विकास जीव विज्ञान

रोशनी

सभी भौतिक कारकों में से, प्रकाश सबसे अच्छी तरह से समझा और सबसे नाटकीय भूमिका निभाता है। पौधे के विकास पर प्रकाश के कई प्रभाव स्पष्ट और प्रत्यक्ष हैं। प्रकाश ऊर्जा प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रेरक शक्ति है, हरे पौधों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड और जल कार्बोहाइड्रेट होते हैं और जिस पर सभी जीवन अंततः निर्भर करता है। अपर्याप्त प्रकाश हरे पौधों में वृद्धि की मृत्यु या मंदता का कारण बनता है। लेकिन प्रकाश का भी बड़े महत्व का अप्रत्यक्ष प्रभाव होता है। हरे पौधे में थोड़ी मात्रा में एक वर्णक होता है जिसे फाइटोक्रोम कहा जाता है जो दो रूपों में मौजूद हो सकता है। एक रूप लाल बत्ती (660 millimicrons, या mμ अवशोषित कर लेता है; 1 mμ = 3.937 × 10 ^-8इंच)। जब इस वर्णक वाले पौधे लाल प्रकाश को अवशोषित करते हैं, तो वर्णक को दूसरे रूप में परिवर्तित किया जाता है, जो सुदूर लाल प्रकाश (730 mμ) को अवशोषित करता है; उत्तरार्द्ध फार्म को फिर से मूल लाल अवशोषित रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। इन रूपांतरणों के नाटकीय परिणाम हैं; उदाहरण के लिए, लाल बत्ती स्टेम बढ़ाव और पार्श्व जड़ गठन को रोकता है लेकिन पत्ती विस्तार, क्लोरोप्लास्ट विकास, लाल फूल रंगाई, और बीजाणु अंकुरण को उत्तेजित करता है। लाल और दूर-लाल प्रकाश के चक्र भी फूल के गठन को प्रभावित कर सकते हैं।

एंजियोस्पर्म: परिवहन और पौधों की वृद्धि

यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि संयंत्र, अपने दो परिवहन प्रणालियों, जाइलम और फ्लोएम के साथ, किसी भी पदार्थ को वस्तुतः स्थानांतरित करने में सक्षम है।

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जानवरों पर प्रकाश का प्रभाव, हालांकि कम स्पष्ट है, महत्वपूर्ण हो सकता है, उदाहरण के लिए, कुछ जानवरों की प्रजनन प्रणाली के विकास पर प्रकाश का प्रभाव। दिन की लंबाई में वृद्धि, इसलिए प्रकाश की मात्रा में, वसंत के दौरान कुछ पक्षियों में यौन अंगों (गोनैड्स) की वृद्धि और विकास शुरू होता है। उत्सुकता से, आंखें प्रकाश संकेत के लिए रिसेप्टर्स नहीं हैं जो अंतःस्रावी तंत्र को सक्रिय करती हैं ताकि गोनैड्स की वृद्धि शुरू हो सके; बल्कि, मस्तिष्क में गहरी कोशिकाएं प्रकाश की छोटी मात्रा के प्रति संवेदनशील होती हैं जो सीधे पक्षी की पतली खोपड़ी से गुजरती हैं।

अधिकांश जानवर विभिन्न महत्वपूर्ण शारीरिक (जैसे, आंदोलन) और रासायनिक (जैसे, श्वसन) घटनाओं में चक्रीय गतिविधि, या लय दिखाते हैं, जो व्यक्ति के लिए आवश्यक हैं। इन लय को अक्सर प्रकाश के कम संपर्क द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

रासायनिक कारक

पर्यावरण में महत्व के रासायनिक कारकों में वायुमंडल में गैसें और भोजन की पानी, खनिज और पोषण संबंधी सामग्री शामिल हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और धूप की आवश्यकता होती है; सूखे से पौधे की वृद्धि धीमी हो जाती है और यह पौधे को मार भी सकता है। वायुमंडलीय संदूषक के प्रभाव- जैसे, नाइट्रोजन के ऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन, और कार्बन मोनोऑक्साइड- दोनों पौधों और जानवरों के विकास और प्रजनन पर हानिकारक प्रभाव के लिए जाने जाते हैं।

पौधों और जानवरों को खनिज और जस्ता, मैग्नीशियम और बोरान जैसे तत्वों की थोड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। मिट्टी में नाइट्रेट्स और फॉस्फेट के रूप में नाइट्रोजन और फास्फोरस पौधों को प्रदान किया जाता है। मृदा में किसी भी पोषण कारक की अपर्याप्त मात्रा के परिणामस्वरूप खराब पौधे की वृद्धि और खराब फसल की पैदावार होती है। जानवरों को पर्यावरण से ऑक्सीजन, पानी और तत्वों की आवश्यकता होती है। क्योंकि वे कार्बन डाइऑक्साइड से शर्करा को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं, जानवरों को आहार के माध्यम से इन पोषक तत्वों का अधिग्रहण करना चाहिए, या तो सीधे पौधों की खपत से, या अप्रत्यक्ष रूप से, अन्य जानवरों की खपत से जो पौधों को भोजन के रूप में उपयोग करते हैं। यदि इस भोजन की गुणवत्ता या मात्रा खराब है, तो या तो विकास मंद है या मृत्यु होती है (पोषण देखें)।

विटामिन, विभिन्न प्रकार की रासायनिक संरचनाओं के साथ यौगिकों का एक वर्ग, जानवरों द्वारा कम मात्रा में आवश्यक है। पशु उन सभी विटामिनों का संश्लेषण नहीं कर सकते जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है; इसलिए जिन्हें संश्लेषित नहीं किया जा सकता है उन्हें आहार में, पौधों से या अन्य जानवरों से प्राप्त किया जाना चाहिए जो विटामिन को संश्लेषित कर सकते हैं। क्योंकि कुछ महत्वपूर्ण चयापचय प्रतिक्रियाओं में कुछ विटामिन आवश्यक होते हैं, विकास के दौरान विटामिन की कमी से विभिन्न प्रकार के प्रभाव पड़ सकते हैं - स्टंटिंग, कुरूपता, बीमारी या मृत्यु।