Inhalt
- Energiewandlung in Ökosystemen beginnt mit der Photosynthese
- Zerleger
- Energiefluss in Ökosystembeispielen
- Prinzipien des Energieflusses
Pflanzen erhalten die Energie der Sonne und wandeln damit anorganische Verbindungen in reichhaltige organische Verbindungen um. Insbesondere wandeln sie Sonnenlicht und Kohlendioxid in Glukose und Sauerstoff um. Daher benötigen biologische Aktivitäten in einem Ökosystem Energie von der Sonne.
Die aufgenommene Sonnenenergie erfährt in Ökosystemen eine Energiewandlung in chemische Energie, die während des Photosyntheseprozesses als potentielle Energie in Glucoseform gebunden wird. Diese Energie fließt dann durch das gesamte Ökosystem durch die Nahrungskette und wird als Prozess bezeichnet Energiefluss.
Energiewandlung in Ökosystemen beginnt mit der Photosynthese
Die Photosynthese markiert den Beginn einer Kette von Energieumwandlungen in einem Ökosystem, was an vielen Beispielen für die Nahrungskette zu erkennen ist. Eine Reihe von Tieren ernährt sich von den Photosyntheseprodukten, z. B. wenn Ziegen Sträucher, Würmer Gras und Ratten Getreide fressen. Wenn Tiere sich von diesen Pflanzenprodukten ernähren, werden Nahrungsenergie und organische Verbindungen von den Pflanzen auf die Tiere übertragen.
Die meisten Beispiele für die Nahrungskette in Ökosystemen werden auch zeigen, dass diejenigen Tiere, die Produzenten fressen, wiederum von anderen Tieren gefressen werden, wodurch Energie und organische Verbindungen von einem Tier auf ein anderes übertragen werden. Einige Beispiele für Ökosysteme sind, wenn Menschen Schafe fressen, wenn Vögel sich von Würmern ernähren und wenn Löwen Zebras fressen. Diese Kette der Energieumwandlung von einer Art zur anderen kann mehrere Zyklen andauern, endet jedoch schließlich, wenn sich die toten Tiere zersetzen und Nahrung für Pilze, Bakterien und andere Zersetzer werden.
Zerleger
Pilze und Bakterien sind Beispiele für Zersetzer bei der Energieumwandlung in Ökosystemen. Sie sind dafür verantwortlich, die komplexen organischen Verbindungen in einfache Nährstoffe zu zerlegen. Zersetzer sind wichtig für das Ökosystem, weil sie tote Materialien auflösen, die noch Energiequellen enthalten. Es gibt verschiedene Arten von Abbauorganismen, die dafür verantwortlich sind, einfachere Nährstoffe an den Boden zurückzugeben, die von Pflanzen verwendet werden - und so geht der Energieumwandlungszyklus weiter.
Energiefluss in Ökosystembeispielen
Die von den Primärproduzenten angesammelte Energie wird über die Nahrungskette durch verschiedene trophische Ebenen in einem Phänomen namens übertragen Energiefluss. Der Weg des Energieflusses wandert vom Primärerzeuger zum Primärverbraucher zum Sekundärverbraucher und schließlich zum Zersetzer. Nur ungefähr 10 Prozent der verfügbaren Energie bewegen sich von einem trophischen Level zum nächsten.
Beispiele für Ökosysteme und Beispiele für die Nahrungskette in Ökosystemen zeigen, dass dieses Konzept etwas einfacher ist.
Zum Beispiel wandeln Bäume und Gräser in einem Waldökosystem Sonnenenergie in chemische Energie um. Diese Energie fließt wie Insekten und Pflanzenfresser wie Hirsche zu den Hauptverbrauchern des Ökosystems. Sekundärverbraucher wie Füchse, Wölfe und Vögel fressen und beziehen Energie aus diesen Organismen. Wenn einer dieser Organismen stirbt, zersetzen ihn Pilze, Würmer und andere Zersetzer, um Energie und Nährstoffe aufzunehmen.
Prinzipien des Energieflusses
Der Energiefluss durch eine Nahrungskette ergibt sich aus zwei Gesetzen der Thermodynamik, die auf das Ökosystem angewendet werden.
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Energieumwandlungsprozesse nur dann spontan ablaufen, wenn die Energie von einer nicht zufälligen Form in eine zufällige Form abgebaut wird. Dieses Gesetz verlangt, dass in einem Ökosystem jeder Energietransfer von einer Verteilung der Energie in Atmung oder nicht verfügbare Wärme begleitet wird. Einfach ausgedrückt: Der Energietransfer zwischen trophischen Ebenen führt auch zu einem Energieverlust durch Wärme.
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist der Energieerhaltungssatz, der besagt, dass Energie von einer Quelle in eine andere umgewandelt werden kann, aber weder erzeugt noch zerstört wird. Wenn die innere Energie (E) eines Ökosystems zunimmt oder abnimmt, ist die Arbeit (W) erledigt und die Wärme (Q) verändert sich.