Was ist eine Nahrungskette?
Eine Nahrungskette ist ein einfaches Diagramm, das zeigt, wie Energie und Materie in einem Ökosystem von einem Organismus auf den nächsten übertragen werden. Jedes Glied der Kette zeigt eine Ernährungsbeziehung: Der Organismus an jeder Stelle frisst den davor.
Nahrungsketten beginnen immer mit einem Produzenten (einer Pflanze oder einem anderen photosynthetischen Organismus) und enden mit einem Endprädator (einem Tier, das nicht regelmäßig von einem anderen Tier gefressen wird). Pfeile in einer Nahrungskette zeigen in die Richtung, in der Energie fließt – von der Nahrung zum Fresser.
Beispiel (Grasland): Gras → Heuschrecke → Frosch → Schlange → Habicht
Das bedeutet: Gras wird von Heuschrecken gefressen, Heuschrecken werden von Fröschen gefressen, Frösche werden von Schlangen gefressen, und Schlangen werden von Habichten gefressen.
Trophische Ebenen
Jede Position in einer Nahrungskette heißt trophische Ebene (von griech. trophe = Nahrung):
- 1. trophische Ebene (Produzenten) – Pflanzen und andere photosynthetische Organismen, die aus Sonnenlicht Nahrungsenergie erzeugen.
- 2. trophische Ebene (Primärkonsumenten / Pflanzenfresser) – Tiere, die Produzenten fressen. Beispiele: Raupen, Kaninchen, Rehe, Heuschrecken.
- 3. trophische Ebene (Sekundärkonsumenten) – Tiere, die Primärkonsumenten fressen. Meist Fleisch- oder Allesfresser. Beispiele: Frösche, Füchse, kleine Vögel.
- 4. trophische Ebene (Tertiärkonsumenten) – Tiere, die Sekundärkonsumenten fressen. Meist Endprädatoren. Beispiele: Adler, Orcas, Löwen.
Die meisten Nahrungsketten haben 3–5 trophische Ebenen. Sehr wenige Ketten haben mehr als fünf Glieder, weil bei jedem Schritt so viel Energie verloren geht.
Energieverlust entlang der Kette
Energie wird von einer trophischen Ebene zur nächsten übertragen, aber jeder Schritt ist ineffizient. Im Durchschnitt werden nur etwa 10 % der Energie einer trophischen Ebene an die nächste weitergegeben. Der Rest wird:
- Vom Organismus bei der Atmung verbraucht (Bewegung, Körperfunktionen, Wärme)
- Als Wärme an die Umwelt abgegeben
- Nicht gefressen oder nicht verdaut (verbleibt in Kot und Verwesung)
Deshalb haben Nahrungsketten selten mehr als fünf Glieder – es ist schlicht nicht genug Energie vorhanden, um eine weitere Ebene zu unterstützen.
Die „10-%-Regel" erklärt, warum es immer viel mehr Pflanzen als Pflanzenfresser und viel mehr Pflanzenfresser als Fleischfresser in einem Ökosystem gibt. Denk an eine Zahlenpyramide: viel Gras, weniger Kaninchen, noch weniger Füchse.
Zersetzer: Das letzte Glied
Zersetzer – vor allem Bakterien und Pilze – zersetzen tote Organismen und Abfallprodukte aller Ebenen der Nahrungskette. Dabei setzen sie Nährstoffe in den Boden frei, die Pflanzen wieder aufnehmen können. Ohne Zersetzer würden Nährstoffe in totem Material gebunden bleiben und Ökosysteme würden zusammenbrechen.
Veränderungen in einer Nahrungskette
Das Entfernen einer Art kann dramatische Auswirkungen haben:
- Wenn die Schlangenpopulation zusammenbricht, könnte sich die Froschpopulation übermäßig vermehren, mehr Heuschrecken fressen, die Heuschreckenpopulation sinkt und das Gras wächst übermäßig.
- Diese Ketteneffekte zeigen, warum jede Art in einem Ökosystem wichtig ist.
Praxisbezug: Nahrungskette im Garten
Eine einfache Gartennahrungskette: Gras → Raupe → Rotkehlchen → Sperber. Das Gras (Produzent) wird von Raupen (Primärkonsumenten) gefressen, Rotkehlchen fressen Raupen (Sekundärkonsumenten), und Sperber jagen Rotkehlchen (Tertiärkonsumenten). Den Beginn dieser Kette kann man beobachten, wenn Vögel auf einem Rasen nach Würmern suchen.
Praxisbezug: Nahrungsketten auf dem Bauernhof und Schädlingsbekämpfung
Auf einem Weizenfeld: Weizen → Blattlaus → Marienkäfer → Meise. Blattläuse sind Primärkonsumenten, die Ernten schädigen. Marienkäfer (Sekundärkonsumenten) fressen Blattläuse und kontrollieren natürlich ihre Zahl. Landwirte, die Marienkäferpopulationen fördern, reduzieren den Bedarf an Pestiziden.
Praxisbezug: Nahrungskette im Ozean und Fischerei
Eine einfache Meeresnahrungskette: Phytoplankton → Krill → Hering → Seehund → Orca. Überfischung von Hering entfernt ein mittleres Glied — Seehunde haben weniger zu essen und ihre Population sinkt, und Orcas haben weniger Seehunde zur Jagd. Das Verständnis von Nahrungsketten erklärt, warum Fischereimanagement unerlässlich ist.
Wo begegnest du dem im Alltag? Jede Mahlzeit involviert Nahrungsketten. Ein Hamburger stellt dar: Gras → Kuh → Mensch (kurze Kette). Ein Thunfisch-Sandwich beinhaltet eine viel längere Meereskette. Das Essen auf niedrigeren trophischen Ebenen (Pflanzen statt Fleisch) ist energieeffizienter.
Übungsaufgaben
Bestimme in der Nahrungskette: Algen → Seeigel → Seestern → Seeotter den (a) Produzenten, (b) Primärkonsumenten, (c) Sekundärkonsumenten.
Antwort anzeigen
Wenn auf der Produzentenebene 10 000 kJ Energie verfügbar sind, wie viel steht dann Tertiärkonsumenten (drei Ebenen höher) zur Verfügung, bei 10-%-Effizienz pro Ebene?