In an ecosystem, flow of energy declines as it passes from lower to higher trophic level. This is explained by the following:
Explanation & Solution
The correct answer is (B) Second law of thermodynamics.
- The flow of energy in an ecosystem follows the laws of thermodynamics. According to the Second Law of Thermodynamics, energy is degraded and dissipated as heat whenever it is transformed from one form to another. Therefore, when energy flows from lower trophic levels (producers) to higher trophic levels (consumers), a significant amount of energy is lost as metabolic heat at each transfer, which is famously exemplified by Lindeman's 10 percent energy rule.
- This ecological principle explains why food chains are typically limited to four or five trophic levels, as insufficient energy remains at higher levels to sustain top carnivores. It forms the foundational basis for ecological pyramids of energy, which are always upright.
- Option (A) First law of thermodynamics refers to the conservation of energy where total energy remains constant, which does not explain the unidirectional decline. Options (C) and (D) are laws of motion in classical mechanics, unrelated to thermodynamics and energy flow in ecosystems.
हिंदी में प्रश्न एवं आदर्श उत्तर
पारिस्थितिकी-तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह निम्न से उच्च पोषण (ट्रॉफिक) स्तर पर जाने से कम होता है। इसे निम्नलिखित द्वारा समझा जा सकता है :
सही उत्तर (B) ऊष्मागतिकी (थर्मोडायनेमिक्स) के द्वितीय नियम द्वारा है।
- पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह ऊष्मागतिकी के नियमों के अनुसार होता है। ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम के अनुसार, जब ऊर्जा का एक रूप से दूसरे रूप में रूपांतरण होता है, तो उसका क्षय होता है और ऊर्जा का कुछ हिस्सा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है। यही कारण है कि जब ऊर्जा निम्न पोषण स्तर (उत्पादक) से उच्च पोषण स्तर (उपभोक्ता) की ओर प्रवाहित होती है, तो प्रत्येक चरण में ऊर्जा की मात्रा घटती जाती है, जिसे लिंडेमैन के 10 प्रतिशत नियम द्वारा भी समझा जाता है।
- यह पारिस्थितिक सिद्धांत इस बात की व्याख्या करता है कि खाद्य श्रृंखलाएं आमतौर पर चार या पाँच पोषण स्तरों तक ही सीमित क्यों होती हैं, क्योंकि शीर्ष उपभोक्ताओं के लिए पर्याप्त ऊर्जा शेष नहीं बचती। यह ऊर्जा के पारिस्थितिक पिरामिड का आधार है, जो हमेशा सीधा होता है।
- विकल्प (A) ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम ऊर्जा संरक्षण से संबंधित है, जिसके तहत कुल ऊर्जा संरक्षित रहती है लेकिन यह ऊर्जा के घटने के कारणों की व्याख्या नहीं करता। विकल्प (C) और (D) चिरसम्मत भौतिकी (क्लासिक मैकेनिक्स) में गति के नियम हैं, जिनका पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह से कोई संबंध नहीं है।