Env Lesson Notes 2 पर्यावरणशास्त्र: स्तर, तत्त्वे आणि संस्था

पर्यावरणशास्त्र – तत्त्वे आणि संस्था

• पारिस्थितिकी हा शब्द दोन ग्रीक शब्दांपासून तयार झाला आहे ‘ओइकोस’ म्हणजे घर आणि ‘लोगोस’ म्हणजे अभ्यास.
• पर्यावरणशास्त्र ही जीवशास्त्राची एक शाखा आहे जी जीवांचे एकमेकांशी (ऊर्जा प्रवाह आणि खनिज चक्रण) आणि त्यांच्या भौतिक सभोवतालच्या (वातावरण) संबंधांशी संबंधित आहे.

पर्यावरणशास्त्रातील संघटनांचे स्तर

• पारिस्थितिकीमध्ये व्यक्ती, जीव, लोकसंख्या, समुदाय, परिसंस्था, बायोम आणि बायोस्फिअर यांचा अभ्यास समाविष्ट आहे जे पर्यावरणीय संघटनेचे विविध स्तर तयार करतात.

वैयक्तिक आणि प्रजाती

• जीव हा एक वैयक्तिक जीव आहे ज्यामध्ये स्वतंत्रपणे कार्य करण्याची किंवा कार्य करण्याची क्षमता आहे.
• प्रजाती हा सजीवांचा एक समूह आहे ज्यामध्ये जनुकांची देवाणघेवाण करण्यास किंवा आंतरप्रजनन करण्यास सक्षम असलेल्या समान व्यक्तींचा समावेश आहे.
• ते वर्गीकरणाचे मूलभूत एकक मानले जातात आणि लॅटिन द्विपदांद्वारे दर्शविले जातात, उदा. होमो सेपियन्स.

लोकसंख्या

• लोकसंख्या म्हणजे आंतरप्रजनन जीवांचा (समान प्रजाती), विशिष्ट काळात परिभाषित क्षेत्र व्यापणारा समुदाय.
• जन्म आणि/किंवा स्थलांतरामुळे लोकसंख्या वाढीचा दर सकारात्मक असू शकतो किंवा मृत्यू आणि/किंवा स्थलांतरामुळे नकारात्मक असू शकतो.

समुदाय

• बहुतेक घटनांमध्ये समुदायांना प्रबळ वनस्पती स्वरूपाच्या नावावरून नाव दिले जाते.
• उदाहरणार्थ, गवताळ प्रदेशात गवताचे वर्चस्व असते, जरी त्यात औषधी वनस्पती, झाडे इत्यादी असू शकतात.

प्रमुख समुदाय

• हे मोठ्या आकाराचे आणि तुलनेने स्वतंत्र आहेत.
• ते केवळ बाहेरून येणाऱ्या सूर्याच्या ऊर्जेवर अवलंबून असतात. उदा. उष्ण कटिबंधीय सदाहरित वने.

अल्पवयीन समुदाय

• हे शेजारील समुदायांवर अवलंबून असतात आणि त्यांना बर् याचदा समाज म्हणतात.
• ते एका मोठ्या समुदायामध्ये दुय्यम एकत्रीकरण आहेत. उदा. गायीच्या शेणाच्या पाठ्यावर लायकेनची चटई.

इकोसिस्टम

• परिसंस्था म्हणजे एकमेकांशी आणि त्यांच्या वातावरणाशी संवाद साधणार् या सजीवांचा एक समुदाय आहे ज्यामुळे ऊर्जेची देवाणघेवाण होते आणि घटकांच्या सायकलिंगसारख्या प्रणाली-स्तरीय प्रक्रिया उदयास येतात.

बायोम

• बायोम हा वनस्पती आणि प्राण्यांचा एक मोठा नैसर्गिकरित्या उद्भवणारा समुदाय आहे जो एक प्रमुख अधिवास व्यापतो. उदा. रेनफॉरेस्ट बायोम किंवा टुंड्रा बायोम.
• बायोममधील वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये समान हवामानामुळे सामान्य वैशिष्ट्ये असतात आणि ते अनेक खंडांमध्ये आढळू शकतात.
• बायोम अधिवासांपेक्षा वेगळे आहेत कारण कोणत्याही बायोममध्ये विविध प्रकारचे निवासस्थान असू शकतात.

बायोस्फीयर

• जीवावरणात पृथ्वीवरील सर्व सजीवांचा समावेश आहे, त्यांच्याद्वारे तयार केलेल्या मृत सेंद्रिय पदार्थांचा समावेश आहे.

पर्यावरणशास्त्राची तत्त्वे

अनुकूलन

• अनुकूलन म्हणजे, “एखाद्या जीवाचे स्वरूप किंवा वर्तन किंवा रचना किंवा जीवनाची पद्धत जी त्याला विशिष्ट वातावरणात जगण्याची परवानगी देते”.

अनुकूलन असू शकते:

• आकारिक – जेव्हा झाडे उंच वाढली, तेव्हा जिराफाची मान लांब झाली;
• शारीरिक – पाण्याच्या बाह्य स्त्रोताच्या अनुपस्थितीत, उत्तर अमेरिकेच्या वाळवंटातील कांगारू उंदीर त्याच्या अंतर्गत चरबी ऑक्सिडेशनद्वारे (ज्यामध्ये पाणी हे एक उप-उत्पादन आहे) त्याच्या सर्व पाण्याची आवश्यकता पूर्ण करण्यास सक्षम आहे. त्यात मूत्र केंद्रित करण्याची क्षमता देखील आहे जेणेकरून उत्सर्जन उत्पादने काढून टाकण्यासाठी कमीतकमी पाण्याचे प्रमाण वापरले जाईल;
• वर्तणूक – कमी तणावपूर्ण अधिवासात तात्पुरते स्थलांतर करणारे प्राणी.

अनुकूलनाची उदाहरणे

• बर् याच वाळवंटातील वनस्पतींच्या पानांच्या पृष्ठभागावर जाड क्यूटिकल असतात आणि वाष्पोत्सर्जनाद्वारे पाण्याचे नुकसान कमी करण्यासाठी त्यांचे रंध्र खोल खड्ड्यांमध्ये व्यवस्थित केले जातात.
• ओपंटियासारख्या काही वाळवंटातील वनस्पतींना पाने नसतात – ते मणक्यांपर्यंत कमी होतात आणि प्रकाशसंश्लेषक कार्य चपट्या देठाद्वारे घेतले जाते (काही पाने म्हणजे वाष्पोत्सर्जनासाठी कमी क्षेत्र उपलब्ध आहे).
• थंड हवामानातील सस्तन प्राण्यांचे कान आणि हातपाय सामान्यत: उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी लहान असतात. (याला ऍलनचा नियम म्हणतात.) अंदाज लावा की हत्तीचे कान मोठे का असतात?
• जेव्हा आपण उंच पर्वतांवर असतो तेव्हा आपल्याला वेगवान श्वास घेण्याची आवश्यकता असते. काही दिवसांनी उंच पर्वतावरील बदललेल्या परिस्थितीशी आपले शरीर जुळवून घेते.
• सभोवतालच्या बदलांमुळे उद्भवणाऱ्या लहानसहान समस्यांवर मात करण्यासाठी एकाच सजीवाच्या शरीरात अल्प कालावधीत जे लहानसहान बदल होतात, त्यांना अनुकूलन असे म्हणतात.
• लाल रक्तपेशींचे उत्पादन वाढवून, हिमोग्लोबिनची बंधनकारक क्षमता कमी करून आणि श्वासोच्छवासाचा दर वाढवून शरीर ऑक्सिजनची कमी उपलब्धता भरून काढते.
• हायपरथर्मोफाइल हा एक जीव आहे जो अत्यंत गरम वातावरणात भरभराट करतो – 60 डिग्री सेल्सिअस पासून. उदा. आर्किबॅक्टेरिया गरम झरे आणि खोल समुद्रातील हायड्रोथर्मल व्हेंट्समध्ये वाढतात.
• वाळवंटातील सरड्यांमध्ये सस्तन प्राण्यांप्रमाणे शारीरिक क्षमता नसते. जेव्हा त्यांच्या शरीराचे तापमान कमी होते तेव्हा ते उन्हात बसतात आणि उष्णता शोषून घेतात परंतु जेव्हा सभोवतालचे तापमान वाढू लागते तेव्हा ते सावलीत जातात.
• काही प्रजाती जमिनीवरील उष्णतेपासून लपण्यासाठी आणि वाचण्यासाठी मातीत घुसण्यास सक्षम आहेत.

भिन्नता

• विशिष्ट जनुके जोडल्यामुळे किंवा हटविल्यामुळे जनुकीय मेकअपमधील बदलांमुळे भिन्नता उद्भवते.
• उत्परिवर्तने, हवामानातील बदल, भौगोलिक अडथळे इत्यादी कारणांमुळे कालांतराने बदल घडून येतात.
• त्वचेचा रंग, केसांचा प्रकार यांतील फरक; कुरळे किंवा सरळ, डोळ्यांचा रंग, विविध वांशिक गटांमधील रक्ताचा प्रकार मानवी प्रजातींमधील भिन्नता दर्शवितो.

अनुकूली किरणोत्सर्ग

• अनुकूली रेडिएशन ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये जेव्हा वातावरण नवीन आव्हाने निर्माण करते किंवा नवीन पर्यावरणीय कोनाडा उघडते तेव्हा जीव पूर्वजांच्या प्रजातीपासून अनेक नवीन स्वरूपात विविधता आणतात.

प्रजाती

• प्रजाती ही अशी प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे नवीन प्रजाती तयार होतात आणि उत्क्रांती ही अशी यंत्रणा आहे ज्याद्वारे प्रजाती आणल्या जातात.
• एका प्रजातीमध्ये अनेक लोकसंख्या असते. पर्वत, समुद्र, नदी इत्यादी काही भौगोलिक अडथळ्यांमुळे एखाद्या प्रजातीची भिन्न लोकसंख्या अलिप्त राहते.
• भौगोलिक अलिप्ततेमुळे प्रजाती (अॅलोपॅट्रिक प्रजाती किंवा भौगोलिक प्रजाती) होते.

• दीर्घ कालावधीनंतर, उप-लोकसंख्या खूप भिन्न (अनुवांशिक प्रवाह) बनते आणि पुनरुत्पादकदृष्ट्या वेगळे होते, म्हणजे ते यापुढे परस्पर प्रजनन करत नाहीत.
• नंतर अडथळा दूर केल्यावरही उप-लोकसंख्या आंतरप्रजनन करण्यास असमर्थ ठरतात आणि अशा प्रकारे नंतर उप-लोकसंख्या दोन भिन्न प्रजाती बनतात.

उत्परिवर्तन

• उत्परिवर्तन (डीएनएच्या प्रतिकृतीतील त्रुटीमुळे अनुवांशिक सामग्रीमध्ये बदल) लोकसंख्येमध्ये नवीन जनुके निर्माण करण्यास कारणीभूत ठरते.
• पुढे, लैंगिक पुनरुत्पादक लोकसंख्येमध्ये, अर्धसूत्रीविभाजन आणि फलन प्रत्येक पिढीत जनुकांचे एक नवीन संयोजन तयार करतात, ज्याला पुनर्संयोजन म्हणतात.
• त्यामुळे एकाच प्रजातीचे सदस्य ‘भिन्नता’ दर्शवितात व ते एकसारखे नसतात.

नैसर्गिक निवड

• नैसर्गिक निवड ही डार्विन आणि वॉलेस यांनी प्रस्तावित केलेली यंत्रणा आहे.
• नैसर्गिक निवड ही अशी प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे प्रजाती त्यांच्या वातावरणाशी जुळवून घेतात.
• ही एक उत्क्रांतीवादी शक्ती आहे जी भिन्नतेमध्ये निवडते, म्हणजेच जीन्स जी सजीवांना त्याच्या वातावरणाशी अधिक चांगल्या प्रकारे जुळवून घेण्यास मदत करतात. नैसर्गिक निवडीमुळे लोकसंख्येमध्ये अशा जनुकांचे पुनरुत्पादन अधिक होते.
• ज्या संतती त्यांच्या जवळच्या वातावरणास अनुकूल आहेत त्यांना जगण्याची, पुनरुत्पादक वय गाठण्याची आणि त्यांच्या संततीसाठी योग्य अनुकूलन करण्याची अधिक चांगली संधी असते.

उत्क्रांती

• उत्क्रांती हा बदल आहे जो नवीन प्रजातींना जन्म देतो.
• सजीवांना सध्याच्या वातावरणाला अधिक योग्य बनविण्यासाठी हे घडते.

• उत्क्रांतीमध्ये नैसर्गिक निवड, अनुकूलन, भिन्नता इत्यादी प्रक्रियांचा समावेश होतो.
• चार्ल्स डार्विन आणि आल्फ्रेड वॉलेस यांनी १८५९ मध्ये उत्क्रांतीचा एक वैध सिद्धांत मांडला.
• या सिद्धांताचा विस्तार आनुवंशिकीमधील प्रगतीच्या प्रकाशात केला गेला आहे आणि तो नव-डार्विनवाद म्हणून ओळखला जातो.

नामशेष होणे

• पर्यावरणातील बदल किंवा जैविक स्पर्धा हे नामशेष होण्यामागचे मुख्य कारण आहे.
• जेव्हा प्रजाती बदलत्या वातावरणाशी सामना करण्यासाठी पुरेसे वेगाने विकसित होऊ शकत नाहीत तेव्हा नामशेष होते.
• सध्या, 6^th सामूहिक विलोपन (अँथ्रोपोजेनिक एक्सटिंक्शन – मानवी प्रेरित) प्रगतीपथावर आहे.

Q. (2018) च्या चर्चेच्या संदर्भात “सहावा सामूहिक विलुप्त होणे / सहावा विलुप्त होणे” या शब्दाचा उल्लेख बर् याचदा बातम्यांमध्ये केला जातो

1. शेतीमध्ये व्यापक मोनोकल्चर पद्धती आणि जगाच्या बर् याच भागात रसायनांच्या अंदाधुंद वापरासह मोठ्या प्रमाणात व्यावसायिक शेती ज्यामुळे चांगल्या मूळ परिसंस्थेचे नुकसान होऊ शकते.
2. नजीकच्या भविष्यात पृथ्वीशी उल्कापिंडाची संभाव्य टक्कर होण्याची भीती 65 दशलक्ष वर्षांपूर्वी घडली होती ज्यामुळे डायनासोरसह अनेक प्रजाती मोठ्या प्रमाणात नामशेष झाल्या. .
3. जगातील अनेक भागांमध्ये जनुकीय सुधारित पिकांची मोठ्या प्रमाणात लागवड करणे आणि जगाच्या इतर भागात त्यांच्या लागवडीला प्रोत्साहन देणे ज्यामुळे चांगल्या मूळ पिकांच्या वनस्पती नष्ट होऊ शकतात आणि अन्न जैवविविधतेचे नुकसान होऊ शकते.
4. मानवजातीचे नैसर्गिक साधनसंपत्तीचे अतिशोषण/गैरवापर, नैसर्गिक अधिवासांचे विखंडन/नुकसान, परिसंस्थेचा नाश, प्रदूषण आणि जागतिक हवामान बदल.

उत्तर: ड)

Q. खालीलपैकी कोणते सत्य आहे?

1. एखाद्या वनस्पतीला किंवा प्राण्यांना त्याच्या सभोवतालच्या परिसरात राहण्यासाठी सक्षम करणारी विशिष्ट वैशिष्ट्ये किंवा विशिष्ट सवयी असणे याला उत्क्रांती म्हणतात.
2. सजीव ज्या परिसरात राहतो त्या परिसराला त्याचा अधिवास असे म्हणतात.
3. सभोवतालच्या बदलांमुळे उद्भवणाऱ्या लहानसहान समस्यांवर मात करण्यासाठी एकाच सजीवाच्या शरीरात अल्प कालावधीत जे लहानसहान बदल होतात, त्यांना अनुकूलता असे म्हणतात
4. एखाद्या सजीवामध्ये पर्यावरणात टिकून राहण्यासाठी हळूहळू होणारे बदल म्हणजे अनुकूलन

कोड:

1. सर्व
2. फक्त 2,3
3. फक्त 1,2,4
4. फक्त 1,2,3

स्पष्टीकरण:

• एखाद्या वनस्पतीला किंवा प्राण्यांना त्याच्या सभोवतालच्या परिसरात राहण्यास सक्षम करणारी विशिष्ट वैशिष्ट्ये किंवा विशिष्ट सवयी असणे याला उत्क्रांती नव्हे तर अनुकूलन म्हणतात. उदा. हायबरनेशन.
• सजीव ज्या परिसरात राहतो त्या परिसराला त्याचा अधिवास असे म्हणतात. (खरे आहे)
• सभोवतालच्या बदलांमुळे उद्भवणाऱ्या लहानसहान समस्यांवर मात करण्यासाठी एकाच सजीवाच्या शरीरात अल्प कालावधीत जे लहानसहान बदल होतात, त्यांना अनुकूलता (सत्य) असे म्हणतात. उदा. सियाचीन ग्लेशियरसारख्या कठोर हवामानाच्या प्रदेशात सेवा देण्यापूर्वी सैनिकांना कठोर अनुकूलन प्रशिक्षण घ्यावे लागते.
• एखाद्या सजीवामध्ये पर्यावरणात टिकून राहण्यासाठी हळूहळू होणार् या बदलांना उत्क्रांती म्हणतात, अनुकूलन नव्हे. उदा. जिराफांच्या मानेची कालांतराने झालेली उत्क्रांती.

उत्तर: ब) फक्त 2,3

प्र. चुकीच्या जोड्या निवडा

कोड:

1. सर्व
2. फक्त 4
3. फक्त 1,2,3
4. फक्त 2,3

स्पष्टीकरण:

• उताराच्या फांद्या (बर्फ जमा होण्यापासून रोखणे) आणि सुईसारखी पाने (बाष्पोत्सर्जन कमी करणे) – तैगा वनस्पती.
• खोल मुळे – वाळवंटातील वनस्पती
• मेणचट खोड, जाड पाने किंवा पाने नसणे – वाळवंटातील वनस्पती
• कॅनोपी – उष्ण कटिबंधीय जंगलांचे वैशिष्ट्य – वर्षावने, पानझडी जंगले इ.

उत्तर: क) फक्त 1,2,3 (चुकीच्या जोड्या)