom Berg wegfliegen und anderswo nach Beute suchen.
Insbesondere eine Population von drei Apex-Raubtieren ist isoliert nicht annähernd stabil; Wenn es nicht durch Einwanderung von anderswo gerettet wird, wird es mit ziemlicher Sicherheit innerhalb weniger Generationen aussterben (und selbst wenn dies nicht der Fall wäre, würde es stark unter Inzucht leiden). Eine Population von drei großen Raubtieren kann jedoch gut auf einem Berg leben, solange es andere Populationen in der Nähe gibt, aus denen gelegentlich neue Individuen einwandern können, und zu denen die Nachkommen der aktuellen Population auswandern können, wenn es nicht genug lokale Beute gibt zu unterstütze sie.
Es wird keine genaue Antwort geben, da es etwas von der Lebensweise Ihres Raubtiers abhängt,
Der Fischadler ist ein Raubvogel, der Fische frisst. Sie wiegen etwa 0,9 - 2,1 kg. Ein Fischadler frisst etwa 3 kg pro Tag. Also etwa das 1,5-fache seines Eigengewichts, je nachdem, was er fangen kann, wie weit er von der Nahrungsquelle entfernt ist und ob er Küken hat oder nicht.
Ein Wanderfalke ist ein weiterer Raubvogel, der etwa 185 g ( Durchschnittsgewicht einer Wachtel) pro Tag frisst . Der Wanderfalke wiegt durchschnittlich 915 Gramm, kann aber bis zu 2000 Gramm schwere Vögel fressen . Dies zeigt, dass Greifvögel in der Menge an Nahrung, die sie fressen, sehr unterschiedlich sein können. Aber im Allgemeinen essen sie ungefähr 1/5 ihres Gewichts pro Tag.
Rotschwanzbussarde wiegen etwa 1.030 Gramm und fressen etwa 135 Gramm. Sie fressen also etwas mehr als 1/10 ihres Gewichts. Bei all diesen Arten essen die Babys mehr. Insgesamt zeigt dies Hinweise darauf, dass Tiere deutlich weniger pro Tag fressen, als sie wiegen.
Ein Apex-Raubtier könnte also eine große Auswahl an Nahrungsmitteln essen. Wir werden mit ungefähr 1/5 ihres Gewichts gehen, weil sie andere Vögel fressen, und deshalb werden wir sie eher mit dem Falken vergleichen, der zwischen dem Habicht und dem Fischadler liegt. Wenn dies der Fall ist, müsste ein Apex-Raubtier etwa 20 kg Falken pro Tag fressen. Multiplizieren Sie dies mit drei von drei Raubtieren, dann kommen Sie auf 60 kg pro Tag. Das sind etwa 1800 kg Falken im Monat. Wenn Falken täglich ein Zehntel ihres Gewichts fressen, braucht man 180 kg Kleinvögel im Monat. Dies ist die Anzahl der Vögel, die verzehrt werden, nicht die Anzahl der Population, nur um das klarzustellen.
Eine gute Faustregel besagt, dass bei jedem Schritt der Nahrungskette 90 % der Energie verloren gehen: Eine Pflanze absorbiert nur 10 % des auf sie fallenden Sonnenlichts, wovon nur 10 % einem weidenden Tier zur Verfügung stehen von denen nur 10 % einem Raubtier zur Verfügung stehen, und so weiter.
Das Gewicht ist ein vernünftiger Indikator für die Energie, also benötigt ein 100 kg schweres Apex-Raubtier 1000 kg Falken, und an der Basis sehen Sie ungefähr 1.000.000 kg Pflanzen.
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