અધ્યાય ૦૨ જૈવિક વર્ગીકરણ

સંસ્કૃતિની શરૂઆતથી, જીવંત સજીવોના વર્ગીકરણ માટે ઘણા પ્રયાસો થયા છે. તે સ્વાભાવિક રીતે કરવામાં આવ્યું હતું, વૈજ્ઞાનિક માપદંડોનો ઉપયોગ કરીને નહીં, પરંતુ આપણા પોતાના ઉપયોગ માટે - ખોરાક, આશ્રય અને વસ્ત્રો માટે સજીવોનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાતમાંથી ઉદ્ભવેલું હતું. વર્ગીકરણ માટે વધુ વૈજ્ઞાનિક આધાર રજૂ કરવાનો પ્રથમ પ્રયાસ એરિસ્ટોટલે કર્યો હતો. તેમણે છોડને વૃક્ષો, ઝાડીઓ અને ઔષધિઓમાં વર્ગીકૃત કરવા માટે સરળ આકૃતિવિજ્ઞાન લક્ષણોનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેમણે પ્રાણીઓને પણ બે જૂથોમાં વહેંચ્યા હતા, જેમનું લોહી લાલ હતું અને જેમનું લોહી લાલ ન હતું.

લિનિયસના સમયમાં વનસ્પતિ અને પ્રાણી સૃષ્ટિ સાથેના વર્ગીકરણની બે સૃષ્ટિની પ્રણાલી વિકસિત કરવામાં આવી હતી જેમાં અનુક્રમે તમામ છોડ અને પ્રાણીઓનો સમાવેશ થતો હતો. આ પ્રણાલી યુકેરિયોટ્સ અને પ્રોકેરિયોટ્સ, એકકોષીય અને બહુકોષીય સજીવો અને પ્રકાશસંશ્લેષી (લીલા શેવાળ) અને બિન-પ્રકાશસંશ્લેષી (ફૂગ) સજીવો વચ્ચે તફાવત કરતી ન હતી. સજીવોનું છોડ અને પ્રાણીઓમાં વર્ગીકરણ સરળતાથી થઈ શકતું હતું અને સમજવામાં સરળ હતું, પરંતુ, મોટી સંખ્યામાં સજીવો કોઈ પણ શ્રેણીમાં આવતા ન હતા. તેથી લાંબા સમયથી ઉપયોગમાં લેવાતું બે સૃષ્ટિનું વર્ગીકરણ અપૂરતું માનવામાં આવ્યું. તે ઉપરાંત, સ્થૂળ આકૃતિવિજ્ઞાન ઉપરાંત, કોષ રચના, દીવાલની પ્રકૃતિ, પોષણની રીત, રહેઠાણ, પ્રજનનની પદ્ધતિઓ, ઉત્ક્રાંતિ સંબંધો, વગેરે જેવી અન્ય લાક્ષણિકતાઓને શામેલ કરવાની જરૂરિયાત પણ અનુભવાઈ. આમ, સમય જતાં જીવંત સજીવો માટેની વર્ગીકરણ પ્રણાલીઓમાં ઘણા ફેરફારો થયા છે. જોકે વિવિધ પ્રણાલીઓ હેઠળ છોડ અને પ્રાણી સૃષ્ટિ સતત રહી છે, પરંતુ આ સૃષ્ટિઓ હેઠળ કયા જૂથો/સજીવોનો સમાવેશ થવો જોઈએ તેની સમજણ બદલાતી રહી છે; અન્ય સૃષ્ટિઓની સંખ્યા અને પ્રકૃતિ પણ અલગ રીતે સમજવામાં આવી છે.

કોષ્ટક 2.1 પાંચ સૃષ્ટિઓની લાક્ષણિકતાઓ

લાક્ષણિકતાઓપાંચ સૃષ્ટિઓ
મોનેરાપ્રોટિસ્ટાફૂગવનસ્પતિપ્રાણી
કોષ પ્રકારપ્રોકેરિયોટિકયુકેરિયોટિકયુકેરિયોટિકયુકેરિયોટિકયુકેરિયોટિક
કોષ દીવાલબિનસેલ્યુલોઝિક (પોલિસેકેરાઇડ + એમિનો એસિડ)કેટલાકમાં હાજરકાઇટિન સાથે હાજરહાજર (સેલ્યુલોઝ)ગેરહાજર
કેન્દ્રીય પટલગેરહાજરહાજરહાજરહાજરહાજર
શરીર સંગઠનકોષીયકોષીયબહુકોષીય/ઢીલું પેશીપેશી/અંગપેશી/અંગ/અંગ તંત્ર
પોષણની રીતસ્વયંપોષી (રાસાયણિકસંશ્લેષી અને પ્રકાશસંશ્લેષી) અને પરપોષી (ક્ષયકારી/પરોપજીવી)સ્વયંપોષી (પ્રકાશસંશ્લેષી) અને પરપોષીપરપોષી (ક્ષયકારી/પરોપજીવી)સ્વયંપોષી (પ્રકાશસંશ્લેષી)પરપોષી (સમગ્રભક્ષી/ક્ષયકારી વગેરે)

આર.એચ. વ્હિટેકર (1969) એ પાંચ સૃષ્ટિના વર્ગીકરણનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. તેમના દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવેલી સૃષ્ટિઓને મોનેરા, પ્રોટિસ્ટા, ફૂગ, વનસ્પતિ અને પ્રાણી નામ આપવામાં આવ્યા હતા. તેમના દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા વર્ગીકરણના મુખ્ય માપદંડોમાં કોષ રચના, શરીર સંગઠન, પોષણની રીત, પ્રજનન અને ફાયલોજેનેટિક સંબંધોનો સમાવેશ થાય છે. કોષ્ટક 2.1 પાંચ સૃષ્ટિઓની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓનું તુલનાત્મક વર્ણન આપે છે. ત્રણ-ડોમેન પ્રણાલી પણ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે જે મોનેરા સૃષ્ટિને બે ડોમેનમાં વહેંચે છે, બાકીની યુકેરિયોટિક સૃષ્ટિઓને ત્રીજા ડોમેનમાં છોડી દે છે અને ત્યાંથી છ સૃષ્ટિનું વર્ગીકરણ કરે છે. તમે ઉચ્ચ વર્ગોમાં આ પ્રણાલી વિશે વિગતવાર શીખશો.

ચાલો આ પાંચ સૃષ્ટિના વર્ગીકરણને જોઈએ જેથી વર્ગીકરણ પ્રણાલીને પ્રભાવિત કરનારા મુદ્દાઓ અને વિચારણાઓને સમજી શકાય. અગાઉની વર્ગીકરણ પ્રણાલીઓમાં બેક્ટેરિયા, બ્લુ ગ્રીન ઍલ્ગી, ફૂગ, મોસ, ફર્ન, જિમ્નોસ્પર્મ્સ અને એન્જિઓસ્પર્મ્સને ‘પ્લાન્ટ્સ’ હેઠળ શામેલ કરવામાં આવ્યા હતા. આ સમગ્ર સૃષ્ટિને એકત્રિત કરનાર લાક્ષણિકતા એ હતી કે તેમાં સમાવિષ્ટ તમામ સજીવોની કોષોમાં કોષ દીવાલ હતી. આથી જૂથોને એકસાથે મૂકવામાં આવ્યા જે અન્ય લાક્ષણિકતાઓમાં મોટા પ્રમાણમાં અલગ હતા. તે પ્રોકેરિયોટિક બેક્ટેરિયા અને બ્લુ ગ્રીન ઍલ્ગી (સાયનોબેક્ટેરિયા) ને અન્ય જૂથો સાથે લાવ્યા જે યુકેરિયોટિક હતા. તે એકકોષીય સજીવો અને બહુકોષીય સજીવોને પણ એકસાથે જૂથબદ્ધ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ક્લેમિડોમોનાસ અને સ્પાયરોજાયરાને શેવાળ હેઠળ એકસાથે મૂકવામાં આવ્યા હતા. વર્ગીકરણે પરપોષી જૂથ - ફૂગ, અને સ્વયંપોષી લીલા છોડ વચ્ચે તફાવત કર્યો ન હતો, જોકે તેમણે તેમની દીવાલોની રચનામાં પણ લાક્ષણિક તફાવત બતાવ્યો હતો - ફૂગમાં તેમની દીવાલોમાં કાઇટિન હતું જ્યારે લીલા છોડમાં સેલ્યુલોઝિક કોષ દીવાલ હતી. જ્યારે આવી લાક્ષણિકતાઓ ધ્યાનમાં લેવામાં આવી, ત્યારે ફૂગને એક અલગ સૃષ્ટિમાં - સૃષ્ટિ ફૂગમાં મૂકવામાં આવી. તમામ પ્રોકેરિયોટિક સજીવોને સૃષ્ટિ મોનેરા હેઠળ એકસાથે જૂથબદ્ધ કરવામાં આવ્યા હતા અને એકકોષીય યુકેરિયોટિક સજીવોને સૃષ્ટિ પ્રોટિસ્ટામાં મૂકવામાં આવ્યા હતા. સૃષ્ટિ પ્રોટિસ્ટાએ ક્લેમિડોમોનાસ, ક્લોરેલા (પહેલા છોડમાં શેવાળ હેઠળ મૂકવામાં આવ્યા હતા અને બંનેમાં કોષ દીવાલ હતી) ને પેરામીશિયમ અને અમીબા (જે પહેલા પ્રાણી સૃષ્ટિમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા જેમાં કોષ દીવાલનો અભાવ છે) સાથે લાવ્યા છે. તે સજીવોને એકસાથે મૂક્યા છે જે, અગાઉના વર્ગીકરણમાં, વિવિધ સૃષ્ટિઓમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા. આવું એટલા માટે થયું કારણ કે વર્ગીકરણના માપદંડો બદલાઈ ગયા. લાક્ષણિકતાઓ અને ઉત્ક્રાંતિ સંબંધોની આપણી સમજણમાં સુધારાના આધારે, આવા પ્રકારના ફેરફારો ભવિષ્યમાં પણ થશે. સમય જતાં, એક વર્ગીકરણ પ્રણાલી વિકસિત કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો છે જે માત્ર આકૃતિવિજ્ઞાન, શારીરિક અને પ્રજનન સમાનતાઓને જ પ્રતિબિંબિત કરતી નથી, પરંતુ ફાયલોજેનેટિક પણ છે, એટલે કે, ઉત્ક્રાંતિ સંબંધો પર આધારિત છે.

આ અધ્યાયમાં આપણે વર્ગીકરણની વ્હિટેકર પ્રણાલીની સૃષ્ટિઓ મોનેરા, પ્રોટિસ્ટા અને ફૂગની લાક્ષણિકતાઓનો અભ્યાસ કરીશું. સૃષ્ટિ વનસ્પતિ અને પ્રાણી, જેને સામાન્ય રીતે અનુક્રમે છોડ અને પ્રાણી સૃષ્ટિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેની અધ્યાય 3 અને 4 માં અલગથી ચર્ચા કરવામાં આવશે.

2.1 સૃષ્ટિ મોનેરા

બેક્ટેરિયા સૃષ્ટિ મોનેરાના એકમાત્ર સભ્યો છે. તેઓ સૌથી વધુ પ્રમાણમાં હાજર સૂક્ષ્મજીવો છે. બેક્ટેરિયા લગભગ દરેક જગ્યાએ જોવા મળે છે. મુઠ્ઠીભર માટીમાં સેંકડો બેક્ટેરિયા હાજર હોય છે. તેઓ ગરમ ઝરણા, રણ, બરફ અને ઊંડા સમુદ્ર જેવા આત્યંતિક વસવાટમાં પણ રહે છે જ્યાં ખૂબ ઓછા અન્ય જીવન સ્વરૂપો જીવી શકે છે. તેમાંથી ઘણા પરોપજીવી તરીકે અન્ય સજીવોમાં અથવા તેમના પર રહે છે.

બેક્ટેરિયાને તેમના આકારના આધારે ચાર શ્રેણીઓમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે: ગોળાકાર કોકસ (બહુવચન: કોકી), દંડ આકારનું બેસિલસ (બહુવચન: બેસિલી), અલ્પવિરામ આકારનું વિબ્રિયમ (બહુવચન: વિબ્રિયો) અને સર્પાકાર સ્પાયરિલમ (બહુવચન: સ્પાયરિલા) (આકૃતિ 2.1).

આકૃતિ 2.1 વિવિધ આકારના બેક્ટેરિયા

જોકે બેક્ટેરિયલ રચના ખૂબ જ સરળ છે, પરંતુ તેઓ વર્તણૂકમાં ખૂબ જટિલ છે. ઘણા અન્ય સજીવોની સરખામણીમાં, બેક્ટેરિયા એક જૂથ તરીકે સૌથી વ્યાપક ચયાપચય વિવિધતા દર્શાવે છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા સ્વયંપોષી છે, એટલે કે, તેઓ અકાર્બનિક સબ્સ્ટ્રેટમાંથી પોતાનો ખોરાક સંશ્લેષિત કરે છે. તેઓ પ્રકાશસંશ્લેષી સ્વયંપોષી અથવા રાસાયણિકસંશ્લેષી સ્વયંપોષી હોઈ શકે છે. બેક્ટેરિયાનો વિશાળ બહુમતી પરપોષી છે, એટલે કે, તેઓ ખોરાક માટે અન્ય સજીવો પર અથવા મૃત કાર્બનિક પદાર્થ પર આધાર રાખે છે.

2.1.1 આર્કીબેક્ટેરિયા

આ બેક્ટેરિયા ખાસ છે કારણ કે તેઓ કેટલાક સૌથી કઠોર વસવાટમાં રહે છે જેમ કે આત્યંતિક ખારા વિસ્તારો (હેલોફાઇલ્સ), ગરમ ઝરણા (થર્મોએસિડોફાઇલ્સ) અને દલદલી વિસ્તારો (મિથેનોજેન્સ). આર્કીબેક્ટેરિયા અન્ય બેક્ટેરિયાથી અલગ છે કારણ કે તેમની પાસે અલગ કોષ દીવાલ રચના હોય છે અને આ લક્ષણ તેમના આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં અસ્તિત્વ માટે જવાબદાર છે. મિથેનોજેન્સ ઘણા જઠરાંત્રીય પ્રાણીઓ જેમ કે ગાયો અને ભેંસોના આંતરડામાં હાજર હોય છે અને તેઓ આ પ્રાણીઓના શાકભાજીમાંથી મિથેન (બાયોગેસ)ના ઉત્પાદન માટે જવાબદાર છે.

2.1.2 યુબેક્ટેરિયા

હજારો વિવિધ યુબેક્ટેરિયા અથવા ‘સાચા બેક્ટેરિયા’ છે. તેઓ કઠોર કોષ દીવાલની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલા છે, અને જો ગતિશીલ હોય તો, ફ્લેજેલમ દ્વારા. સાયનોબેક્ટેરિયા (જેને બ્લુ-ગ્રીન ઍલ્ગી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં લીલા છોડ જેવું ક્લોરોફિલ a હોય છે અને તે પ્રકાશસંશ્લેષી સ્વયંપોષી છે (આકૃતિ 2.2). સાયનોબેક્ટેરિયા એકકોષીય, કોલોનિયલ અથવા તંતુમય, તાજા પાણી/સમુદ્રી અથવા સ્થળીય શેવાળ છે. કોલોનીઓ સામાન્ય રીતે જેલેટિનસ શીથથી ઘેરાયેલી હોય છે. તેઓ ઘણીવાર પ્રદૂષિત જળાશયોમાં ફૂલો બનાવે છે. આમાંના કેટલાક સજીવો હેટરોસિસ્ટ્સ નામક વિશિષ્ટ કોષોમાં વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનને સ્થિર કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, નોસ્ટોક અને અનાબેના. રાસાયણિકસંશ્લેષી સ્વયંપોષી બેક્ટેરિયા નાઇટ્રેટ્સ, નાઇટ્રાઇટ્સ અને એમોનિયા જેવા વિવિધ અકાર્બનિક પદાર્થોને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે અને મુક્ત થયેલી ઊર્જાનો ઉપયોગ તેમના એટીપી ઉત્પાદન માટે કરે છે. તેઓ નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, આયર્ન અને સલ્ફર જેવા પોષક તત્વોના પુનઃચક્રણમાં મહાન ભૂમિકા ભજવે છે.

આકૃતિ 2.2 એક તંતુમય બ્લુ-ગ્રીન ઍલ્ગી - નોસ્ટોક

પરપોષી બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં હોય છે. બહુમતી મહત્વપૂર્ણ વિઘટકો છે. તેમાંના ઘણાનો માનવીય બાબતો પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ પડે છે. તેઓ દૂધમાંથી દહીં બનાવવામાં, એન્ટિબાયોટિક્સના ઉત્પાદનમાં, લેગ્યુમ મૂળમાં નાઇટ્રોજનને સ્થિર કરવામાં, વગેરેમાં મદદરૂપ છે. કેટલાક રોગજનકો છે જે મનુષ્ય, પાક, ખેતી પ્રાણીઓ અને પાળતુ પ્રાણીઓને નુકસાન પહોંચાડે છે. કોલેરા, ટાઇફોઈડ, ટેટનસ, સાઇટ્રસ કેન્કર વિવિધ બેક્ટેરિયા દ્વારા થતા સુપરિચિત રોગો છે. બેક્ટેરિયા મુખ્યત્વે વિખંડન દ્વારા પ્રજનન કરે છે (આકૃતિ 2.3). કેટલીકવાર, પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, તેઓ બીજાણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. તેઓ એક બેક્ટેરિયામાંથી બીજામાં ડીએનએના આદિમ પ્રકારના સ્થાનાંતરણને અપનાવીને એક પ્રકારના લૈંગિક પ્રજનન દ્વારા પણ પ્રજનન કરે છે.

આકૃતિ 2.3 એક વિભાજિત બેક્ટેરિયમ માઇકોપ્લાઝમા એવા સજીવો છે જેમાં સંપૂર્ણપણે કોષ દીવાલનો અભાવ હોય છે. તેઓ સૌથી નાના જીવંત કોષો છે જે જાણીતા છે અને ઓક્સિજન વિના જીવી શકે છે. ઘણા માઇકોપ્લાઝમા પ્રાણીઓ અને છોડમાં રોગજનક છે.

2.2 સૃષ્ટિ પ્રોટિસ્ટા

બધા એકકોષીય યુકેરિયોટ્સ પ્રોટિસ્ટા હેઠળ મૂકવામાં આવ્યા છે, પરંતુ આ સૃષ્ટિની સીમાઓ સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત નથી. એક જીવવિજ્ઞાની માટે ‘એક પ્રકાશસંશ્લેષી પ્રોટિસ્ટન’ શું હોઈ શકે તે બીજા માટે ‘એક છોડ’ હોઈ શકે છે. આ પુસ્તકમાં આપણે પ્રોટિસ્ટા હેઠળ ક્રાયસોફાઇટ્સ, ડાઇનોફ્લેજેલેટ્સ, યુગ્લેનોઇડ્સ, સ્લાઇમ મોલ્ડ્સ અને પ્રોટોઝોઅન્સનો સમાવેશ કરીએ છીએ. પ્રોટિસ્ટાના સભ્યો મુખ્યત્વે જલચર છે. આ સૃષ્ટિ છોડ, પ્રાણીઓ અને ફૂગ સાથેની અન્ય સાથે કડી બનાવે છે. યુકેરિયોટ્સ હોવાને કારણે, પ્રોટિસ્ટન કોષ શરીરમાં સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત કેન્દ્રક અને અન્ય પટલબદ્ધ અંગિકાઓ હોય છે. કેટલાકમાં ફ્લેજેલા અથવા સિલિયા હોય છે. પ્રોટિસ્ટ કોષ સંલયન અને યુગ્મનજ રચના સાથે સંકળાયેલી પ્રક્રિયા દ્વારા અલિંગી અને લૈંગિક રીતે પ્રજનન કરે છે.

2.2.1 ક્રાયસોફાઇટ્સ

આ જૂથમાં ડાયટમ્સ અને ગોલ્ડન ઍલ્ગી (ડેસ્મિડ્સ)નો સમાવેશ થાય છે. તેઓ તાજા પાણી તેમજ સમુદ્રી વાતાવરણમાં જોવા મળે છે. તેઓ સૂક્ષ્મ છે અને પાણીના પ્રવાહમાં નિષ્ક્રિય રીતે તરે છે (પ્લેંકટન). તેમાંના મોટાભાગના પ્રકાશસંશ્લેષી છે. ડાયટમ્સમાં કોષ દીવાલો બે પાતળા ઓવરલેપિંગ શેલ બનાવે છે, જે સાબણ બોક્સની જેમ એકસાથે ફિટ થાય છે. દીવાલો સિલિકા સાથે જડિત હોય છે અને આમ દીવાલો અવિનાશી હોય છે. આમ, ડાયટમ્સે તેમના વસવાટમાં મોટી માત્રામાં કોષ દીવાલ જમા કરી છે; અબજો વર્ષો સુધીનો આ સંચય '