अध्याय 13 जीव और जनसंख्या

हमारी जीवित दुनिया आश्चर्यजनक रूप से विविध और अद्भुत रूप से जटिल है। हम इसकी जटिलता को जीविकीय संगठन के विभिन्न स्तरों—बड़े अणु, कोशिकाएँ, ऊतक, अंग, व्यक्तिगत जीव, जनसंख्या, समुदाय, पारिस्थितिक तंत्र और जैवामंडल—पर होने वाली प्रक्रियाओं की जाँच कर समझने का प्रयास कर सकते हैं। जैविक संगठन के किसी भी स्तर पर हम दो प्रकार के प्रश्न पूछ सकते हैं—उदाहरण के लिए, जब हम बगीचे में सुबह-सुबह बुलबुल को गाते हुए सुनते हैं, तो हम पूछ सकते हैं—‘पक्षी गाता कैसे है?’ या ‘पक्षी गाता क्यों है?’ ‘कैसे-प्रकार’ के प्रश्न किसी प्रक्रिया के पीछे के तंत्र की खोज करते हैं, जबकि ‘क्यों-प्रकार’ के प्रश्न उस प्रक्रिया के महत्व की खोज करते हैं। हमारे उदाहरण के पहले प्रश्न का उत्तर पक्षी की आवाज़ बॉक्स और कंपन करने वाली हड्डी के संचालन के संदर्भ में हो सकता है, जबकि दूसरे प्रश्न का उत्तर पक्षी की प्रजनन ऋतु में अपने साथी से संवाद करने की आवश्यकता में निहित हो सकता है। जब आप वैज्ञानिक दृष्टिकोण के साथ अपने चारों ओर की प्रकृति का अवलोकन करेंगे, तो आप निश्चित रूप से दोनों प्रकार के कई रोचक प्रश्न उत्पन्न करेंगे—रात में खिलने वाले फूल आमतौर पर सफेद क्यों होते हैं? मधुमक्खी को कैसे पता चलता है कि किस फूल में अमृत है? केक्टस में इतने काँटे क्यों होते हैं? चिकिया अपनी माँ को कैसे पहचानती है? इत्यादि।

आपने पिछली कक्षाओं में पहले ही सीखा है कि पारिस्थितिकी एक ऐसा विषय है जो जीवों के बीच और जीव तथा उसके भौतिक (अजैविक) वातावरण के बीच की अन्योन्यक्रियाओं का अध्ययन करता है।

पारिस्थितिकी मूलतः जैविक संगठन के चार स्तरों से संबंधित है - जीव, जनसंख्याएं, समुदाय और जैवोम। इस अध्याय में हम जीव और जनसंख्या स्तरों पर पारिस्थितिकी का अन्वेषण करते हैं।

13.1 जनसंख्याएं#

13.1.1 जनसंख्या लक्षण#

प्रकृति में हम किसी भी प्रजाति के एकाकी, एकल व्यक्तियों को शायद ही पाते हैं; उनमें से अधिकांश समूहों में एक सुनिश्चित भौगोलिक क्षेत्र में रहते हैं, समान संसाधनों को साझा करते हैं या उनके लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, संभावित रूप से आपस में संतान उत्पन्न करते हैं और इस प्रकार एक जनसंख्या का निर्माण करते हैं। यद्यपि आंतरिक प्रजनन शब्द यौन प्रजनन को दर्शाता है, फिर भी यौन प्रजनन से उत्पन्न व्यक्तियों के समूह को भी पारिस्थितिक अध्ययनों के उद्देश्य से सामान्यतः एक जनसंख्या माना जाता है। एक आर्द्रभूमि में सभी जलकाग, एक परित्यक्त आवास में चूहे, एक वन क्षेत्र में सागौन के वृक्ष, एक कल्चर प्लेट में जीवाणु और एक तालाब में कमल के पौधे, जनसंख्या के कुछ उदाहरण हैं। पिछले अध्यायों में आपने सीखा है कि यद्यपि एक व्यक्तिगत जीव ही परिवर्तित वातावरण से निपटने वाला होता है, प्राकृतिक चयन जनसंख्या स्तर पर कार्य करता है ताकि वांछित लक्षण विकसित हो सकें। जनसंख्या पारिस्थितिकी इसलिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है क्योंकि यह पारिस्थितिकी को जनसंख्या आनुवंशिकी और विकास से जोड़ता है।

एक जनसंख्या में कुछ विशेष गुण होते हैं जबकि एक व्यक्तिगत जीव में नहीं होते। एक व्यक्ति का जन्म और मृत्यु हो सकती है, लेकिन एक जनसंख्या में जन्म दर और मृत्यु दर होती है। एक जनसंख्या में ये दरें प्रति व्यक्ति जन्म और मृत्यु को दर्शाती हैं। ये दरें इस प्रकार व्यक्त की जाती हैं कि जनसंख्या के सदस्यों के संदर्भ में संख्याओं में परिवर्तन (वृद्धि या कमी) होती है। यहाँ एक उदाहरण है। यदि एक तालाब में पिछले वर्ष 20 कमल के पौधे थे और प्रजनन के माध्यम से 8 नए पौधे जुड़ गए, जिससे वर्तमान जनसंख्या 28 हो गई, तो हम जन्म दर की गणना 8/20 = 0.4 संतान प्रति कमल प्रति वर्ष के रूप में करते हैं। यदि 40 फलमक्खियों की प्रयोगशाला जनसंख्या में से 4 व्यक्ति एक निर्दिष्ट समय अंतराल, मान लीजिए एक सप्ताह, के दौरान मर गए, तो उस अवधि के दौरान जनसंख्या में मृत्यु दर 4/40 = 0.1 व्यक्ति प्रति फलमक्खी प्रति सप्ताह है।

जनसंख्या का एक अन्य विशेष गुण लिंग अनुपात है। एक व्यक्ति या तो पुरुष होता है या महिला, लेकिन एक जनसंख्या में लिंग अनुपात होता है (उदाहरण के लिए, जनसंख्या का 60 प्रतिशत महिलाएं और 40 प्रतिशत पुरुष हैं)।

किसी भी समय एक जनसंख्या विभिन्न आयु वर्गों के व्यक्तियों से बनी होती है। यदि जनसंख्या के लिए आयु वितरण (किसी दी गई आयु या आयु समूह के व्यक्तियों का प्रतिशत) आरेखित किया जाता है, तो परिणामी संरचना को आयु पिरामिड कहा जाता है (चित्र 13.4)। मानव जनसंख्या के लिए, आयु पिरामिड आमतौर पर एक आरेख में पुरुषों और महिलाओं की आयु वितरण दिखाते हैं। पिरामिडों का आकार जनसंख्या की वृद्धि की स्थिति को दर्शाता है - (क) यह बढ़ रही है, (ख) स्थिर है या (ग) घट रही है।

आकृति 13.1 मानव जनसंख्या के लिए आयु पिरामिडों का प्रतिनिधित्व

जनसंख्या का आकार हमें इसके आवास में इसकी स्थिति के बारे में बहुत कुछ बताता है। हम किसी जनसंख्या में जिन भी पारिस्थितिक प्रक्रियाओं की जांच करना चाहते हैं, चाहे वह किसी अन्य प्रजाति के साथ प्रतिस्पर्धा का परिणाम हो, किसी शिकारी का प्रभाव हो या कीटनाशक के प्रयोग का प्रभाव हो, हम हमेशा उन्हें जनसंख्या के आकार में किसी भी परिवर्तन के संदर्भ में मूल्यांकित करते हैं। प्रकृति में आकार 10 से भी कम हो सकता है (भरतपुर के आर्द्रभूमि में किसी भी वर्ष साइबेरियन क्रेन) या लाखों में जा सकता है (एक तालाब में क्लैमिडोमोनास)। जनसंख्या के आकार को तकनीकी रूप से जनसंख्या घनत्व (जिसे N द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है) कहा जाता है, और इसे केवल संख्या में ही मापना आवश्यक नहीं है। यद्यपि कुल संख्या आमतौर पर जनसंख्या घनत्व को मापने का सबसे उपयुक्त तरीका होता है, कुछ मामलों में यह या तो व्यर्थ होता है या निर्धारित करना कठिन होता है। यदि किसी क्षेत्र में 200 गाजर घास (पार्थेनियम हिस्टेरोफोरस) के पौधे हैं लेकिन केवल एक विशाल बरगद का पेड़ है जिसकी बड़ी छाया है, तो यह कहना कि बरगद की जनसंख्या घनत्व गाजर घास की तुलना में कम है, उस समुदाय में बरगद की विशाल भूमिका को कम आंकना होगा। ऐसे मामलों में, प्रतिशत आवरण या जैव-द्रव्यमान जनसंख्या के आकार को मापने का अधिक सार्थक मापक है। कुल संख्या फिर से एक आसानी से अपनाया जा सकने वाला मापक नहीं है यदि जनसंख्या बहुत बड़ी हो और गिनना असंभव या बहुत समय लेने वाला हो। यदि आपके पास पेट्री डिश में बैक्टीरिया का एक घना प्रयोगशाली संवर्धन है, तो इसकी घनत्व को बताने के लिए सबसे अच्छा मापक क्या है? कभी-कभी, कुछ पारिस्थितिक जांचों के लिए, निरपेक्ष जनसंख्या घनत्वों को जानने की आवश्यकता नहीं होती है; सापेक्ष घनत्व उसी तरह काम करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रति जाल पकड़ी गई मछलियों की संख्या झील में इसकी कुल जनसंख्या घनत्व का एक अच्छा मापक है। हम ज्यादातर जनसंख्या के आकारों का अप्रत्यक्ष रूप से अनुमान लगाने के लिए बाध्य होते हैं, बिना वास्तव में उन्हें गिने या देखे। हमारे राष्ट्रीय उद्यानों और बाघ अभयारण्यों में बाघों की गणना अक्सर पग मार्कों और मल के गोलियों के आधार पर की जाती है।

13.1.2 जनसंख्या वृद्धि#

किसी भी प्रजाति की जनसंख्या का आकार एक स्थिर मापदंड नहीं होता है। यह समय के साथ बदलता रहता है, विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है जिनमें भोजन की उपलब्धता, शिकार का दबाव और प्रतिकूल मौसम शामिल हैं। वास्तव में, जनसंख्या घनत्व में होने वाले ये परिवर्तन ही हमें यह अंदाजा देते हैं कि जनसंख्या के साथ क्या हो रहा है — चाहे वह समृद्ध हो रही हो या घट रही हो। अंतिम कारण चाहे जो भी हों, किसी दिए गए आवास में किसी दिए गए समयावधि के दौरान जनसंख्या का घनत्व चार मूलभूत प्रक्रियाओं में होने वाले परिवर्तनों के कारण उतार-चढ़ाव करता है, जिनमें से दो (जन्मदर और आव्रजन) जनसंख्या घनत्व में वृद्धि का कारण बनते हैं और दो (मृत्युदर और बहिर्गमन) घटाने का।

(i) जन्मदर से तात्पर्य उस समयावधि के दौरान जनसंख्या में हुए जन्मों की संख्या से है जो प्रारंभिक घनत्व में जोड़े जाते हैं।

(ii) मृत्युदर उस समयावधि के दौरान जनसंख्या में हुई मौतों की संख्या है।

(iii) आव्रजन उसी प्रजाति के उन व्यक्तियों की संख्या है जो विचाराधीन समयावधि के दौरान कहीं और से आकर इस आवास में आए हैं।

(iv) बहिर्गमन उन व्यक्तियों की संख्या है जो विचाराधीन समयावधि के दौरान आवास छोड़कर कहीं और चले गए हैं।

इसलिए, यदि समय t पर जनसंख्या घनत्व N है, तो समय t +1 पर इसका घनत्व

$\mathrm{N}_t+1=\mathrm{N}_t+[(\mathrm{B}+\mathrm{I})-(\mathrm{D}+\mathrm{E})]$

आप उपरोक्त समीकरण (चित्र 13.5) से देख सकते हैं कि जनसंख्या घनत्व में वृद्धि होगी यदि जन्मों की संख्या और आप्रवासियों की संख्या (B + I) मृत्युओं की संख्या और प्रवासियों की संख्या (D + E) से अधिक है। सामान्य परिस्थितियों में, जन्म और मृत्यु जनसंख्या घनत्व को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारक होते हैं, अन्य दो कारक केवल विशेष परिस्थितियों में महत्वपूर्ण होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि कोई नया आवास अभी बसाया जा रहा है, तो आप्रवास जनसंख्या वृद्धि में जन्म दर की तुलना में अधिक योगदान दे सकता है।

वृद्धि मॉडल: क्या समय के साथ किसी जनसंख्या की वृद्धि कोई विशिष्ट और पूर्वानुमेय पैटर्न दिखाती है? हम अनियंत्रित मानव जनसंख्या वृद्धि और हमारे देश में इसके कारण उत्पन्न समस्याओं को लेकर चिंतित रहे हैं और इसलिए यह स्वाभाविक है कि हम उत्सुक हों कि प्रकृति में विभिन्न पशु जनसंख्याएं भी ऐसा ही व्यवहार करती हैं या वृद्धि पर कोई नियंत्रण दिखाती हैं। संभवतः हम प्रकृति से जनसंख्या वृद्धि को नियंत्रित करने के बारे में एक-दो सबक सीख सकते हैं।

(i) घातीय वृद्धि : संसाधन (भोजन और स्थान) की उपलब्धता किसी जनसंख्या की निर्बाध वृद्धि के लिए निस्संदेह आवश्यक है। आदर्श रूप से, जब आवास में संसाधन असीमित हों, तो प्रत्येक प्रजाति अपनी संख्या में वृद्धि के लिए अपनी जन्मजात क्षमता को पूरी तरह से साकार करने में सक्षम होती है, जैसा कि डार्विन ने प्राकृतिक चयन के अपने सिद्धांत को विकसित करते समय देखा। तब जनसंख्या घातीय या ज्यामितीय ढंग से बढ़ती है। यदि N आकार की किसी जनसंख्या में जन्म दरें (कुल संख्या नहीं बल्कि प्रति व्यक्ति जन्म) को b और मृत्यु दरों (फिर से, प्रति व्यक्ति मृत्यु दर) को d द्वारा दर्शाया जाता है, तो एक इकाई समय अवधि t (dN/dt) के दौरान N में वृद्धि या कमी होगी $$d N / d t=(b-d) \times N$$ मान लीजिए (b–d) = r, तब $\mathbf{d N} / \mathbf{d t}=\mathbf{r N}$

आकृति 13.3 जनसंख्या वृद्धि वक्र a जब प्रतिक्रियाएं वृद्धि को सीमित नहीं कर रही हैं, आलेख घातीय है, b जब प्रतिक्रियाएं वृद्धि को सीमित कर रही हैं, आलेख तर्कसंगत है, K वहन क्षमता है

इस समीकरण में r को ‘प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर’ कहा जाता है और यह किसी जैविक या अजैविक कारक के जनसंख्या वृद्धि पर प्रभावों का आकलन करने के लिए चुना गया एक बहुत महत्वपूर्ण मापदंड है।

r मानों की परिमाण के बारे में आपको कुछ जानकारी देने के लिए, नॉर्वे चूहे के लिए r 0.015 है, और आटा बीटल के लिए यह 0.12 है। 1981 में, भारत में मानव जनसंख्या के लिए r मान 0.0205 था। पता लगाएं कि वर्तमान r मान क्या है। इसकी गणना करने के लिए, आपको जन्म दर और मृत्यु दर जानने की आवश्यकता है।

उपरोक्त समीकरण किसी जनसंख्या के घातीय या ज्यामितीय वृद्धि पैटर्न का वर्णन करता है (चित्र 13.6) और जब हम समय के संबंध में N को प्लॉट करते हैं तो यह J-आकार का वक्र बनाता है। यदि आप बुनियादी कलन से परिचित हैं, तो आप घातीय वृद्धि समीकरां का समाकल रूप इस प्रकार व्युत्पन्न कर सकते हैं

$$ \begin{aligned} & \mathrm{N}^{\mathrm{t}}=\mathrm{No} \text{ ert} \\ & \mathrm{N}^{\mathrm{t}}=\text{समय t के बाद जनसंख्या घनत्व} \\ & \mathrm{N} _{\mathrm{O}}=\text{शून्य समय पर जनसंख्या घनत्व} \\ & \mathrm{r}=\text{प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर} \\ & \mathrm{e}=\text{प्राकृतिक लघुगणक का आधार (2.71828)} \end{aligned} $$

कोई भी प्रजाति असीमित संसाधनों की स्थिति में घातीय रूप से बढ़ती है तो वह थोड़े समय में विशाल जनसंख्या घनत्व तक पहुंच सकती है। डार्विन ने दिखाया कि कैसे हाथी जैसा धीमी वृद्धि वाला जानवर भी रोकथाम की अनुपस्थिति में विशाल संख्या तक पहुंच सकता है। निम्नलिखित एक किस्सा है जो आमतौर पर यह दर्शाने के लिए सुनाया जाता है कि घातीय रूप से बढ़ते समय एक विशाल जनसंख्या कितनी तेजी से बन सकती है।

राजा और मंत्री शतरंज का खेल खेलने के लिए बैठे। राजा, खेल जीतने को लेकर आश्वस्त, मंत्री द्वारा प्रस्तावित किसी भी शर्त को स्वीकार करने के लिए तैयार था। मंत्री ने विनम्रता से कहा कि यदि वह जीत गया, तो वह केवल कुछ गेहूँ के दाने चाहता है, जिनकी मात्रा इस प्रकार गिनी जाएगी: पहले वर्ग पर एक दाना, दूसरे वर्ग पर दो दाने, तीसरे वर्ग पर चार दाने, चौथे वर्ग पर आठ दाने, और इसी तरह हर बार पिछली मात्रा को दोगुना करते हुए अगले वर्ग पर रखना होगा, जब तक कि सभी 64 वर्ग न भर जाएँ। राजा ने इस प्रतीत होने वाली मूर्खतापूर्ण शर्त को स्वीकार कर लिया और खेल शुरू किया, लेकिन उसके लिए दुर्भाग्य से, मंत्री जीत गया। राजा को लगा कि मंत्री की शर्त को पूरा करना बहुत आसान है। उसने पहले वर्ग पर एक दाना रखा और मंत्री द्वारा सुझाई गई प्रक्रिया के अनुसार अन्य वर्गों को भरना शुरू किया, लेकिन जब वह आधे शतरंज तक पहुँचा, तो राजा ने हताश होकर महसूस किया कि उसके पूरे राज्य में उत्पादित सारा गेहूँ मिला दिया जाए, तब भी सभी 64 वर्गों को भरना संभव नहीं होगा। अब एक छोटे से परामीशियम की कल्पना कीजिए जो केवल एक व्यक्ति से शुरू होता है और द्विआधारी विखंडन के माध्यम से हर दिन संख्या दोगुनी होती जाती है, और सोचिए कि 64 दिनों में यह कितनी आश्चर्यजनक जनसंख्या तक पहुँच जाएगा। (बशर्ते भोजन और स्थान असीमित रहें)

(ii) लॉजिस्टिक वृद्धि: प्रकृति में किसी भी प्रजाति की जनसंख्या के पास घातांकी वृद्धि की अनुमति देने वाले असीमित संसाधन नहीं होते हैं। इससे सीमित संसाधनों के लिए व्यक्तियों के बीच प्रतिस्पर्धा होती है। अंततः, ‘सबसे उपयुक्त’ व्यक्ति जीवित रहता है और प्रजनन करता है। कई देशों की सरकारों ने भी इस तथ्य को समझा है और मानव जनसंख्या वृद्धि को सीमित करने के उद्देश्य से विभिन्न प्रतिबंधों को लागू किया है। प्रकृति में, एक दिए गए आवास में अधिकतम संभव संख्या को समर्थन देने के लिए पर्याप्त संसाधन होते हैं, जिससे आगे कोई वृद्धि संभव नहीं होती है। आइए हम इस सीमा को उस आवास में उस प्रजाति के लिए प्रकृति की वहन क्षमता (K) कहें।

सीमित संसाधनों वाले आवास में बढ़ती हुई जनसंख्या प्रारंभ में एक विलंब चरण दिखाती है, फिर त्वरण और मंदी के चरणों के बाद अंततः एक समांतर चरण आता है, जब जनसंख्या घनत्व वहन क्षमता तक पहुंच जाता है। समय (t) के संबंध में N का आलेख एक सिग्मॉइड वक्र बनाता है। इस प्रकार की जनसंख्या वृद्धि को वर्हलस्ट-पर्ल लॉजिस्टिक वृद्धि (आकृति 13.6) कहा जाता है और इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है: dN/dt = rN $\frac{\rm{K}-\rm{N}}{\rm{K}}$

जहां N = समय t पर जनसंख्या घनत्व r = प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर K = वहन क्षमता

चूंकि अधिकांश पशु जनसंख्याओं के लिए वृद्धि के संसाधन सीमित होते हैं और शीघ्र या बाद सीमित हो जाते हैं, लॉजिस्टिक वृद्धि मॉडल को अधिक यथार्थवादी माना जाता है।

सरकारी जनगणना के आँकड़ों से पिछले 100 वर्षों के भारत की जनसंख्या के आँकड़े एकत्र करें, उन्हें आरेखित करें और जाँचें कि कौन-सी वृद्धि प्रतिरूप स्पष्ट है।

13.1.3 जीवन इतिहास विचरण#

जनसंख्याएँ अपने निवास स्थान में उच्चतम प्रजनन अनुकूलता, जिसे डार्विनियन फिटनेस (उच्च r मान) भी कहा जाता है, को अधिकतम बनाने के लिए विकसित होती हैं। एक विशेष प्रकार के चयन दबावों के तहत, जीव सबसे कुशल प्रजनन रणनीति की ओर विकसित होते हैं। कुछ जीव अपने जीवनकाल में केवल एक बार प्रजनन करते हैं (प्रशांत सालमन मछली, बांस) जबकि अन्य अपने जीवनकाल में कई बार प्रजनन करते हैं (अधिकांश पक्षी और स्तनधारी)। कुछ बड़ी संख्या में छोटे आकार की संतति पैदा करते हैं (ऑयस्टर, पेलेजिक मछलियाँ) जबकि अन्य कम संख्या में बड़े आकार की संतति पैदा करते हैं (पक्षी, स्तनधारी)। तो, फिटनेस को अधिकतम करने के लिए कौन-सा विकल्प वांछनीय है? पारिस्थितिकविदों का सुझाव है कि जीवों के जीवन इतिहास लक्षण उस आवास के अजैविक और जैविक घटकों द्वारा लगाए गए बंधनों के संबंध में विकसित हुए हैं जिसमें वे निवास करते हैं। विभिन्न प्रजातियों में जीवन इतिहास लक्षणों का विकास वर्तमान में पारिस्थितिकविदों द्वारा किया जा रहा एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र है।

13.1.4 जनसंख्या अन्योन्यक्रियाएँ#

क्या आप पृथ्वी पर कोई ऐसा प्राकृतिक आवास सोच सकते हैं जिसमें केवल एक ही प्रजाति निवास करती हो? ऐसा कोई आवास नहीं है और ऐसी स्थिति कल्पना से भी परे है। किसी भी प्रजाति के लिए न्यूनतम आवश्यकता एक ऐसी अन्य प्रजाति होती है जिस पर वह भोजन कर सके। एक पौधे की प्रजाति, जो स्वयं भोजन बनाती है, वह भी अकेले जीवित नहीं रह सकती; उसे मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की आवश्यकता होती है जो मिट्टी में जैविक पदार्थ को विघटित कर अकार्बनिक पोषक तत्वों को अवशोषण के लिए लौटाते हैं। और फिर, पौधा परागण बिना किसी जीव एजेंट के कैसे कर पाएगा? यह स्पष्ट है कि प्रकृति में जानवर, पौधे और सूक्ष्मजीव अकेले नहीं रहते और न रह सकते हैं, बल्कि विभिन्न तरीकों से परस्पर क्रिया कर एक जैविक समुदाय बनाते हैं। न्यूनतम समुदायों में भी कई अंतःक्रियात्मक संबंध मौजूद होते हैं, यद्यपि सभी स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देते।

अंतरप्रजातीय अंतःक्रियाएं दो भिन्न प्रजातियों की जनसंख्याओं की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होती हैं। वे किसी एक या दोनों प्रजातियों के लिए लाभदायक, हानिकारक या तटस्थ (न हानि न लाभ) हो सकती हैं। लाभदायक अंतःक्रिया के लिए ‘+’ चिह्न, हानिकारक के लिए ‘-’ चिह्न और तटस्थ के लिए 0 चिह्न देते हुए, आइए अंतरप्रजातीय अंतःक्रियाओं के सभी संभावित परिणामों को देखें (तालिका 13.1)।

तालिका 12.1 : जनसंख्या अंतःक्रियाएं

प्रजाति A	प्रजाति B	अंतःक्रिया का नाम
+	+	सहजीविता
-	-	प्रतिस्पर्धा
+	-	शिकार-शिकारी
+	-	परजीविता
+	0	सानुकूलता
-	0	प्रतिघातिता

दोनों प्रजातियाँ परस्पर क्रिया में परस्परवाद (mutualism) से लाभान्वित होती हैं और प्रतिस्पर्धा (competition) में दोनों को हानि होती है। परजीविता (parasitism) और भक्षण (predation) दोनों में केवल एक ही प्रजाति लाभान्वित होती है (क्रमशः परजीवी और परभक्षी) और यह क्रिया दूसरी प्रजाति के लिए हानिकारक होती है (क्रमशः मेज़बान और शिकार)। वह परस्पर क्रिया जिसमें एक प्रजाति को लाभ होता है और दूसरी को न लाभ होता है न हानि, सहवास (commensalism) कहलाती है। विपरीततः प्रतिघात (amensalism) में एक प्रजाति को हानि होती है जबकि दूसरी पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। भक्षण, परजीविता और सहवास में एक साझा लक्षण है—परस्पर क्रिया करने वाली प्रजातियाँ निकट से साथ रहती हैं।

(i) भक्षण (Predation): यदि समुदाय में पादपों को खाने वाले कोई जन्तु न हों तो स्वपोषी जीवों द्वारा स्थिर की गई सारी ऊर्जा का क्या होगा? आप भक्षण को इस प्रकार सोच सकते हैं कि यह प्रकृति का तरीका है पादपों द्वारा स्थिर की गई ऊर्जा को उच्च पोषण स्तरों तक स्थानांतरित करने का। जब हम परभक्षी और शिकार के बारे में सोचते हैं, तो शायद सबसे पहले बाघ और हिरण का ख्याल आता है, पर कोई गौरैया बीज खा रही हो तो वह भी उतनी ही परभक्षी है। यद्यपि पादप खाने वाले जन्तुओं को शाकभक्षी (herbivores) के रूप में अलग वर्गीकृत किया गया है, व्यापक पारिस्थितिक संदर्भ में वे परभक्षियों से बहुत भिन्न नहीं हैं।

ऊर्जा के स्थानांतरण को पोषण स्तरों के पार चैनल की तरह काम करने के अलावा, शिकारी अन्य महत्वपूर्ण भूमिकाएँ भी निभाते हैं। वे शिकार जनसंख्या को नियंत्रण में रखते हैं। लेकिन शिकारियों के अभाव में, शिकार प्रजातियाँ बहुत अधिक जनसंख्या घनत्व प्राप्त कर सकती हैं और पारिस्थितिक तंत्र की अस्थिरता का कारण बन सकती हैं। जब कुछ विदेशी प्रजातियाँ किसी भौगोलिक क्षेत्र में प्रस्तुत की जाती हैं, वे आक्रामक बन जाती हैं और तेजी से फैलना शुरू कर देती हैं क्योंकि आक्रांत भूमि में उनके प्राकृतिक शिकारी नहीं होते। 1920 के दशक की शुरुआत में ऑस्ट्रेलिया में प्रस्तुत किए गए कांटेदार नाशपाती कैक्टस ने चरागाहों के लाखों हेक्टेयर क्षेत्र में तेजी से फैलकर तबाही मचा दी। अंततः, आक्रामक कैक्टस को तभी नियंत्रण में लाया गया जब उसके प्राकृतिक आवास से एक कैक्टस-भक्षी शिकारी (एक मक्खी) को देश में प्रस्तुत किया गया। कृषि कीट नियंत्रण में अपनाई जाने वाली जैविक नियंत्रण विधियाँ शिकारी की शिकार जनसंख्या को नियंत्रित करने की क्षमता पर आधारित होती हैं। शिकारी प्रतिस्पर्धी शिकार प्रजातियों के बीच प्रतिस्पर्धा की तीव्रता को कम करके समुदाय में प्रजातियों की विविधता बनाए रखने में भी मदद करते हैं। अमेरिकी प्रशांत तट के चट्टानी अंतरज्वारीय समुदायों में तारामछली पाइस्टर एक महत्वपूर्ण शिकारी है। एक क्षेत्र प्रयोग में, जब एक बंद अंतरज्वारीय क्षेत्र से सभी तारामछलियों को हटा दिया गया, तो अंतरविशेष प्रतिस्पर्धा के कारण एक वर्ष के भीतर 10 से अधिक अकशेरुकी प्रजातियाँ विलुप्त हो गईं।

यदि कोई शिकारी बहुत अधिक कुशल हो और अपने शिकार का अत्यधिक दोहन करे, तो शिकार विलुप्त हो सकता है और उसके बाद भोजन की कमी के कारण शिकारी भी विलुप्त हो जाएगा। यही कारण है कि प्रकृति में शिकारी ‘विवेकी’ होते हैं। शिकार प्रजातियों ने शिकार के प्रभाव को कम करने के लिए विभिन्न प्रकार की रक्षा तंत्र विकसित की हैं। कुछ कीट और मेंढक प्रजातियाँ गुप्त रंगों (छलावरण) वाली होती हैं ताकि शिकारी द्वारा आसानी से पकड़ी न जा सकें। कुछ विषैले होते हैं और इसलिए शिकारियों द्वारा उनसे बचा जाता है। मोनार्क तितली अपने शिकारी (पक्षी) के लिए अत्यंत अरुचिकर होती है क्योंकि इसके शरीर में एक विशेष रासायनिक पदार्थ मौजूद होता है। दिलचस्प बात यह है कि तितली यह रसायन अपने कैटरपिलर चरण के दौरान एक विषैले पौधे को खाकर प्राप्त करती है।

पौधों के लिए, शाकाहारी शिकारी होते हैं। लगभग 25 प्रतिशत सभी कीटों को पादपभक्षी (पौधों के रस और अन्य भागों को खाने वाले) माना जाता है। समस्या पौधों के लिए विशेष रूप से गंभीर है क्योंकि, जानवरों के विपरीत, वे अपने शिकारियों से भाग नहीं सकते। इसलिए पौधों ने शाकाहारियों के खिलाफ आश्चर्यजनक रूप से विविध आकृति-विज्ञान और रासायनिक रक्षा तंत्र विकसित किए हैं। कांटे (अकेशिया, कैक्टस) रक्षा के सबसे सामान्य आकृति-विज्ञान साधन हैं। कई पौधे ऐसे रसायन उत्पन्न और संग्रहित करते हैं जो शाकाहारी द्वारा खाए जाने पर उसे बीमार कर देते हैं, उसका भोजन या पाचन रोक देते हैं, उसके प्रजनन को बाधित करते हैं या उसे मार भी देते हैं। आपने खाली खेतों में उगता हुआ कैलोट्रोपिस नामक पौधा जरूर देखा होगा। यह पौधा अत्यधिक विषैले कार्डिएक ग्लाइकोसाइड उत्पन्न करता है और इसीलिए आपने कभी भी कोई मवेशी या बकरी इसे चरते हुए नहीं देखा होगा। पौधों से हम जो विविध रासायनिक पदार्थ व्यावसायिक स्तर पर निकालते हैं (निकोटिन, कैफीन, क्विनिन, स्ट्रिक्निन, अफीम आदि), वे वास्तव में चरने वालों और ब्राउज़ करने वालों के खिलाफ रक्षा के रूप में उत्पन्न किए जाते हैं।

(ii) प्रतिस्पर्धा: जब डार्विन ने प्रकृति में अस्तित्व के संघर्ष और सर्वोत्तम की उत्तरजीविता की बात की, तो वह आश्वस्त थे कि अंतरप्रजातीय प्रतिस्पर्धा जैविक विकास में एक प्रभावी शक्ति है। आमतौर पर यह माना जाता है कि प्रतिस्पर्धा तब होती है जब निकट संबंधित प्रजातियाँ एक ही सीमित संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं, लेकिन यह पूरी तरह सच नहीं है। पहली बात, पूरी तरह असंबंधित प्रजातियाँ भी एक ही संसाधन के लिए प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, दक्षिण अमेरिका के कुछ झीलों में, आगंतुक फ्लेमिंगो और स्थानीय मछलियाँ झील में मौजूद जूप्लैंक्टन नामक सामान्य भोजन के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। दूसरी बात, संसाधनों का सीमित होना प्रतिस्पर्धा के लिए आवश्यक नहीं है; हस्तक्षेप प्रतिस्पर्धा में, एक प्रजाति की भोजन खोजने की दक्षता दूसरी प्रजाति की हस्तक्षेपकारी और निरोधक उपस्थिति के कारण कम हो सकती है, भले ही संसाधन (भोजन और स्थान) प्रचुर मात्रा में हों। इसलिए, प्रतिस्पर्धा को सबसे अच्छे रूप में एक ऐसी प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें एक प्रजाति की फिटनेस (उसके आंतरिक वृद्धि दर ‘r’ के संदर्भ में मापी गई) दूसरी प्रजाति की उपस्थिति में काफी कम हो जाती है। प्रयोगशाला प्रयोगों में इसे दर्शाना अपेक्षाकृत आसान है, जैसा कि गॉस और अन्य प्रायोगिक पारिस्थितिकीविदों ने किया, जब संसाधन सीमित होते हैं तो प्रतिस्पर्धात्मक रूप से श्रेष्ठ प्रजाति अंततः दूसरी प्रजाति को समाप्त कर देती है, लेकिन प्रकृति में ऐसी प्रतिस्पर्धात्मक बहिष्करण के होने के साक्ष्य हमेशा निर्णायक नहीं होते। कुछ मामलों में प्रबल और प्रेरक परिस्थितिजन्य साक्ष्य अवश्य मौजूद हैं। गैलापागोस द्विप समूह में अबिंगडन कछुआ बकरियों के द्वीप पर आने के एक दशक के भीतर विलुप्त हो गया, स्पष्टतः बकरियों की अधिक चरने की दक्षता के कारण। प्रकृति में प्रतिस्पर्धा के होने का एक और साक्ष्य ‘प्रतिस्पर्धात्मक मुक्ति’ से मिलता है। एक प्रजाति जिसका वितरण किसी छोटे भौगोलिक क्षेत्र तक सीमित है क्योंकि वहाँ एक प्रतिस्पर्धात्मक रूप से श्रेष्ठ प्रजाति मौजूद है, जब प्रयोगात्मक रूप से उस प्रतिस्पर्धी प्रजाति को हटा दिया जाता है तो वह प्रजाति अपने वितरण क्षेत्र को नाटकीय रूप से बढ़ाती है। कॉनेल के सुरुचिपूर्ण क्षेत्र प्रयोगों ने दिखाया कि स्कॉटलैंड के चट्टानी समुद्री तटों पर, बड़ा और प्रतिस्पर्धात्मक रूप से श्रेष्ठ बार्नेकल बालानस अंतरज्वारीय क्षेत्र पर हावी रहता है और छोटे बार्नेकल चैथामालस को उस क्षेत्र से बाहर रखता है। सामान्य तौर पर, शाकाहारी और पादप प्रतिस्पर्धा से मांसाहारियों की तुलना में अधिक प्रतिकूल रूप से प्रभावित होते हैं।

गॉस का ‘प्रतिस्पर्धात्मक बहिष्कार सिद्धांत’ कहता है कि एक ही संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाली दो निकट संबंधित प्रजातियां अनिश्चित काल तक सह-अस्तित्व में नहीं रह सकतीं और प्रतिस्पर्धात्मक रूप से कमजोर वाली अंततः समाप्त हो जाएगी। यह सच हो सकता है यदि संसाधन सीमित हों, लेकिन अन्यथा नहीं। हाल की अध्ययनें प्रतिस्पर्धा के बारे में ऐसे सकल व्यापकीकरणों का समर्थन नहीं करतीं। जबकि वे प्रकृति में अंतरप्रजातीय प्रतिस्पर्धा की घटना को नकारते नहीं हैं, वे इंगित करते हैं कि प्रतिस्पर्धा का सामना कर रही प्रजातियां ऐसे तंत्र विकसित कर सकती हैं जो बहिष्कार के बजाय सह-अस्तित्व को बढ़ावा देते हैं। ऐसा ही एक तंत्र ‘संसाधन विभाजन’ है। यदि दो प्रजातियां एक ही संसाधन के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं, तो वे प्रतिस्पर्धा से बच सकती हैं, उदाहरण के लिए, भोजन करने के लिए अलग समय चुनकर या अलग भोजन खोजने के पैटर्न अपनाकर। मैकआर्थर ने दिखाया कि एक ही पेड़ पर रहने वाली पांच निकट संबंधित वॉब्लर प्रजातियां अपनी भोजन खोजने की गतिविधियों में व्यवहारिक अंतर के कारण प्रतिस्पर्धा से बचने और सह-अस्तित्व में रहने में सक्षम थीं।

(iii) परजीविता: यह विचार करते हुए कि परजीवी जीवनशैली निःशुल्क आवास और भोजन सुनिश्चित करती है, यह आश्चर्यजनक नहीं है कि परजीविता इतने सारे वर्गीकरण समूहों में—पौधों से लेकर उच्च कशेरुकियों तक—विकसित हुई है। कई परजीवी विशिष्ट-मेज़बान बनने के लिए विकसित हुए हैं (वे केवल एक ही प्रजाति के मेज़बान को परजीवित कर सकते हैं) इस प्रकार कि दोनों मेज़बान और परजीवी सह-विकसित होते हैं; अर्थात्, यदि मेज़बान परजीवी को अस्वीकार करने या उसका प्रतिरोध करने के लिए विशेष तंत्र विकसित करता है, तो परजीवी को उसी मेज़बान प्रजाति के साथ सफल रहने के लिए उनका प्रतिकार करने और उन्हें निष्प्रभावी करने वाले तंत्र विकसित करने पड़ते हैं। अपनी जीवनशैली के अनुरूप, परजीवियों ने विशेष अनुकूलन विकसित किए हैं जैसे अनावश्यक संवेदी अंगों की हानि, मेज़बान से चिपकने के लिए चिपचिपे अंगों या चूसने वाले अंगों की उपस्थिति, पाचन तंत्र की हानि और उच्च प्रजनन क्षमता। परजीवियों के जीवनचक्र अक्सर जटिल होते हैं, जिनमें एक या दो मध्यवर्ती मेज़बान या वाहक शामिल होते हैं ताकि यह अपने प्राथमिक मेज़बान को संक्रमित कर सकें। मानव यकृत फ्लूक (एक ट्रेमाटोड परजीवी) अपने जीवनचक्र को पूरा करने के लिए दो मध्यवर्ती मेज़बानों (एक घोंघा और एक मछली) पर निर्भर करता है। मलेरिया परजीवी अन्य मेज़बानों तक फैलने के लिए एक वाहक (मच्छर) की आवश्यकता होती है। अधिकांश परजीवी मेज़बान को नुकसान पहुँचाते हैं; वे मेज़बान के जीवित रहने, वृद्धि और प्रजनन को कम कर सकते हैं और इसकी जनसंख्या घनत्व को घटा सकते हैं। वे मेज़बान को शारीरिक रूप से कमजोर बनाकर उसे शिकार के प्रति अधिक संवेदनशील बना सकते हैं। क्या आप मानते हैं कि एक आदर्श परजीवी मेज़बान के भीतर उसे नुकसान पहुँचाए बिना ही पनपने में सक्षम होना चाहिए? तो फिर प्राकृतिक चयन ने ऐसे पूरी तरह से हानिरहित परजीवियों के विकास को क्यों नहीं अग्रसित किया?

जीव जो मेजबान जीव की बाहरी सतह पर भोजन करते हैं उन्हें एक्टोपैरासाइट कहा जाता है। इस समूह के सबसे परिचित उदाहरण मनुष्यों पर जूँ और कुत्तों पर टिक हैं। कई समुद्री मछलियाँ एक्टोपैरासिटिक कोपपोड्स से संक्रमित होती हैं। कस्कुटा, एक परजीवी पौधा जो आमतौर पर हेज पौधों पर उगता है, ने विकास की प्रक्रिया में अपना क्लोरोफिल और पत्तियाँ खो दी हैं। यह अपना पोषण उस मेजबान पौधे से प्राप्त करता है जिसे यह परजीविता करता है। मादा मच्छर को परजीवी नहीं माना जाता, यद्यपि इसे प्रजनन के लिए हमारे रक्त की आवश्यकता होती है। क्या आप बता सकते हैं ऐसा क्यों?

इसके विपरीत, एंडोपैरासाइट वे होते हैं जो मेजबान शरीर के भीतर विभिन्न स्थानों (यकृत, गुर्दा, फेफड़े, लाल रक्त कोशिकाएँ आदि) पर रहते हैं। एंडोपैरासाइट्स के जीवन चक्र अत्यधिक विशेषीकरण के कारण अधिक जटिल होते हैं। उनकी आकृति-विज्ञान और शारीरिक विशेषताएँ बहुत सरल हो जाती हैं जबकि उनकी प्रजनन क्षमता पर ज़ोर दिया जाता है।

पक्षियों में ब्रूड परजीविता परजीविता का एक आकर्षक उदाहरण है जिसमें परजीवी पक्षी अपने अंडे मेजबान के घोंसले में देता है और मेजबान को उन्हें सेने देता है। विकास की प्रक्रिया के दौरान, परजीवी पक्षी के अंडे आकार और रंग में मेजबान के अंडे से मिलते-जुलते हो गए हैं ताकि मेजबान पक्षी को विदेशी अंडों का पता लगाने और उन्हें घोंसले से बाहर फेंकने की संभावना कम हो। अपने आस-पास के पार्क में प्रजनन ऋतु (वसंत से गर्मी) के दौरान कोयल (कोयल) और कौवे की गतिविधियों का पालन करने की कोशिश करें और ब्रूड परजीविता को सीधे देखें।

(iv) सहजीविता (कमेन्सलिज़्म): यह वह अन्योन्यक्रिया है जिसमें एक प्रजाति को लाभ होता है और दूसरी को न तो कोई हानि होती है और न ही कोई लाभ। आम की डाल पर अपिफाइट के रूप में उगने वाला ऑर्किड और व्हेल की पीठ पर चिपके रहने वाले बार्नेकल्स को लाभ होता है, जबकि न तो आम के वृक्ष को और न ही व्हेल को कोई स्पष्ट लाभ प्राप्त होता है। ग्रामीण खेतों में चरती हुई गाय-भैंसों के साथ उनके आस-पास चहकती हुई बगुले की प्रजाति—जिसे आप खेती वाले ग्रामीण क्षेत्रों में आसानी से देख सकते हैं—सहजीविता का एक क्लासिक उदाहरण है। बगुले हमेशा मवेशियों के चरने वाले स्थान के पास ही भोजन खोजते हैं, क्योंकि मवेशियों के चलने से घास-फूस में छिपे कीड़े बाहर निकल आते हैं, जिन्हें बगुले को खोजना और पकड़ना अन्यथा कठिन होता। सहजीविता का एक अन्य उदाहरण समुद्री ऐनिमोन और उसके डंकदार स्पर्शी भागों के बीच रहने वाली क्लाउन मछली का संबंध है। मछली को उन डंकदार स्पर्शियों से सुरक्षा मिलती है, जिससे शिकारी दूर रहते हैं। ऐनिमोन को क्लाउन मछली को आश्रय देने से कोई स्पष्ट लाभ प्रतीत नहीं होता।

आकृति 13.4 अंजीर के वृक्ष और वॉस्प के बीच परस्पर संबंध: (a) अंजीर के फूल का परागण वॉस्प द्वारा; (b) वॉस्प द्वारा अंजीर के फल में अंडे देना

(v) पारस्परिकता: यह अन्योन्य क्रिया दोनों संलग्न प्रजातियों को लाभ देती है। लाइकेन किसी कवक और प्रकाश-संश्लेषित करने वाली शैवाल या सायनोबैक्टीरिया के बीच की घनिष्ठ पारस्परिक संबंध को दर्शाते हैं। इसी प्रकार, माइकोराइज़ा कवक और उच्च स्तरीय पादपों की जड़ों के बीच के संघ हैं। कवक पादप को मिट्टी से आवश्यक पोषक तत्वों के अवशोषण में सहायता करते हैं जबकि पादप बदले में कवक को ऊर्जा-देने वाले कार्बोहाइड्रेट प्रदान करता है।

सबसे शानदार और विकासवादी रूप से आकर्षक उदाहरण परस्परवाद के पौधे-पशु संबंधों में पाए जाते हैं। पौधों को अपने फूलों का परागण और बीजों का प्रसार करने के लिए पशुओं की मदद की जरूरत होती है। पशुओं को स्पष्ट रूप से उन सेवाओं के लिए ‘फीस’ देनी पड़ती है जो पौधे उनसे अपेक्षा करते हैं। पौधे परागण करने वालों को पराग और अमृत के रूप में इनाम या फीस देते हैं और बीज प्रसारकों के लिए रसीले और पोषक फल। लेकिन परस्पर लाभकारी प्रणाली को ‘धोखेबाजों’ से भी सुरक्षित रखना चाहिए, उदाहरण के लिए, वे पशु जो परागण में मदद किए बिना अमृत चुराने की कोशिश करते हैं। अब आप देख सकते हैं कि पौधे-पशु परस्पर क्रियाएं अक्सर परस्परवादियों के सह-विकास को शामिल करती हैं, यानी फूल और उसके परागणकर्ता प्रजाति का विकास एक-दूसरे से कसकर जुड़ा होता है। अंजीर के कई प्रजातियों में परागण करने वाली ततैया प्रजाति के साथ कसकर एक-से-एक संबंध होता है (चित्र 13.7)। इसका अर्थ है कि एक दी गई अंजीर प्रजाति केवल अपने ‘साझेदार’ ततैया प्रजाति द्वारा ही परागित हो सकती है और कोई अन्य प्रजाति नहीं। मादा ततैया फल का उपयोग केवल अंडे देने (अंडा-रखने) के स्थल के रूप में ही नहीं करती बल्कि फल के भीतर विकसित हो रहे बीजों का उपयोग अपने लार्वा को पोषण देने के लिए करती है। ततैया उपयुक्त अंडा-रखने के स्थलों की खोज करते हुए अंजीर के पुष्पक्रम का परागण करती है। परागण के उपकार के बदले में अंजीर ततैया को अपने कुछ विकसित हो रहे बीज, विकसित हो रहे ततैया लार्वा के लिए भोजन के रूप में प्रदान करता है।

ऑर्किड़ फूलों में एक चकाचौंध कर देने वाली विविधता देखी जाती है, जिनमें से कई इसलिए विकसित हुए हैं कि वे सही परागण करने वाले कीट (मधुमक्खियाँ और बंबलबीज़) को आकर्षित कर सकें और उसके द्वारा सुनिश्चित परागण सुनिश्चित कर सकें (चित्र 13.8)। सभी ऑर्किड़ पुरस्कार नहीं देती हैं। भूमध्यसागरीय ऑर्किड़ ऑफ्रिस एक प्रकार की मधुमक्खी द्वारा परागण कराने के लिए ‘यौन छल’ का सहारा लेती है। इसके फूल की एक पंखुड़ी उस मधुमक्खी की मादा के आकार, रंग और निशानों से अद्भुत समानता रखती है। नर मधुमक्खी उसे मादा समझकर आकर्षित होता है, फूल के साथ ‘झूठा संभोग’ करता है, और इस प्रक्रिया के दौरान फूल के पराग से आच्छादित हो जाता है। जब यही मधुमक्खी चित्र 13.8 मधुमक्खी-एक परागण कर्ता ऑर्किड़ के फूल पर दिखाया गया है किसी अन्य फूल के साथ ‘झूठा संभोग’ करता है, तो वह उस पर पराग स्थानांतरित करता है और इस प्रकार फूल का परागण करता है। यहाँ आप देख सकते हैं कि सह-विकास कैसे काम करता है। यदि मादा मधुमक्खी के रंग-रूप में विकास के दौरान थोड़ा-सा भी परिवर्तन आ जाए, तो परागण की सफलता घट जाएगी, जब तक कि ऑर्किड़ का फूल अपनी पंखुड़ी को मादा मधुमक्खी से मिलते-जुलते रूप में बनाए रखने के लिए सह-विकसित न हो।

चित्र 13.5 मधुमक्खी-एक परागण कर्ता ऑर्किड़ के फूल पर दिखाया गया है

सारांश#

जीव विज्ञान की एक शाखा के रूप में, पारिस्थितिकी जीवित जीवों के उनके पर्यावरण के अजैविक (भौतिक-रासायनिक कारकों) और जैविक घटकों (अन्य प्रजातियों) के साथ संबंधों का अध्ययन है। यह जैविक संगठन के चार स्तरों-जीव, समष्टियाँ, समुदाय और जैवामंडलों से संबंधित है।

प्राकृतिक चयन के माध्यम से विकासवादी परिवर्तन समष्टि स्तर पर होते हैं और इसलिए, समष्टि पारिस्थितिकी पारिस्थितिकी का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है। एक समष्टि किसी दी गई प्रजाति के व्यक्तियों का समूह है जो एक निर्धारित भौगोलिक क्षेत्र में समान संसाधनों को साझा करते हैं या उनके लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। समष्टियों में ऐसे गुण होते हैं जो व्यक्तिगत जीवों में नहीं होते—जन्म दर और मृत्यु दर, लिंग अनुपात और आयु वितरण। नर और मादा के विभिन्न आयु समूहों का अनुपात अक्सर आयु पिरामिड के रूप में ग्राफ़िक रूप से प्रस्तुत किया जाता है; इसका आकार दर्शाता है कि कोई समष्टि स्थिर, बढ़ती या घटती हुई है।

किसी समष्टि पर किसी भी कारकों के पारिस्थितिक प्रभाव आमतौर पर उसके आकार (समष्टि घनत्व) में परिलक्षित होते हैं, जिसे विभिन्न तरीकों (संख्या, जैव-द्रव्यमान, प्रतिशत आच्छादन आदि) से व्यक्त किया जा सकता है, प्रजाति पर निर्भर करता है।

आबादियाँ जन्मों और आव्रजन के माध्यम से बढ़ती हैं और मृत्युओं और पलायन के माध्यम से घटती हैं। जब संसाधन असीमित होते हैं, तो वृद्धि सामान्यतः घातांकीय होती है, लेकिन जब संसाधन क्रमशः सीमित होने लगते हैं, तो वृद्धि प्रतिरूप लॉजिस्टिक हो जाता है। किसी भी स्थिति में, वृद्धि अंततः पर्यावरण की वहन क्षमता से सीमित होती है। प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर (r) किसी आबादी की वृद्धि की सहज क्षमता का माप है।

प्रकृति में, किसी आवास में विभिन्न प्रजातियों की आबादियाँ अलगाव में नहीं रहतीं, बल्कि कई तरीकों से परस्पर क्रिया करती हैं। परिणाम के आधार पर, दो प्रजातियों के बीच इन परस्पर क्रियाओं को प्रतिस्पर्धा (दोनों प्रजातियाँ हानि उठाती हैं), शिकार और परजीविता (एक को लाभ, दूसरी को हानि), सहभोज (एक को लाभ, दूसरी पर कोई प्रभाव नहीं), प्रतिघात (एक को हानि, दूसरी अप्रभावित) और सहजीविता (दोनों प्रजातियों को लाभ) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। शिकार एक अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जिसके माध्यम से ट्रॉफिक ऊर्जा हस्तांतरण सुगम होता है और कुछ शिकारी अपने शिकार की आबादी को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। पौधों ने शाकभक्षण के विरुद्ध विविध आकृतिक और रासायनिक रक्षाएँ विकसित की हैं। प्रतिस्पर्धा में यह माना जाता है कि श्रेष्ठ प्रतिस्पर्धी हीन प्रतिस्पर्धी को समाप्त कर देता है (प्रतिस्पर्धी बहिष्कार सिद्धांत), परंतु कई निकट संबंधित प्रजातियों ने सहअस्तित्व को सुगम बनाने वाले विविध तंत्र विकसित किए हैं। परागणकर्ता-पौधे परस्पर क्रियाओं में प्रकृति में सहजीविता के कुछ सबसे मनोहर उदाहरण देखे जाते हैं।

अभ्यास#

1. वे गुण सूचीबद्ध कीजिए जो जनसंख्या में होते हैं लेकिन व्यक्तियों में नहीं।

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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।

२. यदि कोई जनसंख्या घातांकीय रूप से बढ़ते हुए ३ वर्षों में आकार में दोगुनी हो जाती है, तो उस जनसंख्या की आंतरिक वृद्धि दर (r) क्या है?

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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

३. वनस्पतियों द्वारा शाकभक्षण के विरुद्ध प्रयुक्त प्रमुख रक्षा तंत्रों के नाम बताइए।

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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।

4. एक आर्किड पौधा आम के पेड़ की शाखा पर उग रहा है। आप इस आर्किड और आम के पेड़ के बीच इस अन्योन्यक्रिया का वर्णन कैसे करेंगे?

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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।

5. कीटों के जैविक नियंत्रण विधि के पीछे पारिस्थितिक सिद्धांत क्या है?

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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।

6. जनसंख्या और समुदाय को परिभाषित कीजिए।

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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।

7. निम्नलिखित पदों को परिभाषित कीजिए और प्रत्येक के लिए एक उदाहरण दीजिए:

(a) सहवासिता (Commensalism)

(b) परजीविता (Parasitism)

(c) छद्मावरण (Camouflage)

(d) पारस्परिकता (Mutualism)

(e) अंतरप्रजातीय प्रतिस्पर्धा (Interspecific competition)

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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।

8. उपयुक्त आरेख की सहायता से लॉजिस्टिक जनसंख्या वृद्धि वक्र का वर्णन कीजिए।

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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।

9. वह कथन चुनें जो परजीविता को सर्वोत्तम रूप से समझाता है।

(a) एक जीव लाभान्वित होता है।

(b) दोनों जीव लाभान्वित होते हैं।

(c) एक जीव लाभान्वित होता है, दूसरा प्रभावित नहीं होता।

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

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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।

10. किसी जनसंख्या के कोई तीन महत्वपूर्ण लक्षणों की सूची बनाइए और व्याख्या कीजिए।

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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।