प्राथमिक और माध्यमिक विद्यालय जीवविज्ञान · Grades 1–9
40पौधे उत्पादक हैं
सींचे हुए एक गमले को तौलो, उसमें बलूत का एक फल बोओ, और सालों बाद लौटकर उस नन्हे बलूत को तौलो: किलो भर लकड़ी, छाल, पत्ती और जड़ — जबकि गमले की मिट्टी का वज़न मुश्किल से एक ग्राम भी घटा है (उदाहरण 22.7 ने पहली बार यह अचरज सामने रखा था)। किलो भर पेड़, आख़िर किससे बना? यह अध्याय उसी उत्तर को पक्का करता है — और पौधों के उस अनोखे पेशे को नाम देता है।
40.1 कार्बनिक और खनिज पदार्थ
परिभाषा 40.1 (खनिज और कार्बनिक पदार्थ)
जीवविज्ञानी के लिए पदार्थ दो तरह का होता है:
- खनिज पदार्थ: निर्जीव दुनिया का पदार्थ — पानी, हवा की गैसें, चट्टान, और प्रतिज्ञप्ति 22.3 के घुले हुए खनिज लवण;
- कार्बनिक पदार्थ: सजीवों का बनाया और उन्हीं के शरीर बनाने वाला पदार्थ — लकड़ी, पत्ती, पेशी, चरबी, शक्कर, ऊन। जलने वाला, गलने वाला, और हमेशा किसी जीवित बनाने वाले तक ले जाने वाला।
उदाहरण 40.2 (एक जेब को छाँटना)
सैर के बाद कोट की जेब से निकला: एक कंकड़ — खनिज; एक हेज़लनट — कार्बनिक (उसे हेज़ल ने बनाया); प्लास्टिक का एक बटन — अजीब बात है, पर मूल से कार्बनिक (प्लास्टिक तेल से बनता है, और तेल पुराने सजीवों के बदले हुए अवशेष हैं); बारिश की एक बूँद — खनिज; ऊन का एक दस्ताना — कार्बनिक (वह ऊन किसी भेड़ ने बनाई थी)।
40.2 उत्पादकों का पेशा
प्रतिज्ञप्ति 40.3 (पौधे खनिज पदार्थ से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं)
हरे पौधे को सिर्फ़ खनिज सामग्री दो — मिट्टी से पानी और घुले हुए लवण, और हवा से ली गई एक गैस — और साथ में प्रकाश की ऊर्जा, तो वह कार्बनिक पदार्थ बना देता है: अपनी शक्कर, और उससे लकड़ी, पत्ती तथा जड़। यही वह पेशा है जिसे समझाने का वादा प्रतिज्ञप्ति 22.6 ने किया था: पौधे उत्पादक हैं — यानी विशुद्ध खनिज सामग्री से नया कार्बनिक पदार्थ बनाने वाले अकेले कारीगर। पत्तियों का हरा पदार्थ प्रकाश पकड़ने की मशीनरी है; और निर्माण दिन में, पत्ती में ही होता है।
उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎
उदाहरण 40.4 (सबूत, एक जगह जुटे हुए)
पहले के तीन प्रेक्षण अब आपस में जुड़ जाते हैं। तौला हुआ गमला: बलूत के किलो मिट्टी से नहीं आए — वे ज़्यादातर हवा और पानी से आए। उदाहरण 22.4 का पीला क़ैदी: प्रकाश नहीं, तो निर्माण नहीं — अँधेरे में पौधा खनिजों से भरे भंडार के बावजूद भूखा मर जाता है। और अभ्यास 22.11 का खनिज-भूखा पुदीना: लवण ज़रूरी तो हैं — पर थोड़ी मात्रा के रूप में, थोक के रूप में नहीं। थोक हवा और पानी से, ऊर्जा प्रकाश से, और नमक-मिर्च मिट्टी से।
टिप्पणी 40.5 (गैसों की अदला-बदली, दोनों तरफ़)
पत्ती हवा से जो गैस लेती है वह कार्बन डाइऑक्साइड है — ठीक वही गैस जो साँस लेने वाला हर जीव छोड़ता है (प्रतिज्ञप्ति 26.5); और यह निर्माण हवा में ऑक्सीजन छोड़ता है — ठीक वही गैस जो साँस लेने वाले हर जीव को चाहिए। पौधे भी सारे सजीवों की तरह दिन-रात साँस लेते हैं; पर दिन में काम करती पत्ती का निर्माण उसकी साँस से कहीं आगे निकल जाता है। दुनिया की साँस लेने लायक़ हवा उत्पादकों का उपोत्पाद है — हरे रंग का एक और क़र्ज़, जो हर जंतु पर चढ़ा है।
40.3 उत्पादक सबका पेट भरते हैं — और अपने लिए जमा भी करते हैं
प्रतिज्ञप्ति 40.6 (पहली कड़ी, समझाई हुई)
प्रतिज्ञप्ति 19.3 ने तय किया था कि हर आहार शृंखला किसी पौधे से शुरू होती है; अब उस फ़ैसले का कारण भी है। सिर्फ़ उत्पादक ही खनिज पदार्थ से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं; हर उपभोक्ता (परिभाषा 34.3) खाए हुए कार्बनिक पदार्थ को सिर्फ़ बदल सकता है। इसलिए हर जीवित शरीर का सारा कार्बनिक पदार्थ — ख़रगोश, लोमड़ी, बाज़, तुम — पहले किसी पत्ती में ही बना था, और प्रतिज्ञप्ति 34.5 का आहार-पिरामिड हरी मंज़िल पर इसीलिए खड़ा है कि पदार्थ जीवित दुनिया में वहीं से घुसता है।
उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎
उदाहरण 40.7 (पौधे का अपना भंडार-घर)
पौधा दिन की ज़रूरत से जो ज़्यादा बनाता है, उसे कार्बनिक भंडार के रूप में रख लेता है: आलू का कंद और ट्यूलिप का शल्ककंद (उदाहरण 24.7), सेम के दो मोटे टुकड़े (परिभाषा 9.1), गाजर की मोटी जड़ (अभ्यास 3.10), और चुकंदर की मिठास। इनमें से हर एक गर्मियों का प्रकाश है, जो पदार्थ के रूप में जमा किया गया — और ठीक यही वह चीज़ है जिसे किसान तथा खाने वाले काटते हैं।
विधि 40.8 (किसी भी भोजन को उसकी पत्ती तक पीछा करना)
मेज़ पर रखा कोई भी भोजन लो:
- अगर वह पौधे का पदार्थ है — रोटी का गेहूँ, आलू, सेब — तो वह सीधे उत्पादक का बनाया हुआ है: उस पौधे और उसके भंडार-अंग का नाम बताओ;
- अगर वह जंतु का पदार्थ है — पनीर, अंडा, माँस — तो शृंखला में नीचे उतरो: उस जंतु ने क्या खाया? और उस भोजन का बनाने वाला कौन? पौधे तक चलते जाओ;
- शृंखला को तीरों के साथ लिखो (परिभाषा 19.1);
- निष्कर्ष हमेशा वही: रास्ता किसी पत्ती पर, प्रकाश में जाकर ख़त्म होता है।
40.4 अभ्यास
अभ्यास 40.1 ★
खनिज पदार्थ और कार्बनिक पदार्थ की परिभाषा दो, हर एक के दो उदाहरणों के साथ।
हल
हल — अभ्यास 40.1.
खनिज पदार्थ: निर्जीव दुनिया का पदार्थ — पानी, चट्टान (और हवा की गैसें, खनिज लवण भी)। कार्बनिक पदार्थ: सजीवों का बनाया और उन्हीं के शरीर बनाने वाला पदार्थ — लकड़ी, पेशी (और शक्कर, ऊन, चरबी भी)।
अभ्यास 40.2 ★
उत्पादकों का पेशा बताओ: सामग्री, ऊर्जा का स्रोत, उत्पाद, और वह कार्यशाला जहाँ यह होता है।
अभ्यास 40.3 ★
खनिज या कार्बनिक में छाँटो: ओस, घोंघे का खोल, मोम, ग्रेनाइट, खाने का तेल, समुद्री नमक।
हल
हल — अभ्यास 40.3.
खनिज: ओस, ग्रेनाइट, समुद्री नमक। कार्बनिक: मोम, खाने का तेल — और घोंघे का खोल घोंघे का बनाया हुआ है, जो जंतु के जमाए खनिज पदार्थ से बना है: यानी किसी सजीव का बनाया, पर खनिज सामग्री से। (इस तर्क के साथ दोनों में से कोई भी उत्तर मान्य है।)
अभ्यास 40.4 ★
अगर बलूत के किलो मिट्टी से मुश्किल से आए, तो वे ज़्यादातर कहाँ से आए?
अभ्यास 40.5 ★
काम करती पत्ती हवा से कौन-सी गैस लेती है, और कौन-सी छोड़ती है? पहली को कौन छोड़ता है और दूसरी किसे चाहिए?
हल
हल — अभ्यास 40.5.
वह कार्बन डाइऑक्साइड लेती है और ऑक्सीजन छोड़ती है। साँस लेने वाला हर सजीव पहली को छोड़ता है और दूसरी उसे चाहिए — हम ख़ुद भी।
अभ्यास 40.6 ★
उदाहरण 40.7 से पौधों के चार भंडार-अंग बताओ, और यह भी कि हर एक क्या जमा रखता है।
हल
हल — अभ्यास 40.6.
आलू का कंद और ट्यूलिप का शल्ककंद (ज़मीन के नीचे के भंडार), सेम के दो मोटे टुकड़े (बीज का भोजन-भंडार), गाजर की मोटी जड़, और शक्कर से भरा चुकंदर — ये सब गर्मियों के निर्माण से जमा किए गए कार्बनिक भंडार हैं।
अभ्यास 40.7 ★★
अँधेरी अलमारी वाला पौधा खनिज लवणों से भरे भंडार के बावजूद भूखा क्यों मरता है? किस सामग्री का कोई विकल्प नहीं है?
हल
हल — अभ्यास 40.7.
क्योंकि यह निर्माण प्रकाश पर चलता है: प्रकाश न हो तो कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए ऊर्जा ही नहीं होती, मिट्टी में खनिज चाहे जितने पड़े हों। प्रकाश ही वह अकेली सामग्री है जिसका कोई विकल्प नहीं — लवण नमक-मिर्च हैं, ईंधन नहीं।
अभ्यास 40.8 ★★
कोई जंतु किसी आहार शृंखला की पहली कड़ी क्यों नहीं हो सकता? उत्पादक और उपभोक्ता के भेद से उत्तर दो।
हल
हल — अभ्यास 40.8.
क्योंकि शृंखला की पहली कड़ी को जीवित दुनिया में नया कार्बनिक पदार्थ डालना होता है, और जंतु उपभोक्ता हैं: वे किसी और के बनाए कार्बनिक पदार्थ को सिर्फ़ बदल सकते हैं। खनिज सामग्री से उसे बनाते सिर्फ़ उत्पादक हैं — इसलिए पहली कड़ी हमेशा हरी होती है।
अभ्यास 40.9 ★★
पनीर के सैंडविच पर विधि 40.8 चलाओ: रोटी, मक्खन, पनीर — तीन रास्ते, तीन पत्तियाँ।
अभ्यास 40.10 ★★
“खाद पौधे को वैसे ही खिलाती है जैसे सूखी घास गाय को।” इस वाक्य को टिप्पणी 22.5 और इस अध्याय की परिभाषाओं से ठीक-ठीक सुधारो — खाद असल में क्या पहुँचाती है, और पौधा अपने लिए क्या ख़ुद बनाता है?
हल
हल — अभ्यास 40.10.
सूखी घास गाय का भोजन है — यानी कार्बनिक पदार्थ, जिसे वह अपने शरीर में बदल लेती है। खाद पौधे का भोजन नहीं है: वह गलते हुए मिट्टी के खनिज लवण फिर से भर देती है। फिर पौधा उन्हीं खनिजों, हवा, पानी और प्रकाश से अपना कार्बनिक पदार्थ ख़ुद बनाता है। गाय भोजन खाती है; पौधा भोजन बनाता है।
अभ्यास 40.11 ★★
पानी के पौधों और मछलियों वाला बंद, उजाले में रखा काँच-घर महीनों चल सकता है; पर बंद अँधेरा काँच-घर दिनों में बिगड़ जाता है। दोनों नतीजे टिप्पणी 40.5 से समझाओ।
हल
हल — अभ्यास 40.11.
उजाले में पौधों का दिन वाला निर्माण ऑक्सीजन छोड़ता और कार्बन डाइऑक्साइड लेता है, और इस तरह मछलियों की साँस से संतुलन बना रहता है — गैसों की अदला-बदली दोनों तरफ़ चलती है और वह मरतबान चक्कर काटता रहता है। अँधेरे में निर्माण रुक जाता है जबकि हर बाशिंदा (पौधे भी) साँस लेता रहता है: ऑक्सीजन ख़त्म हो जाती है, कार्बन डाइऑक्साइड जमा होती जाती है, और वह बंद दुनिया दम तोड़ देती है।
अभ्यास 40.12 ★★★
एक पुराना प्रयोग: टब में पाँच साल उगाए गए बेंत के पौधे का वज़न कई किलो बढ़ा; और टब की सूखी मिट्टी का वज़न सिर्फ़ कुछ ग्राम घटा। प्रयोग करने वाले ने निष्कर्ष निकाला कि “पेड़ अकेले पानी से बना है”। उसके निष्कर्ष का कौन-सा हिस्सा सही था, कौन-सा अधूरा — और आज का जीवविज्ञानी कौन-सी दूसरी खनिज सामग्री जोड़ेगा, जो उसे मालूम नहीं थी?
हल
हल — अभ्यास 40.12.
सही: पेड़ का पदार्थ मिट्टी से नहीं आया — उसकी तौल ने यह हमेशा के लिए साबित कर दिया। अधूरा: पानी थोक सामग्री में से सिर्फ़ एक था; उसे हवा से ली जाने वाली उस गैस का पता ही नहीं था, जो लकड़ी के पदार्थ का बड़ा हिस्सा देती है। आज का जोड़: हवा से कार्बन डाइऑक्साइड (और मिट्टी के थोड़े-से खनिज लवण) — यानी पानी और हवा, दोनों, जिन्हें प्रकाश जोड़ता है।
40.5 समस्या: सब्ज़ी उगाने वाले का साल
समस्या 40.1
सप्ताहांत समस्या — किसी सब्ज़ी-बग़ीचे का प्रकाश, पत्तियाँ और बहीखाता
सब्ज़ी उगाने वाला एक किसान आलू, गाजर, सेम और सलाद उगाता है, और जो भीतर जाता है तथा जो बाहर आता है, उसका पक्का बहीखाता रखता है।
भाग I — बहीखाते की पहेली।
- बग़ीचा साल में दो टन सब्ज़ियाँ देता है; और किसान सिर्फ़ खाद की बोरियाँ बिखेरता है। पहेली तौलो: अगर वे टन बोरियों से नहीं आते, तो कहाँ से आते हैं? (उत्तर उत्पादकों के पेशे से दो।)
- उपज को वर्गीकृत करो: आलू, गाजर, सेम का बीज, सलाद की पत्ती — हर एक की पौधे के लिए भूमिका बताओ (भंडार-अंग, काम करता अंग, बीज का भंडार)।
- किसान कहता है: “मेरा असली आपूर्तिकर्ता दिन के उजाले में सामान पहुँचाता है।” इसे प्रतिज्ञप्ति 40.3 की भाषा में बदलो।
- अगर टनों के लिए नहीं, तो किसान को खाद की ज़रूरत आख़िर है ही क्यों? (रेत वाला पुदीना याद करो।)
भाग II — ऋतुओं को पढ़ना।
- जून के सलाद, जो एक हफ़्ते तक जाँच के लिए कपड़े के नीचे छाया में रखे गए, पीले और खिंचे हुए निकलते हैं। बताओ कि यह किस प्रयोग को दोहराता है, और उसने कौन-सी सामग्री हटा दी थी।
- आलू की क़तारों पर मिट्टी चढ़ाई जाती है और उनके घने ऊपरी हिस्सों की तारीफ़ होती है: “अच्छे ऊपरी हिस्से, अच्छे कंद।” इस कहावत को समझाओ — ऊपर काम करती पत्तियों और नीचे फूलते भंडार के बीच क्या संबंध है?
- अगस्त का सूखा बढ़ना रोक देता है, जबकि सूरज पूरी आग बरसा रहा है। कौन-सी खनिज सामग्री कम पड़ गई, और प्रकाश उसकी जगह क्यों नहीं ले सकता?
- सितंबर में किसान सेम के पौधे काटकर हटा देता है पर उनकी जड़ें मिट्टी में ही जोत देता है। एक पड़ोसी इसे बरबादी कहता है। पदार्थ की परिभाषाओं से इस चलन का बचाव करो — मिट्टी को क्या लौटाया जा रहा है, और किसके लिए?
भाग III — बग़ीचे से आगे।
- किसान का सूअर छोटे आलू खाता है; और परिवार सूअर को खाता है। शृंखला लिखो, और बताओ कि उसका कार्बनिक पदार्थ मूल रूप से कहाँ बना था।
- एक ग्राहक दावा करती है कि उसका सलाद “ज़्यादातर धूप” है। इस दावे की जाँच करो: सलाद की पत्ती की असली सामग्री गिनाओ और सूरज की ठीक-ठीक भूमिका भी।
- पाला रात भर में आख़िरी सलादों को मार देता है; और नवंबर तक वे वहीं पड़े-पड़े गल जाते हैं। उनका कार्बनिक पदार्थ ग़ायब नहीं होता। अध्याय 42 का अंदाज़ा लगाओ: उसे कौन लेता है, और किस अवस्था की ओर?
- बग़ीचे का सार एक वाक्य में लिखो, जिसमें ये शब्द हों: उत्पादक, खनिज पदार्थ, कार्बनिक पदार्थ, प्रकाश।
हल
हल — समस्या 40.1.
1. वे टन कार्बनिक पदार्थ हैं, जिन्हें पौधों ने ख़ुद खनिज सामग्री से बनाया — पानी, हवा की कार्बन डाइऑक्साइड, मिट्टी के लवण — और ऊर्जा के रूप में प्रकाश से। बोरियाँ खनिज भरती हैं; हवा और बारिश थोक पहुँचाती हैं; और पत्तियाँ निर्माण करती हैं।
2. आलू: ज़मीन के नीचे का भंडार-अंग (कंद)। गाजर: भंडार वाली जड़। सेम का बीज: बीज का भोजन-भंडार, अगले पौधे के लिए बँधा हुआ। सलाद की पत्ती: ख़ुद काम करता अंग — यानी प्रकाश पकड़ने वाली कार्यशाला, ताज़ा खाई हुई।
3. असली आपूर्तिकर्ता प्रकाश है: उपज का हर ग्राम दिन में, पत्तियों में, प्रकाश की ऊर्जा से बनाया गया था।
4. खनिज लवणों के लिए: फ़सलें उन्हें उठा ले जाती हैं, और फिर से भरे बिना पौधों के पास रेत वाले पुदीने की तरह खनिजों की कमी पड़ जाती — थोक में थोड़े, पर काम में अपरिहार्य।
5. अँधेरी अलमारी वाला प्रयोग (पीला क़ैदी): कपड़े ने प्रकाश हटा दिया, और उसका एक हफ़्ता ही दिखा देता है — पीलापन, खिंचाव, कमज़ोर निर्माण।
6. कंद ऊपरी हिस्सों से भरते हैं: पत्तियाँ दिन में शक्कर बनाती हैं, और अतिरिक्त नीचे भेजकर फूलते कंदों में जमा कर दिया जाता है। घने, काम करते ऊपरी हिस्सों का मतलब है बड़ा अतिरिक्त — यानी अच्छे ऊपरी हिस्से, अच्छे कंद।
7. पानी। निर्माण को अपनी सारी सामग्री एक साथ चाहिए: प्रकाश ऊर्जा देता है, पदार्थ नहीं — और जड़ें सूखी हों तो बनाने को कुछ है ही नहीं, आसमान चाहे कितना ही चमके।
8. जोती गई जड़ें मिट्टी को लौटाया गया कार्बनिक पदार्थ हैं: गलकर वे अपने खनिज आने वाली फ़सलों के लिए मुक्त कर देंगी — यानी प्रतिज्ञप्ति 35.5 का लौटाने वाला नियम, पौधे के पदार्थ में चुकाया हुआ। बरबादी उन्हें जला देना होती।
9. आलू का पौधा सूअर परिवार। उसका सारा कार्बनिक पदार्थ पहले आलू के पौधे की पत्तियों में बना था — सूअर और परिवार ने उसे सिर्फ़ बदला।
10. सामग्री: मिट्टी से पानी और खनिज लवण, हवा से कार्बन डाइऑक्साइड — जिन्हें जोड़कर पत्ती का पदार्थ बनाया गया। सूरज की ठीक-ठीक भूमिका: ऊर्जा, पदार्थ नहीं। उसका सलाद पानी, हवा और मिट्टी है, जिसे धूप ने बनाया — काव्य का श्रेय बनता है, सामग्री की सूची ग़लत है।
11. अपघटक — केंचुओं और कठ-जुओं से लेकर आँखों से न दिखने वाले सजीवों तक की मिट्टी की जीव-सृष्टि — सूखे पत्तों पर पलते हैं और उनके कार्बनिक पदार्थ को फिर से खनिज पदार्थ की ओर तोड़ देते हैं, और इस तरह वह मिट्टी भर देते हैं जिस पर अगली फ़सलें टिकेंगी।
12. जैसे: “बग़ीचे के उत्पादक मिट्टी, पानी और हवा के खनिज पदार्थ से कार्बनिक पदार्थ — यानी फ़सल — बनाते हैं, और इसके लिए ऊर्जा के रूप में प्रकाश इस्तेमाल करते हैं।”