माध्यमिक जीवविज्ञान · Grades 10–12

5हर पैमाने पर जैव विविधता

किसी लॉन पर डोरी का एक मीटर का वर्ग रखिए और गिनिए कि उसके भीतर क्या-क्या उगा है: घास तो है ही, पर तिपतिया घास, गुलबहार, एक कुकरौंधा, लुहुरिया, मॉस भी, और लेंस से देखें तो दर्जन भर कीट और एक घोंघा भी। वही वर्ग पार्किंग के डामर पर रख दीजिए: कुछ नहीं, या किसी दरार में एक खरपतवार। अब उसे किसी ऐसे पुराने घास के मैदान में रखिए जिस पर कभी हल न चला हो: पौधों की चालीस जातियाँ, और कीट तो गिनती से बाहर। वह वर्ग जो नापता है उसका नाम जैव विविधता है, और यह अध्याय इसी के बारे में है कि उसे नापा कैसे जाए, वह किन-किन पैमानों पर मौजूद है, और वह न तो जमी हुई है, न पक्की।

5.1 विविधता के तीन पैमाने

परिभाषा 5.1 (जैव विविधता)

जैव विविधता सजीवों की विविधता है, जिसे तीन पैमानों पर देखा जाता है:

पारितंत्रों की विविधता — यानी जीवित समुदायों और उनके घेरे हुए परिवेशों की (एक तालाब, एक बीच का जंगल, एक प्रवाल भित्ति, एक घास का मैदान), जिनमें से हर एक की अपनी जातियाँ हैं;
किसी पारितंत्र के भीतर या पूरी पृथ्वी पर जातियों की विविधता — यानी जातियों की संख्या और उनकी सापेक्ष बहुलता;
किसी जाति के भीतर आनुवंशिक विविधता — यानी उसके जीनों के विकल्पियों की संख्या और यह भी कि वे उसके व्यक्तियों तथा आबादियों में किस तरह बँटे हैं।

जैव विविधता के तीन एक-दूसरे में धँसे पैमाने। कोई तालाब खोने पर जातियों का एक समुदाय जाता है; कोई जाति खोने पर उसके सारे युग्मविकल्पी; और युग्मविकल्पी खोने पर वह जाति दरिद्र हो जाती है जो अब भी बची हुई है।

परिभाषा 5.2 (जाति)

जाति सजीवों का वह समूह है जो एक-दूसरे से मिलते-जुलते हैं, आपस में प्रजनन कर सकते हैं, और उपजाऊ संतान देते हैं; जो दो आबादियाँ आपस में प्रजनन न कर सकें, या जिनके संकर बंध्य हों, वे अलग-अलग जातियाँ हैं। व्यवहार में — जीवाश्मों के लिए, जीवाणुओं के लिए, और उन जीवों के लिए जिन्हें कभी प्रजनन करते देखा नहीं गया — जातियाँ उनके साझा अभिलक्षणों से पहचानी जाती हैं, और अध्याय 25 दिखाएगा कि यह सरहद हमेशा साफ़ नहीं होती।

उदाहरण 5.3 (घोड़ा, गधा, ख़च्चर)

घोड़ा और गधा एक-दूसरे से मिलते-जुलते हैं और आपस में प्रजनन कर सकते हैं: उनकी संतान ख़च्चर है। पर ख़च्चर बंध्य है, इसलिए घोड़ा और गधा दो जातियाँ हैं। पूडल और वुल्फ़हाउंड देखने में बिलकुल अलग हैं, आसानी से प्रजनन करते हैं और उपजाऊ पिल्ले देते हैं: यानी एक ही जाति, कुत्ता — जो अपने पूर्वज भेड़िये के साथ भी प्रजनन कर सकता है।

5.2 जातियों की विविधता

प्रतिज्ञप्ति 5.4 (जातियाँ गिनना)

लगभग बीस लाख जातियों का वर्णन और नामकरण हो चुका है। इनमें अधिकांश कीट हैं (दस लाख से ऊपर), उनके बाद पौधे (क़रीब 300 000), कवक, अष्टपादी, मृदुकवची; और कशेरुकी, यानी वह समूह जिसे हम सबसे अच्छा जानते हैं, लगभग 70 000 हैं, जिनमें 6 400 स्तनधारी। जिन जातियों का वर्णन अब तक नहीं हुआ उनकी संख्या, नई जातियाँ मिलने की दर से आँकी जाए तो, कई लाख और है — शायद कुल मिलाकर अस्सी लाख से एक करोड़ तक सुकेंद्रकी जातियाँ, और उनके ऊपर जीवाणुओं की एक विशाल तथा बड़े हिस्से में अनगिनी विविधता।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

कुछ बड़े समूहों में वर्णित जातियाँ, हज़ारों में। जिन समूहों को हम सबसे अच्छा जानते हैं वही सबसे छोटे हैं; अकेले कीट सारे कशेरुकियों से पंद्रह गुना अधिक हैं।

विधि 5.5 (किसी स्थल की विविधता नापना)

किसी स्थल को पूरा कभी नहीं गिना जाता; उसका नमूना लिया जाता है।

जीवों के अनुरूप नमूना-इकाई चुनिए: घास के मैदान के पौधों के लिए $1\,\mathrm{m}^{2}$ का वर्ग-खंड, कीटों के लिए जाल का एक फेरा, केंचुओं के लिए मिट्टी की एक छलनी, पक्षियों के लिए एक तय लंबाई की पथ-रेखा।
इकाइयाँ यादृच्छिक रूप से या नियमित अंतराल पर रखिए, और इतनी रखिए कि एक और जोड़ने पर कुल में कम ही फ़र्क़ पड़े।
हर इकाई में पहचानिए और गिनिए। नमूने का वर्णन दो संख्याएँ करती हैं: जाति-समृद्धि, यानी मिली हुई जातियों की संख्या, और हर एक की सापेक्ष बहुलता — जिस स्थल पर एक ही जाति 95% व्यक्ति बनाती हो वह उस स्थल से कम विविध है जहाँ दस जातियाँ उन्हें बराबर-बराबर बाँटती हों, चाहे समृद्धि बराबर ही क्यों न हो।
स्थलों की तुलना केवल एक ही विधि, एक ही मेहनत और एक ही ऋतु में कीजिए।

उदाहरण 5.6 (दो लॉन)

किसी स्कूल के कटे हुए लॉन पर दस वर्ग-खंड: पौधों की 6 जातियाँ, जिनमें घास 90% ढँकती है। उसी के बग़ल की बिना कटी पट्टी पर दस वर्ग-खंड: 23 जातियाँ, और कोई भी 30% से ऊपर नहीं। वह पट्टी अधिक समृद्ध और अधिक संतुलित है; और फ़र्क़ मिट्टी या जलवायु का नहीं, जो दोनों जगह एक ही है, बल्कि कटाई का है, जो हर उस पौधे को हटा देती है जो ज़मीन से सटकर फूल न दे सके।

एक प्रवाल भित्ति: कुछ ही वर्ग मीटर में दर्जनों जातियों के प्रवाल, मछलियाँ, मृदुकवची, शूलचर्मी और समुद्री एनीमोन। भित्तियाँ समुद्र तल के दसवें हिस्से प्रतिशत पर सारी समुद्री जातियों का चौथाई थामे हैं।

5.3 किसी जाति के भीतर आनुवंशिक विविधता

प्रतिज्ञप्ति 5.7 (किसी जाति के व्यक्ति एक जैसे नहीं होते)

किसी जाति के भीतर अधिकांश जीन कई विकल्पियों में मौजूद रहते हैं, और व्यक्ति उनके अलग-अलग मेल ढोते हैं। किसी आबादी में किसी युग्मविकल्पी की आवृत्ति — यानी उस जीन की सारी प्रतियों में से वह अंश जो यही युग्मविकल्पी हो — एक आबादी से दूसरी में बदलती है। आनुवंशिक विविधता ही किसी जाति को बदलते पर्यावरण का जवाब देने देती है: जिस आबादी में हर व्यक्ति एक जैसा हो, उसके पास चुनने को कुछ बचता ही नहीं।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

उदाहरण 5.8 (दुनिया भर में रक्त-समूह के युग्मविकल्पी)

ABO रक्त-समूहों के जीन के तीन आम युग्मविकल्पी हैं: A, B और O. पश्चिमी यूरोप में उनकी आवृत्तियाँ लगभग 0.27, 0.07 और 0.66 हैं; पूर्वी एशिया में लगभग 0.20, 0.20 और 0.60; और दक्षिण अमेरिका की कुछ मूल आबादियों में अकेला O युग्मविकल्पी 0.98 तक पहुँच जाता है। वही जाति, वही जीन, पर उसके विकल्पियों का बँटवारा अलग: मनुष्यों की आनुवंशिक विविधता असली है, और वह आबादियों को बाँटने के बजाय उन सब में फैली हुई है — जाति की अधिकांश विविधता किसी भी एक आबादी के भीतर ही मिल जाती है।

मनुष्य की तीन आबादियों में ABO के तीनों विकल्पियों की अनुमानित आवृत्तियाँ। किसी आबादी की तीनों आवृत्तियों का योग 1 होता है।

उदाहरण 5.9 (लगभग शून्य विविधता वाली एक जाति)

चीते आनुवंशिक रूप से इतने एक जैसे हैं कि आपस में असंबंधित जानवरों के बीच त्वचा प्रत्यारोपण भी ऐसे स्वीकार हो जाते हैं जैसे जुड़वाँ के बीच हों: यह जाति क़रीब दस हज़ार साल पहले बहुत थोड़े व्यक्तियों की एक तंग गली से गुज़री थी और उसने अपने युग्मविकल्पी कभी वापस नहीं पाए। कोई नया रोग या जलवायु आए, हर चीता उसका सामना उसी एक साज़-सामान से करता है; जाति बची रहती है, पर उसके पास बचाकर रखा कुछ नहीं।

5.4 जैव विविधता बदलती है: अतीत में, आज

प्रतिज्ञप्ति 5.10 (जैव विविधता एक अवस्था है, कोई स्थिरांक नहीं)

किसी दिए हुए समय पर जीवित जातियों का समुच्चय किसी इतिहास का एक पड़ाव है। जीवाश्मों का लेखा दिखाता है कि जातियाँ उभरती हैं, औसतन कुछ लाख से कुछ करोड़ साल तक टिकती हैं, और लुप्त हो जाती हैं; पिछले 54 करोड़ साल में जीवन की कुल विविधता बढ़ी है, पर पाँच सामूहिक विलुप्तियों ने उसे तोड़ा भी है, जिनमें भूवैज्ञानिक दृष्टि से थोड़े ही समय में तीन-चौथाई से अधिक जातियाँ ग़ायब हो गईं। सबसे हालिया विलुप्ति, 6.6 करोड़ साल पहले, बिना पक्षी वाले डायनासोरों का अंत कर गई और स्तनधारियों के फैलाव का रास्ता खोल गई।

साक्ष्य. तिथि लगी चट्टान की परतों में जीवाश्म कुलों की गिनती, जो पूरे समुद्री लेखे के लिए जोड़ी गई है, अगले चित्र का वक्र देती है: कुछ सौ से बढ़कर लगभग एक हज़ार कुलों तक, और 44.5, 37, 25.2, 20.1 तथा 6.6 करोड़ साल पहले तीखी गिरावटें। 25.2 करोड़ साल पहले की घटना सबसे बड़ी थी और उसने लगभग 95% समुद्री जातियाँ मिटा दीं; उसके ठीक ऊपर की परतें जीवाश्मों से लगभग ख़ाली हैं, और नए समूह उन्हें अगले कई लाख सालों में ही भर पाते हैं। ∎

समय के साथ समुद्री जंतुओं के कुलों की संख्या, जीवाश्मों के लेखे से, और उस पर निशान लगी पाँचों सामूहिक विलुप्तियाँ (1: ऑर्डोविशियन का अंत; 2: उत्तर डिवोनियन; 3: पर्मियन का अंत, सबसे बड़ी; 4: ट्राइएसिक का अंत; 5: क्रिटेशियस का अंत)। विविधता कुल मिलाकर बढ़ती है, और हर ढहाव के बाद धीमी बहाली आती है।

प्रतिज्ञप्ति 5.11 (आज का बदलाव)

अभी जातियाँ जीवाश्म लेखे के औसत से सौ से हज़ार गुना अनुमानित दर से ग़ायब हो रही हैं — पारितंत्रों के विनाश से (जंगल की कटाई, आर्द्रभूमियों की निकासी, शहरीकरण), अति-दोहन से, बाहर से लाई गई जातियों से, प्रदूषण से और जलवायु परिवर्तन से — और ये सब मानव-जनित हैं। 1950 के आधे उष्णकटिबंधीय जंगल जा चुके हैं; उभयचरों की एक-तिहाई जातियाँ ख़तरे में हैं; और फ़सलों तथा पशुधन की आनुवंशिक विविधता सिकुड़कर चंद क़िस्मों तक रह गई है। जैव विविधता एक संसाधन है — भोजन, दवाएँ, परागण, मिट्टी, पारितंत्रों की स्थिरता — और उसकी हानि मानवीय समय-पैमाने पर पलटी नहीं जा सकती।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

उदाहरण 5.12 (किसी हानि को पलटना)

जहाँ 1960 के दशक में हटाई गई झाड़ीदार बाड़ें दोबारा लगाई गईं, वहाँ पक्षियों और कीटों की समृद्धि दस साल के भीतर लौट आई; और जहाँ 1995 में किसी राष्ट्रीय उद्यान में भेड़िये दोबारा बसाए गए, वहाँ जिन हिरनों का वे शिकार करते हैं उन्होंने नदी किनारे के विलो छीलने बंद कर दिए, विलो फिर उग आए, बीवर लौट आए, और उनके साथ वे पक्षी तथा मछलियाँ भी जो बीवरों के तालाबों पर टिकी हैं। किसी पारितंत्र को बचाना या बहाल करना तीनों पैमानों पर एक साथ विविधता लौटा देता है; चिड़ियाघर में जीवित रखी गई कोई जाति उनमें से केवल एक बचाती है।

5.5 अभ्यास

अभ्यास 5.1 ★

जैव विविधता के तीनों पैमानों के नाम लिखिए और हर एक का एक उदाहरण दीजिए।

हल

हल — अभ्यास 5.1.

पारितंत्र (एक तालाब, बीच का एक जंगल); जातियाँ (तालाब के मेंढक, न्यूट और नरकट); जीन (किसी मानव आबादी में ABO जीन के युग्मविकल्पी)।

अभ्यास 5.2 ★

जाति की परिभाषा दीजिए। शेर और बाघ — जो क़ैद में बंध्य संकर दे सकते हैं — एक जाति हैं या दो?

हल

हल — अभ्यास 5.2.

मिलते-जुलते जीवों का वह समूह जो आपस में प्रजनन करता है और उपजाऊ संतान देता है। शेर और बाघ बंध्य संकर देते हैं, इसलिए वे दो जातियाँ हैं।

अभ्यास 5.3 ★

जातियों वाले आलेख से बताइए कि स्तनधारी जातियों से कितने गुना अधिक कीट जातियों का वर्णन हुआ है।

हल

हल — अभ्यास 5.3.

$1\,000\,000/6400 \approx 156$ : यानी लगभग 150 गुना अधिक।

अभ्यास 5.4 ★

युग्मविकल्पी की आवृत्ति क्या है? जिस आबादी में O युग्मविकल्पी की आवृत्ति 0.66 और A युग्मविकल्पी की 0.27 हो, उसमें B की आवृत्ति क्या है?

हल

हल — अभ्यास 5.4.

किसी आबादी में किसी जीन की सारी प्रतियों में से वह अंश जो कोई दिया हुआ युग्मविकल्पी हो। B $= 1 - 0.66 - 0.27 = 0.07$ ।

अभ्यास 5.5 ★

जीवाश्मों का लेखा कितनी सामूहिक विलुप्तियाँ दिखाता है, और उनमें सबसे बड़ी कौन-सी थी?

हल

हल — अभ्यास 5.5.

पाँच; और सबसे बड़ी पर्मियन के अंत वाली विलुप्ति थी, 25.2 करोड़ साल पहले, जिसने लगभग 95% समुद्री जातियाँ मिटा दीं।

अभ्यास 5.6 ★★

दो घास के मैदानों में से हर एक में पौधों की 12 जातियाँ हैं। पहले में एक ही जाति 80% पौधे बनाती है; दूसरे में कोई भी जाति 15% से ऊपर नहीं। कौन-सा अधिक विविध है, और विधि 5.5 की दोनों संख्याओं में से कौन-सी उन्हें अलग बताती है?

हल

हल — अभ्यास 5.6.

दूसरा: समृद्धि बराबर है, पर सापेक्ष बहुलता कहीं अधिक संतुलित। अकेली समृद्धि उन्हें अलग नहीं बताती; सापेक्ष बहुलताएँ बताती हैं।

अभ्यास 5.7 ★★

एक विद्यार्थी जाल के 3 फेरों में कीट गिनता है और 8 जातियाँ पाता है; उसका सहपाठी उसी खेत में 30 फेरे लगाता है और 21 पाता है। क्या उस सहपाठी के लिए खेत में अधिक जातियाँ हैं? समझाइए कि यह फ़र्क़ नमूना लेने के बारे में क्या दिखाता है।

हल

हल — अभ्यास 5.7.

खेत वही है; सहपाठी ने दस गुना अधिक नमूना लिया। मिली हुई जातियाँ मेहनत के साथ तब तक बढ़ती हैं जब तक वक्र चपटा न पड़ जाए, इसलिए अलग-अलग मेहनत से की गई गिनतियाँ तुलनीय नहीं हैं — विद्यार्थी की 8 एक अधूरा नमूना है, कोई ग़रीब खेत नहीं।

अभ्यास 5.8 ★★

समझाइए कि चंद दर्जन व्यक्तियों तक सिमट चुकी कोई जाति अपनी संख्या दोबारा हज़ारों में पहुँच जाने के बाद भी ख़तरे में क्यों रह सकती है।

हल

हल — अभ्यास 5.8.

बचे हुए चंद व्यक्ति उस जाति के विकल्पियों का केवल एक अंश ढो रहे थे; उनके वंशज, चाहे कितने ही हों, उसी सिकुड़े हुए समुच्चय को बाँटते हैं। आनुवंशिक विविधता उस तंग गली में खो जाती है और संख्या से वापस नहीं आती: किसी नए रोग या बदली हुई जलवायु के सामने जाति के पास बचाकर रखा कुछ नहीं होता (यही चीते का मामला है)।

अभ्यास 5.9 ★★

जीवाश्म कुलों वाले चित्र में 25.2 करोड़ साल पहले की विलुप्ति से ठीक पहले और ठीक बाद के कुलों की संख्या पढ़िए, और खोया हुआ अंश निकालिए। खोई हुई जातियों का अंश कुलों के अंश से बड़ा क्यों है?

हल

हल — अभ्यास 5.9.

पहले लगभग 560 कुल, बाद में 300: यानी कुलों का $260/560 \approx 45\%$ गया। कोई कुल तभी लुप्त होता है जब उसकी सारी जातियाँ लुप्त हो जाएँ, इसलिए बहुत-से कुल एक-दो जातियों के सहारे बचे रहे और बाक़ी खो बैठे; इसीलिए खोई हुई जातियों का अंश (लगभग 95%) कुलों के अंश से कहीं बड़ा है।

अभ्यास 5.10 ★★

उदाहरण 5.8 की मदद से समझाइए कि किस अर्थ में एक ही शहर के दो पड़ोसी आनुवंशिक रूप से लगभग उतने ही अलग होने की संभावना रखते हैं जितने अलग-अलग महाद्वीपों के दो लोग।

हल

हल — अभ्यास 5.10.

हर आबादी तीनों युग्मविकल्पी ढोती है, और उसके सदस्य आपस में इसी में अलग हैं कि कौन-सा ढोते हैं; आबादियों के बीच का फ़र्क़ केवल आवृत्तियों का खिसकाव है। इसलिए जाति की अधिकांश आनुवंशिक विविधता हर आबादी के भीतर ही मौजूद है: दो पड़ोसी आमतौर पर उतने ही स्थानों पर अलग होते हैं जितने दूर-दूर के दो लोग।

अभ्यास 5.11 ★★

किसी तालाब को सुखाकर वहाँ पार्किंग बनाई जाती है। जैव विविधता के तीनों पैमानों में से हर एक पर एक-एक हानि गिनाइए।

हल

हल — अभ्यास 5.11.

पारितंत्र: ख़ुद वह तालाब, अपने समुदाय समेत। जातियाँ: वह न्यूट या व्याध-पतंग जो स्थानीय स्तर पर केवल वहीं रहती थी। जीन: तालाब की मेंढक आबादी के ढोए हुए युग्मविकल्पी, जो दूसरे तालाबों वालों से अलग हो सकते थे।

अभ्यास 5.12 ★★★

जीवाश्म लेखे की औसत जाति कुछ लाख से कुछ करोड़ साल टिकती है; बीस लाख ज्ञात जातियों के साथ प्रति वर्ष विलुप्तियों की “पृष्ठभूमि” संख्या आँकिए। यदि आज की दर उससे हज़ार गुना हो, तो प्रति वर्ष कितनी जातियाँ ग़ायब होंगी, और प्रति सदी कितनी?

हल

हल — अभ्यास 5.12.

लगभग $2 \times 10^{6}$ साल के जीवनकाल के साथ $2 \times 10^{6}$ जातियाँ प्रति वर्ष लगभग एक विलुप्ति देती हैं। उससे हज़ार गुना यानी प्रति वर्ष लगभग 1000 जातियाँ, और प्रति सदी $100\,000$ — यानी सौ साल में ज्ञात जातियों का 5%।

अभ्यास 5.13 ★★★

6.6 करोड़ साल पहले की विलुप्ति के बाद स्तनधारी चंद छोटे रूपों से फैलकर क़रीब 2 करोड़ साल के भीतर ह्वेल, चमगादड़, हाथी और नरवानर बन गए। समझाइए कि जैव विविधता की कोई आपदा नई जैव विविधता का कारण भी कैसे बन सकती है।

हल

हल — अभ्यास 5.13.

उस विलुप्ति ने जीने के वे तरीक़े ख़ाली कर दिए — बड़े शाकाहारी, बड़े शिकारी, उड़ने वाले, तैरने वाले — जिन्हें डायनासोर घेरे हुए थे। बचे हुए स्तनधारी वंशक्रम, उन प्रतिस्पर्धियों से छुटकारा पाकर और अपनी आनुवंशिक विविधता के सहारे, उन ख़ाली भूमिकाओं में ढल गए और नई जातियों में बँट गए: यानी उस हानि ने वे मौक़े खोले जिन्हें नई विविधता ने भरा।

अभ्यास 5.14 ★★★

आधुनिक गेहूँ मुट्ठी भर क़िस्मों से उतरा है; उसके जंगली नातेदार मध्य पूर्व के पहाड़ों में उगते हैं। आनुवंशिक विविधता की धारणा से समझाइए कि बीज बैंक उन जंगली नातेदारों को क्यों सँभालकर रखते हैं, जबकि उनसे काम लायक़ कुछ मिलता ही नहीं।

हल

हल — अभ्यास 5.14.

खेती वाला गेहूँ अपने पूर्वजों के अधिकांश युग्मविकल्पी खो चुका है। जंगली नातेदार उन्हें सँभाले हुए हैं: किसी रोग, सूखे या लवण के प्रति प्रतिरोध के वे युग्मविकल्पी, जो आज की किसी क़िस्म के पास नहीं। उन्हें गेहूँ में संकरित करने से वह विकल्प लौट आता है; और कोई जंगली नातेदार एक बार लुप्त हो जाए तो उसके युग्मविकल्पी हमेशा के लिए चले जाते हैं।

अभ्यास 5.15 ★★★

“विलुप्ति प्राकृतिक है, इसलिए आज की विलुप्ति पर चिंता की कोई वजह नहीं।” विलुप्ति की दर, बहाली में लगने वाले समय, और जैव विविधता से मिलने वाले संसाधनों की मदद से एक अनुच्छेद में इस पर चर्चा कीजिए।

हल

हल — अभ्यास 5.15.

विलुप्ति प्राकृतिक तो है, पर लगभग एक जाति प्रति वर्ष की दर से; आज की दर उससे सैकड़ों से हज़ार गुना तेज़ है, यानी किसी सामूहिक विलुप्ति के बराबर, और उनसे उबरने में करोड़ों साल लगे — हमारी अपनी जाति की उम्र से भी अधिक। और इस बीच जो पारितंत्र खो रहे हैं वे भोजन, परागण, मिट्टी, जल-शोधन और हमारी फ़सलों के आनुवंशिक भंडार देते हैं। पुराने उदाहरण दिखाते हैं कि हानि असली है और बहाली किसी भी मानवीय समय-पैमाने पर उपलब्ध नहीं।

5.6 समस्या: बाड़ का लाभांश

समस्या 5.1

सप्ताहांत समस्या — दो खेतों का क्षेत्र-सर्वेक्षण, एक बाड़ों वाला और एक बिना बाड़ का: जातियाँ गिनी गईं, बहुलताएँ तुलनाई गईं, एक घोंघे के युग्मविकल्पी पीछा किए गए, और वह संख्या जिसके बराबर कोई बाड़ है

पड़ोस के दो खेत एक ही मिट्टी पर एक ही गेहूँ उगाते हैं। खेत A ने अपनी झाड़ीदार बाड़ें रखीं; खेत B ने उन्हें 1970 में हटा दिया। एक कक्षा जून में दोनों का एक ही विधि से नमूना लेती है: पौधों के लिए खेत के किनारों के साथ-साथ $1\,\mathrm{m}^{2}$ के 20 वर्ग-खंड, कीटों के लिए जाल के 20 फेरे, और पक्षियों के लिए 5 बिंदुओं पर 10 मिनट का सुनना।

भाग I — पौधे। नतीजे, खेत A: 20 वर्ग-खंडों में पौधों की 31 जातियाँ; खेत B: 9. खेत B पर एक ही घास गिने गए पौधों का 84% बनाती है; खेत A पर सबसे आम जाति 22% बनाती है।

हर खेत के किनारों की जाति-समृद्धि बताइए और दोनों का अनुपात भी।
किस खेत का पादप समुदाय अधिक संतुलित है? समझाइए कि “संतुलित” शब्द “समृद्ध” में क्या जोड़ता है।
खेत A पर 5, 10, 15 और 20 वर्ग-खंडों के बाद मिली जातियों की संख्या 18, 25, 29 और 31 थी। क्या नमूना पर्याप्त है? कारण बताइए।
खेत B पर यही शृंखला 6, 8, 9, 9 थी। दोनों शृंखलाओं की तुलना कीजिए और बताइए कि किसी “पूरे” नमूना-वक्र का आकार कैसा होता है।
दोनों खेतों का नमूना एक ही महीने में क्यों लेना चाहिए?

भाग II — कीट और पक्षी। कीट: खेत A 46 जातियाँ, खेत B 14. पक्षी: खेत A 17 जातियाँ, खेत B 5; और खेत B पर सुने गए 60% पक्षी एक ही जाति के थे।

दोनों खेतों के बीच कीट-समृद्धि और पक्षी-समृद्धि का अनुपात निकालिए। क्या तीनों समूह (पौधे, कीट, पक्षी) एक ही कहानी कहते हैं?
बाड़ें हटाने से कीटों की विविधता के गिरने तक, और फिर पक्षियों की विविधता तक, कारणों की एक शृंखला सुझाइए।
दोनों खेतों में प्रति हेक्टेयर गेहूँ की उपज एक ही है। तो क्या इसका मतलब है कि बाड़ों का फ़सल पर कोई असर नहीं? कोई एक सेवा सुझाइए जो बाड़ दे सकती है और जो उपज के आँकड़े में नहीं दिखती।
ऐसी एक जाति का नाम लीजिए जिसे कक्षा केवल खेत A पर मिलने की उम्मीद करेगी, और कारण भी बताइए।
खेत B पर जैव विविधता का कौन-सा पैमाना सबसे साफ़ तौर पर घटा है: पारितंत्र, जातियाँ, या जीन? कारण बताइए।

भाग III — एक घोंघे के युग्मविकल्पी। बग़ीचे के घोंघे में खोल के रंग का एक जीन है जिसके दो आम युग्मविकल्पी हैं, पीला (y) और भूरा (b)। खेत A की बाड़ों में 400 घोंघों का नमूना लिया गया: 100 में दो y युग्मविकल्पी हैं, 200 में एक y और एक b, और 100 में दो b। खेत B की बची हुई एक मेड़ पर 100 घोंघे: 4 में दो y, 32 में एक-एक, 64 में दो b।

हर नमूने में y और b की प्रतियाँ गिनिए (हर घोंघा दो प्रतियाँ ढोता है)। इससे हर खेत पर y की आवृत्ति निकालिए।
इस जीन पर कौन-सी आबादी आनुवंशिक रूप से अधिक विविध है? दोनों युग्मविकल्पी ढोने वाले घोंघों के अनुपात की तुलना कीजिए।
थ्रश घोंघों का शिकार देखकर करते हैं; खेत B की उजाड़ मेड़ पर भूरे खोल बेहतर छिपते हैं। सुझाइए कि खेत B की आवृत्तियाँ कैसे बनीं।
यदि कोई नम, छायादार बाड़ पीले खोलों के पक्ष में हो, तो बाड़ें दोबारा लगाने पर और कुछ न बदलने पर खेत B के घोंघों के लिए आप क्या अनुमान लगाएँगे?
खेत B के घोंघे कुछ सौ हैं; खेत A के दसियों हज़ार। कौन-सी आबादी संयोग से किसी युग्मविकल्पी को पूरी तरह खो देने के प्रति अधिक खुली है? क्यों?

भाग IV — लाभांश।

तीनों समूहों को मिलाकर हर खेत की कुल जाति-समृद्धि निकालिए, फिर खेत A का कुल खेत B के कुल से भाग दीजिए।
खेत A की बाड़ें उसके क्षेत्रफल का 3% घेरती हैं। एक वाक्य में बताइए कि ज़मीन का कितना अंश जातियों का कितना अंश थामे हुए है।
खेत B पर 1995 में दोबारा लगाई गई बाड़ों का 2010 में फिर सर्वेक्षण हुआ: पौधे 24, कीट 35, पक्षी 12 जातियाँ। हर समूह ने खेत A की समृद्धि का कितना अंश वापस पाया?
दोबारा लगाने के बाद जैव विविधता का कौन-सा पैमाना सबसे धीरे लौटता है, और क्यों?
परिणाम लिखिए: बाड़ों ने किसी खेत की जाति-समृद्धि कितने गुना बढ़ाई, और जैव विविधता का वह एक पैमाना कौन-सा है जिसे दोबारा लगाई गई बाड़ अपने बल पर वापस नहीं ला सकती।

हल

हल — समस्या 5.1.

1. 31 और 9 जातियाँ: अनुपात $31/9 \approx 3.4$ ।

2. खेत A: कोई भी जाति 22% से ऊपर नहीं, जबकि खेत B पर एक 84% पर है। संतुलन यह बताता है कि व्यक्ति मिली हुई जातियों में किस तरह बँटे हैं; कोई समृद्ध पर असंतुलित समुदाय एक ही जाति के क़ब्ज़े में होता है और बाक़ी विरल रह जाती हैं।

3. बढ़त घटती जाती है (7, 4, 2): वक्र चपटा पड़ रहा है, इसलिए नमूना पूरा होने के क़रीब है; कुछ और वर्ग-खंड ज़्यादा से ज़्यादा एक-दो जातियाँ जोड़ेंगे।

4. खेत B का वक्र 15वें वर्ग-खंड तक 9 पर पहुँच गया और उसके बाद कुछ नहीं जोड़ा: किसी पूरे नमूना-वक्र का आकार एक पठार तक चपटा पड़ जाना है, जिस पर खेत B पहुँच गया और खेत A लगभग पहुँच गया।

5. बहुत-से पौधे केवल फूल आने पर ही दिखते या पहचाने जाते हैं, और कीट तथा पक्षी ऋतु के साथ बदलते हैं; किसी और महीने में गिनतियाँ ऐसे कारणों से बदल जातीं जिनका बाड़ों से कोई नाता नहीं।

6. कीट $46/14 \approx 3.3$ ; पक्षी $17/5 = 3.4$ । तीनों समूह लगभग 3 का गुणक देते हैं: यानी एक ही कहानी।

7. बाड़ें वे पौधे देती हैं (पत्तियाँ, फूल, सूखी लकड़ी, ओट) जिन पर कीट खाते और प्रजनन करते हैं; पौधों की कम जातियों का मतलब है कीटों की कम जातियाँ; और कीट तथा बाड़ के फल और घोंसलों की जगहें पक्षियों को खिलाती और बसाती हैं, इसलिए पक्षियों की विविधता भी अपनी बारी में गिर जाती है।

8. नहीं: उपज केवल फ़सल नापती है। कोई बाड़ खेत को हवा से बचा सकती है, मिट्टी थाम सकती है, परागणकर्ताओं और फ़सल-पीड़कों के शिकारियों को बसा सकती है, और उसके असर बुरे सालों में या दशकों में दिखते हैं, किसी एक मौसम के आँकड़े में नहीं।

9. बाड़ में घोंसला बनाने वाला कोई पक्षी, जैसे कस्तूरा या झाड़ी की गौरैया (या बाड़ का घोंघा, या नागफनी का ढाल-मत्कुण): उसे घोंसले, भोजन या ओट के लिए वे झाड़ियाँ चाहिए जो खेत B अब नहीं देता।

10. पारितंत्र: ख़ुद वह बाड़, यानी एक आवास, हटा दिया गया, और जातियाँ तथा जीन उसके साथ चले गए; बाक़ी पैमानों की हानियाँ उसी के नतीजे हैं।

11. खेत A: y प्रतियाँ $2 \times 100 + 200 = 400$ , b प्रतियाँ $200 + 2 \times 100 = 400$ , कुल 800 में से: y की आवृत्ति 0.5। खेत B: y $8 + 32 = 40$ , b $32 + 128 = 160$ , कुल 200 में से: y की आवृत्ति 0.2।

12. खेत A: दोनों युग्मविकल्पी बराबर आवृत्ति के, और 50% घोंघे दोनों ढोते हैं; खेत B: 32% दोनों ढोते हैं और b का बोलबाला है। खेत A अधिक विविध है।

13. उजाड़ मेड़ पर पीले घोंघे अधिक खाए जाते हैं; पीढ़ी-दर-पीढ़ी y की कम प्रतियाँ आगे पहुँचीं, और y की आवृत्ति लगभग 0.5 से गिरकर 0.2 रह गई।

14. लाभ उलट जाता: छायादार बाड़ में पीले घोंघे बेहतर बचते और y की आवृत्ति पीढ़ियों के साथ फिर बढ़ती — बशर्ते वह युग्मविकल्पी अब भी मौजूद हो।

15. खेत B की आबादी: कुछ सौ की आबादी में कोई बुरा साल या चंद आकस्मिक मौतें उस विरल युग्मविकल्पी की हर प्रति हटा सकती हैं; दसियों हज़ार में वह युग्मविकल्पी हज़ारों घोंघे ढोते हैं और संयोग उसे मिटा नहीं सकता।

16. खेत A: $31 + 46 + 17 = 94$ ; खेत B: $9 + 14 + 5 = 28$ ; अनुपात $94/28 \approx 3.4$ ।

17. ज़मीन का तीन प्रतिशत खेत की लगभग दो-तिहाई जातियों का आवास थामे हुए है।

18. पौधे $24/31 \approx 77\%$ ; कीट $35/46 \approx 76\%$ ; पक्षी $12/17 \approx 71\%$ ।

19. आनुवंशिक विविधता: जातियाँ पड़ोसी आबादियों से लौट आती हैं, पर स्थानीय आबादियों से खोए हुए युग्मविकल्पी (जैसे खेत B के घोंघों के) तभी लौटते हैं जब आने वाले उन्हें संयोग से ढोते हों; खोया हुआ युग्मविकल्पी दोबारा लगाने से बनता नहीं।

20. बाड़ों ने गिने गए हर समूह में खेत की जाति-समृद्धि लगभग 3.4 गुना बढ़ाई; और दोबारा लगाई गई बाड़ पारितंत्र लौटा देती है और समय के साथ अधिकांश जातियाँ भी, पर अपने बल पर वे युग्मविकल्पी नहीं जो स्थानीय आबादियाँ खो चुकी हैं।

इस अध्याय में परिभाषित शब्द

शब्दावली के सभी 479 शब्द देखें