1. 열역학 법칙 :
* 열역학의 첫 번째 법칙 : 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없으며 변형됩니다. 이것은 유기체가 환경에 이미 존재하는 에너지만을 활용할 수 있으며, 아무것도 만들 수 없다는 것을 의미합니다.
* 열역학 제 2 법칙 : 모든 에너지 전달은 엔트로피가 증가하여 에너지가 열로 손실됩니다. 이것은 유기체가 식품 공급원이나 환경에서 에너지의 100%를 포착하는 것을 불가능하게 만듭니다.
2. 에너지 전환 효율 :
* 대사 과정 : 유기체가 식품에서 에너지를 사용 가능한 형태로 전환시키는 데 사용되는 생화학 적 과정은 완벽하게 효율적이지 않습니다. 신진 대사의 각 단계에서 열로 일부 에너지가 손실됩니다.
* 햇빛 전환 (광합성) : 식물과 같은 광합성 유기체는 소량의 햇빛 에너지를 화학 에너지로 전환 할 수 있습니다.
* 영양 수준 사이의 에너지 전달 : 에너지가 한 유기체에서 다른 유기체로 이동할 때 (예를 들어, 식물에서 초식 동물로), 에너지의 상당 부분이 열로 손실되거나 다음 영양 수준에서 사용할 수 없습니다. 이것이 푸드 체인의 길이가 제한되는 이유입니다.
3. 환경 제약 :
* 자원 가용성 : 환경 (예 :햇빛, 식품 공급원)에서 이용 가능한 에너지의 양은 활용할 수있는 에너지 유기체의 양을 제한합니다.
* 경쟁 : 제한된 자원에 대한 경쟁은 유기체가 자신을 유지하고 재생산하기에 충분한 에너지를 얻지 못하게 할 수 있습니다.
* 기후 : 극심한 온도, 물 부족 또는 기타 환경 적 요인은 유기체가 에너지를 얻는 능력을 제한 할 수 있습니다.
4. 생물학적 한계 :
* 유기체 크기와 구조 : 더 큰 유기체는 작은 유기체보다 더 많은 에너지가 필요합니다. 그들의 신체 크기와 구조는 에너지를 얼마나 효율적으로 포착하고 활용할 수 있는지에 영향을 줄 수 있습니다.
* 생리 학적 한계 : 모든 유기체는 그들이 처리하고 활용할 수있는 에너지의 양에 대한 특정 대사율과 생리 학적 한계를 가지고 있습니다.
5. 에너지 저장 및 사용 :
* 스토리지 한도 : 유기체는 제한된 양의 에너지 매장량 (예 :지방, 글리코겐) 만 저장할 수 있습니다. 이 매장량은 에너지 가용성이 낮은 기간 동안 사용되지만 유한합니다.
* 에너지 할당 : 유기체는 성장, 재생산, 유지 및 방어와 같은 다른 과정에 에너지를 할당하여 다른 활동에 사용할 수있는 양을 제한해야합니다.
결론적으로, 유기체는 물리학, 생물학적 한계 및 환경 적 요인의 기본 법칙에 의해 제한되어 무제한 에너지를 활용하지 못하게합니다. 에너지를 습득하고 활용하는 능력은 지구상의 모든 생명의 생존과 진화에 중요한 요소입니다.
