食物網の図ジェネレーター
海、サンゴ礁、熱帯雨林から砂漠、ツンドラ、池まで12の生態系の食物網を、生産者、栄養段階ごとの消費者、分解者とともに、ラベル付きや空欄で描きます。理科の授業と生態学を想定しています。
食物網の例
全ラベル付きの森林、5種だけのかんたん版、南極海、空欄の池の4つの食物網です。いずれも添えたプロンプトから実際に生成した図で、クリックで読み込んで編集できます。
食物網の描き方：森林の13種を4段に並べる
ここに載せたラベル付きの食物網は温帯の森林で、生産者3種、消費者10種、分解者2種からなります。どの生態系にも使える4つの手順で描いています。
- 1
生産者はいちばん下
ナラの木、草、ベリーの低木は自分で栄養をつくるので、食物網のどの道筋もこの3つのどれかから始まります。
- 2
栄養段階ごとに1段
イモムシ、バッタ、ウサギ、ネズミが植物を食べ、小鳥、カエル、ヘビ、キツネがそれらを食べ、いちばん上にタカとフクロウがいます。
- 3
矢印はすべて食べる側へ
草 → ウサギ → ヘビ → フクロウ。1本1本の矢印が、食べ物からそれを食べる動物へエネルギーを運びます。
- 4
分解者は横の枠に
すべての段の遺骸が菌類と細菌に集まります。分解者には専用の段を設けません。
生態系別の食物網の例：海から砂漠まで
生態系の名前を伝えると、そこに実際にすむ生物で食物網を描きます。よく求められる生態系と、生産者から最上位の捕食者までの代表的な顔ぶれをまとめました。教科書で扱う生物に入れ替えてもかまいません。
海の食物網（海洋の食物網）
生産者：ケイ藻や渦鞭毛藻などの植物プランクトン。一次消費者：カイアシ類やオキアミなどの動物プランクトン。二次消費者：動物プランクトンをこしとって食べるカタクチイワシ、ニシン、マイワシ。高次の消費者：マグロ、イカ、海鳥、アザラシが小魚を食べ、最上位にはサメとシャチがいて、シャチはアザラシも捕らえます。分解者：マリンスノーとして沈んでくる遺骸を栄養にする海洋細菌。上の例にある南極の食物網はこれを短くしたもので、植物プランクトン → オキアミ → ペンギン・アザラシ・ヒゲクジラ → ヒョウアザラシ → シャチ とつながります。
サンゴ礁の食物網
生産者：サンゴの体内にすみ、サンゴに糖を渡す藻類（褐虫藻）と、海藻、芝状の藻類、植物プランクトン。一次消費者：藻類を食べるブダイやニザダイの仲間、ウニ、動物プランクトン。サンゴのポリプ自身も動物プランクトンを捕らえます。二次消費者：サンゴのポリプを食べるチョウチョウウオとオニヒトデ、小型の礁魚。最上位の捕食者：ハタ、オニカマス（バラクーダ）、ウツボ、サンゴ礁にすむサメ。分解者と腐食者：細菌とナマコ。
熱帯雨林の食物網
生産者：林冠をつくる高木、イチジクの木、つる植物（リアナ）、アナナス類。一次消費者：葉を食べる昆虫、ミユビナマケモノ、ホエザル、果実を食べるコウモリ、コンゴウインコ、カピバラ、バク。二次消費者：昆虫を食べる樹上性のカエルとトカゲ、ボア、オセロット、そして果実のほか卵や小動物も食べるオオハシ。最上位の捕食者：ナマケモノやサルを捕らえるオウギワシと、カピバラ、ペッカリー、カイマンを捕らえるジャガー。分解者：菌類、細菌、シロアリ。分解がとても速いため、養分の大半は薄い土壌ではなく植物の体に蓄えられています。
砂漠の食物網
ソノラ砂漠の食物網です。生産者：サワロとウチワサボテン、クレオソートブッシュ、メスキート、砂漠の草。一次消費者：種子を食べるカンガルーネズミとシュウカクアリ、ジャックウサギ、サバクゴファーガメ、バッタ。二次消費者：昆虫を食べるサソリとトカゲ、カンガルーネズミを食べるガラガラヘビ、トカゲ・ヘビ・昆虫を食べるオオミチバシリ。最上位の捕食者：コヨーテ、アカオノスリ、アメリカワシミミズク。分解者：細菌と菌類。枯れた植物はゴミムシダマシやシロアリも分解します。
ツンドラの食物網
樹木の育たない、陸の北極ツンドラです。生産者：地衣類、コケ、スゲ、ワタスゲ、矮性のヤナギ。一次消費者：レミング、ホッキョクウサギ、地衣類を食べるカリブー、ジャコウウシ、ライチョウ、夏の昆虫。二次消費者：どれもレミングに大きく頼るホッキョクギツネ、シロフクロウ、オコジョと、ライチョウを狩るシロハヤブサ。最上位の捕食者：カリブーやジャコウウシを狩るホッキョクオオカミ。分解者：細菌と菌類。寒さで分解が遅いため、遺骸は泥炭として積み重なります。
北極の食物網
陸のツンドラではなく、北極海とその海氷の食物網です。生産者：海氷の下で育つアイスアルジー（氷の藻類）と植物プランクトン。一次消費者：カイアシ類と端脚類。二次消費者：ホッキョクダラ。プランクトンと、その上にいるほぼすべての生物をつなぐ魚です。高次の消費者：ワモンアザラシ、シロイルカ（ベルーガ）、イッカク、ハシブトウミガラスなどの海鳥がホッキョクダラを食べます。最上位の捕食者：氷の上からワモンアザラシやアゴヒゲアザラシを狩るホッキョクグマと、シャチ。
森林の食物網
上のラベル付きの食物網と同じ、温帯の落葉広葉樹林です。もっと詳しく描くなら、生産者はナラとカエデの木、低木、シダ。一次消費者はオジロジカ、ドングリを食べるハイイロリスとシマリス、ネズミ、イモムシ。二次消費者はアカギツネ、ネズミヘビ、イモムシを食べる小鳥、雑食のアライグマとアメリカクロクマ。最上位の捕食者はフクロウ、タカ、ボブキャット、広い森ではオオカミ。落ち葉は菌類が分解し、ミミズとヤスデが腐食者としてはたらきます。
タイガの食物網
トウヒ、モミ、マツの北方針葉樹林です。生産者：針葉樹、カバノキ、アスペン（ポプラの仲間）、ヤナギ、コケ、地衣類。一次消費者：カンジキウサギ、ヤナギやアスペンの枝葉を食べるヘラジカ、トウヒの球果を食べるアメリカアカリス、ハタネズミ、ハマキガの一種スプルースバドワームの幼虫。二次消費者：ハタネズミやリスを狩るマツテン、カラフトフクロウ、キンメフクロウ。最上位の捕食者：おもにカンジキウサギを食べるカナダオオヤマネコ（両者の個体数はほぼ10年周期でそろって増減します）と、ヘラジカを狩るオオカミ。
草原の食物網
北アメリカのプレーリーの食物網です。生産者：ビッグブルーステム、スイッチグラス、バッファローグラス、野草。一次消費者：アメリカバイソン、プロングホーン、プレーリードッグ、バッタ。二次消費者：ほぼプレーリードッグだけを食べるクロアシイタチ、昆虫を食べるマキバドリ、プレーリーガラガラヘビ、アメリカアナグマ。最上位の捕食者：コヨーテ、アカケアシノスリ、イヌワシ。分解者：細菌と菌類。バイソンのふんはフンコロガシが地中に埋めます。
サバンナの食物網
草原に木がまばらに立つアフリカのサバンナです。生産者：イネ科の草とアカシア。一次消費者：草を食べるシマウマとヌー、アカシアの葉を食べるキリン、ガゼル、ゾウ、シロアリ。捕食者：シマウマ・ヌー・アフリカスイギュウを捕らえるライオン、ガゼルを捕らえるチーター、ヒョウ、ブチハイエナ、リカオン。そのため、1種の獲物からはふつう何本もの矢印が出ます。腐肉食者と分解者：死骸を食べるハゲワシとハイエナ、フンコロガシ、シロアリ、細菌、菌類。
池・淡水の食物網
池：藻類、ウキクサ、ヒルムシロをミジンコ、巻貝、オタマジャクシ、カゲロウの幼虫が食べ、それらをヤゴ、小魚、カエルが食べます。パーチやバスが小魚と水生昆虫の幼虫を食べ、最上位にはオオアオサギやカミツキガメがいます。湖や川：植物プランクトン → 動物プランクトン → 小魚とサンフィッシュ → バス、パイク、マス → ミサゴ、カワウソ、ハクトウワシ。底にたまった遺骸は細菌と菌類が分解します。
エバーグレーズ・湿地の食物網
生産者：ソーグラスと、浅い水面をおおう藻類のマットであるペリフィトン（付着藻類）。一次消費者：リンゴガイ、小型の淡水エビ、ザリガニ、昆虫の幼虫。二次消費者：カダヤシなどの小魚、ほぼリンゴガイしか食べないタニシトビ、ザリガニや小魚を食べるダイサギ・シロトキ・アメリカトキコウなどの渉禽類、オオクチバスとフロリダガー。最上位の捕食者：アメリカアリゲーターと、乾いた陸地のフロリダパンサー。侵略的外来種のビルマニシキヘビが哺乳類に与えた影響を扱う授業なら、これも加えてください。
かんたんな食物網
はじめての授業向けに、5〜8種の生物で描く版です。草、ウサギ、ネズミ、キツネ、タカを5本の矢印で結びます。少なくとも1種の動物に2つの食べ物を与えるか、1つの食べ物に2種の捕食者を置くと、鎖ではなく網として読めます。栄養段階名と分解者を省くよう指定すれば、生物名だけにラベルが付きます。上の2つめの例がこの版です。
分解者を入れた食物網
分解者（細菌と菌類）は遺骸を化学的に分解し、腐食者（ミミズ、ヤスデ、ダンゴムシ、フンコロガシ）はそれより先に遺骸を食べます。横か下に枠を置いてすべての段階から矢印が入るように描き、「遺骸」や「排出物」と書き添えます。物質の循環まで扱う授業なら、分解者から生産者へもどる点線の矢印で養分が戻ることを示し、エネルギーを表す実線の矢印とは区別します。
食物連鎖・栄養段階・生態ピラミッドの図
食物連鎖の図は1列です。草 → バッタ → カエル → ヘビ → タカ と並べ、下に生産者、一次・二次・三次・四次消費者と書きます。栄養段階の図は同じ段階を段として積み上げます。エネルギーピラミッドは、各段階の帯の幅をすぐ下の段の約10分の1にします。10,000、1,000、100、10 kcal です。個体数ピラミッドと生物量ピラミッドは、1本のナラの木が何千匹ものイモムシを養うように逆転することがありますが、エネルギーのピラミッドは決して逆転しません。
食物網の栄養段階
ラベル付きの食物網にふつう描かれる役割、それぞれが何を食べるか、温帯林での例、図のどこに置くかをまとめました。特に指定しなければ、この配置で描かれます。
| 役割 | 食べるもの | 森林での例 | 図での位置 |
|---|---|---|---|
| 生産者（第1栄養段階） | 食べない。光合成で光・二酸化炭素・水から自ら有機物をつくる | ナラの木、草、ベリーの低木 | いちばん下の段 |
| 一次消費者（第2栄養段階） | 生産者。植物食の動物 | イモムシ、バッタ、ウサギ、ネズミ | 生産者のすぐ上の段 |
| 二次消費者（第3栄養段階） | 一次消費者 | 小鳥、カエル、キツネ | 植物食動物の上の段 |
| 三次消費者（第4栄養段階） | 二次消費者 | ヘビや小鳥を食べるタカ | 上のほう |
| 頂点捕食者 | ほかの消費者。成体を食べる天敵がいない | タカ、アメリカワシミミズク、オオカミ | いちばん上 |
| 雑食動物 | 生産者と消費者の両方 | ツキノワグマ、アライグマ | 段と段のあいだ。植物からも動物からも矢印が入る |
| 分解者 | あらゆる段階の遺体や排出物 | 菌類、細菌 | 横に置き、すべての段階から矢印が入る |
| 腐食者（デトリタス食者） | 動植物の遺体をそのまま食べる | ミミズ、ヤスデ、ダンゴムシ | 分解者のとなり |
矢印は必ず食べる側を指す。多くのプリントでは、栄養段階の名前を図の横に書くことと、分解者をすべての段階とつなぐことも求められます。必要な生物を指定すれば、その生物だけが描かれます。
食物連鎖と食物網の違い
食物連鎖は、草 → ウサギ → キツネのように生産者から上位の消費者までエネルギーがたどる1本の道筋です。食物網は、生態系の中の食物連鎖をすべてつないだ網の目で、1種が複数のえさと複数の天敵をもちます。実際の生態系に近いのは食物網、読みやすくテストにしやすいのは食物連鎖です。
| 食物連鎖 | 食物網 | |
|---|---|---|
| 形 | 1本の直線 | 交差するつながりの網 |
| エネルギーの道筋 | 1本 | 何本も重なり合う |
| 1つの栄養段階の生物 | ふつう1種 | 複数種 |
| 1種あたりのえさ | 1種 | たいてい複数。雑食動物は複数の段階から食べる |
| よく表せること | 栄養段階の順番と、段階ごとに失われるエネルギー | 競争、雑食、1種の減少がほかにどう響くか |
| 1種がいなくなると | 連鎖がそこで切れる | ほかのつながりが補うか、影響が網全体に連鎖する |
| 主な使われ方 | 小学校での最初の導入 | 中学以降、大学の生態学、研究 |
食物連鎖は1列の矢印で、食物網は栄養段階ごとの段で描きます。矢印のルールはどちらも同じで、食べられる生物から食べる生物へ向けます。
空欄の食物網（穴埋めプリント）：生物名を書き込んで4つの点を確かめる
同じ温帯林の食物網で、すべての生物と2種の分解者の下を空欄の解答線にし、栄養段階名は手がかりとして横に残しました。生徒が食物網に生物名を書き込むとき、答えがまちがいやすいのは次の4か所です。
- 1
矢印の向き
矢印は食べる側を指します。イモムシ → 小鳥であって、小鳥 → イモムシではありません。
- 2
段階は食べ物で決まる
タカが食べる小鳥とヘビはどちらも二次消費者なので、タカは三次消費者です。
- 3
生産者は消費者ではない
ナラの木が生産者で、それを食べるイモムシが一次消費者です。
- 4
分解者はすべての段階とつながる
菌類と細菌は横の枠に入り、生産者からも消費者からも遺骸を受け取ります。
食物網とは？
食物網の図とは、ひとつの生態系の「食べる・食べられる」の関係をすべてまとめて描いた図です。植物や藻類などの生産者を土台に、それを食べる消費者を栄養段階ごとに積み上げ、遺体を分解する分解者を加え、食べられる生物から食べる生物へ（エネルギーが流れる向きに）矢印でつなぎます。食物連鎖が1本の道筋だとすれば、食物網はその道筋を全部重ねたものです。
要点
- 矢印はエネルギーの向き。矢印は食べられる生物から食べる生物へ向けます。草 → ウサギ → キツネ。キツネからウサギへ向けるとエネルギーの流れが逆になり、プリントでいちばん多い間違いです。
- 土台はいつも生産者。植物・藻類・植物プランクトンは主に光合成で自ら有機物をつくり、第1栄養段階を占めます。植物食の動物が一次消費者、それを食べる肉食動物が二次・三次消費者です。
- エネルギーは段階ごとに激減する。H. T. オダムによるフロリダ州シルバースプリングスの古典的研究では、生産者が年に 20,819 kcal/m²、一次消費者が 3,368、二次消費者が 383、三次消費者はわずか 21 でした。食物連鎖が4〜5段階を超えにくいのはこのためです。
- 1種が複数の段階にまたがる。クマのような雑食動物は木の実もサケも食べます。ネズミもカエルも食べるヘビは、二次消費者であり三次消費者でもあります。
- 分解者が循環させるのは物質で、エネルギーではない。菌類や細菌はあらゆる段階の遺体や排出物を分解し、栄養分を土や水に戻して生産者が再び使えるようにします。エネルギーそのものは熱として生態系の外へ出ていきます。
食物網についてよくある質問
食物網はどうやって作りますか？
ひとつの生態系の生物を書き出し、何を食べるかで生産者・一次・二次・三次消費者・分解者に分け、えさからそれを食べるすべての動物へ矢印を引きます。このツールでは生息地を説明するか生物のリストを貼るだけで、栄養段階ごとの段に並べ、矢印を正しい向きで描きます。
食物網の矢印はどちら向きですか？
食べられる生物から食べる生物へ、つまりエネルギーが流れる向きです。「草 → ウサギ」はウサギが草を食べるという意味です。捕食者から獲物へ矢印を向けてしまうのが、いちばんよく見る間違いです。
生徒が書き込む空欄の食物網はありますか？
あります。このページの空欄版を無料で閲覧するか、空欄版を指定すれば、生物名と栄養段階名がすべて空欄の解答線に置き換わります。ラベル付き版がそのまま解答になるので、2枚一組で印刷できます。
無料の食物網テンプレートはありますか？
あります。このページのラベル付き・空欄の温帯林の食物網は無料で閲覧でき、どんな生態系でも新しいテンプレートを作れます。池、砂漠、海、草原などを指定し、授業で扱う生物の名前を挙げてください。
食物連鎖と食物網の違いは？
食物連鎖は「草 → ウサギ → キツネ」のようにエネルギーの1本の道筋をたどります。食物網は生態系のすべての食物連鎖をつないだもので、1種が複数のえさを食べ、複数の天敵に食べられます。上の比較表で両者を並べています。
食物網の栄養段階にはどんなものがありますか？
生産者が第1栄養段階、植物食動物（一次消費者）が第2、植物食動物を食べる肉食動物（二次消費者）が第3、肉食動物を食べる肉食動物（三次消費者）が第4で、頂点捕食者がいちばん上に来ます。分解者はすべての段階の遺体を利用します。
分解者は食物網のどこに描きますか？
横か下に置き、すべての栄養段階から矢印を入れるのが一般的です。どの段階の遺体も最後は分解者に行き着くからです。分解者を省くプリントもあります。分解者なしと指定すれば描かれません。
食物網が4〜5段階より長くならないのはなぜ？
各段階のエネルギーの大半は生命活動に使われて熱として失われ、次の段階に渡るのはごく一部（よく約10%といわれる）だけだからです。オダムのシルバースプリングスの研究では、三次消費者が得たのは生産者がつくったエネルギーの約0.1%でした。
食物網から1種がいなくなるとどうなりますか？
影響がつながりに沿って広がります。ラッコが減るとえさのウニが増え、ケルプの森を食べ尽くしてしまいます。これが栄養カスケードです。減る前と後の食物網を2つ並べて描くよう頼むこともできます。
食物連鎖の図も作れますか？
作れます。食物連鎖と指定すれば、生産者から上位の消費者まで1列に並べて矢印でつなぎ、それぞれの下に栄養段階の名前を付けて描きます。
食物網の例にはどんなものがありますか？
温帯の森林では、草をバッタとウサギが食べ、バッタを小鳥・カエル・ヘビが、ウサギをヘビとキツネが、ヘビをタカとフクロウが食べ、死んだものはすべて菌類と細菌が分解します。このページのラベル付きの食物網がこれです。上の一覧には海、熱帯雨林、砂漠、ツンドラなど、ほかの生態系の顔ぶれもまとめてあり、どれもここで描けます。
出典
- Ecology of Ecosystems — Biology 2e, section 46.1 — OpenStax
- Energy Flow through Ecosystems — Biology 2e, section 46.2 — OpenStax
- Food Web — National Geographic Education
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