Biology Chapter 1)સજીવોમાં પ્રજન(Reproduction in Organisms | GSEB SCIENCE HUB

 1.  સજીવોમાં પ્રજન(Reproduction in Organisms)

બધા સજીવ ચોક્કસ સમય માટે જીવી શકે છે. સજીવના જન્મથી લઈ તેના કુદરતી મૃત્યુને આવસ્તો સમય તેનો જીવનકાળ (life span) દર્શાવે છે. જીવનકાળ થોડાક દિવસોનો ટૂંકો અથવા હજાર વર્ષ સુધી લાંબો પણ જોવા છે. આ બંને સિમાંતો (extremes)ની વચ્ચે મોટા ભાગના સજીવોનો જીવનકાળ જોવા મળે છે. તમે નોંધી શકો છો કે, સજીવનો જીવનકાળ તેના કદ સાથે સંકળાયેલ હોય તે જરૂરી નથી. કાગડો અને પોપટના કદમાં કોઈ ખાસ તફાવત નથી, છતાં તેમના જીવનકાળમાં બહોળો તફાવત જોવા મળે છે. તેવી જ રીતે, પીપળાના વૃક્ષની સાપેક્ષે કેરીના વૃક્ષનો જીવનકાળ ઘણો ટૂંકો છે. સજીવનો જીવનકાળ ભલે ગમે તે હોય. પરંતુ, દરેક વ્યક્તિગત સજીવનું મૃત્યુ નિશ્ચિત એટલે કે, એક્કોષીય સજીવો સિવાય કોઈ પણ સજીવ અમર નથી. આપણે શા માટે કહી શકીએ કે એક કોષીય સજીવોમાં નૈસર્ગિક (કુદરતી) મૃત્યુ નથી ? કદી તમને આશ્ચર્ય થયું છે કે પૃથ્વી પર ઘણાં હજારો વર્ષો સુધી વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓ ખૂબ વિશાળ સંખ્યામાં અસ્તિત્વ ધરાવતાં હતાં ? સજીવોમાં કોઈ પ્રક્રિયા હોવી જ જોઈએ, જે આ સાતત્યતાની ખાતરી આપે છે. હા, આપણે પ્રજનન વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, જેને આપણે માન્ય રાખીએ.

પ્રજનન એક એવી જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં પોતાને મળતી આવે તેવી સંતતિ ઉત્પન્ન કરે છે. આ સંતતિ વૃદ્ધિ પામે, પુખ્ત બને અને બદલામાં નવી સંતતિ ઉત્પન્ન કરે છે. આમ જન્મ, વૃદ્ધિ અને મૃત્યુનું ચક્ર ચાલ્યા જ કરે છે. પ્રજનનથી જાતિઓ પેઢી દર પેઢી સાતત્ય જાળવવા માટે સમર્થ બને છે. તેમ કેવી રીતે જનીનિક ભિન્નતા સર્જાય છે અને પ્રજનન દરમિયાન વારસામાં ઊતરે છે તેનો અભ્યાસ પ્રકરણ 5 (આનુવંશિક્તા અને ભિન્નતાના સિદ્ધાંતો)માં પછીથી કરશો.

સજીવ વિશ્વમાં ખૂબ જ વિવિધતા જોવા મળે છે અને દરેક સજીવે બહુગુણિત થવા અને સંતતિ ઉત્પન્ન કરવા પોતાની આગવી ક્રિયાવિધિ વિકસિત કરી છે. સજીવ કઈ રીતે પ્રજનન કરે છે તે માટે તેનું નિવાસસ્થાન, તેની આંતરિક દેહધર્મક્રિયા અને અન્ય બીજાં પરિબળો સામૂહિક રીતે જવાબદાર છે. પ્રજનનની ક્રિયામાં એક સજીવ કે બે સજીવો ભાગ લે છે. તેને આધારિત તેના બે પ્રકાર છે. જયારે એક જ પિતમાંથી જન્યુઓના નિર્માણ કે નિર્માણ થયા વગરા સંતતિઓનું સર્જન થાય તો તેને અલિંગી પ્રજનન (asexual reproduction) કહે છે. જયારે બે પિતૃ (વિરુદ્ધ જાતિના) પ્રજનનની ક્રિયામાં ભાગ લેતા હોય અને નર અને માદા જન્યુઓનું જોડાણ થતું હોય, તો તેને લિંગી પ્રજનન (sexual reproduction) કહે છે.

यालिंगीप्रनन (Asexual Reproduction)

આ પદ્ધતિમાં એક પિતૃ સંતતિ સર્જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. પરિણામે, સર્જાતી નવી સંતતિ એકબીજાના જેવી જ નહિ, પરંતુ તેઓના પિતની આબેહૂબ પ્રતિકૃતિ પણ હોય છે. શું આ સંતતિઓ જનીનિક દૃષ્ટિએ સમાન (identical) કે ભિન્ન હોય છે ? આમ, બાહયાકાર અને જનીનિક રીતે સમાન સજીવો માટે જનીનિક પ્રતિકૃતિ (clone) શબ્દ વપરાય છે.

ચાલો, આપણે જુદા-જુદા સજીવ સમૂહોમાં વ્યાપકરૂપે જોવા મળતું અલિંગીપ્રજનન કેવી રીતે થાય છે તે જોઈએ. અલિંગીપ્રજનન એકકોષીય સજીવોમાં સામાન્ય છે અને સરળ કક્ષાનું આયોજન ધરાવતી વનસ્પતિઓ તેમજ પ્રાણીઓમાં સામાન્ય છે. પ્રોટિસ્ટા અને મોનેરામાં, સજીવ કે પિતકોષ સમવિભાજનથી વિભાજન પામીને બે કોષો સર્જે છે, જે નવા સજીવ તરીકે વર્તે છે. આમ, આ સજીવોમાં કોષવિભાજન પોતે પ્રજનનની પ્રક્રિયા છે. ઘણા એકકોષી સજીવો દ્વિભાજન (binary fission) દ્વારા પ્રજનન કરે છે, જેમાં કોષ બે અર્ધભાગમાં વિભાજિત થાય છે અને દરેક ભાગ ઝડપી વૃદ્ધિ પામી પુખ્ત બને છે (દા.ત., અમીબા, પેરામિશિયમ). ચીસ્ટમાં, વિભાજન અસમાન હોય છે અને નાની કલિકાઓ (buds) સર્જે છે. જે પ્રારંભમાં પિતૃકોષ સાથે જોડાયેલી હોય છે. આ કલિકાઓ છેવટે છૂટી પડી નવી ચીસ્ટ (સજીવ કોષ) તરીકે પુખ્ત બને છે.

પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં અમીબા પોતાના ખોટા પગને પાછા ખેંચી લે છે અને પોતાની આસપાસ મજબૂત ત્રિસ્તરીય આવરણ કે કોષ્ઠ (cyst)નો સ્ત્રાવ કરે છે. આ ક્રિયાને કોષ્ઠન (encystations) કહે છે. જયારે અનુકુળ પરિસ્થિતિ પ્રાપ્ત થાય ત્યારે કોષ્ઠન પામેલ અમીબા બહુભાજન પામે છે અને ઘણા સક્ષ્મ અમીબા કે ફૂટપાદીય

બીજાણુઓ (pseudopodiospores) સર્જે છે. કોષ્ઠની દીવાલ તૂટે છે અને બીજાણુઓ આસપાસના માધ્યમમાં મુકત થઈ અમીબા તરીકે વૃદ્ધિ પામે છે. આ ક્રિયાને બીજાણુનિર્માણ (sporulation) કહે છે.

અમીબા

પેરામિશિયમ

ફૂગ સૃષ્ટિના સભ્યો અને લીલ જેવી સરળ વનસ્પતિઓ વિશિષ્ટ અલિંગી પ્રજનન પ્રેરીત રચનાઓ દ્વારા પ્રજનન કરે છે. આ રચનાઓ પૈકી ચલબીજાણુઓ (zoospores) સર્વ સામાન્ય છે, જે સૂક્ષ્મદર્શી ચલિત રચના છે. બીજી, અન્ય અલિંગી પ્રજનન કસ્તી રચનાઓ કણીબીજાણુઓ (conidia) ઉદા. : પેનિસિલિયમ, કલિકાઓ (buds) ઉદા. હાઈડ્રા અને અંતઃકલિકાઓ (gemmules) ઉદા. : વાદળી છે.

તમે ધોરણ XIમાં વાનસ્પતિક પ્રજનન વિશે અભ્યાસ કરેલ છે. શું તમે વિચારો છો કે વાનસ્પતિક પ્રજનન પણ એક પ્રકારનું અલિંગી પ્રજનન છે ? તમે આવું શા માટે કહો છો ? શું વાનસ્પતિક પ્રજનન દ્વારા સર્જાયેલ સંતતિ માટે કલોન (clone) શબ્દ વાપરી શકાય ?

પ્રાણીઓ અને અન્ય સરળ સજીવોમાં અલિંગી શબ્દ સુસ્પષ્ટ રીતે વપરાય છે; જયારે વનસ્પતિઓમાં સામાન્યત: વાનસ્પતિક પ્રજનન શબ્દ વારંવાર વપરાય છે. વનસ્પતિઓમાં, વાનસ્પતિક પ્રજનનની રચનાઓ જેવી કે ભસ્તારી, ગાંઠામળી, અધોભસ્તારી, ગ્રંથિલ, ભસ્તારિક, કંદ વગેરે નવી સંતતિ સર્જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે (આકૃતિ 1.4). આ રચનાઓને વાનસ્પતિક પ્રસર્જકો (vegetative Propagules) કહે છે. સ્વાભાવિકપણે, આ રચનાઓના સર્જનમાં બે પિતઓ ભાગ લેતાં નથી તેથી તેમાં સમાવિષ્ટ પ્રક્રિયા અલિંગી છે.

કેટલાક સજીવોમાં સજીવ દેહ, અલગ ભાગો કે ટુકડાઓમાં તૂટીને વિભાજિત થાય અને દરેક ટુકડો પુખ્ત પ્રાણીમાં ફેરવાય છે (ઉદાહરણ : હાઈડ્રા). આ પણ અલિંગીપ્રજનનનો એક પ્રકાર જ છે જેને અવખંડન (fragmentation) sहे थे.

તમે જળાશયોમાં શાપ (scourge) કે 'ટેરર ઓફ બેંગાલ' (terror of Bengal) વિશે તો સાંભળ્યું જ હશે. તે કંઈ જ નથી, પણ સ્થગિત પાણીમાં ઊગતી જળકુંભિ મોટા ભાગના અતિક્રમણ પામતા નીંદણ પૈકીની એક છે. તે પાણીમાંનો O₂ દૂર કરે છે જેના કારણે માછલીઓ મૃત્યુ પામે છે. તમે તેના વિશે વધુ પ્રકરણ 13 અને 14માં ભણશો. તમને જાણીને રસ પડશે કે, આ વનસ્પતિનો પ્રવેરા ભારતમાં તેનાં સુંદર પુષ્પો અને પર્ણના આકારને કારણે કરવામાં આવ્યો હતો. આ વનસ્પતિનો ઘટનાકીય દરે (phenomenal rate) વાનસ્પતિક પ્રસર્જન કરી ખૂબ જ ઝડપથી પાણીની સપાટી પર છવાઈ જાય છે, જેનાથી છૂટકારો પામવો ખૂબ જ અઘરો છે.

શું તમે જાણો છો કે બટાટા, શેરડી, કેળાં, આદુ, ડાલિયા કેવી રીતે ઉછેરવામાં આવે છે ? શું તમે બટાટાના ગ્રંથિલ પરની કલિકા (આંખ), કેળા અને આદુની ગાંઠામળીમાંથી નવા છોડને ઊગતા જોયા છે ? ઉપર્યુકત જણાવેલ વનસ્પતિઓમાં જયારે તમે કાળજીપૂર્વક પ્રાંકર( નવી વનસ્પતિ)નાં સર્જનની જગ્યા નકકી કરો ત્યારે તમે નોંધશો કે તે રૂપાંતરિસ્ક પ્રકાંડમાં રહેલી ગાંઠોમાંથી ઉદ્ભવે છે. જયારે આ ગાંઠો (nodes) ભીની જમીન કે પાણીના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે મૂળ અને નવા છોડ વિકસાવે છે. આ જ રીતે, પાનકૂટીના પર્ણની કિનારીએ રહેલી આવી ખાંચોમાંથી અસ્થાનિક કલિકાઓ ઉદ્ભવે છે. આ ક્ષમતાનો બહોળા પ્રમાણમાં ઉપયોગ વનસ્પતિઓના વ્યાપારિક ધોરણે ઉત્પાદન કે પ્રસર્જન માટે માળીઓ કે ખેડૂતો દ્વારા કરવામાં આવે છે.

ડાલિયા

એ નોંધવું રસપ્રદ છે કે, સરળ કક્ષાનું આયોજન ધરાવતા સજીવો જેવાં કે લીલ અને ફૂગમાં અલિંગીપ્રજનન સર્વસામાન્ય પદ્ધતિ છે અને જયારે પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિ સર્જાય એટલે તેઓ લિંગી પ્રજનન દર્શાવે છે. તમે શોધી કાઢો કે આ સજીવોને પ્રતિકૂળ સ્થિતિમાં જીવિત રહેવા માટે લિંગી પ્રજનન કઈ રીતે સક્ષમ બનાવે છે ? શા માટે લિંગી પ્રજનન આવી પરિસ્થિતિમાં થાય છે ? ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ દ્વારા અલિંગી (વાનસ્પતિક) તેમજ લિંગી પ્રજનન દર્શાવવામાં આવે છે. જયારે બીજી બાજુ, મોટા ભાગનાં પ્રાણીઓમાં માત્ર લિંગીપ્રજનન જોવા મળે છે.

ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ દ્વારા અલિંગી (વાનસ્પતિક) તેમજ લિંગીપ્રrett દર્શાવવામાં આવે છે. જયારે બીજી બાજુ, મોટા ભાગતાં પ્રાણીઓમાં માત્ર લિંગીપ્રજનન જોવા મળે છે.

लिंगीन (Sexual Reproduction)

લિંગીપ્રજનનમાં એક પિતૃ અથવા બે વિરુદ્ધ જાતિના વ્યક્તિગત સજીવો નર અને માદા જન્યુઓનું નિર્માણ કરે છે. આ જન્યુઓ જોડાઈને યુગ્મનજનું નિર્માણ કરે છે, જે નવા સજીવમાં પરિણમે છે. અલિંગી પ્રજનનની સાપેક્ષે તે એક વિસ્તૃત, જટિલ અને ધીમી પ્રક્રિયા છે. નર અને માદા જન્યુઓના જોડાણને કારણે લિંગી પ્રજનનને પરિણામે ઉત્પન્ન થતી સંતતિ પિતૃ પેઢીને અથવા એકબીજાને મળતી આવતી નથી.

વિવિધ સજીવો જેવાં કે વનસ્પતિઓ, પ્રાણીઓ કે ફૂગનો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે તેઓ બાહયાકારવિદ્યા, અંતઃસ્થ-રચના અને દેહધર્મવિદ્યામાં જુદાપણું ધરાવે છે. જયારે લિંગીપ્રજનનની પદ્ધતિ માટે આશ્ચર્યની વાત એ છે કે તેઓ, આ બાબતે સરખાપણું દર્શાવે છે. ચાલો, આપણે ચર્ચા કરીએ કે કયાં લક્ષણો આ વિવિધલક્ષી સજીવોમાં સામાન્ય છે. બધા સજીવો લિંગી પ્રજનન કરે તે પહેલાં તેમના જીવનમાં વૃદ્ધિ અને પરિપકવતાના નિશ્ચિત તબકકે પહોંચે છે. વૃદ્ધિના આ સમયગાળાને જુવેનાઈલ તબકકો (juvenile phase) કહે છે. વનસ્પતિમાં તેને વાનસ્પતિક તબકકો (vegetative phase) કહે છે. વિવિધ સજીવોમાં તેનો સમયગાળો જુદો-જુદો હોય છે.

વાનસ્પતિક તબક્કો

માનવ તબકો

ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન સાથે પ્રાજનનીય તબકકાની શરૂઆત સરળતાથી જોઈ શકાય છે. જે જુવેનાઈલ/વાનસ્પતિક તબકકાનો અંત છે. ગલગોટો (હજારીગલગોટા - Marigold) ચોખા /ઘઉં / નાળિયેર / આંબામાં પુષ્પસર્જન માટે કેટલો સમય લાગે છે ? ઘણી વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન એક કરતાં વધુ વખત જોવા મળે છે. તમે તેને શું કહેશો ? આંતર-પુષ્ય સર્જનકાળ જુવેનાઈલ કે પુખ્તતા !

તમાસ વિસ્તારનાં થોડાંક વૃક્ષોનું અવકોલન કરો. શું તેઓ વર્ષોવર્ષ તે જ મહિનામાં પુષાસર્જન દાખવે છે ? તમે વિચારી શકો છો કે શા કારણે કેરી, સફરજન, ફણસ (jack fruit) તેમની ઋતુમાં જ પ્રાપ્ય બને છે ? શું એવી વનસ્પતિઓ પણ છે જે સમગ્ર વર્ષ દરમિયાન પુષ્પસર્જન દર્શાવે છે અને કેટલાક ઋતુકીય પુષ્પસર્જન દાખવે છે ? એકવર્ષીય અને દ્વિવર્ષાયુ પ્રકારની વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક, પ્રાજનનિક અને પતન અવસ્થાઓ સ્પષ્ટપણે જોવા મળે છે; પરંતુ બહુવર્ષાયુ વનસ્પતિઓમાં આ અવસ્થાઓને સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરવી અઘરી છે. કેટલીક વનસ્પતિઓ પુાસર્જનની અસમાન (unequal) પ્રક્રિયા દર્શાવે છે; જેમકે વાંસ (Bamboo) જાતિની વનસ્પતિ પોતાના જીવનકાળ દરમિયાન એક જ વખત પુષ્પસર્જન દાખવે છે. સામાન્ય રીતે 50-100 વર્ષ બાદ મોટી સંખ્યામાં ફળો સર્જે છે અને પછી મૃત્યુ પામે છે. અન્ય વનસ્પતિ Strobilanthus kunthiana (નીલ કુરંજીત) દર 12 (બાર) વર્ષે એક વખત પુષ્પ સર્જે છે. તમારામાંના ઘણા જાણતા હશે કે, આ વનસ્પતિમાં સપ્ટેમ્બર-ઓક્ટોબર, 2006માં પુષ્પસર્જન થયું હતું. તેમનાં પુષ્પોના સમૂહોએ કેરલ, તમિલનાડુ અને કર્ણાટકના પર્વતીય પ્રદેશોમાં વાદળી પટ્ટો (stretcher) બનાવ્યો હતો અને મોટી સંખ્યા પર્યટકો આકર્ષાયા હતા. પ્રાણીઓમાં, સક્રિય પ્રાજનનિક વર્તણક પૂર્વે જુવેનાઈલ તબક્કો બાહયાકાર વિદ્યાકીય અને દેહધાર્મિક ફેરફારોને અનુસરે છે. વિવિધ સજીવોમાં પ્રાજનનિક તબકકો જુદી-જુદી અવધિ ધરાવે છે.

કેસડો

શું તમે મનુષ્ય જાતિના એવા ફેરફારોની યાદી બનાવી શકો છો જે પ્રાજનનિક પુખ્તતાના સૂચક હોય ?

પ્રાણીઓમાં, દાખલા તરીકે પક્ષીઓ, શું તેઓ વર્ષભર ઈડાં મૂકે છે ? અથવા તે ઋતુકીય (seasonal) ઘટના છે ? બીજાં પ્રાણીઓ જેવાં કે દેડકાં અને ગરોળીમાં શું હોય છે ? તમે નોંધશો કે, કુદરતી વસવાટમાં પક્ષીઓ ઋતુકીય રીતે જ ઈડાં મૂકે છે. તેમ છતાં, બંધનાવસ્થાનાં પક્ષીઓ (મરઘાં ઉછેર કેન્દ્રમાં) વર્ષભર (આખા વર્ષ દરમિયાન) ઈડાં આપે તે રીતે કેળવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ઈડાં મૂકવા એ પ્રજનનલક્ષી નથી પરંતુ માનવકલ્યાણ અર્થે વ્યાપારિક હેતુ માટે છે. જરાયુ ધરાવતાં માદા સસ્તનો પ્રાજનનિક તબકકા દરમિયાન અંડપિંડ અને સહાયક ગ્રંથિઓ તેમજ અંતઃસ્ત્રાવોની પ્રવૃત્તિમાં યકીય ફેરફારો દર્શાવે છે. ગાય, ઘેટાં, ઉંદર, હરણ, કૂતરાં, વાઘ વગેરે જેવા પ્રાઈમેટમાં ન હોય (non primate) તેવાં સસ્તનોમાં પ્રજનન દરમિયાન જોવા મળતા આવા ચક્રીય

ફેરફારોને ઋતુકીય ઋતુચક (oestrus cycle) કહે છે. જયારે પ્રાઈમેટ્સ (વાંદા, એપ, મનુષ્ય)માં તેને માસિક ઋતુચક (menstrual cycle) કહે છે.

ઘણાં સસ્તનો ખાસ કરીને જેઓ કુદરતમાં જંગલી પરિસ્થિતિઓમાં વસે છે તેઓમાં આ ચક્ર માત્ર તેમના પ્રાજનનિક તબક્કામાં સાનુકૂલિત ઋતુ (favourable season) દરમિયાન જોવા મળે છે અને આથી તેઓને ઋતુકીય સંવર્ધકો (seasonal breeders) કહે છે. જયારે ઘણાં સસ્તનો તેમના સમગ્ર પ્રાજનનિક તબક્કા દરમિયાન પ્રજનન માટે સક્રિય હોય છે અને આથી તેઓને સતત સંવર્ધક (continuous breeders) ऽहे थे.

આપણે બધા વૃદ્ધ (જો લાંબું જીવીએ તો) થઈએ છીએ. જે આપણે યાદ કરવું રહયું. પરંતુ વૃદ્ધ થવું એટલે શું ? પ્રાજનનિક તબકકાનો અંત એ જીર્ણતા કે વૃદ્ધ વય માટેના એક પરિમાપન (paremeter) તરીકે લઈ શકાય. જીવનકાળના અંતિમ તબકકામાં શરીરમાં આનુસંગિક (concomitant) ફેરફારો થાય છે (જેવાં કે ચયાપયયનું ધીમું થવું). વૃદ્ધત્વ મૃત્યુ તરફ દોરી જાય 

વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ બંનેમાં, ત્રણ તબક્કાઓ વચ્ચેની સંક્રાન્તિ (transition) માટે અંતઃસ્ત્રાવો જવાબદાર છે. અંતઃસ્ત્રાવો અને ચોકકસ પર્યાવરણીય પરિબળો વચ્ચેની આંતરક્રિયા પ્રજનનની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે અને સજીવોની વર્તણકીય અભિવ્યક્તિને સાંકળે છે.

વનસ્પતિઓ

પ્રાણીઓ

લિંગી પ્રજનનમાં થતી ઘટનાઓ (Events in sexual reproduction) : પુખ્તતાએ પહોંચ્યા બાદ, લિંગીપ્રજનન કરતાં બધા જ સજીવો વિવિધ ઘટનાઓ અને પ્રક્રિયાઓ પ્રદર્શિત કરે છે, જે બંધારણીય રીતે સમાનતા દર્શાવે છે, તેમ છતાં, લિંગી પ્રજનન સાથે સંકળાયેલ રચનાઓમાં સ્પષ્ટપણે જુદાપણું હોય છે. લિંગી પ્રજનન ઘટનાઓ વિસ્તૃત અને જટિલ છે અને નિયમિત ક્રમને અનુસરે છે કે, તેમાં નર અને માદા જન્યુઓનું જોડાણ (અથવા ફલન), યુગ્મનજનું નિર્માણ અને ભણજનન એ લિંગી પ્રજનનની લાક્ષણિકતા છે. સાનુકુળતા માટે આ ઘટનાઓને ત્રણ તબકકાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે. જેમકે, પર્વ ફલન, ફલન અને પશ્ચ ફલન ઘટનાઓ.

पूर्व इन घटनाओ (Pre-fertilization events)

જન્યુઓના જોડાણ પહેલાં જોવા મળતી તમામ ઘટનાઓનો અહીં સમાવેશ થાય છે. જન્યુજનન (gametogenesis) અને જન્યુવહન (gamete transfer) બે મુખય પૂર્વ ફલન ઘટનાઓ છે.

न्युन (Gametogenesis)

તમે જાણો જ છો કે, જન્યુજનન એ જન્યુઓના નિર્માણની ક્રિયા છે. જે દરમિયાન બે પ્રકારના જન્યુઓ 12 અને માદા સર્જાય છે. જન્યુઓ એકકીય (n) કોષો છે. કેટલીક લીલમાં બંને જન્યુઓ દેખાવમાં સરખા હોય છે જેથી તેમને નર અને માદા જન્યુ તરીકે જુદા તારવી શકાતા નથી. તેથી તેઓને સમજન્યુઓ (homogametes અથવા isogametes) કહે છે. જયારે, મોટા ભાગના લિંગીપ્રજનન કરતા સજીવોમાં ઉત્પન્ન થતા બંને જન્યુઓ બાહયાકારવિદ્યાની દૃષ્ટિએ અલગ પ્રકારના હોય છે જેમને વિષમજન્યુઓ (heterogametes અથવા anisogametes) કહે છે. આવા સજીવોમાં નજન્યુઓને ચલપુંજન્યુ (antherozoid) અથવા શુક્કોષો (sperms) અને માદા જન્યુને અંડકોષ (egg or ovum) કહે છે.

સજીવોમાં જાતીયતા (Sexuality in Organisms) : સામાન્યતઃ લિંગી પ્રજનનમાં બે ભિન્ન સજીવોના જન્યુઓનું જોડાણ થાય છે. પરંતુ, દરેક વખતે આ સાચું જ હોય એવું નથી. ધોરણ XIમાં તમે કરેલ અભ્યાસનાં કેટલાંક ઉદાહરણોને યાદ કરો અને શોધો કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં સ્વફલન જોવા મળ્યું હતું ? સ્વાભાવિકપણે, વનસ્પતિઓમાં આવાં ઉદાહરણો નોંધવા સરળ છે.

વનસ્પતિમાં નર અને માદા પ્રાજનનિક રચના એક જ વનસ્પતિમાં જોવા મળે (દ્વિલિંગી) અથવા ભિન્ન વનસ્પતિમાં (એકલિંગી) જોવા મળે છે. કેટલીક ફૂગ અને વનસ્પતિઓમાં, દ્વિલિંગી પરિસ્થિતિને સૂચવાતો શબ્દ સમસુકાયક (homothallic) અને એક્સદની (monoecious) વપરાય છે. જયારે એકલિંગી પરિસ્થિતિ સૂચવતો શબ્દ વિષમસુકાયક (heterothallic) અને દ્વિસદની (dioecious) છે. સપુષ્પ વનસ્પતિમાં, એકલિંગી નર પુષ્પને પુંકેસરીય (staminate) પુષ્પ એટલે કે પુંકેસરો ધરાવતું પુષ્પ, જયારે માદા પુષ્પને સ્ત્રીકેસરીય (pistillate) પુષ્પ અથવા સ્ત્રીકેસર ધરાવતું પુષ્પ કહે છે. કેટલીક સપુષ્પી વનસ્પતિઓમાં નર અને માદા પુષ્પ એક જ વનસ્પતિ (એકસદની) પર ઊગે છે અથવા ભિન્ન વનસ્પતિઓ (દ્વિસદની) પર ઊગે છે. કાકડી અને નાળિયેર એકસદની વનસ્પતિનાં ઉદાહરણો છે. જયારે પપૈયું અને ખજૂર (date palm) દ્વિસદની વનસ્પતિનાં ઉદાહરણો છે. જન્યુઓના પ્રકારનાં નામ જણાવો કે જે પુંકેસરીય પુષ્પ (staminate) અને સ્ત્રીકેસરીય પુષ્પ (pistillate)માં સર્જાય છે.

પરંતુ, પ્રાણીઓ માટે શું ? શું બધી જાતિના સજીવો નર કે માદા (એકલિંગી) હોય છે ? અથવા શું એવી જાતિઓ પણ છે કે જે બંને પ્રકારનાં પ્રજનનાંગો (દ્વિલિંગી) ધરાવે છે ? તમે સંભવિત રીતે એકલિંગી પ્રાણીઓની જાતિઓની યાદી બનાવી શકો છો. અળસિયું વાદળી, ચપટા કૃમિ અને જળો વગેરે લાક્ષણિક દ્વિલિંગી પ્રાણીઓ છે કે જે નર અને માદા બંને પ્રજનનાંગો ધરાવે છે અને તેઓ hermaphrodites (ઊભયલિંગી કે દ્વિલિંગી) છે. જયારે વંદો એકલિંગી જાતિ છે.

જન્યુનિર્માણ દરમિયાન કોષવિભાજન (Cell division during gamete formation) : તમામ વિષમજન્યુક જાતિઓમાં બે પ્રકારના જન્યુઓ નર અને માદા હોય છે. જન્યુઓ એક્કીય (n) છે. પરંતુ, પિતૃ વનસ્પતિ દેહ કે જેમાંથી તેઓ સર્જાય છે તે એકકીય (n) અથવા દ્વિકીય (2n) હોઈ શકે. એકકીય પિતૃ સમવિભાજન દ્વારા જન્યુઓ ઉત્પન્ન કરે છે. એનો અર્થ શું એવો કે એકકીય સજીવોમાં કયારેય અધીકરણ જોવા ન મળે ? આ તમે ધોરણ XI (પ્રકરણ 3)માં આપેલ લીલના જીવનચક્રના યાર્ટને યોગ્ય જવાબ મેળવવા કાળજીપૂર્વક ચકાસો.

મોનેસ, ફૂગ, લીલ અને દ્વિઅંગીમાં સમાયેલ ઘણા સજીવો એક્કીય (n) વનસ્પતિ દેહ ધરાવે છે. પરંતુ, ત્રિઅંગી, અનાવૃત્ત બીજધારી, આવૃત્ત બીજધારી અને મનુષ્ય સહિતનાં અનેક પ્રાણીઓમાં પિતૃદેહ દ્વિકીય (2n) હોય છે. આથી આ સ્વાભાવિક છે કે, દ્વિકીય દેહમાંથી. એક્કીય જન્યુઓના નિર્માણ માટે અર્ધીકરણ કે અવનત વિભાજન (reductional division) થાય છે. 

(Gamete Transfer)

જન્યુઓના નિર્માણ બાદ, નર અને માદા જન્યુઓ તેમનાં સાનુકૂળ જોડાણ (ફલન) માટે ભૌતિક રીતે ભેગા થાય છે. શું તમને કયારેય આશ્ચર્ય થયું છે કે, નર અને માદા જન્યુઓ કેવી રીતે ભેગા થાય છે ? મોટા ભાગના સજીવોમાં નર જન્યુ ચલિત હોય છે. આથી, એવા માધ્યમની જરૂર પડે છે કે જેથી નર જન્યુનું વહન થાય. લીલ, દ્વિઅંગી અને ત્રિઅંગી વનસ્પતિઓમાં પાણીના માધ્યમ દ્વારા જન્યુઓ સ્થાનફેર પામે છે. મોટી સંખ્યામાં નર જન્યુઓની પૂર્તતા કરવા માટે, માદા જન્યુની સરખામણીમાં નર જન્યુઓની સંખ્યા હજારો ગણી વધારે હોય છે.

દ્વિઅંગી

વયાગી

આવત્ત બીજધારીઓમાં પરાગરજ એ નર જન્યુઓનું અને અંડક એ અંડકોષનું વહન કરે છે. માટે પરાગારાયમાં સર્જાતી પરાગરજનું ફલન પહેલાં, પરાગાસન પર સ્થળાંતરણ થવું જરૂરી છે. વટાણા સ્વફલિત દ્વિલિંગી વનસ્પતિઓમાં પરાગાશય અને પસગાસન એકબીજાની ખૂબ નજીક હોવાને કારણે, પરાગરજનું પરાગાસન પર સ્થાપન પ્રમાણમાં સરળ છે. જેથી પરાગારાયમાંથી મુક્ત થતી પરાગરજ તરત જ પરાગાસનના સંપર્કમાં આવે છે. પરંતુ, પરફલન દર્શાવતી વનસ્પતિઓ (દ્વિસદની વનસ્પતિઓ સહિત) પરાગરજનું પરાગાસન પર સ્થાપન કરવા માટે એક ખાસ પ્રકારની ઘટના દર્શાવે છે જેને પસગનયન (pollination) કહે છે. પરાગરજનું પરાગાસન પર અંકુરણ થાય છે અને પરાગનલિકા નજન્યુઓનું વહન કરીને અંડક સુધી પહોંચે છે અને નજન્યુઓને અંડકોષ નજીક મુકત કરે છે. દ્વિસદની (એકલિંગી) પ્રાણીઓમાં નર અને માદા જન્યુઓ સ્વતંત્ર રીતે જુદા-જુદા સજીવોમાં સર્જાય છે. તેથી આવા સજીવોમાં જન્યુવહન માટે ખાસ પ્રકારની ક્રિયાવિધિ વિકસાવેલી હોવી જોઈએ. જન્યુઓનું સફળતાપૂર્વક વહન અને તેઓનું એકબીજાની નજીક આવવું એ લિંગી પ્રજનનમાં સૌથી જટિલ (critical) ઘટના 'ફલન' માટે આવશ્યક છે.

 (Fertilisation)

લિંગીપ્રજનન માટેની સૌથી આવશ્યક જીવંત ઘટના હોય તો તે કદાચ જન્યુઓનું જોડાણ છે. આ પ્રક્રિયાને જન્યુયુગ્મન (syngamy) કહે છે. જેના પરિણામે દ્વિકીય યુગ્મનક (diploid zygote) સર્જાય છે. ફલન (fertilization) પણ આ પ્રક્રિયા માટે વપરાતો શબ્દ છે. જન્યુયુગ્મન અને ફલન એકબીજા માટે વપરાતા રૂપાંતરિત (interchangeably) शन्हो छे.

સેટીફર્સ

જો જન્યુયુગ્મન ન થાય તો શું થાય ?

અહીં એ ઉલ્લેખ કરવો રહયો કે, કેટલાક સજીવો જેવા કે સેટીફર્સ, મધમાખી અને કેટલીક ગરોળીઓ તથા પક્ષીઓ (turkey) વગેરેમાં માદા જન્યુ ફલન વગર વિકાસ પામી નવો સજીવ બનાવે છે. આ ઘટનાને અસંયોગીજનન (parthenogenesis) કહે છે (અફલિત અંડકોષમાંથી).

માદા જન્ય ફલન વગર વિકાસ પામી નવો સજીવ બતાવે છે. આ ઘટનાને અસંયોગીજનન (parthenogenesis) sè è.

જન્યયગ્મન કયાં થાય છે ? મોટા ભાગના જલજ સજીવો જેવા કે, મોટા ભાગની લીલ અને માછલીઓ તેમજ ઉભયજીવીઓમાં જન્યુયુગ્મન બાહય માધ્યમ (પાણી)માં થાય છે; એટલે કે, સજીવ દેહની બહાર આ પ્રકારના જન્યુઓના જોડાણને બાહ્ય ફલન (external fertilization) કહે છે. બાહય ફલન દર્શાવતા સજીવોમાં જાતિઓ (sexes) વચ્ચે અગત્યનો તાલમેલ (synchrony) જોવા મળે છે અને આસપાસના માધ્યમ (પાણી)માં મોટી સંખ્યામાં જન્યુઓ મુક્ત કરે છે. જેથી જન્યુયુગ્મનની તક વધે છે. અસ્થિમત્સ્ય (bony fish) અને દેડકામાં મોટીસંખ્યામાં આ રીતે સંતતિઓ સર્જાય છે. તેનો મુખ્ય ગેરફાયદો એ છે કે, સંતતિઓનો ભક્ષકો દ્વારા નાશ પામવાની સંભાવના ખૂબ જ વધી જાય છે. આમ, તેઓને પુખ્તતા સુધી પહોંચતા પહેલાં ભયજનક સ્થિતિમાંથી પસાર થવું પડે છે.

ઉભરજીવીસો

લીઓ

જન્યુયુગાત બાહય સાથે છે. એટલે

જોડાને બાહા

fertilization

ઘણા સ્થલજ સજીવો જેવાં કે ફૂગ, ઉચ્ચ પ્રાણીઓ જેવાં કે સરિસૃપ, વિહગ, સસ્તન અને મોટા ભાગની વનસ્પતિઓ (દ્વિઅંગી, ત્રિઅંગી, અનાવૃ બીજધારી અને આવૃત્ત બીજધારી)માં સજીવ દેહની અંદર જન્યુયુગ્મન થાય છે. તેથી આ પ્રક્રિયાને અંતઃફલન (interal fertilization) કહે છે. આ બધા સજીવોમાં અંડકોષ માદાના દેહની અંદર સર્જાય છે. જયાં તેઓનું નર જન્યુ સાથે જોડાણ થાય છે. અંતઃફલન દર્શાવતા સજીવોમાં, નર જન્યુ ચલિત હોય છે. અને જોડાણ માટે અંડકોષ સુધી પહોંચે છે. અહીં પણ મોટી સંખ્યામાં શુક્રકોષો સર્જાય છે. પરંતુ, તેની સામે સર્જાતા અંડકોષોની સંખ્યા ઘણી ઓછી હોય છે. બીજધારી વનસ્પતિઓમાં, અચલિત નર જન્યુઓ પરાગનલિકાઓ દ્વારા માદા જન્યુ સુધી વહન પામે છે.

सरिसृप

दिसांगी

विहग

સસ્તનો

ત્રિઅંગી

पश्चइसन घटनासो (Post-fertilisation events)

લિંગી પ્રજનનમાં યુગ્મનજ નિર્માણ પછી થતી ઘટનાઓને પશ્ચફલન ઘટનાઓ (post-fertilization events) કહે છે.

અંડકોષ માદાના દેઠલી અંદર સર્જાય છે. તેઓનું તર જન્ય સાથે જોડાણ છે.

युग्मन (The Zygote)

લિંગી પ્રજનન દર્શાવતા બધા સજીવોમાં યુગ્મનજનું નિર્માણ થવું એ સાર્વત્રિક (universal) ઘટના છે જે સજીવોમાં બાહ્ય ફલન થાય છે. તેઓમાં યુગ્મનજનું નિર્માણ બાહય માધ્યમમાં (પાણીમાં) થાય છે. જયારે અંતઃફલન દર્શાવતાં પ્રાણીઓમાં, યુગ્મનજનું નિર્માણ સજીવ દેહની અંદર થાય છે.

યુગ્મનજનો આગળનો વિકાસ સજીવ કયા પ્રકારનું જીવનચક્ર ધરાવે છે તેમજ કયા પર્યાવરણમાં વસે છે તેના પર આધારિત છે. લીલ અને ફૂગ જેવા સજીવોમાં યુગ્મનજ જાડી દીવાલ વિકસાવે છે જે શુષ્કતા અને નુકસાન (ઇજા) સામે પ્રતિકાર કરે છે. તે અંકુરણ પામતા પહેલાં વિરામના સમયગાળામાંથી પસાર થાય છે. એકવિધ (haplontic) જીવનચક ધરાવતા સજીવોમાં (તમે ધોરણ XIમાં ભણી ગયાં છો), યુગ્મનજ અધીકરણં દ્વારા એકકીય બીજાણુઓ સર્જે છે જે એક્કીય સજીવમાં વૃદ્ધિ પામે છે. ધોરણ XIના પાઠયપુસ્તકમાં ચકાસો કે દ્વિવિધ (diplontic) અને એક-દ્વિવિધ (haplo-diplontic) જીવનચક ધરાવતી વનસ્પતિઓમાં યુગ્મનજનો વિકાસ કયા પ્રકારનો છે ?

યુગ્મનજ, એક પેઢીથી બીજી પેઢીના સજીવો વચ્ચે સાતત્ય જાળવતી જીવંત કડી છે. માનવ સહિતના બધા જ લિંગીપ્રજનન દર્શાવતા સજીવોનું જીવન એક જ કોષ તરીકે યુગ્મનજથી રસરૂ થાય છે.

เชनन (Embryogenesis)

ભ્રૂણજનન એ યુગ્મનજમાંથી ભૂણના વિકાસની પ્રક્રિયા છે. ભૂણજનન દરમિયાન, યુગ્મનજ કોષવિભાજન (સમભાજન) અને કોષવિભેદન પામે છે. કોષવિભાજનથી વિકાસ પામતા ભ્રણમાં કોષોની સંખ્યામાં વધારો થાય છે; જયારે કોષવિભેદન દરમિયાન કોષોના સમૂહો કેટલાંક રૂપાંતરણોમાંથી પસાર થઈને વિશિષ્ટ પેશીઓ અને અંગો ચી, સજીવનું નિર્માણ કરે છે. તમે અગાઉના ધોરણમાં કોષવિભાજન અને વિભેદન વિશે અભ્યાસ કરેલ છે.

પ્રાણીઓમાં તેમના યુગ્મનજનો વિકાસ માદા દેહની બહાર થાય છે કે અંદર, તેના આધારે તેઓને બે પ્રકારો

અંડપ્રસવી (oviparous) અને અપત્યપ્રસવી (viviparous)માં વહેંચવામાં આવે છે એટલે કે તેઓ ફલિત /અફલિત ઈડાં મૂકો અથવા બચ્ચાંને જન્મ આપરો. સરિસૃપ અને પક્ષીઓ જેવા અંડપ્રસવી પ્રાણીઓ કેલ્શિયમયુકત ક્વચથી આવરિત ઈડાં પર્યાવરણમાં સુરક્ષિત સ્થાને મૂકે છે. બીજી તરફ અપત્યપ્રસવી પ્રાણીઓ જેવાં કે મનુષ્ય સહિતના સસ્તનમાં માદા સજીવના દેહમાં યુગ્મનજમાંથી તરુણ સજીવ વિકાસ પામે છે. વૃદ્ધિની કેટલીક અવસ્થાઓમાંથી પસાર થયા બાદ તરુણ સંતતિ માદા દેહની બહાર પ્રસવ પામે છે. યોગ્ય ભ્રણીય કાળજી અને રક્ષણને કારણે, તરણની ઉત્તરજીવિતતાની તકો અપત્યપ્રસવી સજીવોમાં વધુ હોય છે.