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Lexikon der Biologie: Nahrungskette

Nahrungskette, Freßkette (selten), food chain, abstrakter Begriff zur Kennzeichnung einer Reihe von Individuen (Individuum), Populationen oder Gilden (ökologische Gilde), die ernährungsökologisch eine lineare energetische Abhängigkeit voneinander zeigen, z.B. Pflanzenknospen → Reh, Zooplankton → Jungfische (d.h. als Räuber und Beute; Ernährung, Nahrungsbeziehungen, Räuber-Beute-Verhältnis). Grüne Pflanzen bilden als Primär-Produzenten (Autotrophie, Primärproduktion) überwiegend die energetische Basis für Nahrungsketten ( vgl. Abb. 1 ); allerdings können auch Destruenten (am Abbau beteiligte Mikroorganismen; Mineralisation, Zersetzung) die Grundlage für eine Nahrungskette bilden (z.B. abgestorbenes Fallaub → Springschwänze → Raubinsekt; detritivore Nahrungskette oder Zersetzernahrungskette). Die Art der Verknüpfung zwischen den einzelnen Arten eines Ökosystems ist entweder starr und unflexibel (bei Nahrungsspezialisten, z.B. vielen Pflanzensaugern), oft aber auch bis zu einem gewissen Grade flexibel (bei Generalisten, z.B. Ratten). Mehrgliedrige Nahrungsketten sind dadurch in der Natur eher selten als wirklich isolierte energetische „Stränge“ durch Spezialisten ausgebildet, sondern häufiger als mehr oder weniger vernetzte Systeme, sog. Nahrungsnetze ( vgl. Abb. 2 ). Nahrungsketten im strengen Sinne gibt es z.B. in artenarmen Lebensgemeinschaften, wie Cyanobakterium Oscillatoria → Ruderfußkrebs (Copepoda)Flamingo, beschrieben aus dem afrikanischen Nakuru-See der 1970er Jahre. – Nahrungsketten können auch nie sehr vielgliedrig ausgebildet sein, da bei jeder Weitergabe ein erheblicher Prozentsatz der Nahrungs-Energie in Bestandsabfall und Wärme umgewandelt wird (Energieflußdiagramm). Warmblüter-Nahrungsketten auf dem Festland sind vielfach nur 3gliedrig (z.B. Gras → Antilope → Löwe), Kaltblüter-Nahrungsketten im Meer oft 4–6-gliedrig (Phytoplankton → Kleinzooplankton → großes räuberisches Zooplankton → Jungfische → größere Knochenfische → Haie oder Kopffüßer). Ordnet man die Biomasseproduktion (Biomasse) pro Zeiteinheit (bzw. die Energieflußrate) jeder Stufe der Nahrungskette einer Lebensgemeinschaft übereinander an, so ergibt sich eine sich allmählich verdünnende Energiepyramide mit den Primärproduzenten als breiter Basis und den Top-Carnivoren (Gipfelräuber) als Spitze (Biomassenpyramide, Nahrungspyramide). Die Biomasse selber nimmt dabei nicht unbedingt ab – speziell dann nicht, wenn die Primärproduzenten aus kleinen Organismen mit hohem Biomasse-turnover bestehen. Letzteres beobachtet man häufig in aquatischen Systemen, wo die Biomasse des Phyto-Planktons vielfach geringer ist als die der weiter „hinten“ in der Nahrungskette stehenden Fische. – Das Konzept der Nahrungskette hat auch eine Bedeutung für das Phänomen der Anreicherung (Akkumulierung, Anreicherungsfaktor) von Schadstoffen, da manche Stoffe sich in (bestimmten) Nahrungskettengliedern anreichern können (Blei, Cadmium, Chlorkohlenwasserstoffe, DDT [ vgl. Tab. ], Itai-Itai-Krankheit, Minamata-Krankheit, Quecksilber). Jedoch ist nicht generell eine zunehmende Schadstoff-Belastung bei allen Substanzen in steigenden Nahrungskettengliedern zu beobachten, da die unterschiedlichen Aufnahme-, Eliminations- und Metabolismus-Fähigkeiten der Organismen (Biotransformation, Entgiftung) auch zu anderen Verteilungsmustern führen können. Nahrungsketten werden auch intensiv im Zusammenhang mit dem Studium der Biozyklen (Stoffkreisläufe) untersucht. Abbau, anaerobe Nahrungskette, biologisches Gleichgewicht, Ernährung, Nährstoffhaushalt, Nahrungsbeziehungen, ökologische Effizienz, Trophie, Zahlenpyramide.

B.St.



Nahrungskette

1
Beispiel für eine herbivore Nahrungskette, bei der an erster Stelle eine Pflanze steht, die einem Pflanzenfresser als Nahrung dient; a Birnbaum, b Großer Obstbaumsplintkäfer, c Großer Buntspecht, d Habicht.



Nahrungskette

2
Ausschnitt aus dem Nahrungsnetz eines Ökosystems. Dieses besteht aus mehreren Teil-Nahrungsketten (der Beginn von Nahrungsketten ist doppelt eingerahmt): Die Phytophagen-Nahrungskette beginnt bei den photoautotrophen Produzenten und verläuft über Phytophagen zu Räubern (Konsumenten 2. und höherer Ordnung). Die Destruenten- und Saprophagen-Nahrungsketten beginnen beim Bestandsabfall. Chemoautotrophe Produzenten, die Energie aus Redox-Vorgängen an anorganischen Substraten gewinnen, stehen am Beginn einer weiteren Nahrungskette. Die Pfeile zeigen den Stoff-Fluß der energiehaltigen organischen Substanz an.

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