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IGNOU BBYCT-133 Solved Question Paper PDF
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IGNOU BBYCT-133 Previous Year Solved Question Paper in Hindi
Q1. (क) निम्नलिखित में से किन्हीं तीन को परिभाषित कीजिए : (i) बालुकीय क्रमक (सेमोसियर) (ii) कीस्टोन प्रजाति (iii) पैराफाइलेटिक समूह (iv) पॉलीक्लेव (ख) रिक्त स्थानों को भरिए : (i) जो पादप वर्षा की उपलब्धता के काल में कुछ सप्ताह में ही अपना जीवन चक्र पूर्ण कर लेते हैं, वे ______ कहलाते हैं। (ii) सापेक्ष आवृत्ति, सापेक्ष घनत्व और सापेक्ष प्रचुरता के योग को प्रदर्शित करने वाला प्राचल ______ कहलाता है। (iii) प्रथम पुष्पीय पादपों में उपस्थित पराग कण का प्रकार ______ है। (iv) वह प्रणाली जो जीवों को साझा पूर्वजता के आधार पर वर्गीकृत करती है, ______ कहलाती है। (ग) बताइए कि निम्नलिखित कथन सत्य हैं या असत्य : (i) आर्कटिक (उत्तर ध्रुवीय) और अल्पाइन क्षेत्रों के पादप माइक्रोथर्म कहलाते हैं। (ii) स्थित शस्य जैवभार (स्टैण्डिंग क्रॉप बायोमास) से अभिप्राय किसी दिए गए समय में किसी क्षेत्र में कार्बनिक पदार्थ की मात्रा से है। (iii) पश्चिम बंगाल में स्थित भारतीय वनस्पति उद्यान को वर्तमान में आचार्य जगदीशचंद्र बोस भारतीय वनस्पति उद्यान कहा जाता है।
Ans. (क) परिभाषाएँ:
- (i) बालुकीय क्रमक (Psammosere): यह एक प्रकार का पारिस्थितिक अनुक्रमण (ecological succession) है जो शुष्क, रेतीले क्षेत्रों जैसे कि रेत के टीलों पर शुरू होता है। इस प्रक्रिया में, अग्रणी प्रजातियाँ (pioneer species) जैसे घास और जड़ी-बूटियाँ पहले रेत को स्थिर करती हैं। समय के साथ, वे मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ जोड़ती हैं, जिससे यह अन्य प्रजातियों, जैसे झाड़ियों और अंततः पेड़ों के लिए अधिक hospitable हो जाती है। यह प्रक्रिया एक नंगे रेतीले क्षेत्र को एक स्थिर, चरम समुदाय (climax community) जैसे जंगल में बदल देती है।
- (ii) कीस्टोन प्रजाति (Keystone species): एक कीस्टोन प्रजाति वह जीव है जो अपने पारिस्थितिकी तंत्र को एक साथ रखने में मदद करती है। इसकी प्रचुरता या बायोमास के सापेक्ष, पारिस्थितिकी तंत्र पर इसका एक असंगत रूप से बड़ा प्रभाव होता है। यदि एक कीस्टोन प्रजाति को हटा दिया जाता है, तो पारिस्थितिकी तंत्र नाटकीय रूप से बदल सकता है या समाप्त हो सकता है। इसका एक क्लासिक उदाहरण समुद्री ऊदबिलाव है, जो समुद्री अर्चिन की आबादी को नियंत्रित करके केल्प वनों को बनाए रखता है।
- (iii) पैराफाइलेटिक समूह (Paraphyletic group): वर्गीकरण में, एक पैराफाइलेटिक समूह में एक सामान्य पूर्वज और उसके कुछ, लेकिन सभी नहीं, वंशज शामिल होते हैं। यह एक अपूर्ण समूह का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, पारंपरिक वर्गीकरण में वर्ग ‘रेप्टिलिया’ (सरीसृप) पैराफाइलेटिक है क्योंकि इसमें उनका सामान्य पूर्वज तो शामिल है, लेकिन पक्षियों (एवीज) को बाहर रखा गया है, जो सरीसृपों के भीतर से ही विकसित हुए हैं। आधुनिक क्लैडिस्टिक्स का उद्देश्य ऐसे समूहों से बचना है।
- (iv) पॉलीक्लेव (Polyclaves): पॉलीक्लेव, जिसे मल्टी-एक्सेस कुंजी (multi-access key) भी कहा जाता है, पादप या जीव पहचान के लिए एक उपकरण है। पारंपरिक द्विभाजी कुंजी (dichotomous key) के विपरीत, जो एक निश्चित अनुक्रम का पालन करती है, पॉलीक्लेव उपयोगकर्ता को उन विशेषताओं का चयन करने की अनुमति देती है जिन्हें वे किसी भी क्रम में आसानी से देख सकते हैं। यह कंप्यूटर-आधारित प्रणालियों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, जिससे उपयोगकर्ता उपलब्ध विशेषताओं के आधार पर संभावित टैक्सोन की सूची को तेजी से कम कर सकता है।
(ख) रिक्त स्थान भरिए:
- (i) जो पादप वर्षा की उपलब्धता के काल में कुछ सप्ताह में ही अपना जीवन चक्र पूर्ण कर लेते हैं, वे अल्पकालिक (ephemerals) कहलाते हैं।
- (ii) सापेक्ष आवृत्ति, सापेक्ष घनत्व और सापेक्ष प्रचुरता के योग को प्रदर्शित करने वाला प्राचल महत्व मान सूचकांक (Importance Value Index – IVI) कहलाता है।
- (iii) प्रथम पुष्पीय पादपों में उपस्थित पराग कण का प्रकार मोनोकॉल्पेट (monocolpate) है।
- (iv) वह प्रणाली जो जीवों को साझा पूर्वजता के आधार पर वर्गीकृत करती है, जातिवृत्तीय (phylogenetic) या क्लैडिस्टिक्स (cladistics) कहलाती है।
(ग) सत्य या असत्य:
- (i) आर्कटिक (उत्तर ध्रुवीय) और अल्पाइन क्षेत्रों के पादप माइक्रोथर्म कहलाते हैं। – असत्य (उन्हें हेकिस्टोथर्म (Hekistotherms) कहा जाता है। माइक्रोथर्म ठंडे शीतोष्ण क्षेत्रों के पौधे हैं)।
- (ii) स्थित शस्य जैवभार (स्टैण्डिंग क्रॉप बायोमास) से अभिप्राय किसी दिए गए समय में किसी क्षेत्र में कार्बनिक पदार्थ की मात्रा से है। – सत्य ।
- (iii) पश्चिम बंगाल में स्थित भारतीय वनस्पति उद्यान को वर्तमान में आचार्य जगदीशचंद्र बोस भारतीय वनस्पति उद्यान कहा जाता है। – सत्य ।
Q2. निम्नलिखित में से किन्हीं दो का वर्णन कीजिए : (क) फॉस्फोरस चक्र (ख) जलीय पादपों में अनुकूलन (ग) वर्गिकी में आदर्श कुंजी (‘की’) की विशेषताएँ (घ) अन्तर्राष्ट्रीय नामपद्धति कोड के निर्धारक सिद्धान्त
Ans. (क) फॉस्फोरस चक्र (Phosphorus Cycle)
फॉस्फोरस चक्र एक जैव-भू-रासायनिक चक्र है जो स्थलमंडल, जलमंडल और जीवमंडल के माध्यम से फॉस्फोरस की गति का वर्णन करता है। कार्बन और नाइट्रोजन चक्रों के विपरीत, फॉस्फोरस चक्र में एक महत्वपूर्ण वायुमंडलीय घटक नहीं होता है; यह मुख्य रूप से एक अवसादी चक्र (sedimentary cycle) है।
चक्र के प्रमुख चरण:
- चट्टानों का अपक्षय (Weathering of Rocks): चक्र का मुख्य स्रोत चट्टानों में फॉस्फेट के रूप में फॉस्फोरस है। जब चट्टानों का अपक्षय और क्षरण होता है, तो फॉस्फेट आयन (PO₄³⁻) मिट्टी और पानी में घुल जाते हैं।
- पौधों द्वारा अवशोषण (Absorption by Plants): पौधे अपनी जड़ों के माध्यम से मिट्टी से अकार्बनिक फॉस्फेट आयनों को अवशोषित करते हैं। फिर वे इस फॉस्फोरस को न्यूक्लिक एसिड (DNA, RNA), एटीपी (ATP) और फॉस्फोलिपिड्स जैसे आवश्यक जैविक अणुओं में शामिल करते हैं।
- जानवरों में स्थानांतरण (Transfer to Animals): शाकाहारी जानवर पौधों को खाकर फॉस्फोरस प्राप्त करते हैं, और मांसाहारी जानवर अन्य जानवरों को खाकर इसे प्राप्त करते हैं। इस प्रकार फॉस्फोरस खाद्य श्रृंखला में ऊपर की ओर बढ़ता है।
- अपघटन (Decomposition): जब पौधे और जानवर मर जाते हैं, तो अपघटक (जैसे बैक्टीरिया और कवक) उनके कार्बनिक पदार्थों को तोड़ देते हैं। यह प्रक्रिया, जिसे खनिजीकरण (mineralization) कहा जाता है, फॉस्फोरस को वापस मिट्टी या पानी में अकार्बनिक फॉस्फेट के रूप में छोड़ती है, जिसे पौधे फिर से उपयोग कर सकते हैं।
- अवसादन (Sedimentation): पानी में घुला हुआ फॉस्फेट तलछट में जमा हो सकता है और समय के साथ, नई चट्टानें बना सकता है। यह फॉस्फोरस लाखों वर्षों के लिए चक्र से बाहर हो जाता है जब तक कि भूवैज्ञानिक उत्थान और अपक्षय इसे फिर से सतह पर न ले आएं।
- जड़ें: जड़ें अक्सर कम विकसित या अनुपस्थित होती हैं (जैसे वोल्फिया में) क्योंकि पानी और पोषक तत्व सीधे पौधे की सतह से अवशोषित हो जाते हैं। यदि मौजूद हैं, तो वे मुख्य रूप से लंगर डालने का काम करती हैं।
- तना: तना अक्सर लंबा, पतला और स्पंजी होता है, जो पौधे को पानी में लचीलापन और उछाल प्रदान करता है।
- पत्तियाँ: जलमग्न पौधों (जैसे हाइड्रिला) में, पत्तियाँ अक्सर पतली, कटी हुई या फीते जैसी होती हैं, जो पानी के प्रतिरोध को कम करती हैं और अवशोषण के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाती हैं। तैरने वाले पौधों (जैसे कमल) में चौड़ी, मोम जैसी परत वाली पत्तियाँ होती हैं जो उन्हें तैरने और पानी से बचाने में मदद करती हैं।
- वायु ऊतक (Aerenchyma): जलीय पौधों के तनों और पत्तियों में बड़े वायु स्थान (एरेन्काइमा) होते हैं। यह उछाल प्रदान करता है और गैस विनिमय की सुविधा प्रदान करता है, जिससे ऑक्सीजन जड़ों तक पहुंच सकती है।
- यांत्रिक ऊतकों की कमी: पानी के उछाल के सहारे के कारण, जाइलम और स्क्लेरेन्काइमा जैसे सहायक ऊतक बहुत कम विकसित होते हैं।
- उपचर्म और रंध्र: जलमग्न पत्तियों में उपचर्म (cuticle) अनुपस्थित या बहुत पतला होता है, और रंध्र (stomata) अनुपस्थित होते हैं। तैरने वाली पत्तियों में, रंध्र केवल ऊपरी सतह पर मौजूद होते हैं।
- पोषक तत्वों का अवशोषण: पोषक तत्व और घुली हुई गैसें (O₂, CO₂) पौधे की पूरी सतह से सीधे अवशोषित की जा सकती हैं।
- प्रजनन: कई जलीय पौधे वानस्पतिक रूप से खंडन (fragmentation) या ट्यूरियन (turions) द्वारा प्रजनन करते हैं। परागण अक्सर पानी या हवा द्वारा होता है।
- पेलियोएंडेमिज्म (Palaeoendemism): यह उन टैक्सोन को संदर्भित करता है जो पहले व्यापक रूप से फैले हुए थे लेकिन अब एक छोटे, प्रतिबंधित क्षेत्र तक ही सीमित हैं। ये ‘अवशेष’ प्रजातियाँ हैं। उनका संकुचित वितरण जलवायु परिवर्तन, प्रतिस्पर्धा या निवास स्थान के विनाश के कारण हो सकता है। उदाहरण – Ginkgo biloba , जो कभी दुनिया भर में पाया जाता था लेकिन अब चीन के एक छोटे से क्षेत्र तक ही सीमित है।
- नियोएंडेमिज्म (Neoendemism): यह उन प्रजातियों को संदर्भित करता है जो हाल ही में, अक्सर अलगाव के माध्यम से विकसित हुई हैं और अभी तक अपने उत्पत्ति के स्थान से परे फैलने का समय नहीं मिला है। ये प्रजातियाँ अक्सर निकट से संबंधित प्रजातियों के समूहों में पाई जाती हैं। द्वीपों पर डार्विन के फिन्च नियोएंडेमिज्म का एक उत्कृष्ट उदाहरण हैं, जहाँ एक ही पूर्वज प्रजाति से कई प्रजातियाँ एक द्वीपसमूह के भीतर विभिन्न पारिस्थितिक niches को भरने के लिए विकसित हुईं।
- स्थानिक प्रजातियों की संख्या: किसी क्षेत्र में मौजूद स्थानिक प्रजातियों की सीधी गिनती।
- भारित स्थानिकता (Weighted Endemism – WE): यह एक सूचकांक है जो उन प्रजातियों को अधिक महत्व देता है जिनका वितरण बहुत ही संकीर्ण होता है। प्रत्येक प्रजाति को उसके कुल वितरण रेंज के व्युत्क्रमानुपाती एक स्कोर दिया जाता है, और एक क्षेत्र के लिए WE स्कोर उस क्षेत्र में पाई जाने वाली सभी प्रजातियों के स्कोर का योग होता है।
- सही की गई भारित स्थानिकता (Corrected Weighted Endemism – CWE): यह एक और परिष्कृत माप है जो किसी क्षेत्र की प्रजातियों की समृद्धि (कुल प्रजातियों की संख्या) के लिए WE को सही करता है। यह उन क्षेत्रों की पहचान करने में मदद करता है जो प्रजातियों की कुल संख्या के सापेक्ष असमान रूप से उच्च स्तर की संकीर्ण स्थानिकता का समर्थन करते हैं।
- ऊर्जा स्रोत: सूर्य से आने वाली सौर ऊर्जा।
- उत्पादक (Producers): स्वपोषी, जैसे हरे पौधे, प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा (कार्बनिक पदार्थ) में परिवर्तित करते हैं।
- प्राथमिक उपभोक्ता (Primary Consumers): शाकाहारी जानवर उत्पादकों को खाकर ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
- द्वितीयक उपभोक्ता (Secondary Consumers): मांसाहारी जानवर शाकाहारियों को खाकर ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
- तृतीयक उपभोक्ता (Tertiary Consumers): ये मांसाहारी अन्य मांसाहारियों को खाते हैं।
- चराई खाद्य श्रृंखला (Grazing Food Chain): यह जीवित पौधों से शुरू होती है और शाकाहारियों से मांसाहारियों तक जाती है, जैसा कि सिंगल-चैनल मॉडल में है।
- अप्रद खाद्य श्रृंखला (Detritus Food Chain): यह मृत कार्बनिक पदार्थों (अप्रद) से शुरू होती है। अप्रदभक्षी (detritivores) जैसे केंचुए, और अपघटक (decomposers) जैसे कवक और बैक्टीरिया, मृत सामग्री का उपभोग करते हैं और ऊर्जा प्राप्त करते हैं। फिर इन अप्रदभक्षियों को छोटे मांसाहारी खा सकते हैं।
- O संस्तर (O Horizon): यह सबसे ऊपरी परत है, जो मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों (organic matter) से बनी होती है, जैसे कि गिरी हुई पत्तियाँ, टहनियाँ और अन्य पादप अवशेष जो विभिन्न अपघटन अवस्थाओं में होते हैं। इसे ‘ह्यूमस’ परत भी कहा जाता है। यह परत वन मृदा में सबसे प्रमुख होती है।
- A संस्तर (A Horizon): इसे ‘टॉपसॉइल’ या ऊपरी मृदा भी कहा जाता है। यह परत गहरे रंग की होती है क्योंकि इसमें ह्यूमस के साथ खनिज कण मिले होते हैं। यह जैविक गतिविधि का मुख्य क्षेत्र है और पौधों की अधिकांश जड़ें इसी परत में होती हैं। A संस्तर से खनिज और कार्बनिक पदार्थ नीचे की परतों में निक्षालित (leached) हो सकते हैं।
- E संस्तर (E Horizon): यह एक ‘अपवाहन’ (eluviation) या निक्षालन परत है, जो A और B संस्तरों के बीच पाई जाती है (सभी मृदाओं में मौजूद नहीं)। यह हल्के रंग की होती है क्योंकि मिट्टी, लोहा और एल्यूमीनियम यौगिकों जैसे खनिजों को नीचे की ओर बहते पानी द्वारा धो दिया गया है, जिससे रेत और सिल्ट के कण रह जाते हैं।
- B संस्तर (B Horizon): इसे ‘अवमृदा’ (subsoil) भी कहा जाता है। यह E संस्तर से निक्षालित सामग्री के संचयन का क्षेत्र है, इसलिए इसे ‘निक्षेपण’ (illuviation) परत कहते हैं। यह अक्सर A संस्तर की तुलना में सघन और हल्के रंग का होता है, लेकिन इसमें मिट्टी, लोहा और एल्यूमीनियम ऑक्साइड जमा हो सकते हैं, जिससे यह लाल या भूरे रंग का हो जाता है।
- C संस्तर (C Horizon): यह परत अपक्षयित मूल चट्टानी सामग्री (weathered parent material) से बनी होती है। यह मृदा के विकास का प्रारंभिक चरण दर्शाती है। इसमें बहुत कम कार्बनिक पदार्थ होते हैं और यह B संस्तर और नीचे की मूल चट्टान के बीच स्थित होती है।
- R संस्तर (R Horizon): यह सबसे निचली परत है, जो कठोर, अपक्षयरहित मूल चट्टान (bedrock) होती है।
- रेतीली मिट्टी (Sandy soil): इसमें बड़े कण और बड़े रंध्र होते हैं, जिससे पानी जल्दी निकल जाता है। इसलिए, इसकी जल धारण क्षमता कम होती है।
- चिकनी मिट्टी (Clay soil): इसमें छोटे कण और छोटे रंध्र होते हैं, जो पानी को मजबूती से पकड़ सकते हैं। इसलिए, इसकी जल धारण क्षमता बहुत अधिक होती है।
- दोमट मिट्टी (Loam soil): इसमें रेत, सिल्ट और चिकनी मिट्टी का संतुलित मिश्रण होता है, जो जल निकासी और जल धारण दोनों के लिए आदर्श माना जाता है।
- यह पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों को निक्षालन से बचाता है, जिससे वे पौधों की जड़ों के लिए उपलब्ध रहते हैं।
- पौधे की जड़ें H⁺ आयनों को मृदा के घोल में छोड़ती हैं, जो मृदा के कणों पर मौजूद पोषक धनायनों के साथ “विनिमय” करते हैं, जिससे पोषक तत्व पौधे द्वारा अवशोषित किए जा सकते हैं।
- आवृत्ति (Frequency): यह किसी विशेष प्रजाति की वितरण की एकरूपता का माप है। इसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है और इसकी गणना उन क्वाड्रेट्स (नमूना भूखंडों) के प्रतिशत के रूप में की जाती है जिनमें वह प्रजाति मौजूद है। उच्च आवृत्ति वाली प्रजाति समुदाय में समान रूप से वितरित होती है। आवृत्ति (%) = (उन क्वाड्रेट्स की संख्या जिनमें प्रजाति मौजूद है / कुल अध्ययन किए गए क्वाड्रेट्स की संख्या) × 100
- घनत्व (Density): यह प्रति इकाई क्षेत्र में एक प्रजाति के व्यक्तियों की संख्या है। यह समुदाय में प्रजातियों की संख्यात्मक ताकत का माप देता है। घनत्व = एक प्रजाति के कुल व्यक्तियों की संख्या / कुल अध्ययन किए गए क्वाड्रेट्स का क्षेत्रफल
- प्रचुरता (Abundance): यह घनत्व से संबंधित है और किसी प्रजाति के व्यक्तियों की संख्या को संदर्भित करता है जो प्रति क्वाड्रेट पाया जाता है। यह आमतौर पर एक सापेक्ष शब्द के रूप में उपयोग किया जाता है (जैसे दुर्लभ, सामान्य, प्रचुर)।
- आवरण या प्रभुत्व (Cover or Dominance): यह एक प्रजाति द्वारा कवर किए गए भू-क्षेत्र का माप है, जिसे आमतौर पर बेसल क्षेत्र (पेड़ों के लिए तनों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र) या कैनोपी कवर के रूप में मापा जाता है। यह एक प्रजाति के पारिस्थितिक प्रभुत्व का एक अच्छा संकेतक है।
- स्तर-विन्यास (Stratification): यह एक समुदाय के भीतर विभिन्न ऊँचाइयों पर पौधों की ऊर्ध्वाधर परत है, जैसे कि वन में वृक्ष परत, झाड़ी परत, जड़ी-बूटी परत और भूमि परत।
- सामाजिकता (Sociability): यह एक प्रजाति के व्यक्तियों के एकत्रीकरण या फैलाव की डिग्री का वर्णन करता है। उदाहरण के लिए, कुछ पौधे बड़े समूहों में उगते हैं जबकि अन्य अकेले पाए जाते हैं।
- जीवन शक्ति (Vitality): यह पौधे की सामान्य स्वास्थ्य और प्रजनन क्षमता को संदर्भित करता है। यह इंगित करता है कि कोई प्रजाति अपने पर्यावरण के लिए कितनी अच्छी तरह से अनुकूलित है।
- जीवन रूप (Life Form): यह पौधे की संरचना और रूप को संदर्भित करता है, जो अक्सर जलवायु के प्रति अनुकूलन को दर्शाता है। राउंकिएर की जीवन रूप प्रणाली (जैसे फेनरोफाइट्स, कैमेफाइट्स, हेमीक्रिप्टोफाइट्स) एक सामान्य वर्गीकरण है।
- फेनोलॉजी (Phenology): यह मौसमी घटनाओं का अध्ययन है, जैसे कि पुष्पन, फलन, और पत्ती गिरने का समय, जो समुदाय की मौसमी लय को प्रकट करता है।
- यह आसन्न पारिस्थितिक तंत्रों से भिन्न विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियाँ रखता है।
- यह अक्सर प्रजातियों की विविधता में वृद्धि दिखाता है, क्योंकि इसमें दोनों आसन्न समुदायों की प्रजातियाँ और साथ ही कुछ ऐसी प्रजातियाँ शामिल हो सकती हैं जो विशेष रूप से ईकोटोन के लिए अनुकूलित हैं। प्रजातियों की संख्या और घनत्व में इस वृद्धि को किनारा प्रभाव (edge effect) कहा जाता है।
- ईकोटोन की चौड़ाई भिन्न हो सकती है; यह एक तीव्र सीमा हो सकती है या एक व्यापक क्षेत्र हो सकता है।
- प्राथमिक चयापचयज (Primary Metabolites): ये अणु सभी पौधों के लिए आवश्यक हैं, जैसे कि अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड और क्लोरोफिल। हालांकि वे सार्वभौमिक हैं, उनकी संरचना या अनुक्रम (जैसे प्रोटीन या डीएनए में) में सूक्ष्म भिन्नताएं उच्च वर्गिकीय स्तरों (जैसे परिवारों या गणों) के बीच संबंधों को स्पष्ट करने के लिए अत्यंत उपयोगी हैं। उदाहरण के लिए, डीएनए अनुक्रमण आधुनिक वर्गिकी की आधारशिला है।
- द्वितीयक चयापचयज (Secondary Metabolites): ये अणु सीधे वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक नहीं हैं, लेकिन अक्सर रक्षा, परागणकर्ता आकर्षण या अन्य पारिस्थितिक भूमिकाओं में कार्य करते हैं। इनमें शामिल हैं:
- एल्कलॉइड्स (Alkaloids): ये नाइट्रोजन युक्त यौगिक अक्सर विशिष्ट पादप परिवारों तक ही सीमित होते हैं। उदाहरण के लिए, सोलानेसी (Solanaceae) परिवार ट्रोपेन एल्कलॉइड्स (जैसे एट्रोपिन, स्कोपोलामाइन) की उपस्थिति से पहचाना जाता है।
- फ्लेवोनोइड्स (Flavonoids): ये फेनोलिक यौगिक व्यापक हैं, लेकिन विभिन्न वर्गों (जैसे फ्लेवोन, फ्लेवोनोल्स, एंथोसायनिन) का वितरण और उनकी संरचनात्मक विविधता प्रजाति और जीनस स्तर पर उपयोगी वर्गिकीय मार्कर हो सकती है।
- टर्पेनोइड्स (Terpenoids): यह एक बहुत बड़ा और विविध समूह है (जैसे आवश्यक तेल, रेजिन)। विशिष्ट टर्पेनोइड्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति प्रजातियों और जेनेरा को अलग करने में मदद कर सकती है, जैसा कि पाइनेसी (Pinaceae) परिवार में होता है।
- उद्देश्यपूर्ण डेटा: रासायनिक डेटा मात्रात्मक और उद्देश्यपूर्ण होता है, जो रूपात्मक पात्रों की व्यक्तिपरक व्याख्या से बचाता है।
- रूपात्मक अस्पष्टता का समाधान: जब पौधे रूपात्मक रूप से बहुत समान होते हैं या जब अभिसारी विकास (convergent evolution) के कारण रूपात्मक समानता भ्रामक होती है, तो रासायनिक साक्ष्य संबंधों को स्पष्ट करने में मदद कर सकते हैं।
- जातिवृत्तीय पुनर्निर्माण: रासायनिक पात्रों के वितरण पैटर्न का उपयोग जातिवृत्तीय वृक्ष (phylogenetic trees) बनाने और पादप समूहों के विकासवादी इतिहास को समझने के लिए किया जा सकता है।
- आर्थिक अनुप्रयोग: औषधीय पौधों या आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण रसायनों के स्रोतों की पहचान करने में मदद करता है। उदाहरण के लिए, टैक्सोल, एक कैंसर-रोधी दवा, की खोज टैक्सस (Taxus) प्रजातियों के रासायनिक विश्लेषण के माध्यम से की गई थी।
- दो-भाग वाला नाम: प्रत्येक प्रजाति का नाम दो लैटिन या लैटिनकृत शब्दों से मिलकर बना होता है।
- पहला भाग (Generic Name): यह जीनस (वंश) का नाम है जिसमें प्रजाति संबंधित है। इसका पहला अक्षर हमेशा बड़े अक्षर (capitalized) में लिखा जाता है।
- दूसरा भाग (Specific Epithet): यह जीनस के भीतर प्रजाति के लिए अद्वितीय होता है। इसे हमेशा छोटे अक्षरों (lowercase) में लिखा जाता है।
उदाहरण:
Homo sapiens
(मनुष्य), जिसमें
Homo
जीनस का नाम है और
sapiens
विशिष्ट विशेषण है। - विशिष्टता: द्विपद नाम, जीनस और विशिष्ट विशेषण का संयोजन, प्रत्येक प्रजाति के लिए अद्वितीय होना चाहिए। एक ही जीनस के भीतर दो अलग-अलग प्रजातियों का एक ही विशिष्ट विशेषण नहीं हो सकता है, हालांकि अलग-अलग जेनेरा में एक ही विशिष्ट विशेषण का उपयोग किया जा सकता है (जैसे Trifolium pratense और Prunella vulgaris )।
- सार्वभौमिकता: वैज्ञानिक नाम सार्वभौमिक होते हैं। वे भाषा और देश की परवाह किए बिना दुनिया भर के वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग और समझे जाते हैं, जिससे सामान्य नामों से उत्पन्न होने वाली भ्रम की स्थिति समाप्त हो जाती है।
- लैटिनकरण: नाम लैटिन भाषा में होते हैं या उन्हें लैटिन के व्याकरणिक नियमों के अनुसार माना जाता है। यह एक “मृत” भाषा का उपयोग करके स्थिरता सुनिश्चित करता है जो समय के साथ बदलती नहीं है।
- इटैलिक्स या अंडरलाइन: जब मुद्रित किया जाता है, तो एक द्विपद नाम को इटैलिक में लिखा जाता है (जैसे, Mangifera indica )। जब हाथ से लिखा जाता है, तो जीनस और विशिष्ट विशेषण दोनों को अलग-अलग रेखांकित किया जाता है ( Mangifera indica )।
- लेखक उद्धरण (Author Citation): वैज्ञानिक नाम के बाद अक्सर उस व्यक्ति (या व्यक्तियों) का संक्षिप्त नाम लिखा जाता है जिसने पहली बार प्रजाति का वर्णन और नामकरण किया था। उदाहरण: Mangifera indica L., जहाँ ‘L.’ लिनिअस के लिए है।
- घनत्व (Density): प्रति इकाई क्षेत्र या आयतन में व्यक्तियों की संख्या।
- जन्म दर (Natality): जनसंख्या में नए व्यक्तियों के जन्म की दर।
- मृत्यु दर (Mortality): जनसंख्या में व्यक्तियों की मृत्यु की दर।
- प्रवासन (Migration): इसमें आप्रवासन (Immigration – व्यक्तियों का अंदर आना) और उत्प्रवासन (Emigration – व्यक्तियों का बाहर जाना) शामिल है, जो जनसंख्या के आकार को प्रभावित करता है।
- जनसंख्या वृद्धि दर: यह जन्म दर, मृत्यु दर और प्रवासन का संयुक्त परिणाम है।
- आयु वितरण (Age Distribution): जनसंख्या में विभिन्न आयु समूहों (जैसे पूर्व-प्रजनन, प्रजनन, और पश्च-प्रजनन) में व्यक्तियों का अनुपात। इसे आयु पिरामिड के रूप में दर्शाया जा सकता है।
- लिंग अनुपात (Sex Ratio): जनसंख्या में नर और मादा का अनुपात।
- फैलाव (Dispersion): अपने आवास के भीतर व्यक्तियों का स्थानिक पैटर्न। यह तीन प्रकार का हो सकता है: यादृच्छिक (random) , नियमित (regular/uniform) , और गुच्छेदार (clumped) ।
- स्थान: यह आर्कटिक क्षेत्रों में टैगा के उत्तर में और उच्च पर्वतों (अल्पाइन टुंड्रा) पर ट्री-लाइन के ऊपर स्थित है।
- जलवायु: अत्यंत ठंडी और शुष्क, लंबी, अंधेरी सर्दियों और छोटी, ठंडी गर्मियों के साथ। वार्षिक वर्षा कम होती है। एक परिभाषित विशेषता पर्माफ्रॉस्ट (स्थायी रूप से जमी हुई उप-भूमि) है।
- वनस्पति: वृक्षहीन। प्रमुख वनस्पति में बौनी झाड़ियाँ, घास, सेज, लाइकेन और काई शामिल हैं। पर्माफ्रॉस्ट पेड़ों को जड़ें जमाने से रोकता है।
- स्थान: यह टुंड्रा के दक्षिण में स्थित है और उत्तरी अमेरिका और यूरेशिया में एक व्यापक पट्टी बनाता है।
- जलवायु: ठंडी, लंबी, बर्फीली सर्दियों और छोटी, गर्म गर्मियों के साथ उप-आर्कटिक। टुंड्रा की तुलना में अधिक वर्षा होती है। पर्माफ्रॉस्ट आमतौर पर अनुपस्थित या असंतत होता है।
- वनस्पति: शंकुधारी (coniferous) पेड़ों का प्रभुत्व है, जैसे स्प्रूस, देवदार और पाइन, जो सुई जैसी पत्तियों और शंकु के आकार के साथ कठोर सर्दियों के लिए अनुकूलित होते हैं।
- संरक्षण (Conservation): वे संकटग्रस्त और दुर्लभ पौधों की प्रजातियों के लिए एक्स-सीटू (off-site) संरक्षण प्रदान करते हैं। वे बीज बैंकों और ऊतक संवर्धन प्रयोगशालाओं का रखरखाव करते हैं ताकि आनुवंशिक विविधता को संरक्षित किया जा सके।
- अनुसंधान (Research): वे पादप वर्गिकी, शरीर क्रिया विज्ञान, पारिस्थितिकी और बागवानी में अनुसंधान के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन हैं। हर्बेरियम (सूखे पौधों के नमूनों का संग्रह) वर्गिकीय अध्ययन के लिए आवश्यक है।
- शिक्षा (Education): वानस्पतिक उद्यान पौधों की दुनिया, जैव विविधता और संरक्षण के महत्व के बारे में जनता को शिक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे शैक्षिक कार्यक्रम, कार्यशालाएं और निर्देशित भ्रमण आयोजित करते हैं।
- बागवानी और प्रदर्शन (Horticulture and Display): वे सौंदर्य की दृष्टि से मनभावन परिदृश्य बनाते हैं और विभिन्न क्षेत्रों के पौधों का प्रदर्शन करते हैं, जिससे जनता के लिए मनोरंजन और प्रेरणा मिलती है। वे नई पौधों की किस्मों को विकसित करने और पेश करने में भी मदद करते हैं।
- नोड्स (Nodes) काल्पनिक पूर्वजों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- शाखाएँ (Branches) पूर्वजों से वंशजों तक की वंशावली को दर्शाती हैं।
- शाखाओं की युक्तियाँ (Tips) वास्तविक टैक्सोन (जैसे, प्रजातियाँ) का प्रतिनिधित्व करती हैं।
- लिट्टोरल ज़ोन (Littoral Zone): यह झील का उथला, किनारे के पास का क्षेत्र है जहाँ प्रकाश तल तक पहुँचता है। यह क्षेत्र आमतौर पर जलीय पौधों (जड़ वाले और तैरने वाले दोनों) से भरा होता है। यह सबसे अधिक उत्पादक और जैविक रूप से विविध क्षेत्र है, जो कई अकशेरुकी, मछलियों और उभयचरों का घर है।
- लिम्नेटिक ज़ोन (Limnetic Zone): यह लिट्टोरल ज़ोन से परे खुला, सतह का पानी है जो अभी भी प्रकाश प्राप्त करता है। यहाँ प्रकाश संश्लेषण के लिए पर्याप्त प्रकाश है। प्रमुख प्रकाश संश्लेषक जीव फाइटोप्लांकटन (सूक्ष्म शैवाल) हैं, जो जलीय खाद्य वेब का आधार बनते हैं। इस क्षेत्र में ज़ूप्लांकटन और मछलियाँ भी पाई जाती हैं। इस क्षेत्र की निचली सीमा प्रकाश क्षतिपूर्ति बिंदु (light compensation point) द्वारा परिभाषित की जाती है, जहाँ प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बराबर होती है।
- प्रोफंडल ज़ोन (Profundal Zone): यह लिम्नेटिक ज़ोन के नीचे गहरा, ठंडा क्षेत्र है जहाँ प्रकाश का प्रवेश नगण्य होता है। प्रकाश की कमी के कारण, यहाँ कोई प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है। यहाँ के जीव ऊर्जा के लिए ऊपर के क्षेत्रों से नीचे आने वाले कार्बनिक पदार्थों (अप्रद) पर निर्भर करते हैं। इस क्षेत्र के निवासी, जैसे कि कुछ बैक्टीरिया और कीड़े, कम ऑक्सीजन की स्थिति के अनुकूल होते हैं।
मानवीय गतिविधियाँ, जैसे फॉस्फेट युक्त उर्वरकों का उपयोग और सीवेज का निर्वहन, जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में फॉस्फोरस की अत्यधिक मात्रा को जोड़कर चक्र को बहुत प्रभावित करती हैं, जिससे सुपोषण (eutrophication) होता है।
(ख)
जलीय पादपों में अनुकूलन (Adaptations in Aquatic Plants)
जलीय पादपों, या हाइड्रोफाइट्स, ने पानी में या पानी पर जीवित रहने के लिए कई विशेष अनुकूलन विकसित किए हैं। ये अनुकूलन रूपात्मक, शारीरिक और शरीर-रचना संबंधी हो सकते हैं।
रूपात्मक अनुकूलन (Morphological Adaptations):
शारीरिक अनुकूलन (Anatomical Adaptations):
कार्यात्मक अनुकूलन (Physiological Adaptations):
Q3. निम्नलिखित में से किन्हीं दो का विस्तृत विवरण दीजिए : (क) स्थानिकता (एण्डेमिज्म) के सिद्धान्त और स्थानिकता समृद्धि परिकलन (ख) पारिस्थितिकी तंत्र के ऊर्जा प्रवाह मॉडल (ग) बेंथम और हुकर की वर्गीकरण प्रणाली के लाभ और हानियाँ
Ans. (क) स्थानिकता के सिद्धान्त और स्थानिकता समृद्धि परिकलन स्थानिकता (Endemism) वह पारिस्थितिक स्थिति है जिसमें एक प्रजाति केवल एक परिभाषित भौगोलिक स्थान, जैसे कि एक द्वीप, राष्ट्र, देश या अन्य परिभाषित क्षेत्र या आवास प्रकार के लिए अद्वितीय होती है। जो जीव किसी क्षेत्र के लिए स्थानिक होते हैं, उन्हें कहीं और प्राकृतिक रूप से नहीं पाया जाता है। स्थानिकता के सिद्धान्त (Theories of Endemism): दो मुख्य प्रकार के स्थानिक जीव हैं जो बताते हैं कि स्थानिकता कैसे उत्पन्न होती है:
आयु और क्षेत्र परिकल्पना (Age and Area Hypothesis):
जे.सी. विलिस द्वारा प्रस्तावित, यह परिकल्पना बताती है कि, अन्य सभी चीजें समान होने पर, एक प्रजाति का वितरण क्षेत्र उसकी आयु से संबंधित होता है। पुरानी प्रजातियों के पास फैलने के लिए अधिक समय होता है, इसलिए उनका वितरण क्षेत्र बड़ा होता है, जबकि युवा प्रजातियों (नियोएंडेमिक्स) का क्षेत्र छोटा होता है।
स्थानिकता समृद्धि परिकलन (Endemism Richness Calculation):
स्थानिकता समृद्धि का मापन जैव विविधता हॉटस्पॉट और संरक्षण प्राथमिकता वाले क्षेत्रों की पहचान के लिए महत्वपूर्ण है। इसे विभिन्न सूचकांकों का उपयोग करके मापा जाता है:
ये गणनाएं संरक्षण प्रयासों को प्राथमिकता देने में मदद करती हैं, उन क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करती हैं जो अद्वितीय और अपूरणीय जैव विविधता के घर हैं।
(ख)
पारिस्थितिकी तंत्र के ऊर्जा प्रवाह मॉडल (Energy Flow Models of Ecosystem)
पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह सूर्य से उत्पादकों और फिर विभिन्न उपभोक्ताओं तक ऊर्जा के हस्तांतरण का वर्णन करता है। यह एकदिशीय (unidirectional) होता है। दो मुख्य मॉडल ऊर्जा प्रवाह के मार्गों का वर्णन करते हैं: सिंगल-चैनल और वाई-आकार का मॉडल।
1. सिंगल-चैनल ऊर्जा प्रवाह मॉडल (Single-Channel Energy Flow Model):
यह एक सरल, रैखिक मॉडल है जो चराई खाद्य श्रृंखला (grazing food chain) के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह को दर्शाता है।
इस मॉडल में, प्रत्येक पोषण स्तर (trophic level) पर, ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा (लगभग 90%) श्वसन (respiration), चयापचय और ऊष्मा के रूप में खो जाता है। केवल लगभग 10% ऊर्जा ही अगले पोषण स्तर पर बायोमास के रूप में स्थानांतरित होती है (लिंडमैन का 10% नियम)। ऊर्जा प्रवाह एकदिशीय है और कभी भी स्रोत की ओर वापस नहीं जाता है।
2. वाई-आकार का (या दो-चैनल) ऊर्जा प्रवाह मॉडल (Y-Shaped or Two-Channel Energy Flow Model):
यह एक अधिक यथार्थवादी मॉडल है जो मानता है कि पारिस्थितिकी तंत्र में दो प्रमुख खाद्य श्रृंखलाएं एक साथ काम करती हैं:
वाई-आकार का मॉडल नाम इस तथ्य से आता है कि दो खाद्य श्रृंखलाएं अलग-अलग शुरू होती हैं (Y के दो हाथ) लेकिन बाद के पोषण स्तरों पर आपस में जुड़ सकती हैं (जैसे, एक पक्षी जो कीड़े भी खाता है और अप्रदभक्षी भी)। अधिकांश स्थलीय और उथले पानी के पारिस्थितिकी तंत्रों में, ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा चराई खाद्य श्रृंखला के बजाय अप्रद खाद्य श्रृंखला से होकर गुजरता है। यह मॉडल पारिस्थितिकी तंत्र की कार्यप्रणाली की अधिक संपूर्ण तस्वीर प्रदान करता है।
Q4. मृदा संस्तर की विभिन्न परतों का वर्णन कीजिए। मृदा की जल धारण क्षमता और धनायन विनिमय क्षमता का संक्षिप्त विवरण दीजिए।
Ans. मृदा संस्तर (Soil Horizons) एक परिपक्व मृदा की ऊर्ध्वाधर काट (vertical cross-section) को मृदा परिच्छेदिका (soil profile) कहा जाता है, जिसमें विभिन्न परतें दिखाई देती हैं जिन्हें संस्तर (horizons) कहते हैं। ये संस्तर रंग, बनावट, संरचना और रासायनिक संरचना में भिन्न होते हैं। मुख्य मृदा संस्तर निम्नलिखित हैं:
मृदा की जल धारण क्षमता (Water Holding Capacity – WHC)
जल धारण क्षमता मृदा की वह मात्रा है जो गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध अपने कणों के बीच पानी को बनाए रख सकती है। यह पौधों की वृद्धि के लिए एक महत्वपूर्ण गुण है, क्योंकि यह निर्धारित करता है कि सिंचाई या वर्षा के बाद पौधों के लिए कितना पानी उपलब्ध है। WHC मुख्य रूप से मृदा की
बनावट (texture)
पर निर्भर करती है:
मृदा में कार्बनिक पदार्थ की मात्रा भी WHC को बढ़ाती है, क्योंकि ह्यूमस पानी को स्पंज की तरह सोखता है।
धनायन विनिमय क्षमता (Cation Exchange Capacity – CEC)
धनायन विनिमय क्षमता मृदा की वह क्षमता है जिसके द्वारा वह धनात्मक रूप से आवेशित आयनों (धनायनों) को धारण और विनिमय कर सकती है। मृदा के कण, विशेष रूप से चिकनी मिट्टी और ह्यूमस, ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं। यह ऋणात्मक आवेश कैल्शियम (Ca²⁺), मैग्नीशियम (Mg²⁺), पोटेशियम (K⁺) और हाइड्रोजन (H⁺) जैसे धनायनों को आकर्षित और धारण करता है।
CEC मृदा की उर्वरता का एक महत्वपूर्ण मापक है क्योंकि:
जिस मृदा में चिकनी मिट्टी और कार्बनिक पदार्थ की मात्रा अधिक होती है, उसकी CEC भी अधिक होती है, और वह अधिक उपजाऊ होती है।
Q5. समुदाय के विभिन्न वैश्लेषिक गुणों की व्याख्या कीजिए। ईकोटोन क्या है ?
Ans. समुदाय के वैश्लेषिक गुण (Analytical Characters of a Community) एक पादप समुदाय विभिन्न प्रजातियों की आबादी का एक संयोजन है जो एक विशेष आवास में एक साथ रहती हैं और परस्पर क्रिया करती हैं। इस समुदाय की संरचना और संगठन का अध्ययन करने के लिए, पारिस्थितिकीविद विभिन्न वैश्लेषिक गुणों का उपयोग करते हैं। इन गुणों को दो मुख्य श्रेणियों में बांटा जा सकता है: मात्रात्मक और गुणात्मक। मात्रात्मक गुण (Quantitative Characters): ये वे गुण हैं जिन्हें मापा या गिना जा सकता है।
इन मापों का उपयोग अक्सर
महत्व मान सूचकांक (Importance Value Index – IVI)
की गणना के लिए किया जाता है, जो एक प्रजाति के समग्र पारिस्थितिक महत्व को निर्धारित करने के लिए सापेक्ष आवृत्ति, सापेक्ष घनत्व और सापेक्ष प्रभुत्व को जोड़ता है।
गुणात्मक गुण (Qualitative Characters):
ये वे गुण हैं जिन्हें अवलोकन द्वारा वर्णित किया जाता है, न कि मापा जाता है।
ईकोटोन (Ecotone)
ईकोटोन दो या दो से अधिक भिन्न पारिस्थितिक तंत्रों के बीच का एक संक्रमणकालीन क्षेत्र है। यह वह स्थान है जहाँ दो समुदाय मिलते और एकीकृत होते हैं। उदाहरणों में एक जंगल और एक घास के मैदान के बीच का क्षेत्र, या एक नदी और उसके किनारे के बीच का क्षेत्र शामिल है।
ईकोटोन की विशेषताएँ:
ईकोटोन पारिस्थितिक रूप से बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे अद्वितीय आवास प्रदान करते हैं और आसन्न पारिस्थितिक तंत्रों के बीच जीवों और सामग्रियों की आवाजाही के लिए एक गलियारे के रूप में कार्य करते हैं।
Q6. (क) पादप रसायन (फाइटोकेमिस्ट्री) किस प्रकार वर्गिकीय अध्ययनों के अच्छे प्रमाण के रूप में कार्य करते हैं ? (ख) द्विपद नामपद्धति के मौलिक सिद्धान्त क्या हैं ?
Ans. (क) पादप रसायन (फाइटोकेमिस्ट्री) वर्गिकीय प्रमाण के रूप में पादप रसायन, या रसायन-वर्गिकी (chemosystematics), पौधों के रासायनिक घटकों का उपयोग करके उन्हें वर्गीकृत करने और उनके बीच विकासवादी संबंधों को समझने का अध्ययन है। यह एक शक्तिशाली उपकरण है क्योंकि एक पौधे द्वारा उत्पादित रसायन सीधे उसके आनुवंशिक मेकअप द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस प्रकार, रासायनिक समानताएं अक्सर आनुवंशिक संबंधों को दर्शाती हैं। साक्ष्य के प्रकार:
फाइटोकेमिस्ट्री का महत्व:
संक्षेप में, फाइटोकेमिस्ट्री रूपात्मक और आणविक डेटा को पूरक करके और पादप संबंधों में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करके वर्गिकीय अध्ययनों के लिए साक्ष्य का एक अमूल्य स्रोत प्रदान करती है।
(ख)
द्विपद नामपद्धति के मौलिक सिद्धान्त
द्विपद नामपद्धति (Binomial Nomenclature) जीवों को नाम देने की एक औपचारिक प्रणाली है जिसे कैरोलस लिनिअस द्वारा लोकप्रिय बनाया गया था। यह प्रत्येक प्रजाति को दो-भाग वाला वैज्ञानिक नाम प्रदान करती है। इस प्रणाली को अंतर्राष्ट्रीय नामपद्धति कोड (International Code of Nomenclature) द्वारा नियंत्रित किया जाता है और यह निम्नलिखित मौलिक सिद्धांतों पर आधारित है:
Q7. निम्नलिखित में से किन्हीं चार पर लघु टिप्पणियाँ लिखिए : (क) जनसंख्या (समष्टि) की सांख्यिकीय और संरचनात्मक विशेषताएँ (ख) टुण्ड्रा और टैगा (ग) वानस्पतिक उद्यान की भूमिका (घ) वर्गिकीय पदानुक्रम की बॉक्स-इन-बॉक्स संकल्पना और डेंड्रोग्राम संकल्पना (ङ) मीठे पानी की झील/ताल में प्रकाश क्षेत्र
Ans. (क) जनसंख्या (समष्टि) की सांख्यिकीय और संरचनात्मक विशेषताएँ जनसंख्या एक ही प्रजाति के व्यक्तियों का एक समूह है जो एक निश्चित क्षेत्र में रहते हैं। इसकी अपनी अनूठी विशेषताएँ होती हैं जो व्यक्तियों पर लागू नहीं होतीं। सांख्यिकीय (या कार्यात्मक) विशेषताएँ (Statistical/Functional Attributes): ये जनसंख्या के समग्र कामकाज से संबंधित हैं।
संरचनात्मक विशेषताएँ (Structural Attributes):
ये जनसंख्या की संरचना या बनावट का वर्णन करती हैं।
(ख)
टुण्ड्रा और टैगा (Tundra and Taiga)
टुंड्रा और टैगा (जिसे बोरियल वन भी कहा जाता है) दो प्रमुख बायोम हैं जो उच्च अक्षांशों पर पाए जाते हैं।
टुंड्रा (Tundra):
टैगा (Taiga/Boreal Forest):
(ग)
वानस्पतिक उद्यान की भूमिका (Role of a Botanical Garden)
वानस्पतिक उद्यान जीवित पौधों का एक प्रलेखित संग्रह है, जिसे वैज्ञानिक अनुसंधान, संरक्षण, प्रदर्शन और शिक्षा के उद्देश्यों के लिए बनाए रखा जाता है। उनकी भूमिका बहुआयामी है:
(घ)
वर्गिकीय पदानुक्रम की बॉक्स-इन-बॉक्स संकल्पना और डेंड्रोग्राम संकल्पना
ये दो संकल्पनाएँ वर्गिकीय पदानुक्रम को देखने और समझने के विभिन्न तरीकों का प्रतिनिधित्व करती हैं।
बॉक्स-इन-बॉक्स संकल्पना (Box-in-Box Concept):
यह लिनियन पदानुक्रम (Linnaean hierarchy) का एक पारंपरिक प्रतिनिधित्व है। इस अवधारणा में, प्रत्येक वर्गिकीय रैंक (taxonomic rank) को एक ‘बॉक्स’ के रूप में देखा जाता है। एक उच्च रैंक (जैसे, जगत) एक बड़ा बॉक्स है जिसमें निचले रैंक (जैसे, संघ, वर्ग) के छोटे बॉक्स होते हैं। उदाहरण के लिए, ‘जगत प्लांटी’ बॉक्स में कई ‘संघ’ बॉक्स होंगे, प्रत्येक ‘संघ’ बॉक्स में कई ‘वर्ग’ बॉक्स होंगे, और इसी तरह प्रजाति स्तर तक। यह एक समावेशी, पदानुक्रमित संरचना को दर्शाता है जहाँ प्रत्येक समूह अपने से ऊपर वाले समूह में पूरी तरह से समाहित होता है। यह एक व्यवस्थित और संगठित वर्गीकरण प्रणाली पर जोर देता है।
डेंड्रोग्राम संकल्पना (Dendrogram Concept):
यह एक अधिक आधुनिक, विकासवादी दृष्टिकोण है, जो क्लैडिस्टिक्स से जुड़ा है। डेंड्रोग्राम एक वृक्ष-जैसी आकृति है जो जीवों के बीच अनुमानित विकासवादी संबंधों (जातिवृत्त) को दर्शाती है।
बॉक्स-इन-बॉक्स संकल्पना के विपरीत, जो निश्चित रैंक पर जोर देती है, डेंड्रोग्राम साझा व्युत्पन्न लक्षणों (synapomorphies) के आधार पर वंशावली और रिश्तेदारी के पैटर्न पर जोर देता है। यह सीधे तौर पर दिखाता है कि कौन से समूह दूसरों की तुलना में एक-दूसरे से अधिक निकटता से संबंधित हैं, क्योंकि वे एक अधिक हालिया सामान्य पूर्वज साझा करते हैं।
(ङ)
मीठे पानी की झील/ताल में प्रकाश क्षेत्र (Light Zones in a Freshwater Lake)
एक झील या तालाब में प्रकाश का प्रवेश गहराई के साथ कम होता जाता है, जिससे विभिन्न ऊर्ध्वाधर प्रकाश क्षेत्र बनते हैं। ये क्षेत्र निर्धारित करते हैं कि कौन से जलीय जीव, विशेष रूप से प्रकाश संश्लेषक जीव, कहाँ रह सकते हैं। मुख्य क्षेत्र हैं:
IGNOU BBYCT-133 Previous Year Solved Question Paper in English
Q1. (a) Define any three of the following: (i) Psammosere (ii) Keystone species (iii) Paraphyletic group (iv) Polyclaves (b) Fill in the blanks: (i) Plants which complete their life cycle within a few weeks during availability of rain are called ______. (ii) The parameter representing summation of relative frequency, relative density and relative abundance is termed as ______. (iii) The type of pollengrain present in the first flowering plants is ______. (iv) The system which classifies organisms on the basis of shared ancestry is termed as ______. (c) State whether the following statements are True or False: (i) Plants of arctic and alpine regions are termed as Microtherms. (ii) Standing crop biomass refers to the amount of organic matter in an area at a given time. (iii) Indian Botanical Garden at West Bengal is presently called Acharya Jagadish Chandra Bose Indian Botanical Garden.
Ans. (a) Definitions:
- (i) Psammosere: A psammosere is a type of ecological succession that originates in a dry, sandy area, such as on sand dunes. In this process, pioneer species like grasses and herbs first colonize and stabilize the sand. Over time, they add organic matter to the soil, making it more hospitable for other species, like shrubs and eventually trees. The process transforms a bare sandy area into a stable, climax community like a forest.
- (ii) Keystone species: A keystone species is an organism that helps hold its ecosystem together. It has a disproportionately large effect on its ecosystem relative to its abundance or biomass. If a keystone species is removed, the ecosystem may change dramatically or collapse. A classic example is the sea otter, which maintains kelp forests by controlling sea urchin populations.
- (iii) Paraphyletic group: In classification, a paraphyletic group includes a common ancestor and some, but not all, of its descendants. It represents an incomplete grouping. For example, the class ‘Reptilia’ in traditional classification is paraphyletic because it includes their common ancestor but excludes birds (Aves), which evolved from within the reptilian lineage. Modern cladistics aims to avoid such groups.
- (iv) Polyclaves: A polyclave, also known as a multi-access key, is a tool for plant or animal identification. Unlike traditional dichotomous keys which follow a fixed sequence, a polyclave allows the user to select characters they can easily observe in any order. It is particularly useful for computer-based systems, allowing the user to rapidly narrow down the list of possible taxa based on the available features.
(b) Fill in the blanks:
- (i) Plants which complete their life cycle within a few weeks during availability of rain are called ephemerals .
- (ii) The parameter representing summation of relative frequency, relative density and relative abundance is termed as Importance Value Index (IVI) .
- (iii) The type of pollengrain present in the first flowering plants is monocolpate .
- (iv) The system which classifies organisms on the basis of shared ancestry is termed as phylogenetic or cladistics .
(c) True or False:
- (i) Plants of arctic and alpine regions are termed as Microtherms. – False (They are called Hekistotherms. Microtherms are plants of cold temperate regions).
- (ii) Standing crop biomass refers to the amount of organic matter in an area at a given time. – True .
- (iii) Indian Botanical Garden at West Bengal is presently called Acharya Jagadish Chandra Bose Indian Botanical Garden. – True .
Q2. Describe any two of the following: (a) Phosphorus cycle (b) Adaptations in aquatic plants (c) Characteristics of an ideal key in taxonomy (d) Principles defining the International Code of Nomenclature
Ans. (a) Phosphorus Cycle The phosphorus cycle is a biogeochemical cycle that describes the movement of phosphorus through the lithosphere, hydrosphere, and biosphere. Unlike the carbon and nitrogen cycles, the phosphorus cycle does not have a significant atmospheric component; it is primarily a sedimentary cycle . Major steps of the cycle:
- Weathering of Rocks: The main source of phosphorus is in the form of phosphate in rocks. When rocks are weathered and eroded, phosphate ions (PO₄³⁻) are dissolved into soil and water.
- Absorption by Plants: Plants absorb inorganic phosphate ions from the soil through their roots. They then incorporate this phosphorus into essential organic molecules like nucleic acids (DNA, RNA), ATP, and phospholipids.
- Transfer to Animals: Herbivores obtain phosphorus by eating plants, and carnivores obtain it by eating other animals. Phosphorus thus moves up the food chain.
- Decomposition: When plants and animals die, decomposers (like bacteria and fungi) break down their organic matter. This process, called mineralization , releases the phosphorus back into the soil or water as inorganic phosphate, which can be reused by plants.
- Sedimentation: Phosphorus dissolved in water can settle in sediments and, over time, form new rocks. This phosphorus is lost from the cycle for millions of years until geological uplift and weathering bring it back to the surface.
- Roots: Roots are often reduced or absent (e.g., in Wolffia ) as water and nutrients are absorbed directly from the plant’s surface. If present, they mainly serve for anchorage.
- Stem: The stem is often long, slender, and spongy, providing flexibility and buoyancy to the plant in water.
- Leaves: In submerged plants (e.g., Hydrilla ), leaves are often thin, dissected, or ribbon-like, which reduces water resistance and increases the surface area for absorption. Floating plants (e.g., lotus) have broad, waxy-coated leaves that help them float and repel water.
- Aerenchyma: Stems and leaves of aquatic plants have large air spaces (aerenchyma). This provides buoyancy and facilitates gas exchange, allowing oxygen to reach the roots.
- Lack of Mechanical Tissues: Due to the support from water’s buoyancy, supporting tissues like xylem and sclerenchyma are very poorly developed.
- Cuticle and Stomata: In submerged leaves, the cuticle is absent or very thin, and stomata are absent. In floating leaves, stomata are present only on the upper surface.
- Nutrient Absorption: Nutrients and dissolved gases (O₂, CO₂) can be absorbed directly from the water through the entire surface of the plant.
- Reproduction: Many aquatic plants reproduce vegetatively by fragmentation or turions. Pollination is often carried out by water or wind.
- Palaeoendemism: This refers to taxa that were formerly widespread but are now restricted to a smaller, confined area. These are ‘relict’ species. Their contracted distribution may be due to climate change, competition, or habitat destruction. Example – Ginkgo biloba , once found worldwide but now restricted to a small area in China.
- Neoendemism: This refers to species that have recently evolved, often through isolation, and have not yet had time to spread beyond their place of origin. These species are often found in clusters of closely related species. Darwin’s finches on the Galapagos are a classic example of neoendemism, where multiple species evolved from a single ancestral species to fill different ecological niches within an archipelago.
- Number of Endemic Species: A direct count of the endemic species present in an area.
- Weighted Endemism (WE): This is an index that gives more weight to species with very narrow distributions. Each species is given a score inversely proportional to its total distribution range, and the WE score for an area is the sum of the scores of all species found in that area.
- Corrected Weighted Endemism (CWE): This is a more refined measure that corrects the WE for the species richness (total number of species) of an area. It helps identify areas that support a disproportionately high level of narrow endemism relative to their total species count.
- Energy Source: Solar energy from the sun.
- Producers: Autotrophs, like green plants, convert solar energy into chemical energy (organic matter) through photosynthesis.
- Primary Consumers: Herbivores get energy by eating the producers.
- Secondary Consumers: Carnivores get energy by eating the herbivores.
- Tertiary Consumers: These are carnivores that eat other carnivores.
- Grazing Food Chain: This starts with living plants and goes from herbivores to carnivores, as in the single-channel model.
- Detritus Food Chain: This starts with dead organic matter (detritus). Detritivores (e.g., earthworms) and decomposers (e.g., fungi, bacteria) consume the dead material and obtain energy. These detritivores may then be eaten by smaller carnivores.
- O Horizon: This is the uppermost layer, composed primarily of organic matter such as fallen leaves, twigs, and other plant debris in various stages of decomposition. It is also called the humus layer. This layer is most prominent in forest soils.
- A Horizon: Also known as ‘topsoil’. This layer is dark in color because it consists of mineral particles mixed with humus. It is the main zone of biological activity and contains most of the plant roots. Minerals and organic matter can be leached from the A horizon into lower layers.
- E Horizon: This is an ‘eluviation’ or leaching layer, found between the A and B horizons (not present in all soils). It is light in color because minerals like clay, iron, and aluminum compounds have been washed out by downward-moving water, leaving behind sand and silt particles.
- B Horizon: Also known as ‘subsoil’. This is the zone of accumulation for materials leached from the E horizon, hence it’s called the ‘illuviation’ layer. It is often denser and lighter in color than the A horizon but may have deposits of clay, iron, and aluminum oxides, giving it a reddish or brownish hue.
- C Horizon: This layer consists of weathered parent material . It represents the initial stage of soil formation. It contains very little organic matter and lies between the B horizon and the underlying bedrock.
- R Horizon: This is the lowest layer, consisting of hard, unweathered parent rock, or bedrock .
- Sandy soil: Has large particles and large pore spaces, allowing water to drain quickly. Therefore, it has a low water holding capacity.
- Clay soil: Has small particles and small pore spaces, which can hold water tightly. Therefore, it has a very high water holding capacity.
- Loam soil: Has a balanced mixture of sand, silt, and clay, and is considered ideal for both drainage and water retention.
- It prevents essential nutrients from being leached away, keeping them available for plant roots.
- Plant roots release H⁺ ions into the soil solution, which “exchange” with the nutrient cations held on the soil particles, allowing the nutrients to be absorbed by the plant.
- Frequency: This is a measure of the uniformity of distribution of a particular species. It is expressed as a percentage and is calculated as the percentage of quadrats (sample plots) in which the species is present. A species with high frequency is evenly distributed in the community. Frequency (%) = (Number of quadrats in which the species occurred / Total number of quadrats studied) × 100
- Density: This is the number of individuals of a species per unit area. It gives a measure of the numerical strength of the species in the community. Density = Total number of individuals of a species / Total area of quadrats studied
- Abundance: Related to density, this refers to the number of individuals of a species found per quadrat of occurrence. It is often used as a relative term (e.g., rare, common, abundant).
- Cover or Dominance: This is a measure of the ground area covered by a species, usually measured as basal area (cross-sectional area of stems for trees) or canopy cover. It is a good indicator of the ecological dominance of a species.
- Stratification: This is the vertical layering of plants at different heights within a community, such as the tree layer, shrub layer, herb layer, and ground layer in a forest.
- Sociability: This describes the degree of aggregation or dispersion of individuals of a species. For instance, some plants grow in large clumps while others are found singly.
- Vitality: This refers to the general health and reproductive capacity of the plant. It indicates how well a species is adapted to its environment.
- Life Form: This refers to the structure and form of the plant, often reflecting adaptations to climate. Raunkiær’s life-form system (e.g., Phanerophytes, Chamaephytes, Hemicryptophytes) is a common classification.
- Phenology: This is the study of periodic events, such as the timing of flowering, fruiting, and leaf-fall, which reveals the seasonal rhythm of the community.
- It possesses specific environmental conditions that are distinct from the adjacent ecosystems.
- It often shows an increase in species diversity, as it contains species from both adjacent communities as well as some species that are specifically adapted to the ecotone itself. This increase in the number and density of species is called the edge effect .
- The width of an ecotone can vary; it can be a sharp boundary or a broad zone.
- Primary Metabolites: These are molecules essential for all plants, like amino acids, nucleic acids, and chlorophyll. While they are universal, subtle variations in their structure or sequence (e.g., in proteins or DNA) are extremely useful for clarifying relationships at higher taxonomic levels (e.g., between families or orders). DNA sequencing, for example, is a cornerstone of modern taxonomy.
- Secondary Metabolites: These molecules are not directly essential for growth and development but often function in defense, pollinator attraction, or other ecological roles. They include:
- Alkaloids: These nitrogenous compounds are often restricted to specific plant families. For example, the family Solanaceae is characterized by the presence of tropane alkaloids (e.g., atropine, scopolamine).
- Flavonoids: These phenolic compounds are widespread, but the distribution of different classes (e.g., flavones, flavonols, anthocyanins) and their structural diversity can be useful taxonomic markers at the species and genus level.
- Terpenoids: This is a very large and diverse group (e.g., essential oils, resins). The presence or absence of specific terpenoids can help distinguish species and genera, as seen in the family Pinaceae.
- Objective Data: Chemical data is quantitative and objective, avoiding the subjective interpretation of morphological characters.
- Resolving Morphological Ambiguity: When plants are morphologically very similar, or when morphological similarity is misleading due to convergent evolution, chemical evidence can help clarify relationships.
- Phylogenetic Reconstruction: The distribution patterns of chemical characters can be used to construct phylogenetic trees and understand the evolutionary history of plant groups.
- Economic Applications: Helps in identifying medicinal plants or sources of economically important chemicals. For example, Taxol, an anti-cancer drug, was discovered through chemical screening of Taxus species.
- Two-Part Name: Each species name is composed of two Latin or Latinized words.
- The First Part (Generic Name): This is the name of the genus to which the species belongs. Its first letter is always capitalized.
- The Second Part (Specific Epithet): This is unique for the species within the genus. It is always written in lowercase letters.
Example:
Homo sapiens
(humans), where
Homo
is the generic name and
sapiens
is the specific epithet. - Uniqueness: The binomial name, the combination of the genus and specific epithet, must be unique for each species. No two different species within the same genus can have the same specific epithet, though the same epithet can be used in different genera (e.g., Trifolium pratense and Prunella vulgaris ).
- Universality: Scientific names are universal. They are used and understood by scientists worldwide, regardless of language and country, eliminating the confusion caused by common names.
- Latinization: The names are in Latin or are treated according to Latin grammatical rules. This ensures stability by using a “dead” language that does not change over time.
- Italics or Underlining: When printed, a binomial name is written in italics (e.g., Mangifera indica ). When handwritten, both the genus and specific epithet are underlined separately ( Mangifera indica ).
- Author Citation: The scientific name is often followed by the abbreviated name of the person(s) who first described and named the species. Example: Mangifera indica L., where ‘L.’ stands for Linnaeus.
- Density: The number of individuals per unit area or volume.
- Natality: The rate of new individuals being born into the population.
- Mortality: The rate of death of individuals in the population.
- Migration: This includes Immigration (movement of individuals in) and Emigration (movement of individuals out), which affect population size.
- Population Growth Rate: The combined result of natality, mortality, and migration.
- Age Distribution: The proportion of individuals in different age groups (e.g., pre-reproductive, reproductive, and post-reproductive). This can be represented as an age pyramid.
- Sex Ratio: The proportion of males to females in the population.
- Dispersion: The spatial pattern of individuals within their habitat. It can be of three types: random , regular/uniform , and clumped .
- Location: It is located north of the taiga in Arctic regions and above the tree-line on high mountains (alpine tundra).
- Climate: Extremely cold and dry, with long, dark winters and short, cool summers. Annual precipitation is low. A defining feature is permafrost (permanently frozen subsoil).
- Vegetation: Treeless. The dominant vegetation includes dwarf shrubs, grasses, sedges, lichens, and mosses. The permafrost prevents trees from taking root.
- Location: It lies south of the tundra, forming a broad belt across North America and Eurasia.
- Climate: Subarctic, with cold, long, snowy winters and short, warm summers. There is more precipitation than in the tundra. Permafrost is generally absent or discontinuous.
- Vegetation: Dominated by coniferous trees, such as spruce, fir, and pine, which are adapted for harsh winters with their needle-like leaves and cone shape.
- Conservation: They provide ex-situ (off-site) conservation for threatened and rare plant species. They maintain seed banks and tissue culture labs to preserve genetic diversity.
- Research: They are a vital resource for research in plant taxonomy, physiology, ecology, and horticulture. The herbarium (a collection of dried plant specimens) is essential for taxonomic studies.
- Education: Botanical gardens play a crucial role in educating the public about the plant world, biodiversity, and the importance of conservation. They organize educational programs, workshops, and guided tours.
- Horticulture and Display: They create aesthetically pleasing landscapes and display plants from various regions, providing recreation and inspiration for the public. They also help in developing and introducing new plant varieties.
- Nodes represent hypothetical ancestors.
- Branches show the lineage from ancestors to descendants.
- Tips of the branches represent the actual taxa (e.g., species).
- Littoral Zone: This is the shallow, near-shore area of the lake where light penetrates to the bottom. This zone is typically rich in aquatic plants (both rooted and floating). It is the most productive and biologically diverse zone, home to many invertebrates, fish, and amphibians.
- Limnetic Zone: This is the open, surface water beyond the littoral zone that still receives light. There is enough light for photosynthesis to occur. The major photosynthetic organisms are phytoplankton (microscopic algae), which form the base of the aquatic food web. Zooplankton and fish are also found in this zone. The lower boundary of this zone is defined by the light compensation point , where the rate of photosynthesis equals the rate of respiration.
- Profundal Zone: This is the deep, cold region below the limnetic zone where light penetration is negligible. Due to the lack of light, no photosynthesis occurs here. Organisms here depend on organic matter (detritus) sinking from the zones above for energy. The inhabitants of this zone, such as certain bacteria and worms, are adapted to low oxygen conditions.
Human activities, such as the use of phosphate-rich fertilizers and the discharge of sewage, greatly impact the cycle by adding excess phosphorus to aquatic ecosystems, leading to
eutrophication
.
(b)
Adaptations in Aquatic Plants
Aquatic plants, or hydrophytes, have developed numerous special adaptations to survive in or on water. These adaptations can be morphological, anatomical, and physiological.
Morphological Adaptations:
Anatomical Adaptations:
Physiological Adaptations:
Q3. Give detailed accounts of any two of the following: (a) Theories of endemism and endemism richness calculation (b) Energy flow models of ecosystem (c) Merits and demerits of Bentham and Hooker’s system of classification
Ans. (a) Theories of Endemism and Endemism Richness Calculation Endemism is the ecological state of a species being unique to a defined geographic location, such as an island, nation, country or other defined zone, or habitat type. Organisms that are endemic to a region are not found naturally anywhere else. Theories of Endemism: There are two main types of endemics which explain how endemism arises:
Age and Area Hypothesis:
Proposed by J.C. Willis, this hypothesis suggests that, all other things being equal, the distribution area of a species is related to its age. Older species have had more time to disperse and thus have larger distribution areas, while younger species (neoendemics) have smaller areas.
Endemism Richness Calculation:
Measuring endemism richness is crucial for identifying biodiversity hotspots and conservation priority areas. It is quantified using various indices:
These calculations help in prioritizing conservation efforts, focusing on areas that are home to unique and irreplaceable biodiversity.
(b)
Energy Flow Models of Ecosystem
Energy flow in an ecosystem describes the transfer of energy from the sun to producers and then to various consumers. It is
unidirectional
. Two main models describe the pathways of energy flow: the single-channel and the Y-shaped model.
1. Single-Channel Energy Flow Model:
This is a simple, linear model that depicts energy flow through a
grazing food chain
.
In this model, at each trophic level, a significant portion of energy (around 90%) is lost as heat through respiration and metabolism. Only about 10% of the energy is transferred as biomass to the next trophic level (Lindeman’s 10% rule). The flow is unidirectional and never flows back to the source.
2. Y-Shaped (or Two-Channel) Energy Flow Model:
This is a more realistic model that recognizes that two major food chains operate simultaneously in an ecosystem:
The name ‘Y-shaped’ comes from the fact that the two food chains start separately (the two arms of the Y) but may be interconnected at later trophic levels (e.g., a bird that eats both insects and detritivores). In most terrestrial and shallow-water ecosystems, a much larger proportion of energy passes through the detritus food chain than the grazing food chain. This model provides a more complete picture of ecosystem functioning.
Q4. Discuss the different layers in soil horizon. Add a brief account on water holding capacity and cation exchange capacity of soil.
Ans. Soil Horizons A vertical cross-section of a mature soil, called the soil profile, reveals distinct layers known as horizons. These horizons differ in color, texture, structure, and chemical composition. The main soil horizons are:
Water Holding Capacity (WHC) of Soil
Water holding capacity is the ability of a soil to retain water against the force of gravity. It is a crucial property for plant growth as it determines how much water is available to plants after irrigation or rainfall. WHC depends mainly on the soil’s
texture
:
The amount of organic matter in the soil also increases WHC, as humus acts like a sponge, soaking up water.
Cation Exchange Capacity (CEC) of Soil
Cation Exchange Capacity is the ability of a soil to hold and exchange positively charged ions (cations). Soil particles, particularly clay and humus, are negatively charged. This negative charge attracts and holds onto cations like calcium (Ca²⁺), magnesium (Mg²⁺), potassium (K⁺), and hydrogen (H⁺).
CEC is a key measure of soil fertility because:
Soils with higher clay and organic matter content have a higher CEC and are generally more fertile.
Q5. Discuss the different analytical characters of a community. What is ecotone?
Ans. Analytical Characters of a Community A plant community is an assemblage of populations of different species living together and interacting in a particular habitat. To study the structure and composition of this community, ecologists use various analytical characters. These can be grouped into two main categories: quantitative and qualitative. Quantitative Characters: These are characters that can be measured or counted.
These measures are often used to calculate the
Importance Value Index (IVI)
, which combines relative frequency, relative density, and relative dominance to determine the overall ecological importance of a species.
Qualitative Characters:
These are characters that are described by observation rather than measurement.
Ecotone
An ecotone is a transitional area between two or more different ecosystems. It is where two communities meet and integrate. Examples include the area between a forest and a grassland, or between a river and its bank.
Characteristics of an Ecotone:
Ecotones are ecologically very important as they provide unique habitats and act as a corridor for the movement of organisms and materials between adjacent ecosystems.
Q6. (a) How does phytochemistry serve as sound evidence of taxonomic studies? (b) What are the basic principles of binomial nomenclature?
Ans. (a) Phytochemistry as Taxonomic Evidence Phytochemistry, or chemosystematics, is the study of using the chemical constituents of plants to classify them and understand their evolutionary relationships. It is a powerful tool because the chemicals produced by a plant are directly controlled by its genetic makeup. Thus, chemical similarities often reflect genetic relationships. Types of Evidence:
Significance of Phytochemistry:
In summary, phytochemistry provides an invaluable source of evidence for taxonomic studies by complementing morphological and molecular data and providing deeper insights into plant relationships.
(b)
Basic Principles of Binomial Nomenclature
Binomial Nomenclature is a formal system of naming organisms popularized by Carolus Linnaeus. It assigns each species a two-part scientific name. The system is governed by the International Code of Nomenclature and is based on the following fundamental principles:
Q7. Write short notes on any four of the following: (a) Numerical and structural attributes of a population (b) Tundra and Taiga (c) Role of a Botanical Garden (d) Box-in-Box concept and Dendrogram concept of taxonomic hierarchy (e) Light zones in a freshwater lake
Ans. (a) Numerical and Structural Attributes of a Population A population is a group of individuals of the same species living in a defined area. It has its own unique characteristics that do not apply to individuals. Numerical (or Functional) Attributes: These relate to the overall functioning of the population.
Structural Attributes:
These describe the composition or structure of the population.
(b)
Tundra and Taiga
The tundra and taiga (also called boreal forest) are two major biomes found at high latitudes.
Tundra:
Taiga (Boreal Forest):
(c)
Role of a Botanical Garden
A botanical garden is a documented collection of living plants, maintained for the purposes of scientific research, conservation, display, and education. Their role is multifaceted:
(d)
Box-in-Box concept and Dendrogram concept of taxonomic hierarchy
These two concepts represent different ways of viewing and understanding the taxonomic hierarchy.
Box-in-Box Concept:
This is a traditional representation of the Linnaean hierarchy. In this concept, each taxonomic rank is seen as a ‘box’. A higher rank (e.g., Kingdom) is a large box that contains smaller boxes of lower ranks (e.g., Phylum, Class). For example, the ‘Kingdom Plantae’ box would contain several ‘Phylum’ boxes, each ‘Phylum’ box would contain several ‘Class’ boxes, and so on down to the species level. It depicts an inclusive, nested structure where each group is entirely contained within the group above it. It emphasizes a neat, organized system of classification.
Dendrogram Concept:
This is a more modern, evolutionary approach, associated with cladistics. A dendrogram is a tree-like diagram that shows the inferred evolutionary relationships (phylogeny) among organisms.
Unlike the box-in-box concept which emphasizes fixed ranks, the dendrogram emphasizes the pattern of ancestry and kinship based on shared derived characters (synapomorphies). It directly shows which groups are more closely related to each other because they share a more recent common ancestor.
(e)
Light zones in a freshwater lake
The penetration of light into a lake or pond decreases with depth, creating different vertical light zones. These zones determine where aquatic organisms, especially photosynthetic ones, can live. The main zones are:
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