અધ્યાય 13 સજીવો અને વસ્તી

જવાબ

વસ્તીને એક જ જાતિના વ્યક્તિઓના સમૂહ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં રહે છે અને એક એકમ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ સ્થળે રહેતા તમામ મનુષ્યો મનુષ્યોની વસ્તી બનાવે છે.

આપેલ વિસ્તારમાં રહેતી વસ્તીના મુખ્ય લક્ષણો અથવા ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:-

(અ) જન્મ દર (જનનક્ષમતા): તે કોઈ વિસ્તારમાં જીવંત જન્મો અને તે વિસ્તારની વસ્તીનો ગુણોત્તર છે. તે વસ્તીના સભ્યોના સંદર્ભમાં વસ્તીમાં ઉમેરાયેલ વ્યક્તિઓની સંખ્યા તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.

(બ) મૃત્યુ દર (મૃત્યુક્ષમતા): તે કોઈ વિસ્તારમાં મૃત્યુઓ અને તે વિસ્તારની વસ્તીનો ગુણોત્તર છે. તે વસ્તીના સભ્યોના સંદર્ભમાં વ્યક્તિઓની હાનિ તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.

(ક) લિંગ ગુણોત્તર: તે હજાર વ્યક્તિઓ દીઠ પુરુષો અથવા સ્ત્રીઓની સંખ્યા છે.

(ડ) વય વિતરણ: તે આપેલ વસ્તીમાં વિવિધ વયના વ્યક્તિઓની ટકાવારી છે. કોઈપણ આપેલ સમયે, વસ્તી વિવિધ વય જૂથોમાં હાજર વ્યક્તિઓથી બનેલી હોય છે. વય વિતરણની રીત સામાન્ય રીતે વય પિરામિડ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે.

(ઇ) વસ્તી ઘનતા: તે આપેલ સમયે એકમ વિસ્તાર દીઠ હાજર વસ્તીના વ્યક્તિઓની સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

જવાબ

જો વ્યક્તિગત સજીવોને પૂરતા પ્રમાણમાં ખોરાક સંસાધનો ઉપલબ્ધ હોય તો વસ્તી ઘાતાંકીય રીતે વધે છે. તેની ઘાતાંકીય વૃદ્ધિની ગણતરી ઘાતાંકીય વૃદ્ધિ સમીકરણના નીચેના સંકલિત સ્વરૂપ દ્વારા કરી શકાય છે:

$N_{t}=N_{0} e^{r t}$

જ્યાં,

$N_{t}=$ સમય $t$ પછી વસ્તી ઘનતા

$N_{0}=$ સમય શૂન્ય પર વસ્તી ઘનતા $r=$ કુદરતી વૃદ્ધિનો આંતરિક દર

$e=$ કુદરતી લઘુગણકનો આધાર (2.71828)

ઉપરોક્ત સમીકરણ પરથી, આપણે વસ્તીના આંતરિક વૃદ્ધિ દર ( $r$ )ની ગણતરી કરી શકીએ છીએ.

હવે, પ્રશ્ન મુજબ,

વર્તમાન વસ્તી ઘનતા $=x$

પછી,

બે વર્ષ પછી વસ્તી ઘનતા $=2 x$

$t=3$ વર્ષ

આ મૂલ્યોને સૂત્રમાં મૂકતા:

$\Rightarrow 2 x=x e^{3 r}$

$\Rightarrow 2=e^{3 r}$

બંને બાજુ લઘુગણક લેતા:

$\Rightarrow \log 2=3 r \log e$

$\Rightarrow \frac{\log 2}{3 \log e}=r$

$\Rightarrow \frac{\log 2}{3 \times 0.434}=r$

$\Rightarrow \frac{0.301}{3 \times 0.434}=r$

$\Rightarrow \frac{0.301}{1.302}=r$

$\Rightarrow 0.2311=r$

આથી, ઉપર દર્શાવેલ વસ્તી માટે આંતરિક વૃદ્ધિ દર 0.2311 છે.

જવાબ

ઘણા છોડોએ શાકાહારી પ્રાણીઓ સામે પોતાનું રક્ષણ કરવા માટે રૂપાત્મક અને રાસાયણિક બંને પ્રકારના વિવિધ તંત્રો વિકસાવ્યા છે.

(1) રૂપાત્મક સંરક્ષણ તંત્રો:

(અ) કેક્ટસના પાંદડા (ઓપુંશિયા) તીક્ષ્ણ કાંટા (કાંટા)માં રૂપાંતરિત થયેલા હોય છે જેથી શાકાહારી પ્રાણીઓ તેમને ખાવાથી દૂર રહે.

(બ) બબૂલમાં પાંદડા સાથે તીક્ષ્ણ કાંટા હોય છે જેથી શાકાહારી પ્રાણીઓ દૂર રહે.

(ક) કેટલાક છોડમાં, તેમના પાંદડાની કિનારીઓ કાંટાળી અથવા તીક્ષ્ણ ધાર ધરાવે છે જે શાકાહારી પ્રાણીઓને તેમને ખાવાથી રોકે છે.

(2) રાસાયણિક સંરક્ષણ તંત્રો:

(અ) આકડાના છોડના તમામ ભાગોમાં વિષાલુ હૃદય ગ્લાયકોસાઇડ્સ હોય છે, જે શાકાહારી પ્રાણીઓ દ્વારા ગળી જવાથી ઘાતક સાબિત થઈ શકે છે.

(બ) નિકોટીન, કેફીન, ક્વિનાઇન અને અફીણ જેવા રાસાયણિક પદાર્થો છોડમાં સ્વ-સંરક્ષણના ભાગ રૂપે ઉત્પન્ન થાય છે.

જવાબ

આંબાના ઝાડની ડાળી પર ઉગતું આર્કિડ એક એપિફાઇટ છે. એપિફાઇટ એવા છોડ છે જે અન્ય છોડ પર ઉગે છે પરંતુ તેમાંથી પોષણ મેળવતા નથી. તેથી, આંબાના ઝાડ અને આર્કિડ વચ્ચેનો સંબંધ સહભોજિતાનું ઉદાહરણ છે, જ્યાં એક જાતિને લાભ થાય છે જ્યારે બીજી અપ્રભાવિત રહે છે. ઉપરોક્ત ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં, આર્કિડને લાભ થાય છે કારણ કે તેને આધાર મળે છે જ્યારે આંબાનું ઝાડ અપ્રભાવિત રહે છે.

જવાબ

વિવિધ જૈવિક નિયંત્રણ પદ્ધતિઓનો આધાર શિકારના ખ્યાલ પર છે. શિકાર એ શિકારી અને શિકાર વચ્ચેની જૈવિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, જેમાં શિકારી શિકાર પર ભોજન કરે છે. આથી, શિકારીઓ આવાસમાં શિકારની વસ્તી નિયંત્રિત કરે છે, જે જંતુઓના વ્યવસ્થાપનમાં મદદ કરે છે.

જવાબ

વસ્તી:

વસ્તીને એક જ જાતિના વ્યક્તિઓના સમૂહ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં રહે છે અને એક એકમ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ સ્થળે રહેતા તમામ મનુષ્યો મનુષ્યોની વસ્તી બનાવે છે.

સમુદાય:

સમુદાયને વિવિધ જાતિઓના વ્યક્તિઓના સમૂહ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે ચોક્કસ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં રહે છે. આવા વ્યક્તિઓ સમાન અથવા અસમાન હોઈ શકે છે, પરંતુ અન્ય જાતિઓના સભ્યો સાથે પ્રજનન કરી શકતા નથી.

જવાબ

(અ) સહભોજિતા: સહભોજિતા એ બે જાતિઓ વચ્ચેની એવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જેમાં એક જાતિને લાભ થાય છે જ્યારે બીજી અપ્રભાવિત રહે છે. આંબાના ઝાડની ડાળીઓ પર ઉગતું આર્કિડ અને વ્હેલના શરીર સાથે જોડાયેલા બાર્નેકલ્સ સહભોજિતાના ઉદાહરણો છે. (બ) પરોપજીવિતા: તે બે જાતિઓ વચ્ચેની એવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જેમાં એક જાતિ (સામાન્ય રીતે નાની) સકારાત્મક રીતે પ્રભાવિત થાય છે, જ્યારે બીજી જાતિ (સામાન્ય રીતે મોટી) નકારાત્મક રીતે પ્રભાવિત થાય છે. આનું ઉદાહરણ લીવર ફ્લૂક છે. લીવર ફ્લૂક એક પરોપજીવી છે જે યજમાન શરીરના યકૃતમાં રહે છે અને તેમાંથી પોષણ મેળવે છે. આથી, પરોપજીવીને લાભ થાય છે કારણ કે તે યજમાનમાંથી પોષણ મેળવે છે, જ્યારે યજમાન નકારાત્મક રીતે પ્રભાવિત થાય છે કારણ કે પરોપજીવી યજમાનની ફિટનેસ ઘટાડે છે, તેના શરીરને નબળું બનાવે છે.

(ક) છદ્માવરણ: તે શિકારી પ્રાણીઓથી બચવા માટે શિકાર જાતિઓ દ્વારા અપનાવવામાં આવેલી વ્યૂહરચના છે. સજીવો છુપા રંગના હોય છે જેથી તેઓ સરળતાથી તેમના આસપાસના વાતાવરણમાં ભળી જઈ શકે અને તેમના શિકારીઓથી બચી શકે. ઘણી જાતિઓના દેડકા અને જંતુઓ તેમના આસપાસના વાતાવરણમાં છદ્માવરણ કરે છે અને તેમના શિકારીઓથી બચી જાય છે.

(ડ) પરસ્પરવાદ: તે બે જાતિઓ વચ્ચેની એવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જેમાં સામેલ બંને જાતિઓને લાભ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાઈકેન ફૂગ અને નીલહરિત લીલ વચ્ચે પરસ્પર સહજીવી સંબંધ દર્શાવે છે, જ્યાં બંને એકબીજાથી સમાન રીતે લાભાન્વિત થાય છે.

(ઇ) આંતરજાતીય સ્પર્ધા: તે વિવિધ જાતિઓના વ્યક્તિઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જ્યાં બંને જાતિઓ નકારાત્મક રીતે પ્રભાવિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, દક્ષિણ અમેરિકન તળાવોમાં ફ્લેમિંગો અને સ્થાનિક માછલીઓ વચ્ચે સામાન્ય ખોરાક સંસાધનો એટલે કે, ઝુપ્લાંકટન માટેની સ્પર્ધા.

જવાબ

લોજિસ્ટિક વસ્તી વૃદ્ધિ વક્ર સામાન્ય રીતે યીસ્ટ કોષોમાં જોવા મળે છે જે પ્રયોગશાળા પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે. તેમાં પાંચ તબક્કાઓ સમાવિષ્ટ છે: વિલંબ તબક્કો, ધનાત્મક પ્રવેગ તબક્કો, ઘાતાંકીય તબક્કો, ઋણાત્મક પ્રવેગ તબક્કો અને સ્થિર તબક્કો.

(અ) વિલંબ તબક્કો: શરૂઆતમાં, યીસ્ટ કોષોની વસ્તી ખૂબ જ ઓછી હોય છે. આ આવાસમાં મર્યાદિત સંસાધનો હોવાને કારણે છે.

(બ) ધનાત્મક પ્રવેગ તબક્કો: આ તબક્કા દરમિયાન, યીસ્ટ કોષ નવા વાતાવરણ સાથે અનુકૂલન કરે છે અને તેની વસ્તી વધારવાનું શરૂ કરે છે. જો કે, આ તબક્કાની શરૂઆતમાં, કોષની વૃદ્ધિ ખૂબ જ મર્યાદિત હોય છે.

(ક) ઘાતાંકીય તબક્કો: આ તબક્કા દરમિયાન, યીસ્ટ કોષની વસ્તી ઝડપી વૃદ્ધિને કારણે અચાનક વધે છે. પૂરતા ખોરાક સંસાધનોની ઉપલબ્ધતા, સતત વાતાવરણ અને કોઈ આંતરજાતીય સ્પર્ધા ન હોવાને કારણે વસ્તી ઘાતાંકીય રીતે વધે છે. પરિણામે, વક્ર ઊંચે તરફ ખડી ચઢે છે.

(ડ) ઋણાત્મક પ્રવેગ તબક્કો: આ તબક્કા દરમિયાન, પર્યાવરણીય પ્રતિકાર વધે છે અને વસ્તીનો વૃદ્ધિ દર ઘટે છે. આ યીસ્ટ કોષો વચ્ચે ખોરાક અને આશ્રય માટે વધેલી સ્પર્ધાને કારણે થાય છે.

(ઇ) સ્થિર તબક્કો: આ તબક્કા દરમિયાન, વસ્તી સ્થિર બને છે. વસ્તીમાં ઉત્પન્ન થતા કોષોની સંખ્યા મૃત્યુ પામતા કોષોની સંખ્યા જેટલી હોય છે. આ ઉપરાંત, જાતિની વસ્તીએ તેના આવાસમાં પ્રકૃતિની વહન ક્ષમતા સુધી પહોંચી ગઈ છે એમ કહેવાય છે.

વેરહલ્સ્ટ-પર્લ લોજિસ્ટિક વક્રને એસ-આકારનું વૃદ્ધિ વક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

જવાબ

(ડ) એક સજીવને લાભ થાય છે, બીજો પ્રભાવિત થાય છે.

પરોપજીવિતા એ બે જાતિઓ વચ્ચેની એવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે જેમાં એક જાતિ (પરોપજીવી) લાભ મેળવે છે જ્યારે બીજી જાતિ (યજમાન) નુકસાન પામે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માનવ શરીર પર હાજર ટિક્સ અને જૂ (પરોપજીવીઓ) આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જેમાં પરોપજીવીઓને લાભ મળે છે (કારણ કે તેઓ મનુષ્યોના લોહી પર ભોજન કરીને પોષણ મેળવે છે). બીજી બાજુ, આ પરોપજીવીઓ યજમાનની ફિટનેસ ઘટાડે છે અને માનવ શરીરને નુકસાન પહોંચાડે છે.

જવાબ

વસ્તીને એક જ જાતિના વ્યક્તિઓના સમૂહ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે, જે ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં રહે છે અને એક એકમ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોક્કસ સમયે ચોક્કસ સ્થળે રહેતા તમામ મનુષ્યો મનુષ્યોની વસ્તી બનાવે છે.

વસ્તીના ત્રણ મહત્વપૂર્ણ લક્ષણો છે:

(અ) જન્મ દર (જનનક્ષમતા): તે કોઈ વિસ્તારમાં જીવંત જન્મો અને તે વિસ્તારની વસ્તીનો ગુણોત્તર છે. તે વસ્તીના સભ્યોના સંદર્ભમાં વસ્તીમાં ઉમેરાયેલ વ્યક્તિઓની સંખ્યા તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.

(બ) મૃત્યુ દર (મૃત્યુક્ષમતા): તે કોઈ વિસ્તારમાં મૃત્યુઓ અને તે વિસ્તારની વસ્તીનો ગુણોત્તર છે. તે વસ્તીના સભ્યોના સંદર્ભમાં વ્યક્તિઓની હાનિ તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.

(ક) વય વિતરણ: તે આપેલ વસ્તીમાં વિવિધ વયના વ્યક્તિઓની ટકાવારી છે. કોઈપણ આપેલ સમયે, વસ્તી વિવિધ વય જૂથોમાં હાજર વ્યક્તિઓથી બનેલી હોય છે. વય વિતરણની રીત સામાન્ય રીતે વય પિરામિડ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે.