食物網（フードウェブ）とは：定義・構成・栄養階級の概要
食物網（フードウェブ）の定義・構成・栄養階級を図解と事例でわかりやすく解説。生態系のエネルギー循環が一目で理解できます。
フードウェブは食物連鎖に似ていますが、より大きく複雑なネットワークです。複数の個々の食物連鎖が互いに重なり合い、エネルギーや物質の流れが網目状につながった構造を示します。たとえば、この図は、多くの食物連鎖を生物間のエネルギー関係として組み合わせたものです。フードウェブは、植物や動物が多点でどのようにつながっているかを可視化します。矢印は、一般に「食べられる側」から「食べる側」へ向かい、エネルギーや有機物がどの方向に流れるかを示します。
- 独立栄養生物（生産者）であり、
- 従属栄養生物（消費者・分解者）のことです。
構成要素：生産者・消費者・分解者
独立栄養生物（独立栄養生物）は、光合成や化学合成により無機物から有機物を作り出す生物です。陸上では多くの植物、海洋では藻類や一部のシアノバクテリア（シアノバクテリア）がこれに当たります。これらは食物網の基盤となり、一次生産を担います。
従属栄養生物（従属栄養生物）は他の生物を食べることでエネルギーを得ます。草食、肉食、雑食、清掃（スカベンジャー）、寄生など多様な摂食様式があり、個体や種によって複数の栄養階級にまたがることもあります。たとえば草食性（性）の動物は植物を食べ、肉食性（肉食性）の動物は他の動物を捕食します。清掃性（清掃性）や寄生（寄生性）も重要な役割を果たします。
分解者・デトリタス食者は、死んだ有機物や排泄物を分解し、養分を無機化して生産者に再供給します。これにより物質循環が完成します。分解過程で生じる有機物（例：糖類（糖類）など）は、さらに他の従属栄養生物のエネルギー源となります。
栄養階級（トロフィックレベル）と例
フードウェブでは生物を栄養階級（トロフィックレベル）に分けて考えます。基本的な階級の例：
- 一次生産者（独立栄養生物）— 植物や藻類、シアノバクテリアなど。
- 一次消費者（草食動物）— 草食性の昆虫や草食哺乳類。
- 二次消費者（小型肉食者）— 小型の肉食動物や雑食動物。
- 三次消費者・高次消費者— 大型捕食者や頂点捕食者。
- 分解者・デトリタス食者— バクテリア、菌類、死骸を食べる動物。
サイズや種類は幅広く、シアノバクテリアのような微細なものから、レッドウッドのような巨大な植物まで、または微小なウイルス（ウイルス）から世界最大の動物であるシロナガスクジラ（シロナガスクジラ）のような何トン（トン）にもなる生物まで、多様なサイズが含まれます。
エネルギーの流れと効率
エネルギーは太陽から一次生産者へ入り、消費者を通じて上位へと移動します。しかし、階級を上がるごとに利用可能なエネルギーは減少します。一般的に「10％ルール」として知られる概算では、ある栄養階級から次の階級に移る際に利用可能なエネルギーは約10％程度にとどまるとされます（もちろん生態系や種によって差があります）。このため、高次消費者は大量の下位階級の個体や生産を必要とします。
フードウェブの機能と意義
フードウェブの構造は生態系の安定性や回復力に深く関わります。多様で複雑な結びつきがあるほど、ある種が失われても他の経路で物質やエネルギーが補われることがあり、全体としての安定性が高まることがあります。一方で、特定の種（キーストーン種）の減少や絶滅は、トロフィックカスケード（食物連鎖の連鎖的影響）を引き起こし、生態系全体を大きく変えることがあります。
人間の影響と保全
人間活動はフードウェブに多くの影響を与えます。森林伐採、外来種の導入、過剰漁獲、汚染、気候変動などは種の減少や摂食関係の変化をもたらし、フードウェブの構造と機能を損ないます。保全の観点では、生物多様性の維持、重要生息地の保護、食物連鎖の上位にいる種の管理が重要です。
研究と解析の方法
フードウェブを調べる方法には、野外観察や胃内容物解析、安定同位体比分析、分子生態学的手法、ネットワーク理論を用いた解析などがあります。これらを組み合わせることで、どの種がどのように結びつき、どの経路でエネルギーと物質が流れているかを明らかにできます。
まとめると、フードウェブは単一の直線的な関係ではなく、多様な生物と摂食関係が交差する複雑なネットワークです。個々の種や相互作用を理解することは、生態系の機能を守り、持続可能な環境管理を進める上で不可欠です。
動物が植物を食べたり、お互いに食べ合ったりする様子を表したフードウェブ
質問と回答
Q:食物網とは何ですか、食物連鎖とどう違うのですか?
A:食物網とは、多くの食物連鎖を生物間のエネルギー関係にまとめた図であり、食物連鎖とは、生物の摂食関係でつながった直線的な列のことをいいます。
Q: フードウェブの矢印は何を示しているのですか?
A: 食物網の矢印は、エネルギーの流れの方向を示し、食べられる生物から食べる生物へ向けています。
Q: 食物網の2つの極端な分類は何ですか?
A: 食物網の2つの極端なカテゴリー（栄養レベル）は、独立栄養生物と従属栄養生物です。
Q: 食物網に存在する勾配とは何ですか?
A: 食物網に存在する勾配とは、草食、肉食、清掃、寄生など、さまざまな種類の摂食関係のことを指します。
Q:従属栄養生物に食べられた有機物は何をもたらすのですか?
A:従属栄養生物が食べる有機物、例えば糖類はエネルギー源となります。
Q: 食物網における独立栄養生物と従属栄養生物のサイズ範囲は?
A:独立栄養生物と従属栄養生物は、ミクロのものから何トンものものまで、あらゆる大きさのものがあります。
Q: 食物網における独立栄養生物と従属栄養生物の例にはどのようなものがありますか?
A: 食物網における独立栄養生物の例としては、シアノバクテリアやオオアカシア、従属栄養生物の例としては、ウイルスやシロナガスクジラなどが挙げられます。
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