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在自然界中,所有的生物都在能量塔之中,而且如果用圖來表示各生物間在能量塔中的位置的話,整體來說是呈金字塔狀的。簡單的說,就是大型食肉動物們佔據能量塔的最頂端,中小型食肉動物次之,食草動物在食肉動物之下,而草木則成為了生產者,在能量塔中起到基石的作用。
從陸地生物的能量塔看,最多的是生產者,食草動物次之,最後才是食肉動物,這是由於能量在向上傳遞時遞減造成的。那麼,為什麼海洋中大多是肉食動物,食草動物卻很少呢?我們簡單地來探討一下這個問題。
食物鏈對物種的影響
在陸地上,由於能量向上傳遞是遞減的關係,所以在食物鏈的位置中越靠上的,就需要越多的下層生物來支撐,而且食肉動物的領地範圍也是根據其領地內食草動物的密度決定的,食草動物的密度越大,食肉動物的領地範圍就越小。比如群居的非洲獅,一個獅群大約需要20平方公裡的領地就足夠它們生存,因為非洲的食草動物的種類和數量多,而獨居的東北虎則至少需要平均200平方公裡的領地範圍才能支撐它生存,這是因為東北虎領地內的食草動物密度較小的緣故。
那麼,為什麼老虎領地內食草動物數量比獅子的少呢?其實答案很簡單,獅子生活在非洲大草原上,這裡草木眾多,尤其是草幾乎鋪滿了整個草原大地,而老虎生活在深山密林之中,密度較大的樹木遮擋了地面的陽光,再加上落葉的覆蓋,讓老虎棲息地內的草非常的少,而對於食草動物來說,它們的主要食物還是草。因此,草的密度決定了食草動物的數量,而食草動物的數量又決定了食肉動物的數量,這就是食物鏈最物種的影響。
看似沒有遵循食物鏈關係的海洋生態
從整體上看,海洋中的食物鏈就是「大魚吃小魚,小魚吃蝦米」的關係,而無論是大魚、小魚都是食肉動物,除此之外,像海洋哺乳動物鯨、海豹、海象、海獅以及頭足類章魚、烏賊等等,這些清一色的都是食肉動物。從這個角度看,整個海洋生態中有90%的食肉動物,按照這個比例,只有10%的食草動物或者是生產者,而這10%的物種要撐起整個食物鏈從理論上說顯然是不可能的。但是,在這裡我們只是說了不同食性的物種的種類,並沒有說數量,並且還是表面性的。
真實的海洋食物鏈
雖然從表面上看海洋中好像是食肉動物居多,但實際上,在海洋中佔主要的還是食草動物和生產者,它們就是浮遊生物。
在任何一片海域中都有大量的浮遊生物,而浮遊生物又分為浮遊植物和浮遊動物。在海洋中,浮遊植物只要以真核和原核藻類為主,比如甲藻、硅藻、鞭毛蟲等等,這些浮遊植物在海洋的上層,通過光合作用溶解水中的二氧化碳產生有機化合物,根據科學的研究發現,全球約有50%以上的氧氣是由浮遊植物產生的。浮遊植物不但是海洋生態的生產者,還是許多海洋生物的食物。
其次是蜉蝣動物。浮遊動物是海洋中的 異養生物,它們通過進食其他的浮遊生物為食,大都以小型的原生動物為主。與浮遊植物不同的是,浮遊動物並不局限於海水的上層,它們可以出現在任何一個海水層面,比如橈足類、刺胞動物等等。在海洋中,除了浮遊植物外,最常見也是密度最大的浮遊動物就是磷蝦了。全世界的海洋中生活在85種不同的磷蝦,其中僅僅是南極磷蝦就有著5億噸的保有量,而且這些浮遊動物的繁殖能力很強(南極磷蝦一年就能產下2萬枚卵),正是因為這樣,磷蝦才成為了大多數海洋食肉動物的食物。
因此,正是分布如此之廣,數量如此之多的浮遊生物構成了整個海洋生態系統中的基石物種,這些基石物種通過龐大的數量供養了上一層的海洋生物,才形成了完整的海洋系統。所以,海洋中雖然表面看大都是食肉動物,但其實,微小的浮遊生物才是數量和種類最多的,這就符合能量向上傳遞遞減的能量塔的結構。而在浮遊生物中,最底層的,相當於陸地上草一樣存在的就是浮遊植物,浮遊動物屬於初級消費者,以此類推。
總結
導致我們看到的海洋生物大都是食肉動物的原因就是因為海洋食肉動物是肉眼可見的,而且是我們經常食用或接觸的,而浮遊生物則是我們很少接觸的。尤其是數量龐大的浮遊動物,它們就相當於陸地上的形形色色的食草動物一樣。因此,實際上,海洋中還是以食草動物和植物的數量和種類最多,食肉動物相對較少的。