આનુવંશિકતા (Heredity):-
પ્રજનનક્રિયાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિણામ નવી સંતતિના સજીવોની સમાન ડિઝાઇન કે બંધારણ હોવું તે છે.
આનુવંશિકતા નિયમમાં આ પ્રક્રિયાનું નિર્ધારણ કરે છે કે જેના દ્વારા વિવિધ લક્ષણો પૂર્ણ વિશ્વસનીયતાની સાથે વંશપરંપરાગત (આનુવંશિક) બને છે.
આનુવંશિક લક્ષણો (Inherited Traits):-
બાળકમાં માનવના બધા આધારભૂત લક્ષણ હોય છે છતાં પણ પૂર્ણસ્વરૂપે તેઓ પોતાના પિતૃઓ જેવા દેખાતા નથી અને માનવવસ્તીમાં આ ભિન્નતા સ્પષ્ટ દેખાઈ આવે છે.
આનુવંશિક લક્ષણો માટેના નિયમો – મેન્ડલનુ યોગદાન
(Rules for the inheritance of Traits – Mendel’s Contributions):-
વટાણામાં છોડની ઊંચાઇ ના લક્ષણ માટે જનીન T પ્રભાવી છે અને જનીન t પ્રછન છે મેન્ડલ ના પ્રયોગ ના આધારે સમજાવો
- માનવમાં લક્ષણોની આનુવંશિકતાના નિયમો એ બાબત પર આધારિત છે કે માતા તેમજ પિતા બંને સમાન પ્રમાણમાં આનુવંશિક પદાર્થનું સંતતિ (બાળક)માં સ્થળાંતર કરે છે.?
- મેન્ડલે વટાણાના છોડના અનેક વિરોધાભાસી લક્ષણોનો અભ્યાસ કર્યો કે જે સ્થૂળ સ્વરૂપે દેખાઈ આવે છે.
- ઉદાહરણ તરીકે, ગોળાકાર બીજ–ખરબચડા બીજ, ઊચો છોડ-નીચો છોડ, સફેદ પુષ્પ- જાંબલી પુષ્પ વગેરે.
- તેમણે ભિન્ન લક્ષણોવાળા વટાણાના છોડને લીધા. જેમકે ઊચો છોડ અને નીચો છોડ. તેનાથી પ્રાપ્ત બાળપેઢીમાં ઊંચા તેમજ નીચા છોડની ટકાવારીની ગણતરી કરી.
- પ્રથમ બાળપેઢી અથવા F1, પેઢીમાં કોઈ પણ છોડ મધ્યમ ઊંચાઈના ન હતા. બધા જ છોડ ઊંચા હતા. આનો અર્થ એ થાય કે બે લક્ષણોમાંથી માત્ર એક જ પિતૃ લક્ષણ જોવા મળે છે. આ બંને લક્ષણોની મિશ્ર અસર પણ જોવા મળતી નથી.
- મૅન્ડલના પ્રયોગોમાં બે પ્રકારના પિતૃક લક્ષણો ધરાવતા છોડ તેમજ F1, પેઢીના બધા જ છોડ સ્વપરાગનયન દ્વારા ઉગાડવામાં આવ્યા હતા.
- પૈતૃક પેઢીના છોડથી પ્રાપ્ત બધી સંતતિ પણ ઊંચા છોડની હતી. પરંતુ F1 પેઢીના ઊંચા છોડની બીજી પેઢી એટલે કે F1, પેઢીના બધા છોડ ઊંચા હોતા નથી. એટલે કે તેમાંના ¼ સંતતિ નીચા છોડની હતી.
- આ દર્શાવે છે કે F1, પેઢીના છોડ દ્વારા ઉંચા તેમજ નીચાપણા બંને લક્ષણોનું વહન થયું હતું. પરંતુ માત્ર ઊંચાપણાનુ લક્ષણ જ વ્યક્ત કે અભિવ્યક્ત થઈ શક્યું હતું.
- આમ, લીંગી પ્રજનન કે પરફલન દ્વારા ઉત્પન્ન થનારા સજીવોમાં કોઈ પણ લક્ષણની બે પ્રતિકૃતિઓ કે બે કારકો હોય છે જે આનુવંશિકતામાં વહન પામે છે. આ બંને એક – સમાન હોઇ શકે છે અથવા બંને ભિન્ન પણ હોઈ શકે છે. જે તેમના પિતૃઓ પર નિર્ભર કરે છે.
- આ પ્રવૃત્તિમાં ‘TT’ તેમજ “Tt’ બંને છોડ ઊંચા છે જ્યારે માત્ર ‘tt’ ધરાવતો નીચો છોડ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો ‘T’ એકલા છોડને ઊંચા બનાવવા માટે પર્યાપ્ત છે જ્યારે નીચાપણા માટે ‘t’ના બંને વિકલ્પ કારકો જોઈએ છે.
- ‘T’ ધરાવતા લક્ષણને ‘પ્રભાવી’ લક્ષણ કહેવાય છે ? જ્યારે જે લક્ષણો ‘t’ સાથે સંકળાયેલ છે તેને અપ્રભાવી કે પ્રચ્છન્ન લક્ષણ કહેવાય છે.
પ્રશ્ન : વટાણામાં બીજના રંગ અને આકારના લક્ષણો માટે વારસા ગમનની સમજૂતી આપો.
- મેન્ડેલે વટાણાના આનુવંશિકતા ના અભ્યાસ માટે બે લક્ષણો બીજ નો રંગ અને બીજ આકાર પસંદ કર્યા.
- વટાણાના બે છોડમાં એક વિકલ્પી જનીનયુગ્મને સ્થાને બે વિકલ્પો જનીન યુગ્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે સંકરણ કરાવવામાં આવ્યું.
- પીળો રંગ અને ગોળાકાર બીજ ધરાવતા છોડનું લીલા રંગ અને ખરબચડા બીજ ધરાવતા છોડની સાથે સંકરણ કરાવવામાં આવ્યું.
- F1, પેઢીના બધા છોડ પીળા રંગ અને ગોળાકાર બીજ ધરાવતા હતા.. આમ, પીળો રંગ અને ગોળાકાર બીજ પ્રભાવી લક્ષણ છે.
- જ્યારે F1, સંતતિના છોડ વચ્ચે સ્વફલનથી F2, પેઢીની સંતતિ માં ચાર વિવિધ પ્રકારના સંયોજન ધરાવતા છોડ ઉત્પન્ન થયા.
- મૅન્ડલ દ્વારા કરવામાં આવેલા પહેલા પ્રયોગને આધારે આપણે કહી શકીએ કે, સંતતિના કેટલાક છોડ પીળા રંગના ગોળાકાર બીજ ધરાવતા હોય અને કેટલાક છોડ લીલા રંગના અને ખરબચડા બીજ ધરાવતા હોય.
- પરંતુ F2 પેઢીની સંતતિના કેટલાક છોડ નવું સંયોજન અભિવ્યક્ત કરે છે. તેમાંથી કેટલાક છોડ પીળા રંગના અને ખરબચડા બીજ ધરાવતા અને કેટલાક છોડ લીલા રંગના ગોળાકાર બીજ ધરાવતા હોય છે.
આમ, પીળા રંગનું અને લીલા રંગનું લક્ષણ અને ગોળાકાર બીજ અને ખરબચડા બીજનું લક્ષણ સ્વતંત્ર રીતે આનુવંશિકતા પામે છે.
આ લક્ષણો પોતાની જાતે કેવી રીતે અભિવ્યક્ત થાય છે ?
(How do these Traits get Expressed? ):-
લક્ષણો કેવી રીતે જનીનોનાં નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે?
- કોષીય DNA એ કોષમાં આવેલ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટેની માહિતી સ્ત્રોત આપે છે.
- DNA નો તે ભાગ જેમાં કોઈ પ્રોટીન માટે સુચના હોય છે, તે પ્રોટીનનો જનીન કહેવાય છે.
- પ્રોટીન વિવિધ લક્ષણોની અભિવ્યક્તિ ને નિયંત્રિત કરે છે.
- વનસ્પતિ કે છોડની ઊંચાઈના એક લક્ષણનું ઉદાહરણ લઈએ. આપણે જાણીએ છીએ કે, વનસ્પતિઓમાં કેટલાક અંતઃ સ્રાવ હોય છે, જે ઊંચાપણાનું નિયંત્રણ કરે છે.
- આમ, કોઈ છોડના ઊંચાપણામાં આવેલા તે અંત:સ્ત્રાવના પ્રમાણ પર નિર્ભર કરે છે.
- વનસ્પતિના અંત:સ્ત્રાવનું પ્રમાણ તેની ક્રિયાની કાર્યક્ષમતા પર નિર્ભર કરે છે. જેના દ્વારા તેની ઊંચાઈ નક્કી થાય છે.
- ઉત્સેચક આ ક્રિયા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. જો આ ઉત્સેચક કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે તો અંતઃસ્ત્રાવ પર્યાપ્ત માત્રામાં નિર્માણ થાય અને છોડ ઊંચો થાય છે.
- જો પ્રોટીનના જનીનમાં કોઈ પરિવર્તન આવે છે, તો નિર્માણ પામનારા પ્રોટીનની કાર્યક્ષમતા પર અસર પડે છે.
- તેની કાર્યક્ષમતા ઘટે છે. આમ, જો નિર્માણ પામનારા અંતઃસ્ત્રાવની માત્રા પણ ઓછી થાય તો છોડ નીચો બને છે. આમ જનીનો, લક્ષણો (Traits)ને નિયંત્રિત કરે છે.
લિંગનિશ્ચયન (Sex Determination)
લિંગનિશ્ચયન એટલે શું? પ્રાણીઓમાં વિવિધ પદ્ધતિ (રીત) જણાવો.
ઉત્તર :
એકલિંગી સજીવ કા તો નર હોય કાં તો માદા વ્યક્તિગત જાતિ ના લિંગ નક્કી કરવાની ક્રિયાવિધી ને લિંગનિશ્ચયન કહે છે
પ્રાણીઓમાં લિંગનિશ્ચયન ની પદ્ધતિ :
જુદી જુદી જાતિઓ લિંગનિશ્ચયન માટે જુદા જુદા પ્રકારની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે
દા. ત., (1) કેટલાંક સરીસૃપ પ્રાણીઓમાં લિંગનિશ્ચયન વાતાવરણ ના કારક જેવા કે તાપમાન પર આધાર રાખે છે :ઈંડા ને કયું તાપમાન મળે છે તે બાબત વિકસતા પ્રાણીની નર કે માદા જાતિના નિશ્ચયના માટે નિર્ણાયક બને છે.
કાચબાના ઈંડા ને 30 °C કરતાં ઊંચું તાપમાન પ્રાપ્ત થાય તો, માદા તરીકે વિકાસ થાય છે.
મગરના ઈંડામાં ઊંચું તાપમાન નરનો વિકાસ પ્રેરે છે અને નીચું તાપમાન માદા નો વિકાસ પ્રેરે છે.
(2) મનુષ્યમાં વ્યક્તિગત લિંગનિશ્ચયન લિંગી રંગસૂત્રો અને આના પર રહેલા જનીનો દ્વારા થાય છે. મનુષ્યમાં લિંગનિશ્ચયન આનુવંશિકતા પર આધારિત છે. પિતૃ માંથી આનુવંશિકતા પામતા જનીનો વડે લિંગનિશ્ચયન થાય છે.
મનુષ્યમાં લિંગ નિશ્ચયન વર્ણવો.
- મનુષ્ય માં વ્યક્તિગત લિંગનિશ્ચયન લિંગી રંગસૂત્રો અને
તેના પર રહેલા જનીનો દ્વારા થાય છે. મનુષ્ય માં લિંગ નિશ્ચય’ આનુવંશિકતા પર આધારિત છે.
- માનવના બધા જ રંગસૂત્રો સંપૂર્ણ રીતે યુગ્મ હોતાં નથી. માનવમાં મોટા ભાગનાં રંગસૂત્રો માતા અને પિતાના રંગસૂત્રોના પ્રતિકૃતિ સ્વરૂપે હોય છે.
- તેની સંખ્યા 22 જોડ છે, પરંતુ યુગ્મ જેને લિંગી રંગસૂત્ર કહે છે. જે હંમેશાં સંપૂર્ણ યુગ્મમાં હોતું નથી. સ્ત્રીમાં રંગસૂત્રનું પૂર્ણ યુગ્મ હોય છે અને બંને રંગસૂત્રોને *X’ કહેવાય છે.
- પરંતુ પુરુષ (નર)માં આ જોડી પરિપૂર્ણ કે સંપૂર્ણ જોડમાં નથી. જેમાં એક રંગસૂત્ર સામાન્ય આકારનું *X* હોય છે, અને બીજું રંગસૂત્ર નાનું હોય છે જેને ‘Y’ રંગસૂત્ર કહે છે.
- આમ, સ્ત્રીઓમાં‘ XX’ પુરુષમાં ‘XY’ રંગસૂત્ર હોય છે.
- સામાન્ય રીતે અડધા બાળકો છોકરા તેમજ અડધા બાળકો છોકરી હોઈ શકે છે.
- બધાં બાળકો, જે છોકરા કે છોકરીઓ હોઈ શકે છે તે પોતાની માતા તરફથી ‘X’ રંગસુત્ર મેળવે છે.
- આમ, બાળકોના લિંગ નિશ્ચયનનો આધાર તેના પર રહેલો છે કે તેઓ તેમના પિતા તરફથી કયા પ્રકારનું રંગસૂત્ર પ્રાપ્ત કરે છે.
જે બાળકને પોતાના પિતા તરફથી’ X’ રંગસૂત્ર આનુવંશિકતાની દૃષ્ટિએ પ્રાપ્ત થશે તે છોકરી તેમજ જે બાળકને પોતાના પિતા તરફથી ‘Y’ રંગસૂત્ર આનુવંશિકતાની દૃષ્ટિએ પ્રાપ્ત થશે તે છોકરો બને છે.
ઉદ્દવિકાસ (Evolution):-
ભમરાની વસ્તીમાં આનુવંશિક ભિન્નતાઓ ની મદદથી જૈવ ઉદવિકાસની પરિકલ્પના સમજાવો
- ધારો કે 12 લાલ ભમરાઓ (Beetles)નો એક સમૂહ છે, તે લીલાં પર્ણોવાળી ઝાડીઓ (પર્ણોની ગીચતાવાળો પ્રદેશ)માં રહે છે.
- તેમની વસ્તી લિંગી પ્રજનન દ્વારા વૃદ્ધિ કરે છે જે જનીનિક વિભિન્નતાઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
- કલ્પના કરીએ કે, કાગડાઓ ભમરાઓને ખાઈ જાય છે. કાગડા જેટલા પણ ભમરાઓને ખાઈ જશે તેટલા ભમરા પ્રજનન માટે ઓછા પ્રાપ્ત થશે.
- પહેલી સ્થિતિમાં, પ્રજનન દરમિયાન એક રંગની વિભિન્નતાનો ઉદ્ભવ થયો છે. જેથી, વસ્તીમાં લાલ રંગ સિવાયના એક લીલો ભમરો દેખાય છે.
- લીલો ભમરો પોતાનો રંગ પોતાના સંતાનમાં આનુવંશિકતાના આધારે દાખલ કરે છે.
- જેના કારણે તેની બધી સંતતિનો રંગ લીલો હોય છે. કાગડાઓ લીલાં પર્ણની ગીચતામાં લીલા ભમરાને જોઈ શકતા નથી.
- આમ, તેઓને ખાઈ પણ શકતા નથી. (કારણ કે લીલાં પર્ણો સાથે રહેલા લીલા ભમરા ઓળખી શકતા નથી.).
- લીલા ભમરાની સંતતિનો શિકાર થતો નથી જ્યારે લાલ ભમરાની સંતતિનો સતત શિકાર થતો રહે છે.
- પરિણામ સ્વરૂપે, ભમરાઓની વસ્તીમાં લાલ ભમરાઓની તુલનામાં લીલા ભમરાઓની સંખ્યા વધી જાય છે.
- બીજી પરિસ્થિતિમાં પ્રજનન સમયે એક રંગની ભિન્નતાનો ઉદભવ થાય છે, પરંતુ આ સમયે ભમરાનો રંગ લાલ થવાની જગ્યાએ વાદળી બને છે.
- આ ભમરો પણ પોતાના રંગની અલગ પેઢીની આનુવંશિકતા દર્શાવી શકે છે. પરિણામ સ્વરૂપે આ ભમરાની બધી સંતતિ વાદળી રંગની હોય છે.
- કાગડા વાદળી અને લાલ રંગના ભમરાને લીલાં પર્ણોમાં સરળતાથી ઓળખી શકે છે અને શિકાર કરે છે.
- વસ્તીનું કદ જેમ-જેમ વધતું જાય છે તેમાં ખૂબ જ ઓછા વાદળી ભમરા હોય છે, પરંતુ મોટાભાગના લાલ રંગના ભમરા હોય છે.
- પરંતુ આ સ્થિતિમાં એક હાથી ત્યાં આવે છે અને તે ઝાડીઓને વેરવિખેર કરી નાખે છે. જેમાંથી કેટલાક ભમરા બચી જાય છે અને ઘણાબધા ભમરા મરી જાય છે.
- સંજોગોવશાત્ કેટલાક વાદળી ભમરા બચી જાય છે. જેથી તેમની વસ્તી ધીમે-ધીમે વધતી જાય છે, જેથી આમ વસ્તીમાં મોટા ભાગના ભમરા વાદળી હોય છે.
- તે સ્વાભાવિક છે કે બંને પરિસ્થિતિમાં દુર્લભ ભિન્નતા હતી. સમયના અંતરાલમાં એક સામાન્ય લક્ષણ બની ગયું.
- બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આનુવંશિકતા લક્ષણની પેઢીઓમાં આવૃત્તિમાં પરિવર્તન આવે છે. કારણ કે જનીન જ લક્ષણોનું નિયંત્રણ કરે છે.
- જેટલા વધારે કાગડા હશે તેટલા વધારે લાલ ભમરાઓનો શિકાર થશે અને વસ્તીમાં લીલા ભમરાઓનો ગુણોત્તર કે સંખ્યા વધતી જશે.
- આમ, પ્રાકૃતિક પસંદગી ભમરાની વસ્તીમાં થતા વિકાસ તરફ જઈ રહી છે. આ ભમરાને વસ્તીમાં અનુકૂળતા દર્શાવી રહી છે કે જેનાથી વસ્તી પર્યાવરણમાં સારી રીતે રહી શકે છે.
- બીજી પરિસ્થિતિમાં, રંગ-પરિવર્તનથી અસ્તિત્વ માટે કોઈ લાભ મળ્યો નહિ ! વાસ્તવમાં આ સંજોગોવશાત્ થયેલી એક દુર્ઘટનાનું કારણ છે કે એક રંગના ભમરાની વસ્તી બચી જાય છે.
- જેથી વસ્તીનું સ્વરૂપ બદલાઈ જાય છે. જો ભમરાની વસ્તીનું કદ વધારે મોટું હોત તો હાથીના પગનો તેના પર કોઈ પ્રભાવ પડતો નથી. આમ, નાની વસ્તીમાં દુર્ઘટનાઓ કોઈ પણ જનીનની આવૃત્તિને પ્રભાવિત કરી શકે છે.
- હવે, ત્રીજી પરિસ્થિતિને જોઈએ તેમાં ભમરાની વસ્તી વધવાની શરૂઆત કરે છે, ઝાડીઓમાં વનસ્પતિને રોગ લાગી જાય છે. ભમરાઓ માટે પર્ણો ઓછા થઈ જાય છે. પરિણામે ભમરાને અલ્પ પોષણ પ્રાપ્ત થાય છે.
ભમરાના સરેરાશ જૈવભારમાં તુલનાત્મક રીતે ઊણપ આવે છે. કેટલાક વર્ષો પછી આવી રોગ ગ્રસ્ત સ્થિતિમાં પણ ભમરાઓની કેટલીક પેઢીઓ જળવાઈ રહે છે.
ઉપાર્જીત તેમજ આનુવંશિક લક્ષણો (Acquired and Inherited Trails):-
ઉત્તર : સજીવના જે લક્ષણો પર્યાવરણ સાથેની આંતરક્રિયાથી વિકસાવેલા હોય અને જે આનુવંશિક હોતા નથી, તેને ઉપાર્જિત લક્ષણો કહે છે.
બિનપ્રજનનકોષોમાં થતા ફેરફાર, પ્રજનન કોષ DNA માં અસર કરતા નથી અને અનુગામી પેઢીઓમાં વારસાગમન પામતા નથી. તેથી આ લક્ષણો ઉપાર્જિત લક્ષણો છે,
દૈહિક પેશીઓમાં થતા ફેરફાર, લિંગી કોષના DNA માં દાખલ થઈ શકતા નથી. કોઈ વ્યક્તિ ના જીવન કાળમાં પ્રાપ્ત કરેલ અનુભવ સંતતિઓમાં વહન પામતા નથી અને વિકાસ માં અગત્યના પણ હોતા નથી.
ઉપાર્જિત લક્ષણોના ઉદાહરણ : (1) ખોરાક કે પોષણના અભાવથી ભમરા ના શરીરના જૈવભાર માં ઘટાડો થાય છે, પોષણના અભાવ ને કારણે ઓછા જૈવભાર વાળા ભમરાનું આ લક્ષણ તેની સંતતિમાં વારસાગત કે આનુવંશિક થતું નથી.
(2) ઉંદરની પૂંછડીને કેટલીક પેઢીઓ સુધી શસ્ત્રક્રિયા દ્વારા કાપીને દૂર કરવામાં આવે છે, પરંતુ પૂંછડી વગરની સંતતિ પ્રાપ્ત થતી નથી, કારણ કે પૂંછડી કાપવા થી જનનકોષોના જનીન પર કોઈ પ્રભાવ પડતો નથી.
(૩) મનુષ્ય દ્વારા કોઈ કળા શીખવી,, માનવી દ્વારા પોતાની સ્થાનિક ભાષા ઉપરાંત અન્ય ભાષા લખવી કે બોલવી,સાઇકલ ચલાવવી,વગેરે.
(2) આનુવંશિક લક્ષણો
ઉત્તર : સજીવોનો જે લક્ષણો પિતૃ ના પ્રજનનકોષોના DNAમાં ફેરફાર થવાને કારણે અસ્તિત્વમાં આવતા હોય તેને આનુવંશિક લક્ષણો કહે છે.
આનુવંશિક લક્ષણોના ઉદાહરણ : ( 1 ) મનુષ્યમાં ચામડીનો રંગ,
આંખનો રંગ, વાળનું સ્વરૂપ વગેરે.
( 2 ) વટાણાના છોડ ની ઊંચાઈ, બીજનો આકાર, પુષ્પ નો રંગ,
પુષ્પ નું સ્થાન વગેરે.
(3) લીલા રંગના પર્ણ પર વસવાટ કરતી ભમરાની વસ્તી લાલ રંગની છે. લાલ રંગ માટે જવાબદાર જનીનમાં ફેરફાર થાય છે.
લિંગી પ્રજનન માં પ્રજનન કોષ દ્વારા આ જનીન વારસામાં વહન પામે છે અને પરિણામે લાલ રંગના પિતૃ ભમરાની સંતતિ માં લીલા રંગનો એક ભમરો ઉદ્ભવે છે. ભમરા નો લીલો રંગ આનુવંશિક લાક્ષણિકતા છે અને બીજી પેઢી મા ઊતરી આવે છે.
આમ, આનુવંશિક લાક્ષણિકતાઓ ઉદવિકાસ નો અનિવાર્ય હેતુ છે.
જાતિ નિર્માણ (Speciation):-
જાતિ નિર્માણની ક્રિયાવિધી સમજાવો.
- જ્યારે ભમરાઓનો સમૂહ બે ભિન્ન વસ્તીઓમાં વહેંચાઈ જાય અને એકબીજા સાથે પ્રજનન કરવા માટે અસમર્થ બને છે ત્યારે તે બે સ્વતંત્ર જાતિ તરીકે વર્તે છે.
- જો ઝાડીઓ કે જેના પર ભમરાઓ ખોરાક મેળવવા માટે આધાર રાખતા હતા તેની જગ્યાએ ઝાડી એક પર્વતમાળાના મોટા વિસ્તારમાં ફેલાઈ જાય તો પરિણામરૂપે વસ્તીનું કદ પણ વિશાળ થઈ જાય છે.
- પરંતુ ભમરા વ્યક્તિગત ભમરા પોતાના ખોરાક માટે જીવનભર પોતાની આસપાસની કેટલીક ઝાડીઓ પર જ નિર્ભર રહે છે. તેઓ વધારે દૂર જઈ શકતા નથી.
- આમ, ભમરાઓની આ વિશાળ વસ્તીની આસપાસ ઉપવસ્તી બને છે. કારણ કે નર તેમજ માદા ભમરા પ્રજનન માટે જરૂરી છે.
- આમ, પ્રજનન સામાન્યતઃ આ ઉપવસ્તીના સભ્યોની વચ્ચે જ દર્શાવાય જોકે કેટલાક સાહસિક ભમરા એક સ્થાનથી બીજા સ્થાન પર જઈ શકે અથવા કાગડા ભમરાને એક સ્થાનથી ઉપાડીને તેને નુકસાન પહોંચાડ્યું વગર બીજા સ્થાન પર મૂકી શકે છે.
- બંને પરિસ્થિતિઓમા બિન પ્રવાસી કે અપ્રવાસી ભમરા સ્થાનીય વસ્તીની સાથે જ પ્રજનન કરશે . પરિણામ સ્વરૂપે અપ્રવાસી ભમરાનો જે નવી વસ્તીમાં પ્રવેશ થાય છે.
- આ પ્રકારનો જનીન પ્રવાહ તે વસ્તીઓમાં વહન પામી રહ્યો છે. જે આંશિક રીતથી અલગ-અલગ છે; પરંતુ સંપૂર્ણપણે અલગ હોતી નથી.
- પરંતુ જો આ પ્રકારની બે ઉપવસ્તીઓના મધ્યમાં એક વિશાળ નદી આવી જાય તો બંને વસ્તી વધારે સ્થાયી બની જાય છે. બંનેની વચ્ચે જનીન-પ્રવાહનું સ્તર હજુ પણ ઘટી જાય છે.
- ભૌગોલિક સ્વરૂપથી ભિન્નતા આ વસ્તીઓમાં પ્રાકૃતિક પસંદગીની રીત પણ ભિન્ન હોય છે. આમ, ઉદાહરણ તરીકે, એક ઉપ-વસ્તીની સીમામાં સમડી દ્વારા કાગડાઓ સમાપ્ત થઈ જાય છે.
- પરંતુ બીજી ઉપ-વસ્તીમાં આ ઘટના થતી નથી. જ્યાં કાગડાઓની સંખ્યા ખૂબ વધારે હોય છે. પરિણામરૂપે પહેલાં સ્થાન પર ભમરાનો લીલો રંગ (લક્ષણ)ની પ્રાકૃતિક પસંદગી થતી નથી. જયારે બીજા સ્થાન પર તેની પસંદગી થશે.
- રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં પરિવર્તન, બે વસ્તીના સભ્યોના પ્રજનન કોષોનું સંમેલન કરવામાં અસમર્થ હોય છે અથવા સંભવ છે કે આવી વિભિન્નતા ઉત્પન્ન થઈ જાય, જેમાં લીલા રંગના માદા ભમરા, લાલ રંગના નરની સાથે પ્રજનનક્ષમતા ગુમાવી દે છે.
- તે માત્ર લીલા રંગના નર ભમરાની સાથે જ પ્રજનન કરી શકે છે. આ લીલા રંગની પ્રાકૃતિક પસંદગી માટે એક અત્યંત દ્ઢ પરિસ્થિતિ છે.
- હવે જો એવી લીલા રંગની માદા ભમરા, બીજા સમૂહના લાલ રંગના નર સાથે મળે છે તો તેનો વ્યવહાર એવો થઇ જશે કે તેમની વચ્ચે પ્રજનન ન થઈ શકે. પરિણામે ભમરાઓની નવી જાતિનું નિર્માણ થાય છે.
ઉદ્દવિકાસ અને વર્ગીકરણ (Evolution and Classification):-
- કેટલીક આધારભૂત લાક્ષણિકતા મોટા ભાગના સજીવોમાં સમાન હોય છે. કોષ બધા સજીવોનો આધારભૂત એકમ છે.
- વર્ગીકરણના આગળના સ્તર પર કોઈ લાક્ષણિકતા મોટા ભાગના સજીવોમાં સમાન જ હોય છે, પરંતુ બધા સજીવોમાં હોતું નથી.
- કોષની સંરચનાના આધારભૂત લાક્ષણિકતાનું એક ઉદાહરણ કોષમાં કોષકેન્દ્રની હાજરી હોવી કે ન હોવી તે છે. જે વિવિધ સજીવોમાં ભિન્ન હોય છે.
- જીવાણુ કોષ (બેક્ટેરિયા કોષ)માં સુવિકસિત કોષકેન્દ્ર હોતું નથી. જ્યારે મોટા ભાગના બીજા સજીવોના કોષોમાં કોષકેન્દ્ર સુવિકસિત મળી આવે છે.
- કોષકેન્દ્ર યુક્ત કોષવાળા સજીવોને એકકોષીય અથવા બહુકોષીય સજીવોના લક્ષણો શારીરિક સંરચનામાં એક આધારભૂત ભિન્નતા દર્શાવાય છે.
- જે કોષો તેમજ પેશીઓના વિશિષ્ટીકરણના કારણે હોય છે. બહુકોષીય સજીવોમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થવું કે ન થવું, તે વર્ગીકરણનુ આગળનું સ્તર છે.
- આ બહુકોષીય સજીવો જેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થતું નથી. તેમાં કેટલાક સજીવ એવા છે કે જેમાં અંતઃકંકાલ હોય છે અને કેટલાક બાહ્ય બાહ્યકંકાલનું લક્ષણ એક અન્ય પ્રકારની આધારભૂત રચનાનો ભેદ હોય છે.
- બે જાતિ જેટલી વધારે લક્ષણોમાં સમાનતા ધરાવે તેમના સંબંધ પણ એટલો જ નજીકનો હોય છે. જેટલી વધારે સમાનતાઓ તેમાં હશે તેનો ઉદભવ પણ નજીકમાં અને ભૂતકાળમાં સમાન પૂર્વજો માંથી થયેલ હશે.
- આપણે આને ઉદાહરણની મદદથી સમજી શકીએ છીએ. એક ભાઈ તેમજ એક બહેન વધારે નજીકના સંબંધી છે. તેનાથી પહેલી પેઢીમાં તેમના પૂર્વજ સમાન હતાં એટલે કે તેઓ એક જ માતા-પિતાના સંતાન છે.
- છોકરીના કાકાના કે મામાનાં ભાઈ-બહેન (1st Cousin) પણ તેનાથી સંબંધિત હોય છે, પરંતુ તેના પોતાના ભાઈથી ઓછો નજીકનો સંબંધ છે. તેનું મુખ્ય કારણ એ છે કે તેઓ પૂર્વજ સમાન છે, એટલે કે દાદા-દાદી જે તેમની બે પેઢી પહેલાના છે નહિ કે એક પેઢી પહેલાના.
જાતિ કે સજીવોનું વર્ગીકરણ તેના વિકાસના સંબંધોનું પ્રતિબિંબ છે.
ઉદ્દ્વિકાસીય સંબંધોને શોધવા (Traning Evolutionary Relationships):-
સમમૂલક અંગો કઈ રીતે ઉદવિકાસ ના પુરાવા આપે છે?
ઉત્પત્તિ તેમજ રચના ની દ્રષ્ટિએ સરખા હોય પરંતુ કાર્યની રીતે અલગ અલગ હોય તેવા અંગોને સમમૂલક અંગો કહે છે.
દા.ત. ગરોળી નું અગ્ર ઉપાંગ, પક્ષીની પાંખ,મનુષ્યનો હાથ, દેડકાના અગ્ર ઉપાંગ.
આ રીતે ઉપાંગ ના પાયા ની રચના સરખી હોવા છતાં વિવિધ પૃષ્ઠવંશીઓમા વિવિધ કાર્યો કરવા માટે તેનું રૂપાંતરણ થયેલું છે.
કાર્ય સદશ અંગો
સરખો દેખાવ અને સમાન કાર્ય કરતા હોય પરંતુ પાયાની સંરચના અને ઉત્પત્તિની રીતે સાવ અલગ અલગ હોય તેવા અંગોને કાર્ય સદશ અંગો કહે છે.
દા.ત. ચામાચીડિયામાં પાંખ મુખ્યત્વે તેની વચ્ચેની આંગળીના વચ્ચેની ત્વચાના વિસ્તરણ થી નિર્માણ પામે છે. જ્યારે પક્ષીની પાંખ તેના અગ્રઉપાંગની ત્વચાના વિસ્તરણ થી નિર્માણ પામેલી હોય છે.
આમ બંનેમા પાંખોની રચના અને તેમનું બંધારણ અલગ અલગ છે પરંતુ બંનેનું કાર્ય ઉડવાનું જ છે.
પાંખ એકસરખી દેખાય છે કારણકે તેનો સામાન્ય ઉપયોગ ઉડવા માટે છે પરંતુ તેમની ઉત્પત્તિ સમાન રીતે થયેલી નથી.આમ કાર્ય- સદશ અંગો વિવિધ પ્રાણીઓમાં પર્યાવરણને અનુકૂળ થવા પ્રબળ બની સમાન કાર્ય કરે છે.
અશ્મિ / જીવાશ્મો (Fossils):-
અશ્મિઓ એટલે શું અશ્મિઓ કેવી રીતે નિર્માણ પામે છે તે જણાવી વિવિધ પ્રકારના અશ્મિઓ ના ઉદાહરણ આપો.
- સામાન્યત: સજીવનાં મૃત્યુ પછી તેના શરીરનું વિઘટન થાય છે અને તે સમાપ્ત થઇ જાય છે.
- પરંતુ ક્યારેક સજીવ અથવા તેના કેટલાક ભાગ એવા વાતાવરણમાં જતા રહે છે કે જેના કારણે તેનું વિઘટન સંપૂર્ણ રીતે થઈ શકતું નથી.
- ઉદાહરણ તરીકે, જે કોઈ મૃત કીટક ગરમ માટીમાં સુકાઈ જઈને કડક થઈ જાય અને તેમાં તે કીટકના શરીરની છાપ સુરક્ષિત રહી જાય છે. આ પ્રકારે કે રીતે રક્ષણ પામેલા અવશેષને જીવાશ્મ કે જીવાવશેષ કે અશ્મિ (Fossil) કહેવાય છે.
આપણે તે કેવી રીતે જાણી શકીએ કે જીવાશ્મ કેટલા જૂના કે પ્રાચીન છે?
- આ વાતનું અનુમાન કરવા માટે બે ઘટકો છે. એક છે સાપેક્ષ પદ્ધતિ.
- જો આપણે કોઈ સ્થળ પર ખોદકામ કરીએ અને એક ઊંડાઈ સુધી ખોદકામ કર્યા પછી આપણે જીવાશ્મ મળવાની શરૂઆત થાય છે.
- ત્યારે એવી સ્થિતિમાં તે વિચારવું તર્કસંગત છે કે પૃથ્વીની સપાટીની નિકટ કે નજીક આવેલા જીવાશ્મ, ઊંડા સ્તરમાં મળી આવેલા જીવાશ્મોની તુલનામાં વધારે નવા છે.
- બીજી પદ્ધતિની રીત “ફોસિલ ડેટિંગ” છે. જેમાં જીવાશ્મ મળી આવનારા કોઈ એક તત્વને વિવિધ સમસ્થાનિકોના ગુણોત્તર આધારે જીવાશ્મ સમયને નક્કી કરવામાં આવે છે.
★ઉદ્દવિકાસના તબક્કાઓ (Evolution by Stages):-
આંખનો ઉદવિકાસ:
- અર્ધવિકસિત આકૃતિ આંખ, કેટલીક મર્યાદા સુધી ઉપયોગમાં આવી શકે છે.
- આ યોગ્યતાનો લાભ પર્યાપ્ત હોઈ શકે છે. વાસ્તવમાં પાંખની જેમ આંખ પણ એક વ્યાપક અનુકૂલન પામતું અંગ છે.
- આ કીટકોમાં જોવા મળે છે. તેવી રીતે ઓક્ટોપસ અને પૃષ્ઠવંશીઓમાં પણ હોય છે અને આંખની સંરચના આ બધા સજીવોમાં ભિન્ન હોય છે. તેનું મુખ્ય કારણ એ છે કે ભિન્ન-ભિન્ન ઉદ્વિકાસીય ઉત્પત્તિ તેની સાથે એક પરિવર્તન જે એક લક્ષણ માટે ઉપયોગી છે.
- આંખો અનુકૂલન ને અનુરૂપ વિકાસ દર્શાવે છે.
કૃત્રિમ પસંદગીના ઉપયોગથી જંગલી કોબીજમાં ઉદવિકાસ સમજાવો.
- બે હજાર વર્ષ પૂર્વેથી મનુષ્ય જંગલી કોબીજના એક ખાદ્ય વનસ્પતિના સ્વરૂપમાં ઉગાડતો હતો અને તેણે પસંદગી તેમાંથી વિવિધ શાકભાજીનો વિકાસ કર્યો.
- પરંતુ તે પ્રાકૃતિક પસંદગી ન રહેતા કૃત્રિમ પસંદગી છે. કેટલાક ખેડૂતોએ, તેનાં પર્ણોની વચ્ચેનું અંતર ઓછું કરવા માંગતા હતા. જેનાથી કોબીજનો વિકાસ થાય છે, જેને આપણે ખાઈ શકીએ છીએ.
- કેટલાક ખેડૂતો એ પુષ્પોની વૃદ્ધિને અવરોધવા માંગતા હતા. આમ, બ્રોકોલીનો વિકાસ થયો અથવા વંધ્ય પુષ્પોમાંથી ફ્લાવરનો વિકાસ થયો.
- કેટલાક ફૂલેલા ભાગની પસંદગી કરી. આમ, ગાંઠમાંથી કોબીજનો વિકાસ થયો. કેટલાક માત્ર પહોળાં પર્ણોની જ પસંદગી કરી અને કેલે’ નામની શાકભાજીનો વિકાસ કર્યો.
માનવ ઉદ્દવિકાસ (Human Evolution):-
- પૃથ્વી પર માનવના રંગ-રૂપ તેમજ આકારમાં ખૂબ વધારે વિવિધતાઓ જોવા મળે છે. આ વિવિધતાઓ એટલી વધુ છે કે લાંબા સમયે સુધી લોકો મનુષ્યની ‘પ્રજાતિની જ વાત કરતા હતા.
- સામાન્ય રીતે ત્વચાનો રંગ પ્રજાતિને ઓળખવા માટેનો સરળ માર્ગ હતો. કેટલીક પ્રજાતિઓ કાળી, પીળી, ગોરી કે બ્રાઉન (કઈ) તરીકે જ ઓળખાતી હતી.
- સમય જતાં પુરાવા સ્પષ્ટ થયા અને જવાબ મળ્યા કે આવી પ્રજાતિઓ માટે કોઈ જૈવિક આધાર નથી બધા જે મનુષ્યો એક જ પ્રજાતિના છે. જરૂરી નથી કે આપણે હજારો વર્ષોથી ક્યાં રહીએ છીએ, પરંતુ આપણા બધાનો ઉદ્દભવ આફ્રિકાથી થયો છે.
- માનવજાતિ હોમો સેપિયન્સ’ સેપિયન્સ સૌપ્રથમ સભ્યોને ત્યાંથી શોધવામાં આવ્યા હતા. આપણા આનુવંશિક છાપને કાળક્રમે આફ્રિકન મૂળમાંથી જ શોધી શકાય છે.
- કેટલાક હજાર વર્ષ પૂર્વે આપણા પૂર્વજોએ આફ્રિકા છોડી દીધું જ્યારે કેટલાક ત્યાં જ રહી ગયા હતા. જો કે ત્યાંના મૂળ નિવાસી સંપૂર્ણ આફ્રિકામાં ફેલાઈ ગયા.
- આ ઉર્વિકાસિત પ્રવાસી જાતિ ધીમે ધીમે સમગ્ર ગ્રહ પર ફેલાઈ ગઈ. આફ્રિકાથી પશ્ચિમી એશિયા અને ત્યાંથી મેધ્ય એશિયા, યુરેશિયા , દક્ષિણ એશિયા અને પૂર્વ એશિયા, ત્યાંથી તે ઇન્ડોનેશિયાના દ્વીપ (ટાપુ) અને ફિલિપાઇન્સથી ઑસ્ટ્રેલિયા સુધીની મુસાફરી (સફર) કરી હતી.
- તેઓ બેરિંગ લેન્ડ પુલને પસાર કરીને અમેરિકા પહોંચ્યા હતા. કારણ કે તે માત્ર યાત્રા કરવાના ઉદેશથી મુસાફરી કરતા ન હતા. તેઓ એક જ માર્ગે ન ગયા પરંતુ વિભિન્ન સમૂહોમાં ક્યારેક આગળ અને ક્યારેક પાછળ ગયા હતા.
ક્યારેક અલગ થઈને વિવિધ દિશામાં આગળ વધતા ગયા જ્યારે કેટલાક પાછા આવીને એકબીજામાં પરસ્પર ભળી પણ ગયા. આવવા-જવાનો આ ઘટનાક્રમ ચાલતો રહ્યો હતો.
આ ગ્રહની અન્ય જાતિઓની જેમ તેમની ઉત્પત્તિ જૈવ-ઉદ્દવિકાસ ની એક ઘટના માત્ર જ હતી અને તેઓ પોતાનું જીવન સર્વોત્તમ રીતેથી જીવવાનો પ્રયત્ન કરતા રહ્યા હતા.
Intex questions:
પ્રશ્ન: જો એક ‘લક્ષણ A’ અલિંગી પ્રજનન વાળી વસ્તીમાં 10% સભ્યોમા જોવા મળે છે અને ‘લક્ષણો B’ તેની વસ્તીમાં , 60% સજીવોમાં મળી આવે છે, તો ક્યું લક્ષણ પહેલાં ઉત્પન્ન થયું હશે?
ઉત્તર : અલિંગી પ્રજનન કરતી વસ્તીમાં લક્ષણ B ધરાવતી વસતિ 6% છે. માટે લક્ષણ B, લક્ષણ A કરતાં પહેલાં ઉત્પન્ન થયું હશે.
કેમ કે, અલિંગી પ્રજનન કરતી વસતિઓમાં DNA પ્રતિકૃતિઓ માં સર્જાતી ન્યૂનતમ ખામીને લીધે નવા લક્ષણો ઉત્પન્ન થવાની સંભવના ખૂબ ઓછી રહે છે. તેથી ‘લક્ષણ A’ અલિંગી પ્રજનનવાળી વસતીમાં પછીથી ઉત્પન્ન થયું હશે.
પ્રશ્ન . ભિન્નતાઓની ઉત્પત્તિ થવાથી કોઈ જાતિનું અસ્તિત્વ કેવી રીતે વધી જાય છે?
ઉત્તર:- જાતિમાં ભિન્નતાઓની ઉત્પત્તિ DNA પ્રતિકૃતિમાં સર્જાતી ન્યુનતમ ખામીને લીધે લિંગી પ્રજનન દરમિયાન થાય છે.
- ભિન્નતાઓની પ્રકૃતિના આધારે વિવિધ સજીવોને વિવિધ પ્રકારનો લાભ મળે છે.
- લાભકારક ભિન્નતાઓ ધરાવતા સભ્ય પર્યાવરણનાં પરીબળો સામે અનુકૂલન સાધી વધારે યોગ્ય રીતે અસ્તિત્વ ટકાવી રાખે છે.
- લાભકારક ભિન્નતાઓ ધરાવતા સભ્યો તેમની સંખ્યાનો વધારો કરે છે.
પ્રશ્ન. પ્રજનનક્રિયાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિણામ કયું છે? આનુવંશિકતાના નિયમો શું નિર્ધારણ કરે છે ?
ઉત્તર : પ્રજનન ક્રિયાનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિણામ નવી સંતતિના સજીવોમાં સમાન આકાર કે બંધારણ હોવું તે છે.
આનુવંશિકતાનો નિયમ એ પ્રક્રિયાનું નિર્ધારણ કરે છે કે, જેના દ્વારા વિવિધ લક્ષણો અનુગામી પેઢીમાં આનુવંશિક થાય છે.
પ્રશ્ન . સમાનતાઓ અને ભિન્નતાઓનો અર્થ શું છે?
ઉત્તર:- બાળક તેના પિતૃનાં બધાં જ આધારભૂત લક્ષણો ધરાવે છે. આ સામાન્ય આધારભૂત લક્ષણોને સમાનતાઓ કહે છે.
આમ છતાં, DNA પ્રતિકૃતિઓમાં ન્યૂનતમ ફેરફારોને કારણે બાળક પૂર્ણ સ્વરૂપ તેના પિતૃઓ જેવું દેખાતુ નથી. આ પ્રમાણે કોઈ પણ જાતિની વસ્તીમાં જોવા મળતા નાના કે મોટા પ્રમાણમાં લક્ષણોના તફાવતને ભિન્નતાઓ કહે છે.
પ્રશ્ન . મેન્ડલના પ્રયોગો દ્વારા કેવી રીતે સમજી શકાય કે લક્ષણ પ્રભાવી અથવા પ્રચ્છન્ન હોય છે ?
ઉત્તર : મેન્ડલે શુદ્ધ ઊંચા (TT) અને શુદ્ધ નીચા (tt) છોડ વચ્ચે પરાગનયન/ સંકરણ પ્રયોગ યોજ્યો અને F1, પેઢીમાં બધા ઊંચા (Tt) છોડ મળ્યા.
આ દર્શાવે છે કે, T જનીનની એક જ નકલ છોડને ઊંચા બનાવવા માટે પર્યાપ્ત છે. તે પરથી કહી શકાય કે એક લક્ષણ તેના વૈકલ્પિક સ્વરૂપોની હાજરીમાં વ્યક્ત થાય છે. આ પ્રભાવી લક્ષણ છે અને તેની હાજરીમાં વ્યક્ત ન થતું વૈકલ્પિક લક્ષણ પ્રચ્છન્ન છે.
પ્રશ્ન . મેન્ડલના પ્રયોગો દ્વારા કેવી રીતે સમજી શકાય કે વિવિધ લક્ષણો સ્વતંત્ર રીતથી આનુવંશિક હોય છે?
ઉત્તર : મેન્ડલે વટાણાના છોડ પર સંકરણ પ્રયોગ કર્યો.
ગોળ બીજ ધરાવતા ઊંચા છોડ સાથે ખરબચડા બીજ ધરાવતા નીચા છોડનું સંકરણ કરાવતાં F1, પેઢીમાં બધા છોડ ગોળ બીજ ધરાવતા ઊંચા જોવા મળ્યા.
F1, સંતતિમાં સ્વપરાગનયન કરતાં F2 પેઢી મળી. F2 પેઢીમાં પિતૃ-સંયોજન સાથે નવા સંયોજન ધરાવતા છોડ મળ્યા. કેટલાંક ગોળ બીજ ધરાવતા નીચા છોડ અને કેટલાંક ખરબચડાં બીજ ધરાવતા ઊંચા છોડ મળ્યા.
તેઓ અર્થ બીજનો આકાર અને છોડની ઊંચાઈ આ બે લક્ષણોનું નિયમન કરતા કારકો (જનીનો) પુનઃસંયોજન પામી F2, પેઢીમાં નવાં સંયોજનો રચે છે.
આથી ગોળાકાર / ખરબચડાં બીજ અને ઊંચા નીચા છોડના લક્ષણો સ્વતંત્ર રીતથી આનુવંશિક હોય છે.
પ્રશ્ન . એક પુરુષનું રૂધિરજૂથ A છે. તે એક સ્ત્રી કે જેનું રુધિરજૂથ O છે, તેની સાથે લગ્ન કરે છે. તેની પુત્રીનું રુધિરજૂથ Oછે. શું આ વિધાન પર્યાપ્ત છે કે જો તમને કહેવામાં આવે કે કયા વિકલ્પ રુધિર જૂથ A અથવા O પ્રભાવી લક્ષણો માટે છે ? તમારા જવાબનું સ્પષ્ટીકરણ આપો.
ઉત્તર : ના, આપેલી માહિતી એ કહેવા માટે પર્યાપ્ત નથી કે A અથવા O રૂધિરજૂથ પ્રભાવી છે.
કારણ કે, રૂધિરજૂથનું લક્ષણ જનીન વડે નિયંત્રિત છે અને પિતૃમાંથી આનુવંશિક થાય છે.
- પુત્રીમાં રૂધિરજૂથ O છે અને તે માટેના જનીનની બે નકલ પૈકી એક પિતામાંથી અને બીજી માતામાંથી આનુવંશિક થાય છે.
પ્રશ્ન . માનવના બાળકનું લિગનિશ્ચયન કેવી રીતે થાય છે?
ઉત્તર :
માનવના બાળકનું લિંગનિશ્ચયન તેના તેના પિતા પાસેથી કયું લિંગ રંગસૂત્ર આનુવંશિક થાય છે, તેના દ્વારા થાય છે.
પિતા પાસે લિંગી રંગસૂત્ર X છે. લિંગી રંગસૂત્ર આધારે બે પ્રકારના જનનકોષો (શુક્રકોષો) ઉત્પન્ન થાય છે. 50 % શુક્રકોષો X-રંગસૂત્ર ધરાવતા અને 50 % શુક્રકોષો Y-રંગસૂત્રો ધરાવતા હોય છે.
જ્યારે X-રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષનું ફલન કરે ત્યારે છોકરી જન્મે અને જ્યારે Y-રંગસૂત્ર ધરાવતો શુક્રકોષ અંડકોષનું ફલન કરે ત્યારે છોકરો જન્મે.
પ્રશ્ન :તે કઈ વિવિધ રીતો છે કે જેના દ્વારા એક વિશેષ લક્ષણવાળા વ્યક્તિગત સજીવોની સંખ્યા, વસ્તીમાં વધારો કરી શકે છે ?
ઉત્તર :વિશેષ લક્ષણવાળા સજીવોની સંખ્યાનો વસ્તીમાં વધારો નીચેની રીતે થાય છે :
(1) પ્રાકૃતિક પસંદગી – ઉત્તરજીવિતતાના લાભ સાથે ઉદ્દિકાસની દિશા સૂચવે.
(2) આનુવંશિક વિચલન – કોઈ પણ અનુકૂલન વગર ભિન્નતા ઉત્તપન્ન થાય અથવા દુર્ઘટનાવસ જનીન આવૃત્તિ માં ફેરફાર થાય.
પ્રશ્ન. એક એકલા સજીવ દ્વારા ઉપાર્જિત લક્ષણ સામાન્યતઃ આગળની પેઢીમાં આનુવંશિકતા પામતો નથી. કેમ ?
ઉત્તર : એક એક્લા સજીવ દ્વારા ઉપાર્જિત લક્ષણ સામાન્યત: આગળની પેઢીમાં આનુવંશિકતા પામતી નથી, કારણ કે બિનપ્રજનનીય / દૈહિક પેશીમાં થતા ફેરફાર જનનકોષોના DNA માં દાખલ થતા નથી અને તેથી સંતતિમાં વારસાગમન પામતા નથી.
પ્રશ્ન . વાઘની સંખ્યામાં થતો ઘટાડો આનુવંશિકતાકતાના દ્રષ્ટિકોણથી શા માટે ચિંતાનો વિષય છે ?
ઉત્તર:- વાઘની સંખ્યામાં થતો ઘટાડો આનુવંશિકતાના દ્રષ્ટિકોણથી ચિંતાનો વિષય છે
કારણ કે જો તેઓ લુપ્ત થઈ જાય તો આ જાતિના જનીનો કાયમી ગુમાવી દેવાશે. ભવિષ્યમાં આ જાતિને પુનઃજીવિત કરવાની કોઈ શક્યતા રહેશે નહીં.
પ્રશ્ન . તે કયા પરિબળો છે કે જે નવી જાતિના નિર્માણમાં મદદરૂપ થાય છે ?
ઉત્તર : નવી જાતિના નિર્માણમાં મદદરૂપ પરિબળો :
(1) જનીન પ્રવાહ, (2) આનુવંશિક વિચલન અને પ્રાકૃતિક પસંદગી તથા (3) પ્રજનનીય અલગીકરણ,
પ્રશ્ન . શું ભૌગોલિક પૃથક્કરણ સ્વપરાગીત જાતિઓની વનસ્પતિઓની જાતિનિર્માણ માટે મુખ્ય કારણ હોઈ શકે છે? શા માટે અથવા શા માટે નહીં?
ઉત્તર : ના , ભૌગોલિક પૃથક્કરણ સ્વપરાગીત જાતિઓની વનસ્પતિઓના જાતિનિર્માણ માટે મુખ્ય કારણ હોઈ શકે નહીં, કારણ કે તેમાં એક જ પિતૃ સંકળાયેલો હોય છે. ભૌગોલિક પૃથક્કરણ પામેલી બે વસ્તુઓ વચ્ચે જનીન પ્રવાહ અટકી જાય છે.
પ્રશ્ન . શું ભૌગોલિક પૃથક્કરણ અલિંગી પ્રજનનવાળા સજીવોમાં જાતિઓના નિર્માણનું મુખ્ય કારણ હોઈ શકે છે ? શા માટે અથવા શા માટે નહીં?
ઉત્તર : ના,ભૌગોલિક પૃથક્કરણ અલિંગી પ્રજનનવાળા સજીવોમાં જાતિનિર્માણ માટે મુખ્ય કારણ હોઈ શકે નહીં, કારણ કે અલિંગી પ્રજનનમાં એક જ પિતૃ ભાગ લે છે અને સામાન્ય રીતે ભિન્નતા સર્જાતા નથી.
પ્રશ્ન . બે જાતિઓના ઉદ્ધિકાસીય સંબંધને નક્કી કરવા માટેની એક લાક્ષણિકતાનું ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર : બે જાતિઓના ઉદ્રિકાસીય સંબંધને નક્કી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી લાક્ષણીકતાઓનુ ઉદાહરણ સમમૂલક અંગો છે.
ઉભયજીવી, સરીસૃપ, પક્ષી અને સસ્તનમાં ઉપાંગો વિવિધ કાર્ય કરવા માટે રૂપાંતરિત થવા છતાં ઉપાંગોની આધારભૂત સંરચના એકસમાન હોય છે.
પ્રશ્ન . એક પતંગિયાની પાંખ અને ચામાચીડિયાની પાંખોને સમજાત અંગ કહી શકાય છે? કેમ અથવા કેમ નહીં?
ઉત્તર : ના, તેમને સમજાત અંગ કહી શકાય નહીં, કારણ કે પતંગિયાની પાંખ અને ચામાચીડિયાની પાંખનું કાર્ય સમાન છે, પરંતુ બંનેની પાંખની રચના, તેનું બંધારણ અને ઉત્પત્તિ સમાન નથી. તેથી તેમને સમજાત અંગ નહિ, પરંતુ સમરૂપ અંગ કહી શકાય.
પ્રશ્ન . અશ્મિ શું છે? તે જૈવ-ઉદ્વિકાસ ક્રિયા વિશે શું દર્શાવે છે ?
ઉત્તર : ભૂતકાળમાં અસ્તિત્વ ધરાવતા વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓના મૃતશરીરના અંગો કે તેની છાપ અરમી છે.
અશ્મિ ઉદ્રિકાસના સીધા પુરાવા છે. પૃથ્વીની સપાટીની નજીક મળી આવતા અશ્મિઓ ઊંડા સ્તરમાં મળી આવેલા અશ્મીઓની તુલનામાં તાજેતરના છે. અશ્મીઓના અભ્યાસ પરથી પ્રાચીન અને વર્તમાન સજીવો વચ્ચે ઉદ્વિકાસીય સંબંધ શોધી શકાય છે. અશ્મિઓ પ્રાચીન સજીવોની તેમજ તે સમયગાળાની પણ માહિતી આપે છે.
પ્રશ્ન . આકાર, કદ, રૂપ-રંગમાં ભિન્ન દેખાતા , માનવો એક જ જાતિના સભ્યો છે. તેનું કારણ શું છે?
ઉત્તર : બધા માનવો પર્યાવરણીય પરિબળો અને પ્રજનન દરમિયાન. : જનીનોનાં નવા સંયોજનોને કારણે આકાર, કદ, રૂપ-રંગમાં એકબીજાથી ભિન્ન દેખાય છે.
પરંતુ તે બધા હોમો સેપિયન્સ માનવજાતિના સભ્યો છે અને આફ્રિકામાં સામાન્ય પૂર્વજમાંથી ઉદ્વિકાસ પામ્યા છે. તેઓ પરસ્પર આંતરપ્રજનન દ્વારા પ્રજનનક્ષમ સંતતિનું નિર્માણ કરી શકે છે. આ બાબત એક જ જાતિના સભ્ય માટે સૌથી અગત્યનો માપદંડ છે.
પ્રશ્ન . ઉદ્વિકાસના આધારે શું તમે જણાવી શકો છો કે જીવાણુ, કરોળિયો, માછલી અને ચિમ્પાન્ઝીમાં કોનું શારીરિક બંધારણ ઉત્તમ છે? તમારા ઉત્તરની સમજૂતી આપો.
ઉત્તર : ઉદ્વિકાસના આધારે ચિમ્પાન્ઝી નું શારીરિક બંધારણ ઉત્તમ છે, કારણ કે અન્ય ત્રણ સજીવોની સાપેક્ષે ચિમ્પાન્ઝીની શરીરરચના વધારે સુવિકસિત અને જટિલ કક્ષાની છે. તે પર્યાવરણ સાથે વધુ અનુકૂલિત છે.
★ સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો :
પ્રશ્ન 4. એક અભ્યાસ પરથી જાણી શકાયું કે આછા રંગની આંખોવાળા બાળકોના પિતા(માતા પિતા)ની આંખો પણ આછા રંગની હોય છે. તેના આધારે શું આપણે કહી શકીએ કે આંખના આછા રંગનું લક્ષણ પ્રભાવી છે કે પ્રચ્છન્ન છે? તમારા જવાબની સમજૂતી આપો.
ઉત્તર : ના. આપેલી માહિતી આધારે કહી શકાય નહીં કે આંખોના આછા રંગનું લક્ષણ પ્રભાવી છે કે પ્રચ્છન્ન છે. કારણ કે આંખના રંગના બે વૈકલ્પિક લક્ષણ આછા રંગ અને કાળા રંગ વચ્ચેના સંકરણના પરિણામ આ બાબત નક્કી કરવા માટે જરૂરી છે.
પ્રશ્ન 5. જૈવ-ઉદ્વિકાસ અને વર્ગીકરણ અભ્યાસ ક્ષેત્ર કઈ રીતે પરસ્પર સંબંધિત છે?
ઉત્તર : જાતિઓની જૈવ-ઉદ્વિકાસનો ક્રમ તેના લક્ષણોને આધારે સમૂહ બનાવીને નક્કી કરી શકાય છે.
સજીવોને તેમની સમાનતાને આધારે સમૂહમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. જો બે જાતિ વચ્ચે વધુ લક્ષણો સામાન્ય હોય, તો તેઓ વધુ નજીક સંકળાયેલીછે અને નજીકના ભૂતકાળમાં સામાન્ય પૂર્વજમાંથી તેમનો ઉદ્વિકાસ થયો છે.
આમ, નજીકના સામાન્ય પુર્વજ ધરાવતી જાતિઓના નાના સમૂહ, પછી દૂરના પૂર્વજ ધરાવતા મોટા સમૂહ તૈયાર કરવામાં આવે, તો જૈવ-ઉદ્વિકાસ અને વર્ગીકરણ અભ્યાસ-ક્ષેત્રને પરસ્પર સાંકળી શકાય છે.
પ્રશ્ન 6. સમજાત અને સમરુપ અંગો ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર :
સમજાત અંગો : ઉત્પત્તિ તેમજ સંરચનાની દ્રષ્ટિએ એકસમાન, પરંતુ કાર્યની દ્રષ્ટિએ ભિન્ન હોય તેવા અંગોને સમજાત અંગો કહે છે.
ઉદાહરણ : દેડકા, ગરોળી, પક્ષી અને મનુષ્યનું ઉપાંગો
સમરૂપ અંગો : સરખો દેખાવ અને સમાન કાર્ય કરતાં પરંતુ પાયાની સંરચના અને ઉત્પત્તિની દૃષ્ટિએ તદ્દન જુદાં હોય તેવા અંગોને સમરૂપ અંગો કહે છે.
ઉદાહરણ : ચામાચીડિયાની પાંખ અને પક્ષીની પાંખ.
પ્રશ્ન 9. કયા પુરાવાના આધારે આપણે કહી શકીએ છીએ કે જીવની ઉત્પતિ અજૈવિક પદાર્થોમાંથી થઈ છે?
ઉત્તર: સ્ટેનલી એલ. મિલર અને હેરાલ્ડ સી. ઉરે:-
1953 મા તેમણે એક પ્રયોગમાં આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણ જેવું સમાન વાતાવરણ કૃત્રિમ રીતે નિર્માણ કર્યું.
તેમાં તેમણે એમોનિયા, મિથેન, હાઇડ્રોજન અને પાણીની વરાળ વગેરે અણુ/ સંયોજનો લીધા, પરંતુ ઓક્સિજનની ગેરહાજરી રાખી.
આ મિશ્રણને 100 °Cથી થોડા ઓછા તાપમાને રાખ્યું અને આ વાયુ મિશ્રણમાં વિદ્યુત તણખાઓ ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યા. એક અઠવાડિયા પછી, 15 % કાર્બન સરળ કાર્બનિક સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત થયો.
પ્રશ્ન 10.‘‘અલિંગી પ્રજનનની તુલનામાં લિંગી પ્રજનન દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલી ભિન્નતાઓ વધારે સ્થાયી હોય છે.” સમજાવો. આ લિંગી પ્રજનન કરનારા સજીવોના ઉદ્વિકાસને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે ?
ઉત્તર :
(1) અલિંગી પ્રજનનની તુલનામાં લિંગી પ્રજનન વધારે દશ્ય ભિન્નતાઓ સર્જે છે, કારણ કે લિંગી પ્રજનનમાં દરેક પેઢીમાં પૂર્વઅસ્તિત્વ ધરાવતા બે પિતૃના DNA ની નકલનું સંયોજન પ્રાપ્ત થાય છે.
(2) જનનકોષોના નિર્માણમાં અર્ધસૂત્રીભાજન દરમિયાન જનીનોનાં નવા સંયોજનો રચાય છે.
લિંગી પ્રજનન દરમિયાન વધારે દશ્ય ભિન્નતાઓમાંથી પ્રાકૃતિક પસંદગી દ્વારા કેટલીક અનુકૂલિત ભિન્નતાની પસંદગી થાય છે.
જ્યારે અલિંગી પ્રજનનમાં સંતતિઓ તેમના પિતૃની આબેહૂબ નકલ હોય છે. આથી લિંગી પ્રજનનમાં ઉત્પન્ન થતા ભિન્નતાઓ સ્થાયી થઈ સંચય પામે છે અને ઉદ્રીકાસને પ્રેરે છે.
પ્રશ્ન 11. સંતતિ કે બાળપેઢીમાં નર અને માદા પિતૃઓ દ્વારા આનુવંશિક યોગદાનમાં સરખી ભાગીદારી કેવી રીતે સુનિશ્ચિત કરી શકાય છે?
ઉત્તર : નર અને માદા પિતૃઓ અનુક્રમે નર જનનકોષો (શુક્રકોષો) અને માદા જનનકોષો (અંડકોષો) ઉત્પન્ન કરે છે. તેમાં બિનપ્રજનનકોષો / વાનસ્પતિક કોષની તુલનામાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા અને DNAની માત્રા અડધી હોય છે.
બંને પિતૃ નર અને માદા આ શુક્રકોષ અને અંડકોશ સંમિલન પામી યુગ્મનજ (ફલિતાંડ) બનાવે છે. ફલિતાંડ નવી સંતતિનો પ્રથમ કોષ છે. આ બાબત સુનિશ્ચિત કરે છે કે ફલિતાંડમાંથી વિકાસ પામતી સંતતિમાં નર અને માદા પિતૃની આનુવંશિક (જનીનીક) ભાગીદારી સરખી છે.
પ્રશ્ન 12. માત્ર તે ભિન્નતાઓ જે કોઈ એકલ સજીવના માટે ઉપયોગી હોય છે, વસ્તીમાં પોતાના અસ્તિત્વને જાળવી રાખે છે. શું તમે આ વિધાન સાથે સંમત છો? શા માટે અથવા શા માટે નહિ?
ઉત્તર : હા. હું આ વિધાન સાથે સંમત છું, કારણ કે સજીવમાં આનુવંશિક (જનીનિક) ભિન્નતા સાથે તેને અનુકૂલન સાધવામાં અને જીવિતતા માટે ઉપયોગી નીવડી શકે. આ ઉપરાંત, ઉપયોગી ભિન્નતા ધરાવતા સજીવ પ્રજનન દ્વારા વધુ સંતતિ ઉત્પન્ન કરે અને આ જનીનિક ભિન્નતા વસતિમાં અસ્તિત્વ જાળવી રાખવા મદદરૂપ બને.
