Nahrungsketten und -netze

In jedem Ökosystem werden Stoffe von Lebewesen zu Lebewesen weitergegeben, indem eines das andere frisst. Nach ihrer Ernährungsweise lassen sich alle Arten wenigen Gruppen zuordnen.

• Produzenten:autotrophe Lebewesen wie Pflanzen, Algen und Cyanobakterien; sie bauen durch Fotosynthese aus CO₂ und Wasser energiereiche organische Stoffe auf. Diese Biomasse ist die Nahrungsgrundlage aller anderen.
• Konsumenten:heterotrophe Lebewesen, die organische Stoffe mit der Nahrung aufnehmen. Konsumenten 1. Ordnung (Pflanzenfresser) fressen Produzenten, Konsumenten 2. Ordnung fressen Konsumenten 1. Ordnung, und so weiter.
• Endkonsument:Konsument am Ende der Kette, der als erwachsenes Tier kaum Fressfeinde hat, z. B. der Hecht im See.
• Destruenten:vor allem Bakterien und Pilze; sie zersetzen tote Biomasse wie Laub, Kot und Leichen zu CO₂, Wasser und Mineralsalzen, die die Produzenten wieder aufnehmen.
• Trophiestufe:Ernährungsstufe innerhalb einer Nahrungskette. Produzenten bilden die 1. Stufe, Konsumenten 1. Ordnung die 2. Stufe, Konsumenten 2. Ordnung die 3. Stufe.
• Nahrungskette:lineare Folge von Arten, in der jede die Nahrung der nächsten ist, z. B. Phytoplankton (im Wasser schwebende Algen) → Wasserfloh → Rotauge → Hecht. Der Pfeil zeigt vom Gefressenen zum Fresser — in Richtung des Stoffflusses.

Kaum ein Tier frisst nur eine einzige Nahrung, und kaum eines hat nur einen Fressfeind. In der Natur sind die Ketten deshalb vielfach miteinander verknüpft — und mit der Nahrung wandern auch Schadstoffe durch das Netz.

• Nahrungsnetz:Gesamtheit der miteinander verknüpften Nahrungsketten eines Ökosystems; jede Art ist meist Beute mehrerer Fressfeinde und frisst selbst mehrere Beutearten.
• Allesfresser:Arten, die pflanzliche und tierische Nahrung fressen (Omnivoren), z. B. Wildschwein und Mensch. Sie stehen je nach Nahrung auf verschiedenen Trophiestufen.
• Nahrungswechsel:Viele Tiere wechseln ihre Nahrung mit Alter und Jahreszeit — junge Hechte fressen Kleinkrebse, große Hechte Fische — und damit auch ihre Trophiestufe.
• Biomassetransfer:Mit der Nahrung wird Biomasse und die darin gebundene Energie von Stufe zu Stufe weitergegeben. Nur ein Teil wird in körpereigene Biomasse eingebaut; der Rest wird in der Zellatmung abgebaut oder unverdaut ausgeschieden und gelangt zu den Destruenten.
• Kettenlänge:Weil auf jeder Stufe Biomasse verloren geht, bleibt für höhere Stufen immer weniger; Nahrungsketten haben daher selten mehr als vier bis fünf Glieder.
• Bioakkumulation:Anreicherung eines Stoffs in einem Lebewesen, weil es ihn aus Wasser und Nahrung schneller aufnimmt, als es ihn abbaut oder ausscheidet. Betroffen sind vor allem fettlösliche, schwer abbaubare Stoffe; sie werden im Fettgewebe gespeichert.
• Biomagnifikation:Zunahme der Konzentration eines solchen Stoffs von Trophiestufe zu Trophiestufe. Jeder Konsument frisst im Lauf seines Lebens ein Vielfaches seiner Körpermasse; die Biomasse wird großteils veratmet, der Stoff bleibt im Körper. Endkonsumenten sind am stärksten belastet.
• Hormonartige Stoffe:Substanzen, die an Hormonrezeptoren binden oder Bildung und Abbau von Hormonen verändern (endokrine Disruptoren). Sie stören schon in Spuren Fortpflanzung und Entwicklung.
• DDT:Insektizid; sein Abbauprodukt DDE hemmt bei Greifvögeln die Kalkeinlagerung in die Eischale. Die dünnen Schalen zerbrachen beim Brüten — Seeadler und Wanderfalke wurden bis in die 1970er-Jahre selten.
• TBT:Tributylzinn, früher in Schiffsanstrichen gegen Bewuchs. Es wirkt bei weiblichen Meeresschnecken wie ein männliches Hormon: Sie bilden Penis und Samenleiter (Imposex) und werden unfruchtbar. Seit 2008 weltweit verboten.
• Stabilität:In einem stark vernetzten Nahrungsnetz kann ein Fressfeind beim Ausfall einer Beuteart auf andere ausweichen; Störungen werden abgepuffert. Artenarme, wenig vernetzte Systeme reagieren empfindlicher — dort bricht mit einer Art oft eine ganze Kette ein.
• Modell:Ein Nahrungsnetz vereinfacht stark: Meist fehlen die Destruenten, und die Pfeile zeigen nur, wer wen frisst, nicht wie viel.

Zerlege das Nahrungsnetz eines Sees in einzelne Ketten: Tippe einen Produzenten an und folge den Pfeilen Art für Art bis zum Hecht (Tastatur: Tab und Enter, ← nimmt den letzten Schritt zurück). Jede fertige Kette wird rechts nach Trophiestufen umgelegt. Wie viele Ketten stecken im Netz — und welche Arten landen auf mehreren Stufen?

Halte fest: Schon wenige Arten ergeben viele verschiedene Nahrungsketten. Wer mehrere Nahrungsquellen nutzt, steht auf mehreren Trophiestufen — das Rotauge als Konsument 1. und 2. Ordnung, der Hecht sogar auf drei Stufen.