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1 # 皮特兒魚
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2 # 百科千尋君
這就是能量金字塔的表現形式。能量金字塔,又稱能量塔、生態塔、營養級金字塔、生物量金字塔,是生物界中存在的一種自然規律,是食物鏈的內涵及表現形式,和網上那些騙人的“XX金字塔”沒有任何關係。
要想明白能量金字塔,先來看看食物鏈。
按照各自的角色可以將食物鏈中的生物分為生產者、消費者(初級消費者、次級消費者、三級消費者)、分解者三類。生產者是食物鏈的基礎,以植物和藻類等自養生物為主,它們可以利用陽光、二氧化碳、水以及無機鹽透過光合作用或化能合成製造有機物,為生態系統中的生物活動提供物質和能量。
初級消費者是食草動物,它們進食生產者獲得能量,不管是大象、犀牛,還是山羊、兔子,只要是食草動物,都是初級消費者。
次級消費者就是小型食肉動物,它們捕食初級消費者。三級消費者會捕食初級消費者和次級消費者,處於食物鏈最頂端,是最強大的食肉動物,有時也會出現比三級消費者更強大的四級消費者。
分解者就是各種細菌和真菌。它們分解動植物屍體將有機物轉化為無機物,供生產者使用,以實現物質在自然界中的迴圈。能量金字塔以食物鏈為框架,表示生態系統中能量的流動過程。不過這種能量的流動不是百分之百的,隨著食物鏈向上,能量會越來越少,通常只有10%左右能夠轉移到上一級,即能量的利用率僅有10%,其餘的90%都會被損失掉。比如說生產者(植物)生產了100個,初級消費者(食草動物)只能獲得10個,次級消費者(小型食肉動物)能獲得1個,三級消費者(大型食肉動物)只能獲得0.1個。
舉個形象的例子。
一個人要增長1千克體重需要吃10千克魚,這10千克魚要吃100千克蝦,這100千克蝦要吃1000千克浮游生物。
獲得的能量和繁殖能力、數量成正比,獲得的能量越多,繁殖能力越強,數量就越多。塔底部提供的能量要比頂部多得多。底部的生物獲取能量容易,像陽光、水和無機物到處都有,非常充沛,所以植物能夠瘋長。植物瘋長之後,食草動物俯仰皆拾,漫山遍野、一碧千里的植被能夠養活大量食草動物,而食肉動物獲得能量就很麻煩了,它們需要消耗很多能量來捕獵,而獲得的能量卻很少。因此,生物鏈底部的生物繁殖能力最強,數量最多,而頂部的生物繁殖能力最差,數量則最少,由此形成一個金字塔型。
這就是為什麼通常食肉動物的數量和繁殖能力比不上食草動物,在食物鏈中越高階的動物生存能力反而越差。
經常有人問:老虎這麼強大,為什麼還成了瀕危動物?生存力與戰鬥力關係不大,不管你多能打,只要你是吃肉的,獵物數量一下降,你就得完蛋。打敗食肉動物的往往不是競爭對手,而是獵物。
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3 # 疫情早日過去
哈,就單胎產量來說,單胎最多的哺乳動物可是食肉的,北極狐,紀錄的資料是24只!
食肉動物的犬科貓科鼬科,胎產量都不算低,以一年一個繁殖週期為主。
食草動物,牛科的牛羚鹿羊,通常一年一個繁殖期,孕期半年以上,單胎為主!小到比兔子大不了多少的犬羚鼷鹿,繁殖量也這麼低,孕期也這麼長!馬科也如此。象科就更不容易了,二十四個月的孕期,五年帶仔,七年一個週期,你敢說他繁殖量高?
齧齒動物繁殖量確實巨大,但是歸類在雜食動物。
所以我沒覺得你的標題很有意義!
至於為什麼我們看到的食肉動物總量比食草動物低,這也能反應大自然的精妙,食肉動物需要較長的育幼期,也有嚴苛的地域竟爭,導致成年有地盤之前已經篩除了十之八九。食草動物這方面的壓力小得多。舉個例子,獅子能活到四歲繁殖期的,公獅不足出生的5%,母獅不到20%;非洲最多的食草動物藍角馬,每年出生的50%可以成年。
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4 # 獵奇動物社
凡事都沒有絕對的,雖然從整體上看,食肉動物的繁殖率確實要比食草動物要低一些,但是也要因動物而異,比如大象是食草動物,但是它的妊娠期就長達22個月,而且每次只有一胎,而斑鬣狗是一種兇猛的食肉動物,它的妊娠期僅有4個月左右,而且每次有兩胎。
繁殖能力在開始我們就說過了,動物的繁殖能力高低與它的食性並沒有直接的關係,而是與它的生存環境、習性以及食物鏈的位置有很大的關係。比如獅子是一種大型的肉食性貓科動物,但是它的妊娠期只有110天左右,而且每次能夠產下2-4只幼崽。
但是,大部分食草動物的妊娠期都要超過半年,而且每次大都只有1個幼崽。比如牛的妊娠期長達280天,單胎率約佔97.7%-99%之間。
所以說,單獨拿繁殖能力來說,食肉動物甚至要比食草動物強。因此,繁殖能力對於食肉和食草動物的數量雖然有影響,但是影響也不是很大的。那麼,是什麼影響了食草動物與食肉動物之間的數量差呢?有三個因素。
(一)物種基數在自然界中,食草動物的數量是遠遠多於食肉動物的,也就是說食草動物的基數就比食肉動物要大。而造成這種現象的主要原因就是營養級。營養級簡單來說就是生物在食物鏈中的位置,比如植物從土壤中汲取營養,它們就屬於初級生產者,也成為自養生物,而以植物為食的食草動物就屬於初級消費者,吃食草動物的食肉動物,就屬於二級消費者,以此類推。
在生態系統中,能量的傳遞是遞減的,舉個例子,兔子吃的是草,而草是透過光合作用以及從土壤裡吸取的營養生長的,一片草地才能夠一個兔子生活,而狐狸以野兔為食,但是多個野兔才供養其狐狸的需求,而再往上一級就是老虎,老虎吃狐狸,但是也只能吸取狐狸的部分能量。
既然,能量的傳遞是遞減的,那就代表著食物鏈位置越靠上的動物,對能量的獲取更少,相對的就影響了物種的數量。而物種的基數越小,它能繁殖的後代也是有限的,所以,即使許多食肉動物比食草動物的繁殖能力強,數量也不如食草動物。
(二)後代的存活率從表面上看,食肉動物威風凜凜了,捕殺食草動物是手到擒來的事。其實,事實並非如此,我們就拿非洲大草原上的兩種常見的動物獅子和斑馬來說把。上面我們說過,獅子只有4個月左右的妊娠期,一次就能產下2-4只幼崽,但是,幼獅的存活率僅有20%,原因有三點:先天性的缺陷、捕獵的風險以及同類的獵殺(新老獅王更替時,新獅王有獵殺老獅王幼崽的習慣)。而斑馬雖然妊娠期長達1年,每次僅有一胎,但是斑馬幼崽的存活率卻高達50%,除去先天性的缺陷外,被食肉動物捕殺僅佔一小部分。
也就是說,雖然食肉動物能生,但是後代存活率同比與食草動物這種不能生的動物是持平的。這在一定程度上也是一種生態平衡。因此,食肉動物和食草動物的數量是相對穩定的。
(三)食物獲取難易度食物獲取的難易度對動物數量的影響也很大。在自然界中,大部分的食草動物都是群居動物,而且它們由於獲取食物太容易(草和植物),所以體型也相對較大。但是,食肉動物的獵物就是食草動物,面對群居且體型龐大的食草動物,食肉動物的食物獲取難度就很大,我們還是以獅子為例,獅群外出狩獵時,經常會空手而歸,飢腸轆轆的它們也就沒有足夠的營養哺育後代,這就會形成新一輪的優勝劣汰。
食肉動物除了捕獵難度較大外,受傷的機率也很大,面對大體型的食草動物時,一個不留神就會受傷,而食肉動物一旦受傷很可能就失去了階段性捕獵獵物的能力,這對食肉動物來說是致命的。
總結在自然生態中,由於能量的傳遞關係,食肉動物本身就比食肉動物要少,再加上幼崽的成活率較低以及食物獲取難度較大,始終在制約著食肉動物的數量,而食草動物則相對繁殖能力較差,但是好在基數比較大,幼崽成活率也比較高,所以,整個生態系統是平衡的。
但是,如果一旦有人類的介入,比如大量捕殺食肉動物或者食草動物,那麼,生態就會失衡,最終造成動物區域性滅絕的惡果,進而影響人類的生存環境。所以,還是那句話“保護野生動物就是在保護人類本身”。
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5 # 優美生態環境保衛者
為什麼食肉動物繁殖率都很低,食草動物繁殖率這麼高?
根據動物在生物鏈中的食性以及食物來源的不同,我們可以把它們劃分為食草動物、食肉動物以及在此基礎上有相互重疊的雜食動物三大陣營。在我們的印象中,食草動物天生機敏,數量龐大,但在與食肉動物在生態系統中的地位相比,普遍處於弱勢地位。是什麼原因造就了食草動物的這種繁殖率較高,而甘願被食肉動物捕獵的狀況呢?
二者在生態系統中的地位一個完善而成熟的生態系統,其中必然包含著生產者、消費者和分解者三大部分,它們的共同存在,使得自然界中的物質和能量有了相應的承載和傳輸的載體,在此基礎上形成了不同層級的特種群落、不同的物種生活方式以及能量的流通傳輸路徑。其中:
消費者是能夠以生產者本身、生產者排出的有機物質或者其它低階消費者作為食物來源的一類生物,其中能夠以生產者和生產者排出的有機物質為食物的是初級消費者,以初級消費者為食的生物為二級消費者,以二級消費者為食的為三級消費者,一般情況下,我們把三級消費者做為該生態系統的頂級捕獵者,是處於食物鏈的最高層級。
分解者主要包括的是進行異養型的一些細菌和真菌,它們可以將生態系統中動物的屍體、植物的殘枝敗葉進是分解,一方面為自身的生長提供必要的能量來源,同時在分解過程中也可以將上述被分解的複雜有機物質,變為簡單的無機物或者有機物小分子,從而也能夠為生產者所吸收。
從以上的分類可以看出,無論是食草性動物,還是食肉性動物,它們在生態系統中都是處於消費者的角色,只不過食草動物基本上都是屬於初級消費者的範圍,而食肉動物一般是處於二級消費者或者更高的頂級消費者範圍。
能量在生態系統中的流動推動生態系統穩定存在的基礎,就是物質在生態系統不同層級之間的流動,而物質在生態系統中的流動,是以能量互相轉化的方式實現的。能量在食物鏈中的流動過程,其實就是每一個營養層級的能量輸入、傳遞、轉化和散失全過程。對於輸入一個營養級的總能量來說,其數值等於透過呼吸作用消耗能量、分解者分解過程中釋放的能量、傳遞到下一個營養級的能量三者之和。
而能量在一個營養級之間的利用過程,很大一部分會被生物體本身吸收利用,然後透過呼吸作用以熱能的方式散失到環境中,而這個呼吸作用散失的過程,是維持生物體正常生理機能能量來源的重要渠道。正是因為每一層級生物的呼吸作用以用分解者的分解作用,使得能量在向下一級營養級傳遞的過程中逐級遞減,其總能量損失效率大約是每一層級降低10-20%,越往上層、食物鏈越長,這種能量的損耗積累效應就越明顯,這就是人們形象稱為“能量流動金字塔”的道理。
從能量流動的角度看動物的繁殖效率從以上的分析可以看出,在食物鏈的上層,與最初生產者提供的總能量相比,其能量在流動過程中,用於維持機體正常生理活動以及被分解者分解所損耗的能量就非常多。因此,營養級別越高的動物,其生物種類以及種群數量就會相應偏少,否則在能量損耗的情況下,將不能支撐數量過多的營養級高的動物存在。
據科學家們測算,當一個生態系統的營養級數達到5個時,所剩餘的能量就不能夠支撐下一級營養級生物的能量需求了,在這種情況下,即使捕食本領再高超的動物也會因能量的限制而不能正常生存,這個時間再繁衍出更多的後代,不但會在能量受限的情況下很難存活,造成生育成本增加;而且會與現有的動物造成生存競爭壓力持續增大,反而不利於整個種群的可持續發展。因此,肉食動物特別是頂級的肉食動物,其生存法則的一個重要方面就是減少繁殖效率,維持現有種群的穩定。
而作為草食動物就一樣了,它們一方面由於綠色植物的分佈範圍很廣,它們從中獲取生產者能量的途徑比較簡單和容易,因此基本上不會存在能量受限的問題,繁殖效率高也不足為奇。
影響草食動物繁殖率高的其它因素當然,能量問題,是影響處於不同營養級動物繁殖效率產生巨大差異的重要因素。除此之外,還有一個就是捕獵和被捕獵的客觀原因,草食動物處於消費者的最低層,雖然獲取能量的方式比較容易,但是每時每刻都要經受著被天敵捕食的風險,因此在長期的進化過程中,草食動物逐漸演化出了以下幾種特性:
靈活機警的身體特徵。聽力、視力、嗅覺異常敏銳,睡眠時間碎片化,奔跑能力和耐力出眾,最大限度減少被捕獵到的機率。
強大的繁殖能力。在生產者提供充足能量的前提下,儘可能地縮短繁殖期,同時提高每次繁殖的數量,從而透過提高種群數量的方式,減少因被捕獵而對種群數量和結構的影響和衝擊。
縮短幼崽成熟期。這個也是為了降低幼崽被天敵捕殺率而演化出的一個特徵,幼崽在出生後沒多久,有的就能夠站立、行走甚至奔跑,從而縮短了適應期以及向上一代學習的時間週期,提高了成活率。
隨著環境的變化進行遷徙。草食性動物對於綠色植物的需求是推動其生存方式轉變的根本動力,它們通常都會有對自然環境變化非常敏感的覺察性,透過植物的興衰、水源的變化等,及時地調整自身和種群的生活空間,有的還進行著大規模、大範圍的遷徙,而個體的繁衍週期也與這個棲息地的轉移週期相匹配。
總結一下地球上所有生物的生存法則,都是在漫長的進化過程中適應環境的結果。其中,肉食動物和草食動物繁衍效率的明顯差異,來源於它們在食物鏈不同營養級上的生態定位,是由能量的輸入容量和閾值所共同決定的。能量在不同層級之間的逐級遞減,是造成越處於上層的食肉動物,其繁衍效率普遍越低的直接原因。
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6 # 悟空科學
為什麼食肉動物繁殖率都很低,食草動物繁殖率這麼高?
豬是雜食性動物,牛是食草動物,北極狐是食肉動物。牛是食草動物,雖然一年四季內可以多次發情,但它們的妊娠期長達280天左右,而且有時候還是單胎或雙胎;而生為食肉動物的北極狐,雖然發情期一般固定在每年的2月到5月份,但它們通常只需要5天左右就會生下小狐狸,而且,一窩狐狸幼崽通常都有8到10個左右,一次生下十幾個也不罕見。
簡單來說,某種動物到底是什麼食性,我們主要是根據它的食物型別來進行劃分,比如,上面已經對其繁殖進行簡要說明的這兩種食肉動物和食草動物。其次,從兩種不同食性動物的存在數量來說,食草動物的確比食肉動物的群體數量更龐大。但事實上,並不是所有吃草動物的繁殖率都比食肉動物的繁殖率更高。
為何說植食性是生物互動作用的體現
植食性本質上是動物和植物之間的生物互動作用,地球上的植物不計其數,但迄今為止,科學家們還沒有發現哪種植物是沒有動物使用的。不管是高等動物,還是低等動物,其中都不乏以植物為食的物種。而從生物鏈的角度來說,大自然界中的食物鏈基礎便是動物吃植物,雖然並不是所有動物都吃植物,但它們都間接、或直接依賴植物。
通常情況下,食草動物的確往往都擁有“雙胃”的身體構造特徵,這兩個分別是扮演食物儲藏袋角色,以及有反芻行為、主要用來消化食物的胃。大家比較常見的食草動物也比較多,比如牛羊、駱駝、兔子和菜青蟲等,只不過不同的食草動物會以不同的方式吃植物,有的動物會將整個植物都吃掉,而有的動物則只吃植物的非要害部位,這也是為什麼有的植物被吃並不影響生長,而有的植物則會面臨死亡。
食肉動物具有哪些特徵?
食肉動物,還可進一步劃分為食肉性、食魚性、食蟲性和吸血性等,北極熊一定是大家聽說過的陸地肉食動物。而熊貓其實也應該歸類於肉食動物,只不過它們因為環境的原因而普遍喜好吃竹子這樣的植物。或許很多人都有所不知,其實就我們已知的已經滅絕的食肉動物也不少,比如,劍齒虎、殘暴獅、短面熊和安氏獸。
整體而言,那些以肉類為食物的動物們,往往都具有牙齒鋒利、四肢有力和靈活性高的特點。粗大的大齒,便是它們攻擊獵物的利器,能在極短的時間內穿刺目標物體。相信生活中一定有不少恐龍愛好者,那你們一定對棘龍、霸王龍、蠻龍、馬普龍、鯊齒龍這些食肉恐龍不會感到陌生,儘管它們的生存年代已經距離我們越來越遙遠。
動物食性決定了自己是不是更容易滅亡
地球上到底出現過多少種動物,確切來說還是個未知數,撇開可能因外力影響所導致的生物大規模滅絕,但凡是自然消亡的物種往往跟它的食性也有關。簡單點說,一個物種的食性越單一,便越有可能瀕危,因為它的口糧選擇有限。而那些食性更具有多樣性的動物,則可以在某種食物供應不上的時候,轉過頭去選擇其他自己可以吃的食物型別。
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7 # 量子科學論
在一望無垠的非洲大草原上,有成群的角馬、瞪羚、斑馬等在覓食、奔跑,甚至是遷徙,它們都是草原上常見的食草動物,依靠數量龐大的種群數量聚集在一起,為自身提供保護,低於天敵的捕殺,但是在草原上很少能看見獅子、獵豹、鬣狗,它們不僅種群數量少,而且種群中個體的數量也少,作為兇猛的食肉動物,就拿草原大哥非洲獅來說,它們根本沒有天敵的存在,那為什麼個體數量會非常少呢?也就是繁殖率為何沒有食草動物高呢?
在地球上任何一種生物,包括人類在內,種群數量的多少受到了自然環境、食物和天敵的限制。先以我們人類來說,我們是地球上所有生物中透過適應環境所進化最成功的生物,現在全球人口已經達到了70多億,這個數量無疑讓所有的動物都望其項背,也奠定了人類在地球上的霸主地位。
但是在遠古時期,我們人類也受到了自然災害、食物短缺和天敵捕殺的影響,人口數量也一直受到了限制,但在漫長的歲月中,我們人類透過更加先進的大腦和靈活的雙手,不僅現在可以改變自然、將威脅我們的生物趕出我們生活圈,而且還能培育和馴養各種食物(植物和動物)。因此我們人類的人口才在近幾個世紀呈現出了爆炸式的增長,那麼到底是什麼限制了食肉野生動物呢?
很顯然,自然災害對於野生動物都是同等的,例如:獅子、鬣狗這樣的頂級食肉動物雖然會出現打鬥,但都不存在絕對的天敵,那麼制約它們的就只有食物這個一個選項了。因為在地球上,任何一種生物想要生存繁衍後代,都必須有足夠的食物來作為支撐,在食物匱乏的情況下,或者自身種群的生存都得不到保障的情況下,還談何繁衍後代,就算繁育了後代,那麼後代的死亡率也會非常高,這就直接制約了一個物種的數量。
那麼接下來的問題就是:作為頂級食肉動物為何會受到食物(能量)的制約?地球上生物圈的能量主要是來自太陽光,如果沒有太陽也就沒有地球上生物的繁衍,這顆藍色充滿生機的星球就會變成一顆被冰雪封蓋的白色星球。雖說太陽的能量十分巨大,功率達到了功率為4×10^26瓦,而且能量遠遠不到,但是地球能接受到的能量本事就是有限的。
而地球接受到的太陽光也不能直接被所有的生物利用,就像我們人類不吃飯只曬太陽肯定會被餓死。但是在地球上的生物圈中存在著可以利用陽光將水和二氧化碳轉化為有機物的生物,它們就是生物圈內最底層的生產者,例如:我們常見的所有植物、海洋裡的浮游生物、少量的戲劇。它們為整個生物圈中的上層生物,提供了生存所必須的有機物和能量,而這些不能直接製造有機物、必須直接從外界獲取有機物的生物稱為消費者,例如:我們常見的所有動物,包括人類。
也就是生物圈裡的能量是從陽光、到最底層的生產者、再到消費者來傳遞的,如果能量在傳遞的過程中沒有發生任何損耗的話,那麼頂層的生物也會獲得和低層生物一樣多的能量,那麼頂層生物的能量就會得到保障。但是真實的情況是,能量在每一層傳遞時,都會發生大量的損耗,例如:從太陽光到植物,植物透過光合作用的轉化率只有15%,而能量每上升一層的話,只有10%-15%的能量能被傳遞上去,也就是說,越往上能量傳遞的越困難,能量總量也就越少。
這就是我們常見的生物圈金字塔的模型,底層生物能夠獲得足夠的能量來源,畢竟它們時能量最開始的傳遞著,越往上能量就越少、生物種群的數量也就越少,畢竟在更少的能量下,能夠養活的生物數量是有限的。例如,在一個農場裡,這裡的植物,不僅可以供周圍的人生活,而且還能養很多的牛羊,但是這些作物所產生的能量,只能養很少的食肉動物,因為食肉動物的生存不僅需要大量的能量,而且由於受到了能量轉化率的限制,就會造成非常大的能量浪費。
掌握了以上的知識我們就能很好的回答為何食肉動物的個體數量少,而且繁殖率低。因為食草動物的食物充足,它們作為最低層的能量傳遞著擁有著一開始掌握能量的絕對優勢,所有種群數量發展的更快,更加龐大,而且在繁殖的過程中幼崽的成活率也得到了保障,這就更加劇了它們種群的擴張。
但是食草動物的瘋漲,會導致草原被大量的啃食,破壞生態環境,所以熟肉動物的出現就可以限制它們的數量,但是由於能量在傳遞過程中的限制和大量的損耗,就造成了食肉動物本身獲得能量的基數就更少,這也是為什麼頂級捕食者雖然沒有天敵,它們的數量不會瘋漲,這也解釋了為什麼是獅子、老虎之上再也沒有更加頂頂級別的捕食者了,因為能量再往上已經不足以養活任何種類的生物。
食肉動物捕食十分困難這就是大自然神奇的調節能力,互相制約的能力。你可能會想,食草動物數量那麼龐大,食肉動物也可以大量的捕食啊,也是可以獲得大量的能量來維持更大的種群數量。可能是你經常在電視上看到食肉動物進食的畫面產生了誤解,其實食肉動物的捕食成功率並不高,而且經常會因為抓不到獵物餓肚子,而去搶食其他捕食者的獵物,甚至是去食腐。這都是無奈之舉。
食草動物的奔跑速度、耐力、警覺性、以及更寬的視野造就了它們躲避天敵的能力,一般在非洲草原上很少有單個捕食者可以抓到獵物,都是團隊配合,而且它們也會挑一些比較小的幼崽下手,足以見得想要抓到獵物也是一件非常困難的事。好處是,肉類食物的能量密度較大,吃一次可以餓好幾天,而植物性食物的能量密度較小,所以我們經常會看到大型的食草動物整天在吃,一刻也不停歇。
總結起來就是,能量的限制和捕食的困難,造成了頂級食肉動物數量受到了限制。
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8 # 二零二零年風繼續吹
自然界科學設計,獅子鬣狗花豹等食肉動物又不是一輩子只吃一頭羚羊野牛角馬等食草動物就可以生存,基本需要每天捕食,所以食肉動物必有控制繁殖率,食草動物必須提高繁殖率才能維持生態平衡,如果繁殖率相反,食肉動物高,拼命生,食草動物低,那麼一下子食肉動物就把食草動物消滅了,那麼食肉動物也餓死了,也就沒有如今生態系統!大自然早已設計科學地設計了一切!
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9 # 軍機處留級大學士
動物繁殖率高低不在於食性,食肉動物繁殖率並不一定低於食草動物,食草動物也是如此。動物吃什麼決定了它在食物鏈中的水平。幾乎地球上所有的生物都直接或間接地從太陽獲取營養。這意味著光合生物是太陽和地球上所有生命之間的重要紐帶。這就是為什麼我們稱植物為“生產者”,它們是我們食物鏈的基礎。所有其他動物和生物都依賴於它們的光合作用的轉換並將其轉化為化學能。
食草動物是光合作用能量的運輸系統,在營養系統中被稱為“主要消費者”,這意味著它們是第一個吃生產者的動物。但是,根據熱力學第二定律,並不是所有被植物捕獲的能量都會轉移到食草動物身上。儘管變化很大,但只有大約10%的植物能量會進入‘主要消費者’的營養水平。這就是為什麼地球上食草動物比植物少的原因。出於同樣的原因,地球上的食草動物比食肉動物多。食草動物只有大約10%的能量會被消耗它的食肉動物使用。在食物鏈中越低,數量就會越多,不然,食物鏈會崩潰。
為了一個物種的生存,動物每隻雌性必須確保至少有兩隻後代能夠繁殖。 動物的壽命比人類短得多,但是它們的幼崽死亡率很高,所以它們需要生產更多的後代。 如果動物幼崽早期變得更加獨立,那麼雌性動物可以同時生育多個。
但是像靈長類動物和大象、河馬、犀牛一樣的食草動物,幼崽需要幾年才能成熟。如果一個母親同時生了5-6個孩子,這是不可能養育的,不是所有的動物都長到成年。 在野外,大多數動物幼崽無法存活。所以幼崽越多,這個物種存活的機會就越大。
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10 # 鍾銘聊科學
在自然界,食草動物繁衍後代常常很快,並且很多,而食肉動物則正好相反,那究竟是咋回事呢?
今天,我們就來聊一聊這件事。
我們知道,老虎和獅子被公認是百獸之王,但你知道嗎,它們生存的條件並不好,比如:獅子很多時候還要和鬣狗搶腐肉才能生存下去。
之所以會如此,是因為食肉動物能夠獲得的能量實在是太低了。
植物可以透過光合作用將太陽能轉化為生物能,因此植物可以不依賴其他生物而獲得能量,在生物學上這種叫做生產者,而人類以及其他需要直接或者間接從植物中獲取能量的生物叫做消費者,當然還有微生物這樣的分解者。
能量就這樣在生產者,消費者,分解者之中流動,但是能量在流動時,會產生大量的浪費,比如:人類呼吸、走路都在消耗著能量。
這意味著,能量不能100%從植物傳遞給食草動物,食草動物身上的能量也不能100%傳遞給食肉動物。
能量在每一個生物之間,傳遞的效率非常低,大約只有5%-20%。因此食物鏈金字塔越往上,能夠獲得的能量越少,尤其是老虎獅子這樣的大型食肉動物,因為它們不吃植物,純粹以肉類為食。
因此,食肉動物每次繁殖時,只會繁殖1-4只左右,並且等到後代長大後才會再次發情,中間或許會間隔2-4年左右不發情。
食草動物為什麼會繁殖較多的後代?食草動物的繁殖率之所以比食肉動物高,是因為它們之間面臨的環境不同。
這就造成了有大量的未成年個體因為速度不夠快、反應不夠敏捷、體型不夠大等特點被食肉動物捕獲,只有極少數成年個體能夠生長到成年。
為了保證自身種族不滅絕,食草動物必須提高繁殖率,每次繁殖出足夠數量的後代,來應對後代死亡率較高的事實。
食草動物為了提高後代的存活率,想盡了各種辦法,比如:發情期。
如果你仔細觀察動物世界中的發情期,你會發現它們會在食物豐盛的季節裡生下後代,這樣它們的後代就不至於餓肚子。
還有一些昆蟲,會選擇在天敵飛往南方去的季節繁殖後代,這樣的措施都可以提高後代的存活率。
由於有食肉動物的存在,再加上季節性的食物短缺,所以食草動物的數量一直都保持在相對穩定的數量。
比如:兔子有雙子宮,並且可以同時懷孕,每胎可以生4-6只小兔子,每年可以繁殖2次。但由於兔子天敵眾多,導致即使它們繁殖速度如此之快,仍沒有在原產地氾濫。只有到了沒有天敵的澳大利亞才展示出自己繁殖力強的一面。
不過,並不是所有的食草動物繁殖率都很高,一般來說體型越大的生物,每胎生育的後代數量越少,這是因為體型越大的生物,對能量的需求更高。
食肉動物數量和食草動物數量雖然食肉動物的數量總體而言少於食草動物,但是當食草動物的數量上升時,食肉動物的數量也會上升。比如:猞猁。
根據這張模型圖可以看到,每當兔子數量上升後的1-2年,猞猁的數量也會上升;當兔子的數量下降時,猞猁的數量也會跟著下降。總體而言,猞猁和兔子每隔10年左右出現一次數量巔峰。
總結之所以食肉動物的繁殖率較低,其實是因為它們能夠從自然界中獲取的能量有限,即使繁殖出大量的後代也無法存活,但是在繁殖後代時又會浪費大量的能量,久而久之,繁殖率較高的基因就被食肉動物拋棄了,反之是能夠幫助後代更好存活的基因被保留了下來。
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11 # 會講故事的外星人
為什麼食肉動物繁殖率都很低,食草動物繁殖率這麼高?
這個命題較為片面,自然界中我們所認知的大多數的食肉動物繁殖能力似乎並不高,而食草動物卻是成堆的出現,於是會造成食肉動物繁殖能力低和食草動物的繁殖力強的錯覺。事實究竟是怎麼樣的呢?
繁殖能力強是多面原因事實上,無論是食草動物還是食肉動物都存在繁殖能力較高或者較低的動物,它們的繁殖能力取決於基因、環境、性次數等等因素。
自然界大型的肉食狩獵者每天需要維持自身的能量的成長、運動的損耗、繁殖,而能量的傳遞過程中在逐步的損耗,其中80%的能量在傳遞的過程中被損耗掉,它們是單向不可逆的傳遞,逐級傳遞。
我們所熟知的大型捕食動物老虎、獅子、熊的數量,可以說是形單影隻,但是它們的繁殖能力一點也不差,老虎通常在每年的11月份至明年的2月份維持交配狀態,每胎有1-5虎崽,所以老虎的繁殖數量並不低,公虎是個風流的情種,留下母老虎單獨撫養幼虎,這個過程要持續2-3年的時間,在此期間母老虎專心做好母親的角色,不會與公老虎發生關係。
其次在深山老林之間,如果一隻母老虎帶著5只幼虎,那麼它必然無法全面的照顧到所有的幼虎,它既要擔任幼虎的啟蒙老師又要保護未成年的幼虎免受其餘動物的傷害。
但是在不可控的因素下,幼虎的成活率還是較低,畢竟它們不像獅群共同承擔著照顧小獅,一群獅子照顧幾隻小獅子綽綽有餘,世界的獅子比老虎數量多3倍不是沒有原因的。
不過獅子群居生活也並不一定美好,大草原上的鬥爭也是十分激烈的,它們的問題不僅來自於外部,而且內部也可能發生一系列變故,如果一隻新的雄獅成為了新的領袖,它為了使母獅和它交配,會殺死幼獅。
除此之外,食物鏈頂級的生物需要較長的時間成長為成熟的個體,不像小鹿,呱呱落地,兩分鐘學會站立,5分鐘學會奔跑。
這種天賦是許多食肉動物羨慕不來的,也許正是大自然想要維持物種的數量所採取的一種手段吧!
大型食肉動物繁殖能力低可能就是因為它們太多的時間耽誤在養育“子女“身上了。
言歸正傳,可能有的小夥伴會會問,為什麼動物園的老虎數量上不去,按照我所說的情況,老虎的數量應該很快就會達到一定的數量。
其實動物園內的老虎屬於近親“結婚”,至於近親結婚的弊端,筆者認為各位小夥伴應該清楚,所以就不再囉嗦了。
說了這麼多食肉動物,該談談食草動物了食草動物繁殖能力確實強,但是也有些繁殖能力不如獅子和老虎的,東北傻狍子隸屬於鹿科,它們發情期為每年的8-9月份,次年的3-6月份小鹿誕生,每胎1-2只幼崽。它們的繁殖能力比起老虎還是稍差一籌。
但它們族群的整體數量遠大於食肉動物,數量已經彌補了產量上的不足。由於近幾十年來的捕獵,野生狍子越來越少了。
縱觀整體,自然界整體呈現出食草動物繁殖能力大於食肉動物也並沒有錯,總而言之,保護野生動物,人人有責!
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12 # 趣談科學
觀點:所處生態位不同,所以生存與繁殖的策略不同。
我們做一個思維實驗,如果一年從頭到尾只讓你吃羊肉,你需要吃幾隻羊?反正一隻肯定是不夠。就按兩隻算吧(隨意舉例),也就是說10個人需要20只羊。
如果在一個生態系統中反了會怎麼樣?比如:人有20個,羊只有10只,結果就是羊被吃滅絕了,人會為搶羊競爭,導致部分死亡,還有一部分會餓死,最終可能會留下來幾個人,最後也會餓死,因為再也沒有食物了。
現在我們替換一下,人替換成“食肉動物”,羊替換成“食草動物”,所以在一個生態系統中食草動物的能量總量一定要比食肉動物多。由於這個現象,導致了食肉動物和食草動物的繁殖策略不同。
繁殖策略一般來說食肉動物的繁殖率都較低,如果食肉動物繁殖率很高,那麼所處同一生態圈的食草動物就遭殃了。當食草動物被吃絕了,食肉動物只能滅亡或者遷徙換一個生態圈繼續霍霍。
比如食物鏈頂端的獅子、老虎很難在數量暴增,戰鬥力越強繁殖力就會越弱,如果一個物種打破了這個規則就會像病毒一樣,致死率高,繁殖速度、傳播還快,那麼最終人都消失了,病毒自己也滅亡了,所以這樣的物種一般在地球上或曇花一現。
如果繁殖率低,種群個體數量太少就很容易被團滅,也就容易滅絕,所以繁殖率低、攻擊力又弱的食草動物容易被大自然所淘汰掉。而繁殖率高的食草動物,有他們的天敵食肉動物,透過進食控制它們的數量,使它們不會氾濫把草啃光了,從而導致穩定的生態被破壞。
為什麼食肉動物需要那麼多食草動物?世界萬物,包括宇宙本身都需要能量來維持。一杯開水在桌上放置一會變涼;一顆樹如果沒有光照會慢慢枯萎;一顆恆星如果耗盡了核聚變的燃料會坍縮;生物也是一樣,如果沒有能量的來源就無法維持自身的高度有序的運轉。這是熱力學第二定律,熵增定律,一個孤立的系統會從有序逐漸趨於混亂,當混亂達到最大化一切都將塵歸塵,土歸土。
地球作為一個孤立的系統,依靠太陽的能量來維持自身的有序性。植物作為孤立系統依靠陽光使自己有序的發展壯大,食草動物透過吸收植物中的能量保持自己高度有序的生命運轉,食肉動物則透過進食食草動物獲得能量。當食肉動物死亡,它的屍體中的剩餘能量可以變成肥料滋養著土地,也可以為微生物提供能量。
然而能量在傳遞過程中是有損耗的,太陽光的能量像宇宙四邊八方擴散,被地球阻擋的光路,才能供給地球,而地球並無法高效利用這些陽光中的能量,一部分會被反射回宇宙;一部分對生物無用,被大氣層所吸收散射;一部分被物質吸收為地球供熱;只有小小的一部分供給了植物。
植物吸收陽光時,還需要拿出來一部分用作生長代謝,呼吸作用。當食草動物吃下植物時也不能完全吸收植物的能量,他們同樣需要生長代謝,還需要消耗掉一部分為運動提供能量,最終還會排洩出一部分沒有耗盡的能量。
而食肉動物需要捕獵更消耗能量,並且由於食草動物吸收的能量已經被大量消耗掉,所以食草動物本身所含的有效能量也不高,食肉動物就需要更多數量的食草動物來維持自身生長代謝所需,並且在進食的過程中食肉動物腸道對能量吸收率也不高,會排出大量剩餘能量,於是就需要更多食草動物。
總的來說,一切都是因為維持自身運轉需要能量,能量在流動過程中有效能量會大量流失,損耗。能量從下往上流動越利用越少,如同一個金字塔,所以物種的物質構成也如同一個金字塔。
當然這些都是一般情況,物種多樣性豐富,食物鏈的脈絡複雜,複雜的存在與複雜的情況也非常多。
例如:兔子繁殖率很高,在澳大利亞又沒有強大的天敵,於是它們就氾濫了,草皮都啃沒了,澳大利亞人民很慌張。
大象吃草雖然繁殖率並不高,但是獅子老虎一般情況下都不敢惹,所以也不容易滅絕,數量大大減少主要是人為因素。
大熊貓繁殖率低,但它是食肉動物,因為環境變化,肉類食物大量減少,於是進化成了吃竹子的本領。不過數量很少,如果沒有人類保護,估計就滅絕了。
大自然的生物都是在大自然這個大染缸裡自由繁衍,自由演化,想留在其中就需要物種在環境中慢慢進化磨合,使自身達到平衡,使物種達到平衡,使生態也達到平衡,這樣才能長長久久。
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13 # 數字13775
上帝的安排!一切生命都是大自然完美的創造!……如果這兩種動物的繁殖率反向對調過來,這個世界是不是早就不存在了?……
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14 # 菲露露健康傳播
生太多養不起或者保護不好。往往會被餓死或者吃掉。因為,①隨著食物鏈往上走,獲得的能量遞減。以植物光合作用時,透過有機物儲存的能量為初始能量。最終到達食肉動物的體內,就沒有多少了。②還要考慮,儲存在食草動物肉體內的能量並不能被百分百吸收。③再加上,捕食存在的風險與捕捉到獵物的機率問題。④捕獵等日常活動能量消耗大。⑤以及食肉動物間的競爭關係,這使得懷孕或者獨自帶孩子的母獸容易被攻擊。⑥以及他們的分佈問題。(為了保證食物來源)他們會有領地意識。如果地廣動物稀,存在配對問題。
總體結果:使得肉食動物的比例比較小。繁殖率比較低。
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自然法則約束的,動物吃植物 植物就是自然裡的生產者 它為動物提供基礎的能量 兔子 田鼠 羊 牛等這些動物靠吃植物為生 為初級消費者 狼 狐狸 蛇 等動物 為二級消費者 靠吃初級消費者為生。 老虎 獅子 豹子等,大型食肉動物為三級消費者,靠吃初級消費者和二級消費者為生。 每一級向上提供能量都會有損耗 不是百分百的 假如食肉動物繁殖快了 數量多會導致兔子等的動物不夠吃 就會有吃不到食物的食肉動物會因飢餓死亡 所以數量繁殖率低 食草動物為了給食肉動物提供可吃的食物,就必須繁殖率高生長週期短。達到供需平衡的狀態。