Trophie

Trophie (altgriechisch τροφήtrophe, deutsch ‚Ernährung‘) bezeichnet in den Fächern der Biologie

Unter Trophik versteht man demgegenüber in der Medizin den Ernährungs- oder Stoffwechsel-Zustand eines Organismus oder eines Gewebes.

Trophie (Ökologie 1): Trophiestufen

Trophie ist die Intensität der organischen photoautotrophen Produktion (Waldemar Ohle 1952). Die Trophie eines Biotopes oder eines Ökosystems ist aber auch ein abiotischer Standortfaktor, der die Herausbildung verschiedener Biozönosen (Lebensgemeinschaften von Pflanzen und Tieren) im Verlaufe der Sukzession mit prägt. Die Anreicherung eines Lebensraumes mit Nährstoffen nennt man eutrophieren. (Siehe Eutrophierung, Düngung).

Vor allem Gewässer lassen sich bestimmten Trophiestufen, die nach der Menge des Nährstoffangebotes charakterisiert werden, zuordnen (Siehe Trophiensystem, Gewässergüte):

Des Weiteren gibt es u. a. bei Gewässern stark schwankende Nährstoffangebote (Siehe Limnologie, Ökosystem See).

Trophie (Ökologie 2): Trophieebenen

Die verschiedenen Trophieebenen eines Ökosystems

Die Trophieebene (Trophieniveau) beschreibt die Stellung von Lebewesen im Nahrungsnetz (Nahrungskette). So lassen sich Ökosysteme und ihre Biozönosen in Trophieebenen unterteilen. Mit jeder Stufe wird die Nahrung seltener und Schwankungen wirken sich gravierender aus. Deshalb besteht ein Ökosystem selten aus mehr als vier Stufen. Die Trophie setzt sich aus den folgenden Ebenen zusammen:

  1. Primärproduzenten (autotroph = „selbst ernährend“); meist Pflanzen.
  2. Primärkonsumenten, Pflanzenfresser: z. B. Rinder (heterotroph).
  3. Sekundärkonsumenten: Fleischfresser: z. B. Raubtiere (heterotroph).
  4. Tertiärkonsumenten: Fleischfresser: z. B. Raubtiere (heterotroph).
  5. Destruenten: z. B. Bakterien und Pilze (heterotroph).

Die tatsächliche Struktur ist allerdings komplexer (vernetzt), so dass einer Art meist keine eindeutige Ebenenzuordnung, insbesondere bei den Konsumenten und Destruenten, zukommt. So nehmen Pflanzenfresser meist unwillkürlich auch eine Reihe von Kleintieren und Mikroorganismen mit auf. Auch unterscheiden Fleischfresser gewöhnlich bei ihrer Beute nicht zwischen Pflanzen- und Fleischfressern.

Mixotrophe Mikroorganismen ernähren sich normalerweise von anderen Organismen, können aber auch Photosynthese betreiben.[1] Beispiele sind zum einen Mikroorganismen bis hin zu Meeresschnecken, die entweder Kleptoplastidie betreiben (siehe Kleptoplastid), zum anderen räuberische Choanoflagellaten, die den nötigen genetischen Apparat von Riesenviren (den Choanoviren) zur Verfügung gestellt bekommen.[2]

Trophie (Botanik)

In der Botanik wird unter „Trophie“ auch die durch die Lage bedingte Förderung der Gewebe bzw. Organie einer Pflanze verstanden.[3]

Einzelnachweise

  1. ↑ Aditee Mitra: Meeresbiologie – Das Beste aus zwei Welten, Spektrum der Wissenschaft, April 2019, S. 54–60
  2. ↑ David M. Needham, Susumu Yoshizawa, Toshiaki Hosaka, Camille Poirier, Chang Jae Choi, Elisabeth Hehenberger, Nicholas A. T. Irwin, Susanne Wilken, Cheuk-Man Yung, Charles Bachy, Rika Kurihara, Yu Nakajima, Keiichi Kojima, Tomomi Kimura-Someya, Guy Leonard, Rex R. Malmstrom, Daniel R. Mende, Daniel K. Olson, Yuki Sudo, Sebastian Sudek, Thomas A. Richards, Edward F. DeLong, Patrick J. Keeling, Alyson E. Santoro, Mikako Shirouzu, Wataru Iwasaki, Alexandra Z. Worden: A distinct lineage of giant viruses brings a rhodopsin photosystem to unicellular marine predators, in: PNAS, 23. September 2019, doi:10.1073/pnas.1907517116, ISSN 0027-8424, PDF, inklusive Supplement 1 (xlsx). Dazu:
  3. ↑ Rudolf Schubert, G. Wagner: Botanisches Wörterbuch. Pflanzennamen und botanische Fachwörter. 10. Auflage. UTB/Ulmer, 1991.

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Das Modell der Trophiestufen zeigt die Energieverteilung im Nahrungsnetz eines Ökosystems. Die Sonnenenergie wandert entlang der verschiedenen trophischen Stufen durch das Ökosystem. Ungefähr 10 Prozent der Energie wandert von einer Trophiestufe zur nächsten. An der Basis der Pyramide müssen große Mengen von Biomasse vorhanden sein, um die Energie- und Biomasse-Bedarfe der höheren Stufen zu decken.