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Nahrungsbeziehungen

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Team Digital
Nahrungsbeziehungen
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Grundlagen zum Thema Nahrungsbeziehungen

In diesem Video lernst du etwas über einfache und komplexere Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem. Du erfährst zunächst, was die Begriffe Nahrungskette und Nahrungsnetz bedeuten.

Nahrungskette

Nahrungsnetz

Anschließend lernst du, wie zum Beispiel die Biomasse verschiedener Trophiestufen in ökologischen Pyramiden dargestellt wird.

Ökologische Pyramide

Du wirst außerdem etwas über den Energiefluss zwischen den Stufen erfahren.

Transkript Nahrungsbeziehungen

Jury hat im Bio Unterricht gut aufgepasst, er fühlt sich gleich inspiriert – hör ihn dir an! "Immer voll am Start und immer voll im Trend, schau mich an, ich bin der ENDKONSUMENT." Na, willste mitrappen und auch noch durchblicken, von was Jury spricht? Es geht um "Nahrungsbeziehungen", also bleib dran. Betrachten wir zunächst mal recht einfache Nahrungsbeziehungen: sogenannte Nahrungsketten. Dabei werden sich jeweils fressende Lebewesen hintereinander aufgereiht – wie Perlen auf einer KETTE eben. Hier siehst du ein Beispiel. Pflanzen sind AUTOTROPHE Organismen. Autotroph bedeutet sowas wie "sich selbst ernährend". Im Prozess der Fotosynthese bauen Pflanzen mithilfe des Sonnenlichts aus anorganischen Stoffen energiereiche ORGANISCHE Stoffe auf. Sie werden daher PRODUZENTEN genannt. Die Raupe aus unserem Beispiel ist ein HETEROTROPHER Organismus, ernährt sich also von anderen Organismen – in diesem Fall von Pflanzen – und konsumiert hier das Blatt einer Pflanze. Sie wird als KONSUMENT ERSTER Ordnung bezeichnet. Die Raupe wird wiederum vom Spatz gefressen. Man nennt ihn daher Konsument ZWEITER Ordnung. Es können weitere Konsumenten höherer Ordnungen vorkommen, in jedem Ökosystem steht am Ende jedoch in der Regel ein ENDkonsument. In diesem Fall ist das die Eule, die den Spatz verspeist. Oder hier: der Endkonsument von eben. DESTRUENTEN sind die Zersetzer in einem Ökosystem. Sie kommen an jedem Punkt einer Nahrungskette vor, da sie sowohl Exkremente als auch abgestorbene Pflanzen und Tiere zersetzen. Sie nehmen organische Substanzen auf und überführen diese wieder in anorganische, die dann wiederum den Produzenten zur Verfügung stehen. Ganz eindeutig ist der Begriff der Destruenten nicht, da sie gleichzeitig Konsumenten sind. Na gut. Die Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem sind in der Realität ohnehin viiiiel komplexer als hier dargestellt. Die Raupe wird beispielsweise nicht nur vom Spatz gefressen, sondern auch von der Amsel , dem Eichhörnchen und vielen weiteren Tieren. Das Eichhörnchen hat wiederum den Marder und den Habicht als Fressfeinde. Der Spatz steht auch auf dem Speiseplan des Marders. Da wird das Ganze schon etwas unübersichtlicher. Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem sind also sehr verzweigt. Das Beziehungsgefüge betrachten wir in einem NahrungsNETZ. Alles klar. Aufgrund ihrer Ernährungsweisen kann man Lebewesen außerdem sogenannten TROPHIESTUFEN zuordnen. Alle Organismen, die einem Glied der Nahrungskette angehören, fasst man zu einer Stufe zusammen. Produzenten bilden folglich die erste Stufe und Konsumenten höherer Ordnungen die Weiteren. Meist werden die Trophiestufen in ökologischen Pyramiden dargestellt. Dadurch gelingt die Veranschaulichung bestimmter ökologischer Verhältnisse zwischen den Trophiestufen. Zum Beispiel wird häufig die Biomasse, also die Masse pro Fläche, der Organismen verschiedener Stufen dargestellt. Oder hier: der Flächenbedarf, gemessen an der Fläche pro Individuum. Gängig ist auch, die Biomasse-Produktion pro Fläche und Zeit abzubilden. Mhhh Hier stellt sich aber doch eine Frage: Wieso nehmen Biomasse und Produktion mit den höheren Trophiestufen eigentlich so stark ab? Dazu müssen wir einmal den Energiefluss betrachten. Biomasse ist die Stoffmasse von Lebewesen und deren Körperteilen. Sie besteht aus organischen Verbindungen, in denen Energie gespeichert ist. Von Produzenten zu Konsumenten kann nur ein kleiner Teil der chemisch gebundenen Energie in neue Biomasse umgewandelt werden, da ein großer Teil dieser Energie für die Atmung genutzt und in Wärmeenergie umgewandelt wird. Unverdauliche organische Substanzen stehen der weiteren Produktion außerdem NICHT zur Verfügung und werden unter anderem als Kot ausgeschieden. Von Stufe zu Stufe erfolgt eine Abnahme des Energiegehalts um den Faktor zehn. Somit gibt es auch nur wenige Trophiestufen in einem Ökosystem. Fassen wir noch einmal zusammen. Einfache Nahrungsbeziehungen im Sinne von "wer frisst wen?" können wir mithilfe einer Nahrungskette darstellen. Um komplexere Nahrungsbeziehungsgefüge in einem Ökosystem abzubilden, verwenden wir Nahrungsnetze. Trophiestufen werden meist in ökologischen Pyramiden dargestellt, die beispielsweise die Produktion der Biomasse der Stufen im Verhältnis zu den jeweils anderen veranschaulichen. Dank der Betrachtung des Energieflusses weißt du nun, dass der Energiegehalt mit den Trophiestufen abnimmt und das Leben daher auf eine stetige Zufuhr der Energie der Sonnenstrahlung angewiesen ist. Na, alles gecheckt, Dicker? Deine Rhymes kommen scheinbar gut an.

Nahrungsbeziehungen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Nahrungsbeziehungen kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Glieder einer Nahrungskette.

    Tipps

    Konsumenten ernähren sich heterotroph. Das bedeutet, sie erzeugen ihre eigene Biomasse durch die Aufnahme und Verarbeitung von Biomasse anderer Lebewesen.

    Produzenten ernähren sich nicht von anderen Lebewesen.

    Der Endkonsument steht am Ende der Nahrungskette.

    Die Konsumenten 1. Ordnung ernähren sich von den Produzenten.

    Lösung

    Alle gesuchten Begriffe sind einzelne Glieder einer sogenannten Nahrungskette.

    Das erste Glied einer Nahrungskette bilden fast immer Pflanzen. Sie sind autotrophe Organismen. „Autotroph“ bedeutet in etwa „sich selbst ernährend“. Im Prozess der Fotosynthese produzieren Pflanzen mithilfe des Sonnenlichts aus anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe.
    Pflanzen werden daher Produzenten genannt.

    Die Raupe aus unserem Beispiel ist ein heterotropher Organismus, sie ernährt sich also von anderen Organismen – in diesem Fall von Pflanzen – und konsumiert hier das Blatt einer Pflanze.
    Konsumenten, die sich von Produzenten ernähren, werden als Konsumenten 1. Ordnung bezeichnet.

    Die Raupe wird wiederum vom Spatz gefressen. Man nennt ihn daher Konsument 2. Ordnung. Es können weitere Konsumenten höherer Ordnungen in einer Nahrungskette vorkommen. An ihrem Ende steht der Endkonsument.
    In unserem Fall ist das die Eule, die den Spatz frisst.

  • Beschreibe die Mitglieder einer Nahrungskette.

    Tipps

    Beispiele für Tiere in jeder Trophiestufe siehst du in dem Bild dargestellt.

    Bei der autotrophen Ernährung wird organische Biomasse aus anorganischen Stoffen aufgebaut.

    Produzenten sind meistens Pflanzen.

    Heterotrophe Lebewesen ernähren sich von anderen Lebewesen.

    Lösung

    Produzenten sind autotrophe Organismen. „Autotroph“ bedeutet in etwa „sich selbst ernährend“. Im Prozess der Fotosynthese bauen Pflanzen mithilfe des Sonnenlichts aus anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe auf. Daher sind die Produzenten häufig Pflanzen.

    Konsumenten sind heterotrophe Organismen. Sie ernähren sich also von anderen Organismen. Konsumenten 1. Ordnung ernähren sich von Produzenten. In unserem Beispiel ist die Raupe ein Konsument 1. Ordnung.

    Konsumenten 2. Ordnung ernähren sich wiederum von den Konsumenten 1. Ordnung – ein Spatz ernährt sich von einer Raupe.

    Der Endkonsument stellt die letzte Trophiestufe dar und ernährt sich von Organismen der Trophiestufe darunter. In unserem Beispiel ist die Eule ein Konsument 3. Ordnung, da sie den Spatz frisst. Zugleich ist die Eule ein Endkonsument, da sie selbst keine natürlichen Fressfeinde in ihrem Lebensraum hat.

  • Leite die Nahrungsbeziehungen des Nahrungsnetzes anhand des Bildes her.

    Tipps

    Die Konsumenten 2. Ordnung sind das Eichhörnchen, der Spatz und die Amsel.

    Habicht, Marder und Eule sind Endkonsumenten.

    Lösung

    In einer Nahrungskette verlaufen die Nahrungsbeziehungen immer nur geradlinig: Die Raupe frisst das Blatt und wird dann selbst vom Spatz gefressen.
    Doch die Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem sind in der Realität viel komplexer.

    Denn auch die Amsel, das Eichhörnchen und viele weitere Tiere ernähren sich von der Raupe.
    Das Eichhörnchen hat wiederum andere Fressfeinde. Da wären zum Beispiel der Marder und der Habicht.

    Aber auch der Spatz dient dem Mader neben dem Eichhörnchen als Nahrung und ist zusätzlich ein Beutetier der Eule.

  • Definiere einige wichtige Fachbegriffe in puncto Nahrungsbeziehungen.

    Tipps

    „Auto“ und „hetero“ stammen aus dem Griechischen und bedeuten „selbst“ und „fremd“.

    „Destruktiv“ ist lateinischen Ursprungs und bedeutet so viel wie „zerstörend“.

    Lösung

    Damit Lebewesen Biomasse aufbauen können, müssen sie sich ernähren. Biomasse ist die Stoffmasse von Lebewesen und deren Körperteilen, die aus organischen Verbindungen besteht, in denen Energie gespeichert ist.
    Lebewesen ernähren sich dabei entweder autotroph oder heterotroph.

    „Autotroph“ bedeutet dabei so viel wie „sich selbst ernährend“. Bei dieser Lebensweise ernähren sich Lebewesen nur von anorganischen Stoffen. Das sind die Produzenten der Nahrungsnetze.
    Alle nicht autotrophen Lebewesen ernähren sich heterotroph, also von der Körpersubstanz oder Stoffwechselprodukten anderer Organismen. Sie sind sogenannte Konsumenten.

    Damit können per Definition Destruenten, also Organismen, die sowohl Exkremente als auch abgestorbene Pflanzen und Tiere zersetzen, ebenfalls als Konsumenten bezeichnet werden.

    Um die ökologischen Beziehungen von verschiedenen Lebewesen eines Ökosystems beschreiben zu können, ordnet man sie nach sogenannten Trophiestufen: Zu einer Trophiestufe zählen alle Organismen, die einem Glied einer Nahrungskette angehören.

  • Gib an, welche Verhältnisse zwischen Trophiestufen in ökologischen Pyramiden dargestellt werden können.

    Tipps

    Eine Pflanze wächst dort, wo ihr Samen auf die Erde gefallen ist, und steht ihr ganzes Leben an diesem festen Ort.

    Ein Raubvogel überfliegt ein großes Jagdgebiet, um Beute zu finden.

    Je größer das Gebiet ist, auf dem sich ein Organismus bewegt, umso kleiner ist seine Masse pro Fläche.

    Lösung

    Aufgrund ihrer Ernährungsweisen kann man Lebewesen außerdem sogenannten Trophiestufen zuordnen: Alle Organismen, die einem Glied der Nahrungskette angehören, fasst man zu einer Stufe zusammen.
    Produzenten bilden folglich die erste Stufe und Konsumenten höherer Ordnungen die weiteren Stufen.

    Meist werden die Trophiestufen in ökologischen Pyramiden dargestellt. Dadurch gelingt die Veranschaulichung bestimmter ökologischer Verhältnisse zwischen den Trophiestufen.

    Zum Beispiel wird so der Flächenbedarf, gemessen an der Fläche pro Individuum, dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine umgedrehte Pyramide.
    Der Greifvogel hat ein großes Jagdgebiet, das er überfliegt. Damit ist sein Flächenbedarf sehr groß.
    Eine Pflanze hingegen bleibt ihr ganzes Leben an einem Ort. Ihr Flächenbedarf ist also sehr klein.

    Als Beispiel für eine normale ökologische Pyramide wird häufig die Masse pro Fläche der Organismen verschiedener Stufen dargestellt.
    Ein Greifvogel überfliegt ein großes Jagdgebiet und ist vergleichsweise klein. Die Masse, die er pro Fläche einnimmt, ist dementsprechend klein.
    Ein Baum bewegt sich zwar nicht, doch erzeugt er eine große Biomasse auf diesem festen Fleck.

  • Leite her, welche ökologischen Verhältnisse zwischen Trophiestufen man in ökologischen Pyramiden darstellen kann.

    Tipps

    Kleinere Lebewesen treten oft in größerer Individuenzahl auf als größere Lebewesen.

    Lösung

    In einer normalen ökologischen Pyramide können folgende ökologische Beziehungen dargestellt werden:

    • die Biomasse
    • die Anzahl der Individuen einer Art in der jeweiligen Trophiestufe
    • die Energiemenge des Sonnenlichts, die in der jeweiligen Trophiestufe zur Verfügung steht

    Entsprechend einer umgekehrten ökologischen Pyramide verhält sich die folgende ökologische Beziehung:

    • der Flächenbedarf, den jedes einzelne Individuum einer Trophiestufe hat

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