अध्याय 3 वनस्पति जगत अभ्यास

उत्तर

शैवालों को मुख्यतः तीन वर्गों में बाँटा गया है - क्लोरोफाइसी, फ़ियोफाइसी और रोडोफाइसी। यह विभाजन निम्नलिखित कारकों के आधार पर किया गया है:

(a) उपस्थित प्रमुख प्रकाश-संश्लेषी रंजक

(b) संचित भोजन का रूप

(c) कोशिका भित्ति की संरचना

(d) कशाओं की संख्या और उनके प्रवेश का स्थान

वर्ग I - क्लोरोफाइसी

सामान्य नाम - हरे शैवाल

प्रमुख रंजक - क्लोरोफिल a और b

संचित भोजन - स्टार्च

कोशिका भित्ति की संरचना - सेल्युलोज़

कशाओं की संख्या और स्थान - 2-8; समान और शीर्षस्थ

वर्ग II - फ़ियोफाइसी

सामान्य नाम - भूरे शैवाल

प्रमुख रंजक - क्लोरोफिल a और c, तथा फ्यूकोज़ैन्थिन

संचित भोजन - मैनिटॉल और लैमिनारिन

कोशिका भित्ति की संरचना - सेल्युलोज़ और एल्जिन

कशाओं की संख्या और स्थान - 2; असमान और पार्श्वीय

वर्ग III - रोडोफाइसी

सामान्य नाम - लाल शैवाल

प्रमुख रंजक - क्लोरोफिल a और b, तथा फाइकोएरिथ्रिन

संचित भोजन - फ़्लोरिडियन स्टार्च

कोशिका भित्ति - सेल्युलोज़, पेक्टिन और पॉलीसल्फेट एस्टर

कशाओं की संख्या - अनुपस्थित

उत्तर

लिवरवर्ट- लिवरवर्ट्स में, मुख्य पादप-देह हैप्लॉइड (गैमेटोफाइटिक) होता है। यह नर और मादा जननांगों को धारण करता है जो गैमेट्स उत्पन्न करते हैं। ये गैमेट्स संलयन करके एक जाइगोट बनाते हैं। जाइगोट गैमेटोफाइटिक पादप-देह पर विकसित होकर एक स्पोरोफाइट बनाता है। स्पोरोफाइट फुट, सेटा और कैप्सूल में विभेदित होता है। कैप्सूल के अंदर होने वाली रिडक्शन डिवीजन के परिणामस्वरूप अनेक हैप्लॉइड स्पोर उत्पन्न होते हैं।

मॉस- मॉसेस में, प्राथमिक प्रोटोनेमा (जो प्रथम चरण में विकसित होता है) द्वितीयक प्रोटोनेमा में विकसित होता है। ये दोनों चरण हैप्लॉइड या गैमेटोफाइटिक होते हैं। द्वितीयक प्रोटोनेमा जननांगों को धारण करता है जो गैमेट्स उत्पन्न करते हैं। ये गैमेट्स संलयन करके एक जाइगोट बनाते हैं। जाइगोट एक स्पोरोफाइट में विकसित होता है। इस स्पोरोफाइट की कैप्सूल में होने वाली रिडक्शन डिवीजन के परिणामस्वरूप अनेक स्पोर बनते हैं।

फर्न- फर्न्स में, मुख्य पादप-देह स्पोरोफाइटिक होता है। इसकी पत्तियों को स्पोरोफिल्स कहा जाता है और ये स्पोरैंगिया को धारण करती हैं। इन स्पोरैंगिया में रिडक्शन डिवीजन होता है, जिससे अनेक स्पोर उत्पन्न होते हैं।

जिम्नोस्पर्म- जिम्नोस्पर्म्स में, मुख्य पादप-देह स्पोरोफाइटिक होता है। ये दो प्रकार की पत्तियां धारण करते हैं—माइक्रोस्पोरोफिल्स और मेगास्पोरोफिल्स। माइक्रोस्पोरोफिल्स पर उपस्थित माइक्रोस्पोरैंगिया में रिडक्शन डिवीजन होता है (जिससे परागकण बनते हैं) और मेगास्पोरोफिल्स पर उपस्थित मेगास्पोरैंगिया में रिडक्शन डिवीजन होता है (जिससे मेगास्पोर बनते हैं)।

एंजियोस्पर्म- एंजियोस्पर्म्स में, मुख्य पादप-देह स्पोरोफाइटिक होता है और पुष्प धारण करता है। पुष्प में पुरुष जननांग स्टेमन होता है, जबकि स्त्री जननांग पिस्टिल होता है। अपचयी विभाजन स्टेमन के एन्थर्स में होता है (हैप्लॉयड पराग कण उत्पन्न करता है) और पिस्टिल के अंडाशय में होता है (अंडे उत्पन्न करता है)।

उत्तर

आर्केगोनियम स्त्री जननांग होता है जो स्त्री युग्मक या अंडा उत्पन्न करता है। यह ब्रायोफाइट्स, प्टेरिडोफाइट्स और जिम्नोस्पर्म्स के जीवन चक्रों में उपस्थित होता है।

एक फर्न (ब्रायोप्टेरिस) का जीवन चक्र

ड्रायोप्टेरिस एक सामान्य फर्न है जिसकी पत्तियाँ पिन्नately-कंपाउंड होती हैं। मुख्य पादप-देह स्पोरोफाइटिक होता है। इसकी परिपक्व पत्तियों की निचली सतहों पर कई स्पोरैंगिया लगे होते हैं। प्रत्येक स्पोरैंगियम में स्पोर मदर कोशिकाएँ होती हैं जो मियोसिस से गुजरकर हैप्लॉयड स्पोर उत्पन्न करती हैं। परिपक्व होने पर ये स्पोर फटकर बाहर निकलते हैं और अंकुरित होकर हृदयाकार युग्मनाभिक (गैमेटोफाइट) प्रोथैलस उत्पन्न करते हैं।

प्रोथैलस पुरुष और स्त्री जननांगों को धारण करता है जिन्हें क्रमशः एन्थेरिडिया और आर्केगोनिया कहा जाता है। एन्थेरिडिया शुक्राणु उत्पन्न करते हैं जो पानी में तैरकर आर्केगोनिया तक पहुँचते हैं। अंडा आर्केगोनिया द्वारा उत्पन्न होता है। निषेचन के परिणामस्वरूप एक युग्मनज बनता है। युग्मनज एक भ्रूण बनाता है, जो आगे चलकर एक नया स्पोरोफाइट विकसित करता है। युवा पादप माता गैमेटोफाइट के आर्केगोनियम से बाहर निकलता है।

उत्तर

(a) काई की प्रोटोनिमल कोशिका - हेप्लॉइड

(b) द्विबीजपत्री में प्राथमिक भ्रूणपोष केन्द्रक - ट्रिप्लॉइड

(c) काई की पर्ण कोशिका - हेप्लॉइड

(d) फर्न का प्रोथैलस - हेप्लॉइड

(e) मार्कैंटिया में जेमा कोशिका - हेप्लॉइड

(f) एकबीजपत्री की विभज्योतिस्थ कोशिका - डिप्लॉइड

(g) लिवरवर्ट का अंडाणु - हेप्लॉइड

(h) फर्न का युग्मनज - डिप्लॉइड

उत्तर

शैवाल की आर्थिक महत्त्व

शैवाल की विविध आर्थिक उपयोगिताएँ हैं। वे प्रकाशसंश्लेषण द्वारा पृथ्वी पर कुल कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण का आधा कार्य करते हैं, जल आवासों में प्राथमिक उत्पादक के रूप में कार्य करते हैं।

(a) खाद्य स्रोत: पोर्फायरा, सारगैसम और लैमिनारिया जैसे कई समुद्री शैवाल खाद्य हैं। क्लोरेला और स्पिरुलिना प्रोटीन से भरपूर हैं। इस प्रकार वे खाद्य पूरक के रूप में प्रयुक्त होते हैं।

(b) वाणिज्यिक महत्त्व: जिलेटिन और आइसक्रीम बनाने में एगर का उपयोग होता है। यह जेलिडियम और ग्रेसिलेरिया से प्राप्त होता है। कैरेजीनिन चॉकलेट, पेंट और टूथपेस्ट में इमल्सिफायर के रूप में प्रयुक्त होता है। यह लाल शैवाल से प्राप्त होता है।

(c) औषधियाँ: कई लाल शैवाल जैसे कोरैलिना कीड़ों के संक्रमण के उपचार में प्रयोग किए जाते हैं।

जिम्नोस्पर्मों की आर्थिक महत्त्व

(a) निर्माण उद्देश्यों: कई शंकुधारी जैसे चीड़, देवदार आदि निर्माण और पैकिंग में प्रयुक्त होने वाले नरम लकड़ी के स्रोत हैं।

(b) औषधीय उपयोग: एक कैंसर-रोधी औषधि टैक्सॉल टैक्सस से प्राप्त की जाती है। एफेड्रा की कई प्रजातियाँ एफेड्रीन उत्पन्न करती हैं, जिसका उपयोग अस्थमा और ब्रॉन्काइटिस के उपचार में किया जा सकता है।

(c) खाद्य स्रोत: पाइनस जेरार्डियाना (चिलगोज़ा के नाम से जाना जाता है) के बीज खाने योग्य होते हैं।

(d) रेजिनों का स्रोत: रेजिन वाणिज्यिक रूप से सीलिंग वैक्स और जलरोधी पेंट बनाने में प्रयोग किए जाते हैं। टरपेनटाइन नामक एक प्रकार का रेजिन पाइनस की विभिन्न प्रजातियों से प्राप्त किया जाता है।

उत्तर

जिम्नोस्पर्म और एंजियोस्पर्म बीज उत्पन्न करने वाले पौधे हैं जिनका जीवन चक्र डिप्लॉन्टिक होता है।

जिम्नोस्पर्म में, स्पोरोफिल संकुचित शंकु बनाने के लिए एकत्रित होते हैं। माइक्रोस्पोरोफिल चौड़े होते हैं और इन्हें फिलामेंट और एंथर में विभेदित नहीं किया जाता है। मेगास्पोरोफिल काष्ठीय होते हैं और इनमें अंडाशय, स्टाइल और स्टिग्मा अनुपस्थित होते हैं, जिसके कारण अंडाणु उजागर रहते हैं। स्त्री युग्मकद्रव्य आर्किगोनिया से बना होता है। निषेचन प्रक्रिया में नर युग्मक का स्त्री युग्मक से संलयन होता है। उनका एंडोस्पर्म हेप्लॉइड होता है। उत्पन्न बीज नग्न होते हैं क्योंकि फल निर्माण नहीं होता।

एंजियोस्पर्म्स को पुष्पीय पौधों के नाम से भी जाना जाता है। इनमें स्पोरोफिल होते हैं जो परियंथ के साथ मिलकर फूल बनाते हैं। माइक्रोस्पोरोफिल में पराग कोष होते हैं जिनमें स्टेमन होते हैं। ये कोष नर युग्मकों को धारण करते हैं जिन्हें पराग कण कहा जाता है। मेगास्पोरोफिल नाजुक और लिपटे हुए होते हैं जो कार्पेल बनाते हैं जिनमें अंडाशय, स्टाइल और स्टिग्मा होते हैं। अंडाणु अंडाशय के अंदर उपस्थित होते हैं। आर्केगोनियम को अंडाणु उपकरण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। दो नर युग्मक निषेचन के समय अंडाणु उपकरण में प्रवेश करते हैं। एक नर युग्मक अंडाणु को निषेचित करता है और दूसरा द्विगुणित द्वितीयक नाभिक के साथ मिलकर एंडोस्पर्म बनाता है। परिणामस्वरूप बना एंडोस्पर्म त्रिगुणित होता है। इसके अतिरिक्त, एंजियोस्पर्म्स में बीजों का विकास फलों के अंदर होता है।

उत्तर

विषमबीजाणुता एक ऐसी घटना है जिसमें एक ही पौधे द्वारा दो प्रकार के बीजाणु उत्पन्न किए जाते हैं। ये बीजाणु आकार में भिन्न होते हैं। छोटे बीजाणु को माइक्रोस्पोर कहा जाता है और बड़े बीजाणु को मेगास्पोर कहा जाता है। माइक्रोस्पोर अंकुरित होकर नर युग्मनाभ बनाता है और मेगास्पोर अंकुरित होकर मादा युग्मनाभ बनाता है। नर युग्मनाभ नर युग्मकों को मुक्त करता है और ये मादा युग्मनाभ तक पहुंचकर अंडाणु के साथ मिलते हैं। जाइगोट का विकास मादा युग्मनाभ के अंदर होता है।

यह मेगास्पोर का मेगास्पोरैन्जियम के भीतर संरक्षित रहना और अंकुरित होना जाइगोट के उचित विकास को सुनिश्चित करता है। जाइगोट भावी स्पोरोफाइट में विकसित होता है। बीज की आदत का विकास मेगास्पोर के संरक्षण से संबंधित है।

इस प्रकार विषम स्पोरोफी विकास में एक महत्वपूर्ण कदम माना जाता है क्योंकि यह बीज की आदत की पूर्वावस्था है।

विषम स्पोरोफी सर्वप्रथम प्टेरिडोफाइट्स जैसे सेलेजिनेला और साल्वीनिया में विकसित हुआ।

उत्तर

(i) प्रोटोनेमा – यह काई के जीवनचक्र का प्रथम चरण होता है, जो सीधे स्पोर से विकसित होता है। इसमें फैलने वाली, हरी, शाखित और प्रायः नाभिकीय संरचनाएँ होती हैं।

(ii) एन्थेरिडियम – यह नर जननांग होता है जो ब्रायोफाइट्स और प्टेरिडोफाइट्स में पाया जाता है और यह बंध्य कोशिकाओं की एक आवरण परत से घिरा होता है। इसमें शुक्र मातृ कोशिकाएँ होती हैं जो नर युग्मकों को जन्म देती हैं।

(iii) आर्केगोनियम – यह मादा जननांग होता है जो ब्रायोफाइट्स, प्टेरिडोफाइट्स और जिम्नोस्पर्म्स में पाया जाता है। ब्रायोफाइट्स और प्टेरिडोफाइट्स में इसमें सामान्यतः एक फूला हुआ वेंटर और एक नलिका जैसी गर्दन होती है और इसमें मादा युग्मक अंडा होता है।

(iv) डिप्लॉन्टिक – यह बीज उत्पन्न करने वाले पादपों (जिम्नोस्पर्म्स और एंजियोस्पर्म्स) के जीवन चक्र के लिए प्रयुक्त शब्द है। इन पादपों में द्विगुणित स्पोरोफाइट प्रभावी, प्रकाशसंश्लेषी और स्वतंत्र होता है। गैमेटोफाइट एक एककोशिकीय (या कुछ कोशिकाओं वाली) संरचना द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है।

(v) स्पोरोफिल – प्टेरिडोफाइटों में स्पोरोफाइटिक पादप शरीर स्पोरैंगिया धारण करता है। ये स्पोरैंगिया पत्ती जैसी उपांगों द्वारा समर्थित होते हैं जिन्हें स्पोरोफिल कहा जाता है। जिम्नोस्पर्म्स में माइक्रोस्पोरोफिल और मेगास्पोरोफिल पाए जाते हैं। ये क्रमशः माइक्रोस्पोर और मेगास्पोर धारण करते हैं।

(vi) आइसोगैमी – यह यौन प्रजनन का एक प्रकार है जिसमें आकृति-रूप से समान गैमेट्स का संलयन होता है। इसका अर्थ है कि गैमेट्स एक ही आकार के होते हैं, परंतु विभिन्न कार्य करते हैं। यह प्रजनन प्रकार स्पाइरोगाइरा में सामान्यतः देखा जाता है।

उत्तर

(i) लाल शैवाल और भूरे शैवाल

(ii) लिवरवर्ट्स और मॉस

(iii) समबीजाणुक और विषमबीजाणुक प्टेरिडोफाइट

(iv) सिंगेमी और ट्रिपल फ्यूजन

उत्तर

उत्तर

जिम्नोस्पर्मों की प्रमुख विशेषताएँ:

1. जिम्नोस्पर्म शब्द उन पादपों के लिए प्रयुक्त होता है जिनके बीज नग्न होते हैं (जिम्नोस - नग्न, स्पर्मा - बीज), अर्थात् इन पादपों के बीज फलों में संलग्न नहीं होते।

2. पादप-शरीर मध्यम से लेकर ऊँचे वृक्षों और झाड़ियों तक होता है। विशाल रेडवुड वृक्ष सिक्वोया दुनिया के सबसे ऊँचे वृक्षों में से एक है।

3. मूल-तंत्र में मुख्य जड़ें होती हैं। साइकस में उपस्थित कोरेलॉयड जड़ें नाइट्रोजन स्थिर करने वाली सायनोबैक्टीरिया से संबद्ध होती हैं।

4. तना शाखित (जैसे पाइनस और सिड्रस में) या अशाखित (जैसे साइकस में) हो सकता है।

5. पत्तियाँ सरल हो सकती हैं (जैसे पाइनस में) या यौगिक (साइकस में पिनेट)। पत्तियाँ सुई के समान होती हैं, जिन पर मोटी क्यूटिकल और धँसे हुए स्टोमेटा होते हैं। ये जल-हानि को रोकने में सहायता करते हैं।

6. जिम्नोस्पर्म विषमबीजाणुक होते हैं। ये दो प्रकार के बीजाणु उत्पन्न करते हैं – सूक्ष्मबीजाणु और बृहद्बीजाणु।

7. पुष्प उपस्थित नहीं होते। सूक्ष्मबीजाणुपत्तियाँ और बृहद्बीजाणुपत्तियाँ संकुचित नर और मादा शंकु बनाने के लिए व्यवस्थित होती हैं।

8. परागण प्रायः वायु द्वारा होता है और परागकण बीजाण्ड के पराग-कोष तक सूक्ष्मद्वार से पहुँचते हैं।

9. नर और मादा युग्मनपोधी स्पोरोफाइट पर निर्भर होते हैं।

10. बीजों में एकलकी एंडोस्पर्म होता है और वे अनावृत रहते हैं।