अध्याय १३ सजीव आणि समष्टी

उत्तर

समष्टी म्हणजे एकाच जातीच्या व्यक्तींचा एक विशिष्ट भूभागात विशिष्ट काळात राहणारा आणि एकक म्हणून कार्य करणारा समूह होय. उदाहरणार्थ, एका विशिष्ट ठिकाणी एका विशिष्ट काळात राहणारे सर्व मानव हे मानवांची समष्टी बनवतात.

दिलेल्या क्षेत्रात राहणाऱ्या समष्टीचे मुख्य गुणधर्म किंवा वैशिष्ट्ये पुढीलप्रमाणे आहेत:-

(अ) जन्मदर (प्रसूतिदर): हे एखाद्या क्षेत्रातील जिवंत जन्म आणि त्या क्षेत्राची लोकसंख्या यांचे गुणोत्तर असते. हे समष्टीच्या सदस्यांच्या संदर्भात समष्टीत जोडल्या गेलेल्या व्यक्तींच्या संख्येने व्यक्त केले जाते.

(आ) मृत्युदर (मरणशीलता): हे एखाद्या क्षेत्रातील मृत्यू आणि त्या क्षेत्राची लोकसंख्या यांचे गुणोत्तर असते. हे समष्टीच्या सदस्यांच्या संदर्भात व्यक्तींच्या नुकसानीने व्यक्त केले जाते.

(इ) लिंग गुणोत्तर: हे प्रति हजार व्यक्तींमागे पुरुष किंवा स्त्रियांची संख्या असते.

(ई) वयोवितरण: हे दिलेल्या समष्टीतील विविध वयोगटातील व्यक्तींची टक्केवारी असते. कोणत्याही दिलेल्या काळात, समष्टी विविध वयोगटात उपस्थित असलेल्या व्यक्तींनी बनलेली असते. वयोवितरणाचा नमुना सामान्यतः वय पिरॅमिडद्वारे दर्शविला जातो.

(उ) समष्टी घनता: ही दिलेल्या काळात प्रति एकक क्षेत्रफळात उपस्थित असलेल्या समष्टीतील व्यक्तींची संख्या म्हणून परिभाषित केली जाते.

उत्तर

जर व्यक्तींना पुरेशा प्रमाणात अन्न संसाधने उपलब्ध असतील तर समष्टी घातांकीय रीतीने वाढते. त्याची घातांकीय वाढ खालील घातांकीय वाढ समीकरणाच्या अविभाज्य स्वरूपाद्वारे काढता येते:

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

येथे,

$N_{t}=$ कालावधीनंतरची समष्टी घनता $t$

$N_{0}=$ शून्य कालावधीतील समष्टी घनता $r=$ नैसर्गिक वाढीचा आंतरिक दर

$e=$ नैसर्गिक लॉगरिथमचा पाया (२.७१८२८)

वरील समीकरणावरून, आपण समष्टीचा आंतरिक वाढीचा दर ( $r$ ) काढू शकतो.

आता, प्रश्नानुसार,

वर्तमान समष्टी घनता $=x$

मग,

दोन वर्षांनंतरची समष्टी घनता $=2 x$

$t=3$ वर्षे

ही मूल्ये सूत्रामध्ये बदलल्यास, आपल्याला मिळते:

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

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

दोन्ही बाजूंना लॉग लावल्यास:

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

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

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

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

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

$\Rightarrow 0.2311=r$

म्हणून, वरील उदाहरणातील समष्टीसाठी आंतरिक वाढीचा दर ०.२३११ आहे.

उत्तर

अनेक वनस्पतींनी शाकाहारापासून स्वतःचे संरक्षण करण्यासाठी विविध रचनात्मक आणि रासायनिक यंत्रणा विकसित केल्या आहेत.

(१) रचनात्मक संरक्षण यंत्रणा:

(अ) कॅक्टसची पाने (ओपंटिया) शुंडाकृती काटे (काटे) मध्ये रूपांतरित झाली आहेत जेणेकरून शाकाहारी प्राणी त्यांना खाऊ नयेत.

(आ) बाभूळमध्ये शाकाहारी प्राण्यांना परावृत्त करण्यासाठी पानांसोबत तीक्ष्ण काटे असतात.

(क) काही वनस्पतींमध्ये, त्यांच्या पानांच्या कडा काटेरी किंवा तीक्ष्ण असतात ज्यामुळे शाकाहारी प्राणी त्यांना खाण्यापासून परावृत्त होतात.

(२) रासायनिक संरक्षण यंत्रणा:

(अ) आकाशमुळीच्या सर्व भागांमध्ये विषारी कार्डियाक ग्लायकोसाइड्स असतात, जे शाकाहारी प्राण्यांद्वारे गिळल्यास प्राणघातक ठरू शकतात.

(ब) निकोटिन, कॅफीन, क्विनिन आणि अफू यांसारखे रासायनिक पदार्थ वनस्पतींमध्ये स्वसंरक्षणाचा भाग म्हणून तयार होतात.

उत्तर

आंब्याच्या झाडाच्या फांदीवर वाढणारे ऑर्किड हे एक वायववृक्ष (एपिफाइट) आहे. वायववृक्ष ही इतर वनस्पतींवर वाढणाऱ्या वनस्पती असतात, ज्या मात्र त्यांच्याकडून पोषण मिळवत नाहीत. म्हणून, आंब्याचे झाड आणि ऑर्किड यांच्यातील संबंध हे सहजीवनाचे (कमेन्सॅलिझम) उदाहरण आहे, जिथे एका जातीला फायदा होतो तर दुसरी अप्रभावित राहते. वरील परस्परसंवादात, ऑर्किडला फायदा होतो कारण त्याला आधार मिळतो तर आंब्याचे झाड अप्रभावित राहते.

उत्तर

विविध जैविक नियंत्रण पद्धतींचा आधार हा परभक्षण या संकल्पनेवर आहे. परभक्षण हा परभक्षक आणि भक्ष्य यांच्यातील एक जैविक परस्परसंवाद आहे, ज्यामध्ये परभक्षक भक्ष्यावर अन्न मिळवतो. म्हणून, परभक्षक निवासस्थानातील भक्ष्यांची लोकसंख्या नियंत्रित करतात, त्यामुळे कीटकांचे व्यवस्थापन करण्यास मदत होते.

उत्तर

समष्टी:

समष्टी म्हणजे एकाच जातीच्या व्यक्तींचा एक विशिष्ट भूभागात विशिष्ट काळात राहणारा आणि एकक म्हणून कार्य करणारा समूह होय. उदाहरणार्थ, एका विशिष्ट ठिकाणी एका विशिष्ट काळात राहणारे सर्व मानव हे मानवांची समष्टी बनवतात.

समुदाय:

समुदाय म्हणजे विविध जातींच्या व्यक्तींचा एक विशिष्ट भूभागात राहणारा समूह होय. अशा व्यक्ती सारख्या किंवा असारख्या असू शकतात, परंतु इतर जातींच्या सदस्यांशी प्रजनन करू शकत नाहीत.

उत्तर

(अ) सहजीवन (कमेन्सॅलिझम): सहजीवन हा दोन जातींमधील एक परस्परसंवाद आहे ज्यामध्ये एका जातीला फायदा होतो तर दुसरी अप्रभावित राहते. आंब्याच्या झाडाच्या फांदीवर वाढणारे ऑर्किड आणि व्हेलच्या शरीराला चिकटलेले बार्नाकल्स ही सहजीवनाची उदाहरणे आहेत. (आ) परोपजीविता (पॅरासिटिझम): हा दोन जातींमधील एक परस्परसंवाद आहे ज्यामध्ये एका जातीला (सामान्यतः लहान) सकारात्मक परिणाम होतो, तर दुसऱ्या जातीवर (सामान्यतः मोठ्या) नकारात्मक परिणाम होतो. याचे उदाहरण म्हणजे यकृताचा जंत (लिव्हर फ्लूक). लिव्हर फ्लूक हा एक परजीवी आहे जो यजमानाच्या शरीरातील यकृतामध्ये राहतो आणि त्यातून पोषण मिळवतो. म्हणून, परजीवीला फायदा होतो कारण तो यजमानाकडून पोषण मिळवतो, तर यजमानावर नकारात्मक परिणाम होतो कारण परजीवी यजमानाची तंदुरुस्ती कमी करतो, त्याचे शरीर कमजोर करतो.

(इ) छद्मरूपता (कॅमुफ्लाज): ही एक रणनीती आहे जी भक्ष्य जातींनी त्यांच्या परभक्षकांपासून सुटका करण्यासाठी स्वीकारली आहे. जीव गुप्त रंगाचे असतात जेणेकरून ते सहजपणे त्यांच्या सभोवतालच्या वातावरणात मिसळू शकतील आणि त्यांच्या परभक्षकांपासून सुटका करू शकतील. बेडकांच्या आणि कीटकांच्या अनेक जाती त्यांच्या सभोवतालच्या वातावरणात छद्मरूप धारण करतात आणि त्यांच्या परभक्षकांपासून सुटका करतात.

(ई) परस्परसहाय्य (म्युच्युअलिझम): हा दोन जातींमधील एक परस्परसंवाद आहे ज्यामध्ये दोन्ही जातींना फायदा होतो. उदाहरणार्थ, लायकेन्स बुरशी आणि निळशेवाळी यांच्यातील परस्पर सहजीवी संबंध दर्शवतात, जिथे दोघेही एकमेकांपासून समान रीतीने लाभान्वित होतात.

(उ) आंतरजातीय स्पर्धा (इंटरस्पेसिफिक कॉम्पिटिशन): हा विविध जातींच्या व्यक्तींमधील एक परस्परसंवाद आहे जिथे दोन्ही जातींवर नकारात्मक परिणाम होतो. उदाहरणार्थ, दक्षिण अमेरिकन सरोवरांमध्ये फ्लेमिंगो आणि स्थानिक मासे यांच्यातील सामान्य अन्न संसाधनांसाठी म्हणजेच झूप्लांक्टनसाठीची स्पर्धा.

उत्तर

लॉजिस्टिक समष्टी वाढ वक्र हे सामान्यतः यीस्ट पेशींमध्ये प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत वाढवल्यावर दिसून येते. त्यात पाच टप्पे असतात: विलंब टप्पा, धनात्मक त्वरण टप्पा, घातांकीय टप्पा, ऋणात्मक त्वरण टप्पा आणि स्थिर टप्पा.

(अ) विलंब टप्पा: सुरुवातीला, यीस्ट पेशींची समष्टी खूपच लहान असते. हे निवासस्थानातील मर्यादित संसाधनांमुळे होते.

(आ) धनात्मक त्वरण टप्पा: या टप्प्यात, यीस्ट पेशी नवीन वातावरणाशी जुळवून घेतात आणि त्यांची समष्टी वाढवण्यास सुरुवात करतात. मात्र, या टप्प्याच्या सुरुवातीला, पेशींची वाढ खूपच मर्यादित असते.

(इ) घातांकीय टप्पा: या टप्प्यात, यीस्ट पेशींची समष्टी झपाट्याने वाढीमुळे अचानक वाढते. पुरेशा अन्न संसाधनांची उपलब्धता, स्थिर वातावरण आणि कोणत्याही आंतरजातीय स्पर्धेच्या अभावामुळे समष्टी घातांकीय रीतीने वाढते. परिणामी, वक्र उंच वरच्या दिशेने चढते.

(ई) ऋणात्मक त्वरण टप्पा: या टप्प्यात, पर्यावरणीय प्रतिकार वाढतो आणि समष्टीचा वाढीचा दर कमी होतो. अन्न आणि निवार्यासाठी यीस्ट पेशींमध्ये वाढलेल्या स्पर्धेमुळे हे घडते.

(उ) स्थिर टप्पा: या टप्प्यात, समष्टी स्थिर होते. समष्टीत निर्माण होणाऱ्या पेशींची संख्या मृत होणाऱ्या पेशींच्या संख्येइतकी असते. तसेच, जातीची समष्टी त्याच्या निवासस्थानातील निसर्गाची वहनक्षमता गाठली आहे असे म्हटले जाते.

व्हरहल्स्ट-पर्ल लॉजिस्टिक वक्र हे एस-आकाराचे वाढ वक्र म्हणूनही ओळखले जाते.

उत्तर

(ड) एका जीवाला फायदा होतो, दुसऱ्यावर परिणाम होतो.

परोपजीविता हा दोन जातींमधील एक परस्परसंवाद आहे ज्यामध्ये एका जातीला (परजीवी) फायदा होतो तर दुसऱ्या जातीचे (यजमान) नुकसान होते. उदाहरणार्थ, मानवी शरीरावर असलेले टिक आणि उवी (परजीवी) हे परस्परसंवाद दर्शवतात जिथे परजीवींना फायदा होतो (कारण ते मानवांच्या रक्तावर अन्न मिळवून पोषण मिळवतात). दुसरीकडे, हे परजीवी यजमानाची तंदुरुस्ती कमी करतात आणि मानवी शरीराला हानी पोहोचवतात.

उत्तर

समष्टी म्हणजे एकाच जातीच्या व्यक्तींचा एक विशिष्ट भूभागात विशिष्ट काळात राहणारा आणि एकक म्हणून कार्य करणारा समूह होय. उदाहरणार्थ, एका विशिष्ट ठिकाणी एका विशिष्ट काळात राहणारे सर्व मानव हे मानवांची समष्टी बनवतात.

समष्टीची तीन महत्त्वाची वैशिष्ट्ये पुढीलप्रमाणे आहेत:

(अ) जन्मदर (प्रसूतिदर): हे एखाद्या क्षेत्रातील जिवंत जन्म आणि त्या क्षेत्राची लोकसंख्या यांचे गुणोत्तर असते. हे समष्टीच्या सदस्यांच्या संदर्भात समष्टीत जोडल्या गेलेल्या व्यक्तींच्या संख्येने व्यक्त केले जाते.

(आ) मृत्युदर (मरणशीलता): हे एखाद्या क्षेत्रातील मृत्यू आणि त्या क्षेत्राची लोकसंख्या यांचे गुणोत्तर असते. हे समष्टीच्या सदस्यांच्या संदर्भात व्यक्तींच्या नुकसानीने व्यक्त केले जाते.

(इ) वयोवितरण: हे दिलेल्या समष्टीतील विविध वयोगटातील व्यक्तींची टक्केवारी असते. कोणत्याही दिलेल्या काळात, समष्टी विविध वयोगटात उपस्थित असलेल्या व्यक्तींनी बनलेली असते. वयोवितरणाचा नमुना सामान्यतः वय पिरॅमिडद्वारे दर्शविला जातो.