栄養レベルは 、 生態学が 食物連鎖 を構成する生物を組織するために使用する方法であり、個体または集団間で物質とエネルギーの移動が発生します。これらのチェーンのコンポーネントは、単純化して、 プロデューサー 、 コンシューマー 、 デコンポーザー の 3 つの大きなグループに分類できます。
最初の栄養段階は、コミュニティと 生態系 の食物関係の基礎を形成し、一次生産者で構成されます。これらは独立栄養生物と呼ばれる生物であり、主に 光合成 によって自らの食物を合成することができます。地球上のさまざまな生態系では、主な一次生産者は植物、 藻類 、 植物プランクトン です。生産者は、光合成を通じて入射 太陽エネルギー のわずか 1% を有機分子に変換できると考えられています。海底の 深海 部分など、光のない一部の場所では、この栄養段階は、 化学反応 （ 化学合成 として知られるプロセス）で得られたエネルギーを通じて食物を生産する 細菌 によって占められています。
次の栄養段階は、一次消費者である草食生物によって占められており、生産者から 有機物 を消費して栄養素とエネルギーを獲得し、重要な 代謝 を維持します。したがって、それらの 栄養 源は外因性（体自体の外部）にあり、それを生成する能力がないため、従属栄養性と定義されます。 昆虫 、 甲殻類 、 動物プランクトン などの無脊椎動物から、 哺乳類 や 鳥類 などの 脊椎動物 まで、最も多様な 動物 群がこの栄養段階を占めています。
次に、二次消費者がいます。これは、一次消費者を餌にし、 肉食 によってエネルギーを得る 生き物 です。彼らは一次消費者を 捕食し て食べますが、栄養連鎖の複雑さに応じて、他の生物によってほとんど捕食されることのない、いわゆる捕食者またはトップ消費者になるまで、三次消費者などの食料として役立ちます。ここでも、いくつかの動物グループがこのレベルを占め、同じ生物が一次、二次、三次消費者として機能できる真の栄養網を形成しています。栄養関係がより複雑な群集は、より多様であると考えられます。
最後に、分解器があります。細菌と真菌で構成されるこの栄養段階は、従属栄養性とも考えられており、 生物圏内 の栄養素の循環に不可欠です。分解者によって行われる 生分解 のおかげで、他のすべてのレベルからの死んだ有機物が、生産者によって再吸収されるか、土壌や水中に利用可能なまま残ることができる単純な物質に分解されます。 分解 プロセスは、ハゲワシや昆虫などのスカベンジャーによって助けられているにもかかわらず、細菌の作用によって顕微鏡的には起こります。これらは、好気性または嫌気性 (それぞれ 酸素 の存在下または非存在下) の 2 種類の分解を実行できます。どちらのプロセスも、 タンパク質 や 炭水化物 などの有機高分子を アミノ酸 や 単糖 などの単純な分子に分解します。
何十年にもわたる観察と実験を経て、研究者らは、栄養段階間の バイオマス とエネルギー伝達の効率はかなり低く、（平均で）10%の効率に達すると結論付けました。これは、ある栄養段階で利用可能な全エネルギーのうち、次のレベルまでにバイオマスに変換されるのは 10% のみであることを意味します。これは、消費する生物は有機物 を吸収する 能力が低く（動物群によって異なります）、熱の形で（ 発汗 、運動活動や代謝活動、 呼吸 など）レベル間で多くのエネルギー損失が発生するためです。この値は、エコロジーでは「10% の法則」として知られています。この効率の低さは、第四次消費者が生存に必要なエネルギーを得るために大量のバイオマスを食べなければならないため、食物網が 5 レベルを超えることがほとんどない理由を説明しています。
参考文献:
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