Эффективен ли каждый шаг в пищевой цепочке на 10%?

Я помню, как много лет назад учился в школе, что каждый уровень пищевой цепи эффективен только на 10%. Таким образом, когда травоядное животное ест растение, оно получает 10 % энергии растения, а хищник, съедающий это животное, снова получает 10 %, и так далее. Это похоже на аргумент о том, почему вегетарианство намного лучше для окружающей среды, потому что требует меньше энергии.

Мой вопрос: есть ли основания для цифры 10%? Я понимаю, что должна быть потеря энергии, но как мы можем точно знать, какая она в числовом выражении? Я думаю, что с такими вещами, как физическая активность животного, его общая продолжительность жизни, его собственная пищеварительная эффективность и т. д., реальная ценность может быть повсюду. Есть ли какая-либо наука, подтверждающая такую ​​точную цифру?

Если бы это было так, мы бы лучше ели траву, чем говядину. На самом деле, коровы намного лучше людей перерабатывают продукты с высоким содержанием клетчатки. Так что это сильно зависит от фактической пищи.
Это вопрос о подтверждении утверждения или методологии?
по этой логике вегетарианцы должны переключиться на фотосинтез ;-)

Ответы (1)

Ответ: нет . Это называется «законом трофической эффективности Линдермана» (Linderman. 1942) , но это далеко не закон — реальность такова, что существует большое разнообразие трофических эффективностей, и они зависят от вида животного и потребляемой пищи. . Закон Линдермана — это эвристический инструмент — концепция, полезная для обучения, не основанного строго на фактах.

более подробное объяснение:

В простой системе трофическими уровнями являются, например, растения, травоядные и плотоядные. Часто в океане больше уровней, чем на суше. Например, ракообразные едят водоросли, рыбы едят ракообразных, рыбы едят рыбу, акулы едят рыбу. Или корова ест траву, люди едят корову.

Вопрос в том, какая часть еды, доступной на одном уровне, преобразуется в рост (и затем может стать едой) на следующем уровне. Это понятие «трофическая эффективность» учитывает оба:

  1. эффективность, с которой приобретаются доступные ресурсы (пища, свет)
  2. эффективность, с которой свет / пища преобразуется в рост

Таким образом, трофическая эффективность =

  • (потребляемая пища / доступная пища) x (пища, выделенная на рост / общая потребляемая пища) =
  • (пища, выделенная на рост / доступная пища)

Если поле дает 100 кг травы в год, а овца, живущая на этом поле, получает 5 кг, то овца имеет трофическую эффективность 5%. Если бы человек съел 5 кг баранины, возможно, он смог бы набрать 100 г. Если бы человек ел только траву, он бы похудел, и такой пищевой сети не существовало бы в природе.

Даже в оригинальной работе Линдермана сообщается о диапазоне трофической эффективности на разных трофических уровнях. В Таблице IV эффективность. Обратите внимание, что продуктивность — это скорость роста (масса/время), а не общая биомасса.

введите описание изображения здесь

Широкий синтез (Хамфрис, 1979) показывает, что действительно трофическая эффективность связана с типом потребляемой пищи и физиологией животного, потребляющего пищу.

Например, несоциальные насекомые могут иметь эффективность > 50 %, в то время как у большинства млекопитающих, птиц и рептилий эффективность < 5 % (таблица 7, P/A% — интересующая метрика, N — размер выборки):

введите описание изображения здесь

Меня немного смущает определение. Означает ли, скажем, 10%, что на каждый 1 кг съеденной пищи приходится 100 г массы тела? Или что на каждый 1 кг добычи, которая существует в окружающей среде, хищники, которые их едят (в конечном итоге), весят 100 г? Все ли потребление теплоты, которое преобразуется в движение («выполненная работа»), считается неэффективностью?
@странно думаю, ты прав. ваше первое определение, увеличение массы на единицу потребляемой массы, относится к «эффективности ассимиляции». Это можно измерить для одного организма (и в некоторых случаях может составлять > 90%). Ваше второе определение, увеличение массы на единицу доступной пищи, относится к «трофической эффективности», которая измеряется в масштабе экосистемы. В обоих контекстах калории, потерянные при дыхании, «выполненная работа» — это «неэффективность», равная 100% — эффективность в %.
В таком случае я нахожу эти цифры поразительно высокими. (У меня нет оснований сомневаться в них, я просто очень удивлен, что хищник смог поймать более 50% добычи И так эффективно превратить ее в биомассу. Это резко подчеркивает человеческий страх перед акулами!)
@странное мышление Единственные хищники с эффективностью> 50% - это несоциальные насекомые ... млекопитающие <5%.