अध्याय 13 जीव और जनसंख्या

उत्तर

एक जनसंख्या को एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के उस समूह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो किसी विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्र में किसी विशिष्ट समय पर निवास करते हैं और एक इकाई के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी विशिष्ट स्थान पर किसी विशिष्ट समय पर रहने वाले सभी मनुष्य मानव जनसंख्या का निर्माण करते हैं।

किसी दिए गए क्षेत्र में निवास करने वाली जनसंख्या के मुख्य गुण या विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:-

(a) जन्म दर (जनन दर): यह किसी क्षेत्र में जीवित जन्मों का उस क्षेत्र की जनसंख्या से अनुपात है। इसे जनसंख्या के सदस्यों के संदर्भ में जनसंख्या में शामिल व्यक्तियों की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है।

(b) मृत्यु दर (मृत्यु दर): यह किसी क्षेत्र में मृत्युओं का उस क्षेत्र की जनसंख्या से अनुपात है। इसे जनसंख्या के सदस्यों के संदर्भ में व्यक्तियों की हानि के रूप में व्यक्त किया जाता है।

(c) लिंग अनुपात: यह प्रति हजार व्यक्तियों में पुरुषों या महिलाओं की संख्या है।

(d) आयु वितरण: यह किसी दी गई जनसंख्या में विभिन्न आयु समूहों के व्यक्तियों का प्रतिशत है। किसी भी दिए गए समय पर, जनसंख्या विभिन्न आयु समूहों में उपस्थित व्यक्तियों से बनी होती है। आयु वितरण प्रतिरूप को सामान्यतः आयु पिरामिडों के माध्यम से दर्शाया जाता है।

(e) जनसंख्या घनत्व: इसे किसी दिए गए समय पर प्रति इकाई क्षेत्रफल में उपस्थित जनसंख्या के व्यक्तियों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।

उत्तर

कोई जनसंख्या घातांकीय रूप से तभी बढ़ती है जब व्यक्तियों के लिए पर्याप्त मात्रा में खाद्य संसाधन उपलब्ध हों। इसकी घातांकीय वृद्धि निम्नलिखित घातांकीय वृद्धि समीकरण के समाकल रूप से परिकलित की जा सकती है:

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

जहाँ,

$N_{t}=$ समय $t$ के बाद जनसंख्या घनत्व

$N_{0}=$ शून्य समय पर जनसंख्या घनत्व $r=$ प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर

$e=$ प्राकृतिक लघुगणक का आधार (2.71828)

उपरोक्त समीकरण से हम किसी जनसंख्या की आंतरिक वृद्धि दर ($r$) परिकलित कर सकते हैं।

अब, प्रश्न के अनुसार,

वर्तमान जनसंख्या घनत्व $=x$

तब,

दो वर्षों बाद जनसंख्या घनत्व $=2 x$

$t=3$ वर्ष

इन मानों को सूत्र में रखने पर हमें प्राप्त होता है:

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

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

दोनों पक्षों पर लॉग लगाने पर:

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

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

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

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

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

$\Rightarrow 0.2311=r$

अतः उपरोक्त उदाहरणित जनसंख्या के लिए आंतरिक वृद्धि दर 0.2311 है

उत्तर

कई वनस्पतियों ने शाकभक्षण के विरुद्ध स्वयं की रक्षा हेतु आकृति-विज्ञान और रसायन दोनों प्रकार की विभिन्न युक्तियाँ विकसित की हैं।

(1) आकृति-रक्षी तंत्र:

(a) कैक्टस (Opuntia) की पत्तियाँ तीखे काँटों (स्पाइन्स) में रूपांतरित हो जाती हैं ताकि शाकभक्षी उन पर खाने से बचें।

(b) बबूल (Acacia) में पत्तियों के साथ-साथ तीखे काँटे होते हैं जो शाकभक्षियों को दूर रखते हैं।

(c) कुछ पौधों की पत्तियों की किनारियाँ काँटेदार या तीखी होती हैं जो शाकभक्षियों को खाने से रोकती हैं।

(2) रासायनिक रक्षी तंत्र:

(a) कैलोट्रोपिस खरपतवार के सभी भागों में विषैले कार्डियाक ग्लाइकोसाइड होते हैं, जो यदि शाकभक्षी खा लें तो घातक सिद्ध हो सकते हैं।

(b) निकोटीन, कैफीन, क्विनिन और अफीम जैसे रासायनिक पदार्थ पौधे स्वरक्षा के हिस्से के रूप में उत्पन्न करते हैं।

उत्तर

आम के पेड़ की शाखा पर उगने वाला आर्किड एक एपीफाइट है। एपीफाइट ऐसे पौधे होते हैं जो अन्य पौधों पर उगते हैं लेकिन उनसे पोषण नहीं लेते। इसलिए आम के पेड़ और आर्किड के बीच का संबंध सहजीवन (कमेन्सलिज़्म) का उदाहरण है, जहाँ एक प्रजाति को लाभ होता है जबकि दूसरी प्रभावित नहीं होती। उपरोक्त अन्योन्यक्रिया में आर्किड को समर्थन मिलने के कारण लाभ होता है जबकि आम का पेड़ अप्रभावित रहता है।

उत्तर

विभिन्न जैविक नियंत्रण विधियों का आधार शिकार (predation) की अवधारणा पर है। शिकार एक जैविक अंतःक्रिया है जो शिकारी और शिकार के बीच होती है, जिसमें शिकारी शिकार को खा जाता है। इस प्रकार, शिकारी किसी आवास में शिकार की जनसंख्या को नियंत्रित करते हैं, जिससे वे कीटों के प्रबंधन में सहायता करते हैं।

उत्तर

जनसंख्या:

जनसंख्या को उसी प्रजाति के व्यक्तियों के एक समूह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो किसी विशेष भौगोलिक क्षेत्र में किसी विशेष समय पर निवास करते हैं और एक इकाई के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी विशेष स्थान पर किसी विशेष समय पर रहने वाले सभी मनुष्य मानव जनसंख्या का निर्माण करते हैं।

समुदाय:

समुदाय को विभिन्न प्रजातियों के व्यक्तियों के एक समूह के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो किसी निश्चित भौगोलिक क्षेत्र के भीतर निवास करते हैं। ऐसे व्यक्ति समान या असमान हो सकते हैं, लेकिन अन्य प्रजातियों के सदस्यों के साथ प्रजनन नहीं कर सकते।

उत्तर

(क) सहभोजिता (Commensalism): सहभोजिता दो प्रजातियों के बीच एक ऐसा पारस्परिक संबंध है जिसमें एक प्रजाति को लाभ होता है जबकि दूसरी प्रजाति पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता। आम के पेड़ की शाखाओं पर उगने वाला आर्किड और व्हेल के शरीर से चिपके हुए बार्नेकल सहभोजिता के उदाहरण हैं।

(ख) परजीविता (Parasitism): यह दो प्रजातियों के बीच एक ऐसा संबंध है जिसमें एक प्रजाति (आमतौर पर छोटी) को लाभ होता है, जबकि दूसरी प्रजाति (आमतौर पर बड़ी) को हानि होती है। इसका एक उदाहरण लिवर फ्लूक है। लिवर फ्लूक एक परजीवी है जो मेजबान के शरीर के लिवर के अंदर रहता है और उससे पोषण प्राप्त करता है। इस प्रकार, परजीवी को लाभ होता है क्योंकि वह मेजबान से पोषण प्राप्त करता है, जबकि मेजबान को हानि होती है क्योंकि परजीवी मेजबान की फिटनेस को कम करता है और उसके शरीर को कमजोर बनाता है।

(ग) छद्मवरण (Camouflage): यह शिकारी प्रजातियों से बचने के लिए शिकार प्रजातियों द्वारा अपनाई गई एक रणनीति है। जीव अपने आस-पास के वातावरण में आसानी से मिलने वाले रंगों में रंगे होते हैं ताकि वे शिकारियों से बच सकें। मेंढकों और कीटों की कई प्रजातियां अपने आस-पास के वातावरण में छद्मवरण करके शिकारियों से बच जाती हैं।

(घ) पारस्परिकता (Mutualism): यह दो प्रजातियों के बीच एक ऐसा संबंध है जिसमें दोनों प्रजातियों को लाभ होता है। उदाहरण के लिए, लाइकेन में कवक और नील-हरित शैवाल के बीच एक पारस्परिक सहजीवी संबंध होता है, जिसमें दोनों एक-दूसरे से समान रूप से लाभान्वित होते हैं।

(ए) अंतरप्रजातीय प्रतिस्पर्धा: यह विभिन्न प्रजातियों के व्यक्तियों के बीच एक ऐसा अन्योन्यक्रिया है जिसमें दोनों प्रजातियाँ नकारात्मक रूप से प्रभावित होती हैं। उदाहरण के लिए, दक्षिण अमेरिकी झीलों में फ्लेमिंगो और स्थानीय मछलियों के बीच सामान्य खाद्य संसाधनों अर्थात् जूओप्लैंकटन के लिए प्रतिस्पर्धा।

उत्तर

लॉजिस्टिक जनसंख्या वृद्धि वक्र सामान्यतः प्रयोगशाला परिस्थितियों में पाले गए यीस्ट कोशिकाओं में देखा जाता है। इसमें पाँच चरण होते हैं: विलंब चरण, धनात्मक त्वरण चरण, चरघातांकी चरण, ऋणात्मक त्वरण चरण और स्थिर चरण।

(a) विलंब चरण: प्रारंभ में, यीस्ट कोशिका की जनसंख्या बहुत कम होती है। ऐसा आवास में उपलब्ध सीमित संसाधनों के कारण होता है।

(b) धनात्मक त्वरण चरण: इस चरण के दौरान, यीस्ट कोशिका नए वातावरण के अनुकूल होती है और अपनी जनसंख्या बढ़ाना प्रारंभ करती है। तथापि, इस चरण के आरंभ में कोशिका की वृद्धि बहुत सीमित होती है।

(c) चरघातांकी चरण: इस चरण के दौरान, यीस्ट कोशिका की जनसंख्या अचानक तीव्र वृद्धि के कारण बढ़ती है। पर्याप्त खाद्य संसाधनों की उपलब्धता, स्थिर वातावरण और किसी भी अंतरप्रजातीय प्रतिस्पर्धा की अनुपस्थिति के कारण जनसंख्या चरघातांकी रूप से बढ़ती है। परिणामस्वरूप, वक्र तीव्रता से ऊपर की ओर उठता है।

(d) नकारात्मक त्वरण प्रावस्था: इस प्रावस्था के दौरान पर्यावरणीय प्रतिरोध बढ़ता है और जनसंख्या की वृद्धि दर घटती है। यह खाद्य और आश्रय के लिए यीस्ट कोशिकाओं के बीच बढ़ते हुए प्रतिस्पर्धा के कारण होता है।

(e) स्थिर प्रावस्था: इस प्रावस्था के दौरान जनसंख्या स्थिर हो जाती है। जनसंख्या में उत्पन्न होने वाली कोशिकाओं की संख्या मरने वाली कोशिकाओं की संख्या के बराबर होती है। साथ ही, प्रजाति की जनसंख्या अपने आवास में प्रकृति की वहन-क्षमता तक पहुँचने के लिए कही जाती है।

वेर्हल्स्ट-पर्ल लॉजिस्टिक वक्र को S-आकार की वृद्धि वक्र भी कहा जाता है।

उत्तर

(d) एक जीव लाभान्वित होता है, दूसरा प्रभावित होता है।

परजीविता दो प्रजातियों के बीच एक अन्योन्यक्रिया है जिसमें एक प्रजाति (परजीवी) लाभ प्राप्त करती है जबकि दूसरी प्रजाति (मेज़बान) को हानि पहुँचती है। उदाहरण के लिए, मानव शरीर पर पाए जाने वाले टिक और लाइस (परजीवी) इस अन्योन्यक्रिया को दर्शाते हैं जहाँ परजीवी लाभ प्राप्त करते हैं (क्योंकि वे मानव के रक्त को खाकर पोषण प्राप्त करते हैं)। दूसरी ओर, ये परजीवी मेज़बान की फिटनेस को घटाते हैं और मानव शरीर को हानि पहुँचाते हैं।

उत्तर

जनसंख्या को एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के समूह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जो किसी विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्र में किसी विशिष्ट समय पर निवास करते हैं और एक इकाई के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी विशेष स्थान पर किसी विशेष समय पर रहने वाले सभी मानव मानव जनसंख्या का निर्माण करते हैं।

जनसंख्या के तीन महत्वपूर्ण लक्षण हैं:

(a) जन्म दर (जनन दर): यह किसी क्षेत्र में जीवित जन्मों का उस क्षेत्र की जनसंख्या से अनुपात है। इसे जनसंख्या के सदस्यों के संबंध में जनसंख्या में जोड़े गए व्यक्तियों की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है।

(b) मृत्यु दर (मृत्यु दर): यह किसी क्षेत्र में मृत्युओं का उस क्षेत्र की जनसंख्या से अनुपात है। इसे जनसंख्या के सदस्यों के संबंध में व्यक्तियों की हानि के रूप में व्यक्त किया जाता है।

(c) आयु वितरण: यह किसी दी गई जनसंख्या में विभिन्न आयु वर्गों के व्यक्तियों का प्रतिशत है। किसी भी समय, एक जनसंख्या विभिन्न आयु समूहों में मौजूद व्यक्तियों से बनी होती है। आयु वितरण प्रतिरूप को सामान्यतः आयु पिरामिडों के माध्यम से दर्शाया जाता है।