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IGNOU BZYET-143 Solved Question Paper PDF
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IGNOU BZYET-143 Previous Year Solved Question Paper in Hindi
Q1. (क) कॉलम ‘A’ में दिए गए मदों का कॉलम ‘B’ के मदों से सुमेल कीजिए : (A) गदाकार ऐन्टेना (B) वेधन और चूषण मुखांग (C) संतुलक/हॉल्टर (D) पक्षवर्म/इलिट्रा (E) पराग टोकरी (i) घरेलू मक्खी (ii) मधुमक्खी (iii) भृंग/बीटल (iv) मच्छर (v) तितली (ख) निम्नलिखित में से प्रत्येक का एक कार्य बताइए : (i) मेलपीघी नलिकाएँ (ii) क्यूटीकल/उपत्वचा (iii) प्रसह पाद (iv) नेत्रांशक/ओमेटीडियम (v) ऊष्माग्राही
Ans. (क) सही सुमेल इस प्रकार है:
- (A) गदाकार ऐन्टेना – (v) तितली
- (B) वेधन और चूषण मुखांग – (iv) मच्छर
- (C) संतुलक/हॉल्टर – (i) घरेलू मक्खी
- (D) पक्षवर्म/इलिट्रा – (iii) भृंग/बीटल
- (E) पराग टोकरी – (ii) मधुमक्खी
(ख) प्रत्येक का एक कार्य:
- (i) मेलपीघी नलिकाएँ: यह कीटों में मुख्य उत्सर्जी अंग हैं। ये हीमोलिम्फ से नाइट्रोजनी अपशिष्टों (मुख्य रूप से यूरिक एसिड) और अतिरिक्त आयनों को छानकर पश्च आंत्र में डालती हैं, जिससे शरीर में परासरणनियमन (osmoregulation) भी बना रहता है।
- (ii) क्यूटीकल/उपत्वचा: यह कीटों के शरीर का बाह्यकंकाल बनाती है, जो शरीर को संरचनात्मक सहारा और सुरक्षा प्रदान करती है। यह एक जलरोधी परत के रूप में भी कार्य करती है, जो शरीर से पानी की हानि को रोकती है।
- (iii) प्रसह पाद (Raptorial legs): ये अग्र पाद होते हैं जो शिकार को पकड़ने और जकड़ने के लिए अनुकूलित होते हैं। उदाहरण के लिए, मैंटिस में, इन पादों में शिकार को भागने से रोकने के लिए कांटेदार संरचनाएं होती हैं।
- (iv) नेत्रांशक/ओमेटीडियम: यह कीटों के संयुक्त नेत्र की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। प्रत्येक ओमेटीडियम प्रकाश को महसूस करता है और एक छोटे से हिस्से का प्रतिबिंब बनाता है। सभी ओमेटीडियम द्वारा बनाए गए प्रतिबिंब मिलकर एक मोजेक प्रतिबिंब बनाते हैं।
- (v) ऊष्माग्राही (Thermoreceptors): ये संवेदी अंग होते हैं जो परिवेश के तापमान में होने वाले परिवर्तनों का पता लगाते हैं। यह कीटों को उपयुक्त वास स्थान खोजने, अति ताप या शीत से बचने और कुछ रक्त-चूसने वाले कीटों को अपने गर्म-रक्त वाले परपोषी का पता लगाने में मदद करते हैं।
Q2. क्यूलैक्स स्पीशीज द्वारा संचरित रोगों के विषय में लिखिए | इनमें से किसी एक रोग के लक्षण और नियंत्रण के उपायों के बारे में लिखिए ।
Ans.
क्यूलेक्स (Culex) मच्छर जीनस दुनिया भर में कई महत्वपूर्ण वेक्टर-जनित रोगों के संचरण के लिए जिम्मेदार है। ये मच्छर मुख्य रूप से शाम और रात के समय सक्रिय होते हैं और अक्सर स्थिर या धीमी गति से बहने वाले पानी में प्रजनन करते हैं, जैसे कि तालाब, नाले और पानी से भरे कंटेनर।
क्यूलेक्स द्वारा संचरित प्रमुख रोग निम्नलिखित हैं:
- जापानी एन्सेफलाइटिस (Japanese Encephalitis – JE): यह एक वायरल बीमारी है जो मस्तिष्क में सूजन का कारण बनती है। यह मुख्य रूप से एशिया और पश्चिमी प्रशांत क्षेत्र में पाया जाता है।
- वेस्ट नाइल फीवर (West Nile Fever – WNF): यह एक वायरल संक्रमण है जो मनुष्यों, पक्षियों और घोड़ों को प्रभावित करता है। इसके लक्षण हल्के फ्लू जैसे से लेकर गंभीर स्नायविक रोग तक हो सकते हैं।
- लिम्फैटिक फाइलेरियासिस (Lymphatic Filariasis): इसे हाथीपाँव रोग भी कहा जाता है। यह परजीवी निमेटोड (जैसे Wuchereria bancrofti ) के कारण होता है। क्यूलेक्स मच्छर इन परजीवियों के माइक्रोफाइलेरिया को एक संक्रमित व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में फैलाते हैं।
- सेंट लुइस एन्सेफलाइटिस (St. Louis Encephalitis): यह एक वायरल बीमारी है जो मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में पाई जाती है और तंत्रिका तंत्र को प्रभावित कर सकती है।
जापानी एन्सेफलाइटिस (JE): लक्षण और नियंत्रण
लक्षण:
अधिकांश संक्रमणों में कोई लक्षण नहीं होते या हल्के लक्षण होते हैं। हालांकि, गंभीर मामलों में, लक्षण तेजी से विकसित होते हैं और इसमें शामिल हो सकते हैं:
- तेज बुखार, सिरदर्द और गर्दन में अकड़न।
- भ्रम, भटकाव और कोमा।
- कंपकंपी, दौरे (विशेषकर बच्चों में) और पक्षाघात (paralysis)।
- लगभग 30% गंभीर मामलों में यह घातक हो सकता है, और जो जीवित रहते हैं उनमें स्थायी स्नायविक या मानसिक समस्याएं हो सकती हैं।
नियंत्रण के उपाय:
जापानी एन्सेफलाइटिस का नियंत्रण एक एकीकृत दृष्टिकोण की मांग करता है:
- वेक्टर नियंत्रण:
- लार्वा नियंत्रण: मच्छरों के प्रजनन स्थलों, जैसे कि धान के खेतों और स्थिर पानी के स्रोतों में लार्वारोधी (जैसे टेमेफोस) का उपयोग करना या जैविक नियंत्रण के लिए गैम्बूसिया जैसी लार्वाभक्षी मछलियों को छोड़ना।
- वयस्क नियंत्रण: फॉगिंग या अवशिष्ट स्प्रे (residual sprays) के माध्यम से वयस्क मच्छरों को मारने के लिए कीटनाशकों (जैसे मैलाथियान) का छिड़काव करना।
- व्यक्तिगत सुरक्षा:
- मच्छरदानी (विशेषकर कीटनाशक-उपचारित) का उपयोग करके सोना।
- शाम और रात के समय पूरी आस्तीन के कपड़े पहनना।
- त्वचा पर मच्छर भगाने वाली क्रीम (जैसे DEET युक्त) का उपयोग करना।
- टीकाकरण:
- मानव आबादी के लिए, विशेष रूप से स्थानिक क्षेत्रों में रहने वाले बच्चों के लिए, सुरक्षित और प्रभावी टीके उपलब्ध हैं। टीकाकरण JE को रोकने का सबसे प्रभावी तरीका है।
- पशु प्रबंधन:
- चूंकि सूअर JE वायरस के लिए एक प्रवर्धक परपोषी (amplifying host) के रूप में कार्य करते हैं, इसलिए सूअरबाड़ों को मानव बस्तियों से दूर रखना और सूअरों का टीकाकरण भी संचरण को कम करने में मदद कर सकता है।
Q3. (क) एकीकृत वेक्टर प्रबंधन (आई. वी. एम.) में उपयोग किए जाने वाले जैविक नियंत्रण के तरीकों/विधियों का वर्णन कीजिए | (ख) किन विधियों के द्वारा वेक्टरों में कीटनाशक प्रतिरोधकता के विकास से बचा जा सकता है ?
Ans. (क) एकीकृत वेक्टर प्रबंधन (IVM) में जैविक नियंत्रण विधियाँ
एकीकृत वेक्टर प्रबंधन (IVM) वेक्टर आबादी को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न तरीकों का एक तर्कसंगत संयोजन है। इसका उद्देश्य न्यूनतम लागत और पर्यावरणीय प्रभाव के साथ अधिकतम प्रभावशीलता प्राप्त करना है। जैविक नियंत्रण, जो वेक्टर आबादी को नियंत्रित करने के लिए प्राकृतिक शत्रुओं या रोगजनकों का उपयोग करता है, IVM का एक महत्वपूर्ण और पर्यावरण-अनुकूल घटक है।
IVM में प्रयुक्त प्रमुख जैविक नियंत्रण विधियाँ हैं:
- परभक्षी (Predators) का उपयोग: इसमें ऐसे जीवों का उपयोग किया जाता है जो वेक्टर के लार्वा या प्यूपा को खाते हैं।
- उदाहरण: मच्छर नियंत्रण के लिए, लार्वाभक्षी मछलियों जैसे गैम्बूसिया एफिनिस और पोइसिलिया रेटिकुलाटा (गप्पी) को तालाबों, कुओं और अन्य जल निकायों में छोड़ा जाता है जहाँ मच्छर प्रजनन करते हैं। ये मछलियाँ बड़ी संख्या में लार्वा का उपभोग करती हैं।
- परजीवीभ (Parasitoids) का उपयोग: ये ऐसे कीट हैं जो अपने जीवन चक्र के दौरान दूसरे कीट (परपोषी) को मार देते हैं। मादा परजीवीभ अपने अंडे परपोषी के शरीर के अंदर या ऊपर रखती है, और लार्वा परपोषी को खाकर विकसित होता है।
- उदाहरण: कुछ छोटे ततैया (wasps) घरेलू मक्खियों के प्यूपा पर परजीवी होते हैं, जो मक्खियों की आबादी को कम करने में मदद करते हैं।
- रोगजनकों (Pathogens) का उपयोग: इसमें बैक्टीरिया, कवक, वायरस या प्रोटोजोआ का उपयोग किया जाता है जो वेक्टर प्रजातियों में बीमारी का कारण बनते हैं।
- बैक्टीरिया: बैसिलस थुरिंजिएन्सिस इज़राइलेन्सिस (Bti) और बैसिलस स्फेरिकस सबसे सफल माइक्रोबियल कीटनाशक हैं। ये बैक्टीरिया ऐसे विषाक्त पदार्थ उत्पन्न करते हैं जो विशेष रूप से मच्छर और ब्लैकफ्लाई के लार्वा के लिए घातक होते हैं, लेकिन मनुष्यों और अन्य गैर-लक्ष्य प्रजातियों के लिए हानिरहित होते हैं।
- कवक: मेटारिजियम एनिसोप्ली और ब्यूवेरिया बैसियाना जैसे कवक वयस्कों के क्यूटिकल के संपर्क में आने पर उन्हें संक्रमित और मार सकते हैं।
- प्रोटोजोआ और निमेटोड: कुछ सूक्ष्म प्रोटोजोआ (जैसे नोसेमा ) और निमेटोड (जैसे रोमनोमरमिस ) भी मच्छरों को संक्रमित कर सकते हैं और उनकी आबादी को नियंत्रित करने की क्षमता रखते हैं।
(ख) वेक्टरों में कीटनाशक प्रतिरोधकता के विकास से बचने के तरीके
कीटनाशक प्रतिरोधकता एक आनुवंशिक परिवर्तन है जो एक वेक्टर आबादी में कीटनाशक की पहले से प्रभावी खुराक को सहन करने की क्षमता विकसित करता है। इससे बचने के लिए निम्नलिखित रणनीतियाँ अपनाई जाती हैं:
- कीटनाशकों का आवर्तन (Rotation): विभिन्न रासायनिक वर्गों के कीटनाशकों का बारी-बारी से उपयोग करना। उदाहरण के लिए, एक मौसम में ऑर्गेनोफॉस्फेट का उपयोग करने के बाद अगले मौसम में पाइरेथ्रोइड का उपयोग करना। यह किसी एक प्रकार के प्रतिरोध तंत्र के चयन के दबाव को कम करता है।
- मोज़ेक अनुप्रयोग (Mosaic Application): एक ही समय में एक बड़े क्षेत्र के विभिन्न हिस्सों में अलग-अलग कीटनाशकों का उपयोग करना। यह सुनिश्चित करता है कि जो वेक्टर एक क्षेत्र से बच जाते हैं, वे दूसरे क्षेत्र में दूसरे कीटनाशक के संपर्क में आ सकते हैं।
- सही खुराक का उपयोग: हमेशा अनुशंसित खुराक का उपयोग करें। कम खुराक (sub-lethal dose) प्रतिरोधी जीन वाले व्यक्तियों को जीवित रहने और प्रजनन करने की अनुमति दे सकती है, जबकि अत्यधिक खुराक पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकती है और गैर-लक्ष्य जीवों को मार सकती है।
- एकीकृत वेक्टर प्रबंधन (IVM): केवल रासायनिक नियंत्रण पर निर्भर रहने के बजाय, जैविक नियंत्रण, पर्यावरणीय प्रबंधन (जैसे प्रजनन स्थलों को खत्म करना), और व्यक्तिगत सुरक्षा उपायों को शामिल करना। यह कीटनाशकों पर निर्भरता को कम करता है, जिससे प्रतिरोध के विकास की गति धीमी हो जाती है।
- प्रतिरोध की निगरानी: नियमित रूप से वेक्टर आबादी में कीटनाशक प्रतिरोध के स्तर की निगरानी करना। यदि किसी विशेष कीटनाशक के प्रति प्रतिरोध का पता चलता है, तो उसे तुरंत उपयोग से हटा दिया जाना चाहिए और एक वैकल्पिक विधि अपनाई जानी चाहिए।
Q4. चूहा पिस्सू के जीवन चक्र और इसके परजीवी प्रकार के जीवन के लिए आकारिकीय अनुकूलनों का वर्णन कीजिए । इसके चिकित्सीय महत्व पर एक टिप्पणी भी लिखिए।
Ans. चूहा पिस्सू, Xenopsylla cheopis , जिसे ओरिएंटल रैट फ्ली भी कहा जाता है, एक बाह्य परजीवी है जो मुख्य रूप से कृन्तकों, विशेषकर चूहों पर पाया जाता है। यह अपने चिकित्सीय महत्व, विशेष रूप से प्लेग के संचरण के लिए कुख्यात है।
जीवन चक्र:
चूहा पिस्सू का जीवन चक्र पूर्ण कायांतरण (holometabolous) वाला होता है और इसमें चार चरण होते हैं: अंडा, लार्वा, प्यूपा और वयस्क।
- अंडा (Egg): मादा पिस्सू अपने परपोषी (चूहे) के शरीर पर या उसके घोंसले में अंडे देती है। अंडे चिकने, अंडाकार और सफेद रंग के होते हैं। वे परपोषी से गिरकर आसपास के वातावरण में चले जाते हैं।
- लार्वा (Larva): 2-10 दिनों में अंडों से कृमि-जैसे, पैर-रहित लार्वा निकलते हैं। लार्वा रक्त नहीं चूसते, बल्कि पर्यावरण में मौजूद जैविक मलबे, जैसे कि वयस्क पिस्सू के सूखे रक्त-युक्त मल और त्वचा के टुकड़ों को खाते हैं। लार्वा अवस्था में तीन निर्मोचन होते हैं।
- प्यूपा (Pupa): लार्वा अपने चारों ओर रेशम का एक कोकून बुनता है, जिसमें वह प्यूपा में बदल जाता है। यह अवस्था आमतौर पर 1-2 सप्ताह तक रहती है, लेकिन प्रतिकूल परिस्थितियों में महीनों तक निष्क्रिय रह सकती है।
- वयस्क (Adult): जब प्यूपा को कंपन, दबाव या गर्मी जैसे संकेत मिलते हैं (जो किसी संभावित परपोषी की उपस्थिति का संकेत देते हैं), तो वयस्क पिस्सू कोकून से बाहर निकलता है। वयस्क तुरंत एक परपोषी की तलाश करता है और रक्त चूसना शुरू कर देता है।
परजीवी जीवन के लिए आकारिकीय अनुकूलन:
- पार्श्वतः संपीड़ित शरीर (Laterally compressed body): पिस्सू का शरीर अगल-बगल से चपटा होता है, जो इसे परपोषी के बालों या पंखों के बीच आसानी से और तेजी से चलने में मदद करता है।
- पश्च-मुखी शूल और ब्रिसल्स (Backward-pointing spines and bristles): शरीर पर मौजूद ये कठोर बाल (ctenidia) और कांटे इसे परपोषी की त्वचा पर मजबूती से टिके रहने में मदद करते हैं और परपोषी द्वारा खुजलाने पर भी आसानी से नहीं निकलते।
- पंखों का अभाव: वयस्क पिस्सू पंखहीन होते हैं, जो परजीवी जीवन शैली के लिए एक अनुकूलन है क्योंकि पंख बालों के बीच घूमने में बाधा डालते हैं।
- मजबूत कूदने वाली टाँगें: इनकी पिछली टाँगें कूदने के लिए अत्यधिक विकसित होती हैं, जिससे वे एक परपोषी से दूसरे पर आसानी से छलांग लगा सकते हैं।
- वेधन-चूषण मुखांग (Piercing-sucking mouthparts): इनके मुखांग परपोषी की त्वचा को भेदने और रक्त चूसने के लिए अनुकूलित होते हैं।
चिकित्सीय महत्व:
Xenopsylla cheopis का चिकित्सीय महत्व बहुत अधिक है क्योंकि यह कई गंभीर बीमारियों का मुख्य वेक्टर है:
- ब्यूबोनिक प्लेग (Bubonic Plague): यह Yersinia pestis नामक जीवाणु के कारण होता है। जब पिस्सू एक संक्रमित चूहे से रक्त चूसता है, तो जीवाणु उसके पेट में गुणा करते हैं और एक अवरोध पैदा करते हैं। जब यह अवरुद्ध पिस्सू किसी नए परपोषी (जैसे मानव) को काटने की कोशिश करता है, तो यह रक्त के साथ जीवाणुओं को घाव में उगल देता है, जिससे संक्रमण फैलता है।
- म्यूराइन टाइफस (Murine Typhus): इसे एंडेमिक टाइफस भी कहा जाता है, जो Rickettsia typhi के कारण होता है। यह रोग पिस्सू के संक्रमित मल के माध्यम से फैलता है। जब पिस्सू काटता है, तो वह मल त्याग करता है, और जब व्यक्ति उस जगह को खुजलाता है, तो रिकेट्सिया त्वचा के घाव के माध्यम से शरीर में प्रवेश कर जाता है।
इस प्रकार, चूहा पिस्सू न केवल एक उपद्रवी परजीवी है, बल्कि मानव इतिहास में कुछ सबसे विनाशकारी महामारियों के लिए जिम्मेदार एक खतरनाक वेक्टर भी है।
Q5. पदों के निम्नलिखित जोड़ों के बीच अन्तर लिखिए : (क) एटेरीगोटा और टेरीगोटा (ख) यांत्रिक/मैकेनिकल वेक्टर और जैविक वेक्टर (ग) वर्धी संचरण और चक्रवर्धी संचरण (घ) एडीज और एनोफिलीज के वयस्क मच्छर
Ans. (क) एप्टेरीगोटा (Apterygota) और टेरीगोटा (Pterygota)
एप्टेरीगोटा टेरीगोटा ये आदिम रूप से पंखहीन कीट हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पूर्वजों में कभी पंख नहीं थे। ये पंख वाले कीट हैं या द्वितीयक रूप से पंखहीन हैं (उनके पूर्वजों में पंख थे लेकिन विकास के दौरान खो गए, जैसे पिस्सू और जूँ)। इनमें कायांतरण नहीं होता (एमेटाबोलस विकास)। शिशु (nymph) वयस्क का एक छोटा संस्करण होता है। इनमें अपूर्ण (हेमिमेटाबोलस) या पूर्ण (होलोमेटाबोलस) कायांतरण होता है। वयस्क अवस्था में भी निर्मोचन जारी रहता है। वयस्क अवस्था प्राप्त करने के बाद निर्मोचन नहीं होता है। उदाहरण: सिल्वरफिश (लेपिस्मा), स्प्रिंगटेल। उदाहरण: तितली, मक्खी, मच्छर, बीटल, टिड्डा। (ख) यांत्रिक वेक्टर और जैविक वेक्टर
यांत्रिक वेक्टर (Mechanical Vector) जैविक वेक्टर (Biological Vector) यह रोगजनक को अपने शरीर के अंगों (जैसे पैर, मुखांग) पर निष्क्रिय रूप से ले जाता है । रोगजनक वेक्टर के शरीर के अंदर अपना जीवन चक्र पूरा करता है या गुणा करता है । रोगजनक का वेक्टर के अंदर कोई विकास या गुणन नहीं होता है। रोगजनक वेक्टर के शरीर में विकसित होता है, गुणा करता है, या दोनों करता है। वेक्टर और रोगजनक के बीच संबंध विशिष्ट नहीं होता है। कोई भी कीट जो दूषित सामग्री के संपर्क में आता है, वह वेक्टर बन सकता है। वेक्टर और रोगजनक के बीच संबंध अत्यधिक विशिष्ट होता है। उदाहरण: घरेलू मक्खी ( Musca domestica ) अपने पैरों पर हैजा ( Vibrio cholerae ) या टाइफाइड के जीवाणुओं को भोजन तक पहुँचाती है। उदाहरण: मादा एनोफिलीज मच्छर, जो मलेरिया परजीवी ( प्लास्मोडियम ) के लिए एक जैविक वेक्टर है। (ग) वर्धी संचरण (Propagative transmission) और चक्रवर्धी संचरण (Cyclopropagative transmission)
वर्धी संचरण चक्रवर्धी संचरण इस प्रकार के जैविक संचरण में, रोगजनक वेक्टर के शरीर के अंदर केवल संख्या में वृद्धि (गुणा) करता है , लेकिन उसके जीवन चक्र में कोई विकासात्मक परिवर्तन नहीं होता है। इस प्रकार के जैविक संचरण में, रोगजनक वेक्टर के शरीर के अंदर संख्या में वृद्धि (गुणा) भी करता है और अपने जीवन चक्र में विकासात्मक चरणों से भी गुजरता है । रोगजनक रूप नहीं बदलता, केवल उसकी संख्या बढ़ती है। रोगजनक एक चरण से दूसरे चरण में विकसित होता है (जैसे, गैमेटोसाइट से स्पोरोजोइट)। उदाहरण: चूहा पिस्सू में प्लेग जीवाणु ( Yersinia pestis ) का गुणन। उदाहरण: एनोफिलीज मच्छर में मलेरिया परजीवी ( प्लास्मोडियम ) का विकास और गुणन। (घ) एडीज (Aedes) और एनोफिलीज (Anopheles) के वयस्क मच्छर
एडीज वयस्क एनोफिलीज वयस्क शरीर का रंग आमतौर पर काला होता है जिस पर सफेद या चांदी जैसी धारियाँ होती हैं, विशेषकर पैरों और वक्ष पर। शरीर का रंग भूरा या गहरा होता है, और पंखों पर अक्सर गहरे धब्बे होते हैं। आराम करते समय, इसका शरीर उस सतह के समानांतर होता है जिस पर यह बैठा होता है। आराम करते समय, इसका शरीर सतह के साथ एक कोण (लगभग 45°) बनाता है, जिसमें सिर नीचे और उदर ऊपर की ओर होता है। मादा में, पाल्प्स (palps) प्रोबोसिस (शुंड) की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। मादा में, पाल्प्स प्रोबोसिस के लगभग बराबर लंबे होते हैं। यह मुख्य रूप से दिन के समय काटता है और साफ पानी में प्रजनन करता है। यह डेंगू, चिकनगुनिया और जीका वायरस का वेक्टर है। यह मुख्य रूप से शाम और रात के समय काटता है और विभिन्न प्रकार के पानी में प्रजनन कर सकता है। यह मलेरिया का मुख्य वेक्टर है।
Q6. भारत में पाई जाने वाली सेण्डफ्लाई (बालूमक्खी) की तीन जातियों के नाम बताइए और उनके द्वारा फैलने वाले रोगों का संक्षिप्त विवरण दीजिए।
Ans. सैंडफ्लाई (बालूमक्खी) छोटे, बालों वाले कीट हैं जो Phlebotomus (पुरानी दुनिया) और Lutzomyia (नई दुनिया) जीनस से संबंधित हैं। ये लीशमैनियासिस सहित कई बीमारियों के महत्वपूर्ण वेक्टर हैं। भारत में पाई जाने वाली तीन प्रमुख प्रजातियाँ और उनके द्वारा फैलाए जाने वाले रोग निम्नलिखित हैं:
1. फेलोबोटोमस अर्जेण्टीप्स (Phlebotomus argentipes)
2. फेलोबोटोमस पापाटासी (Phlebotomus papatasi)
3. फेलोबोटोमस सर्जेण्टी (Phlebotomus sergenti)
इनके द्वारा फैलाए जाने वाले रोगों का विवरण:
1. आंत्र का लीशमैनियासिस (Visceral Leishmaniasis – VL) या काला-अजार:
- वेक्टर: भारत में, इस रोग का मुख्य और एकमात्र सिद्ध वेक्टर Phlebotomus argentipes है।
- रोगजनक: यह Leishmania donovani नामक प्रोटोजोआ परजीवी के कारण होता है।
- विवरण: यह लीशमैनियासिस का सबसे गंभीर रूप है और यदि इलाज न किया जाए तो यह लगभग हमेशा घातक होता है। परजीवी यकृत, प्लीहा (spleen) और अस्थि मज्जा (bone marrow) जैसे आंतरिक अंगों पर हमला करता है। इसके लक्षणों में लंबे समय तक बुखार, वजन घटना, प्लीहा और यकृत का बढ़ना (hepatosplenomegaly), और एनीमिया शामिल हैं। त्वचा का रंग गहरा, भूरा-सा हो जाता है, इसीलिए इसे ‘काला-अजार’ (काला बुखार) कहा जाता है। यह मुख्य रूप से बिहार, झारखंड, पश्चिम बंगाल और पूर्वी उत्तर प्रदेश में एक बड़ी सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या है।
2. त्वचीय लीशमैनियासिस (Cutaneous Leishmaniasis – CL):
- वेक्टर: भारत में, इस रोग का मुख्य वेक्टर Phlebotomus sergenti है, खासकर देश के शुष्क पश्चिमी भागों जैसे राजस्थान में।
- रोगजनक: यह Leishmania tropica परजीवी के कारण होता है।
- विवरण: यह लीशमैनियासिस का सबसे आम रूप है। यह त्वचा पर घावों या व्रण (ulcers) का कारण बनता है, जो सैंडफ्लाई के काटने की जगह पर हफ्तों या महीनों बाद दिखाई देते हैं। ये घाव दर्द रहित या दर्दनाक हो सकते हैं और आमतौर पर कई महीनों या एक साल के भीतर ठीक हो जाते हैं, लेकिन स्थायी निशान छोड़ जाते हैं। यह जानलेवा नहीं है, लेकिन विकृति और सामाजिक कलंक का कारण बन सकता है।
3. सैंडफ्लाई ज्वर (Sandfly Fever) या पापाटासी ज्वर (Pappataci Fever):
- वेक्टर: इस वायरल रोग का वेक्टर Phlebotomus papatasi है।
- रोगजनक: यह फ्लेबोवायरस (Phlebovirus) जीनस के एक वायरस के कारण होता है।
- विवरण: यह एक गैर-घातक, स्व-सीमित (self-limiting) बीमारी है जो 3-5 दिनों तक रहती है। इसके लक्षण अचानक शुरू होते हैं और इसमें तेज बुखार, गंभीर सिरदर्द (विशेषकर आंखों के पीछे), मांसपेशियों और जोड़ों में दर्द, कमजोरी और प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता (photophobia) शामिल हैं। इसे “तीन-दिवसीय बुखार” भी कहा जाता है। हालांकि यह गंभीर नहीं है, यह अपनी तीव्र शुरुआत और दुर्बल करने वाले लक्षणों के कारण परेशानी का कारण बन सकता है।
Q7. निम्नलिखित में से किन्हीं दो पर लघु टिप्पणियाँ लिखिए : (क) हीमोलिम्फ/रक्तलसीका के कार्य (ख) कायांतरण के प्रकार (ग) मुखांग के रूपांतरण (घ) देह के जूँ का चिकित्सीय महत्व
Ans.
(क) हीमोलिम्फ/रक्तलसीका के कार्य (Functions of Hemolymph)
हीमोलिम्फ कीटों और अन्य आर्थ्रोपोड्स में रक्त के समतुल्य तरल पदार्थ है। यह उनके खुले परिसंचरण तंत्र में शरीर गुहा (हीमोसील) में स्वतंत्र रूप से बहता है। यह कशेरुकियों के रक्त से भिन्न होता है क्योंकि इसमें आमतौर पर हीमोग्लोबिन नहीं होता है और इसलिए यह ऑक्सीजन के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाता है। हीमोलिम्फ के मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
- पोषक तत्वों का परिवहन: यह पचे हुए भोजन से प्राप्त पोषक तत्वों (जैसे शर्करा, अमीनो एसिड) को आंत से शरीर की सभी कोशिकाओं तक पहुँचाता है।
- अपशिष्ट पदार्थों का निष्कासन: यह चयापचय अपशिष्ट उत्पादों, जैसे यूरिक एसिड, को कोशिकाओं से मैलपीघी नलिकाओं (उत्सर्जी अंगों) तक ले जाता है।
- हार्मोन का वितरण: यह अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोन को उनके लक्ष्य अंगों तक पहुँचाता है, जिससे वृद्धि, विकास और प्रजनन जैसी प्रक्रियाएं नियंत्रित होती हैं।
- प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया: हीमोलिम्फ में हीमोसाइट्स नामक विभिन्न प्रकार की कोशिकाएं होती हैं जो प्रतिरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। वे विदेशी कणों (जैसे बैक्टीरिया) का भक्षण (phagocytosis) करती हैं, घावों को सील करती हैं (थक्का बनाकर) और परजीवियों को घेरकर नष्ट करती हैं।
- जल और आयन संतुलन: यह शरीर के भीतर पानी और आयनों का एक स्थिर आंतरिक वातावरण बनाए रखने में मदद करता है।
- द्रवस्थैतिक दाब (Hydrostatic Pressure): हीमोलिम्फ का दबाव शरीर को एक निश्चित आकार प्रदान करता है। यह निर्मोचन (molting) के दौरान पुराने क्यूटिकल को तोड़ने और नए शरीर को फैलाने में तथा पंखों के विस्तार में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
(ख) कायांतरण के प्रकार (Types of Metamorphosis)
कायांतरण एक जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक कीट अंडे से निकलने के बाद वयस्क अवस्था तक पहुँचने के लिए शारीरिक रूप से विकसित होता है। इसमें वृद्धि और विभेदीकरण की एक श्रृंखला शामिल है। कीटों में मुख्य रूप से तीन प्रकार का कायांतरण पाया जाता है:
- एमेटाबोलस विकास (Ametabolous Development) / कोई कायांतरण नहीं:
- यह सबसे आदिम प्रकार का विकास है।
- इसमें कीट अंडे से एक ऐसे शिशु (nymph) के रूप में निकलता है जो अनिवार्य रूप से वयस्क का एक छोटा संस्करण होता है।
- शिशु और वयस्क की आदतें और निवास स्थान समान होते हैं।
- वृद्धि कई निर्मोचन (molts) के माध्यम से होती है, और यौन परिपक्वता प्राप्त करने के बाद भी निर्मोचन जारी रह सकता है।
- उदाहरण: आदिम पंखहीन कीट जैसे सिल्वरफिश (Apterygota) ।
- हेमिमेटाबोलस विकास (Hemimetabolous Development) / अपूर्ण कायांतरण:
- इस प्रकार के विकास में तीन चरण होते हैं: अंडा → शिशु (Nymph) → वयस्क (Imago) ।
- शिशु कुछ हद तक वयस्क जैसा दिखता है लेकिन पंखहीन और यौन रूप से अपरिपक्व होता है।
- शिशु क्रमिक निर्मोचन के माध्यम से बढ़ता है, और पंख बाह्य रूप से (wing pads के रूप में) विकसित होते हैं।
- शिशु और वयस्क अक्सर एक ही वातावरण में रहते हैं और समान भोजन खाते हैं।
- उदाहरण: टिड्डे, तिलचट्टे, ड्रैगनफ्लाई, दीमक ।
- होलोमेटाबोलस विकास (Holometabolous Development) / पूर्ण कायांतरण:
- यह सबसे उन्नत प्रकार का विकास है और इसमें चार अलग-अलग चरण होते हैं: अंडा → लार्वा → प्यूपा → वयस्क (Imago) ।
- लार्वा (जैसे कैटरपिलर, मैगॉट) वयस्क से संरचना, निवास स्थान और भोजन में पूरी तरह से भिन्न होता है। लार्वा का मुख्य कार्य भोजन करना और बढ़ना है।
- प्यूपा एक अक्रियाशील, गैर-भोजन करने वाली अवस्था है जिसके दौरान लार्वा के ऊतक और अंग पुनर्गठित होकर वयस्क संरचनाओं में बदलते हैं।
- वयस्क का मुख्य कार्य प्रजनन और फैलाव है।
- यह लार्वा और वयस्क के बीच प्रतिस्पर्धा को कम करता है।
- उदाहरण: तितलियाँ, मक्खियाँ, मच्छर, बीटल, मधुमक्खियाँ ।
IGNOU BZYET-143 Previous Year Solved Question Paper in English
Q1. (a) Match the items given in ‘Column A’ with that of Column B: (A) Clubbed antenna (B) Piercing and sucking mouthparts (C) Halteres (D) Elytra (E) Pollen basket (i) Housefly (ii) Honeybee (iii) Beetle (iv) Mosquito (v) Butterfly (b) Give one function of each of the following : (i) Malpighian tubules (ii) Cuticle (iii) Raptorial legs (iv) Ommatidium (v) Thermoreceptors
Ans. (a) The correct matches are as follows:
- (A) Clubbed antenna – (v) Butterfly
- (B) Piercing and sucking mouthparts – (iv) Mosquito
- (C) Halteres – (i) Housefly
- (D) Elytra – (iii) Beetle
- (E) Pollen basket – (ii) Honeybee
(b) One function of each of the following:
- (i) Malpighian tubules: These are the main excretory organs in insects. They function to absorb nitrogenous wastes (mainly uric acid) and excess ions from the hemolymph and secrete them into the hindgut, thus also playing a crucial role in osmoregulation .
- (ii) Cuticle: It forms the exoskeleton of the insect, providing structural support, sites for muscle attachment, and physical protection. It also acts as a waterproof layer, preventing desiccation (water loss).
- (iii) Raptorial legs: These are modified forelegs adapted for grasping and holding prey . In insects like the praying mantis, these legs are equipped with spines to prevent the prey from escaping.
- (iv) Ommatidium: It is the structural and functional unit of the insect compound eye . Each ommatidium perceives a small portion of the visual field, and the inputs from all ommatidia are integrated by the brain to form a single mosaic image .
- (v) Thermoreceptors: These are sensory receptors that detect changes in ambient temperature . This helps insects in thermoregulation, finding suitable habitats, avoiding extreme heat or cold, and for some blood-sucking insects, locating their warm-blooded hosts.
Q2. Explain the diseases transmitted by Culex species. Write the symptoms and control measures of any one disease.
Ans. The mosquito genus Culex is responsible for transmitting several significant vector-borne diseases worldwide. These mosquitoes are primarily active during the evening and night and often breed in stagnant or slow-moving water, such as ponds, ditches, and water-filled containers. Major diseases transmitted by Culex species include:
- Japanese Encephalitis (JE): A viral disease that causes inflammation of the brain. It is predominantly found in Asia and the Western Pacific region.
- West Nile Fever (WNF): A viral infection that affects humans, birds, and horses. Symptoms can range from mild flu-like illness to severe neurological disease.
- Lymphatic Filariasis: Also known as Elephantiasis, this disease is caused by parasitic nematodes (e.g., Wuchereria bancrofti ). Culex mosquitoes spread the microfilariae of these parasites from an infected person to another.
- St. Louis Encephalitis (SLE): A viral disease found mainly in the United States, which can affect the nervous system.
Japanese Encephalitis (JE): Symptoms and Control Measures
Symptoms:
Most infections are asymptomatic or have mild symptoms. However, in severe cases, symptoms develop rapidly and can include:
- High fever, headache, and neck stiffness.
- Disorientation, confusion, and coma.
Tremors, seizures (especially in children), and spastic paralysis.
The case-fatality rate among those with severe disease can be as high as 30%, and survivors may have permanent neurological or psychiatric problems.
Control Measures:
The control of Japanese Encephalitis requires an integrated approach:
- Vector Control:
- Larval Control: Using larvicides (like Temephos) in mosquito breeding sites such as rice paddies and stagnant water sources, or introducing larvivorous fish like Gambusia for biological control.
- Adult Control: Spraying insecticides (like Malathion) through fogging or indoor residual spraying to kill adult mosquitoes.
- Personal Protection:
- Sleeping under mosquito nets, especially insecticide-treated nets (ITNs).
- Wearing long-sleeved clothing, particularly during dusk and dawn when mosquitoes are most active.
- Using mosquito repellents (containing DEET) on exposed skin.
- Vaccination:
- Safe and effective vaccines are available for human populations, especially for children in endemic areas. Vaccination is the single most effective way to prevent JE.
- Animal Management:
- Since pigs act as an amplifying host for the JE virus, keeping pigsties away from human dwellings and vaccinating pigs can also help reduce transmission.
Q3. (a) Describe the biological control methods employed in Integrated Vector Management (IVM). (b) What are the ways by which development of insecticide resistance in the vectors can be avoided ?
Ans. (a) Biological Control Methods in Integrated Vector Management (IVM) Integrated Vector Management (IVM) is a rational decision-making process for the optimal use of resources for vector control. It aims for maximum effectiveness with minimal cost and environmental impact. Biological control, which uses natural enemies or pathogens to control vector populations, is a key and environmentally friendly component of IVM. The main biological control methods used in IVM are:
- Use of Predators: This involves introducing organisms that prey on the larval or pupal stages of vectors.
- Example: For mosquito control, larvivorous fish such as Gambusia affinis and Poecilia reticulata (guppy) are introduced into ponds, wells, and other water bodies where mosquitoes breed. These fish consume large numbers of larvae.
- Use of Parasitoids: These are insects that kill their host during their life cycle. The female parasitoid lays her eggs in or on the host insect, and the emerging larvae consume the host.
- Example: Certain species of tiny wasps parasitize the pupae of houseflies, helping to reduce fly populations.
- Use of Pathogens: This involves the use of bacteria, fungi, viruses, or protozoa that cause disease in vector species.
- Bacteria: Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) and Bacillus sphaericus are the most successful microbial insecticides. These bacteria produce toxins that are specifically lethal to the larvae of mosquitoes and blackflies but are harmless to humans and other non-target species.
- Fungi: Fungi like Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana can infect and kill adult vectors upon contact with their cuticle.
- Protozoa and Nematodes: Certain micro-protozoa (e.g., Nosema ) and nematodes (e.g., Romanomermis ) can also infect mosquitoes and have potential for population control.
(b)
Ways to Avoid Development of Insecticide Resistance
Insecticide resistance is a genetic change in a vector population that confers the ability to tolerate a previously effective dose of an insecticide. The following strategies are employed to avoid or delay its development:
- Rotation of Insecticides: Alternating the use of insecticides from different chemical classes. For example, using an organophosphate one season, followed by a pyrethroid the next. This reduces the selection pressure for any single type of resistance mechanism.
- Mosaic Application: Using different insecticides in different parts of a large area at the same time. This ensures that vectors surviving in one area might be exposed to a different insecticide in another.
- Use of Correct Dosage: Always use the recommended dosage. Sub-lethal doses can allow individuals with resistance genes to survive and reproduce, while excessive doses can harm the environment and kill non-target organisms.
- Integrated Vector Management (IVM): Instead of relying solely on chemical control, incorporate biological control, environmental management (e.g., eliminating breeding sites), and personal protection measures. This reduces the dependency on insecticides, thereby slowing the development of resistance.
- Monitoring of Resistance: Regularly monitoring the levels of insecticide resistance in vector populations. If resistance to a particular insecticide is detected, it should be immediately withdrawn from use, and an alternative method should be adopted.
Q4. Describe the life cycle of Rat flea and its morphological adaptations for a parasitic mode of life. Add a note on its medical importance.
Ans. The rat flea, Xenopsylla cheopis , also known as the Oriental rat flea, is an ectoparasite primarily found on rodents, especially rats. It is notorious for its medical importance, particularly in the transmission of plague. Life Cycle: The life cycle of the rat flea is holometabolous (complete metamorphosis) and consists of four stages: egg, larva, pupa, and adult.
- Egg: The female flea lays its eggs on the host (rat) or in its nest. The eggs are smooth, oval, and whitish. They are not sticky and tend to fall off the host into the surrounding environment.
- Larva: In 2-10 days, worm-like, legless larvae hatch from the eggs. The larvae do not feed on blood but consume organic debris in the environment, such as the dried, blood-rich feces of adult fleas and skin flakes. The larval stage involves three instars (molts).
- Pupa: The larva spins a silken cocoon around itself, within which it transforms into a pupa. This stage typically lasts 1-2 weeks but can remain dormant for months under unfavorable conditions.
- Adult: When the pupa receives stimuli such as vibrations, pressure, or heat (indicating the presence of a potential host), the adult flea emerges from the cocoon. The adult immediately seeks a host and begins blood-feeding.
Morphological Adaptations for Parasitic Life:
- Laterally compressed body: The flea’s body is flattened from side to side, which allows it to move easily and rapidly through the fur or feathers of its host.
- Backward-pointing spines and bristles (Ctenidia): These hard bristles on the body help it to anchor firmly to the host’s skin and prevent it from being dislodged by the host’s grooming activities.
- Absence of wings: Adult fleas are wingless, an adaptation for a parasitic lifestyle as wings would be a hindrance when moving through fur.
- Strong jumping legs: Their hind legs are highly developed for jumping, enabling them to leap from one host to another with ease.
Piercing-sucking mouthparts:
Their mouthparts are modified to pierce the host’s skin and suck blood.
Medical Importance:
Xenopsylla cheopis
is of immense medical importance as it is the principal vector of several serious diseases:
- Bubonic Plague: Caused by the bacterium Yersinia pestis . When a flea feeds on an infected rat, the bacteria multiply in its gut and form a blockage. When this blocked flea attempts to feed on a new host (like a human), it regurgitates the bacteria along with blood into the wound, thus transmitting the infection.
- Murine Typhus: Also called endemic typhus, this is caused by Rickettsia typhi . The disease is transmitted via the flea’s infected feces. When the flea bites, it defecates, and when the person scratches the area, the rickettsiae enter the body through the skin abrasion.
Thus, the rat flea is not just a nuisance parasite but a dangerous vector responsible for some of the most devastating pandemics in human history.
Q5. Differentiate between the following pairs of terms : (a) Apterygota and Pterygota (b) Mechanical vector and Biological vector (c) Propagative transmission and Cyclopropagative transmission (d) Adults of Aedes and Anopheles
Ans. (a) Apterygota and Pterygota
| Apterygota | Pterygota |
|---|---|
|
These are primitively wingless insects, meaning their ancestors never had wings. |
These are winged insects or are secondarily wingless (their ancestors had wings which were lost during evolution, e.g., fleas, lice). |
|
They undergo no metamorphosis (ametabolous development). The young (nymph) is a miniature version of the adult. |
They undergo either incomplete (hemimetabolous) or complete (holometabolous) metamorphosis . |
| Molting continues even in the adult stage. | Molting does not occur after reaching the adult stage. |
Example: Silverfish (Lepisma), springtails. |
Example: Butterfly, fly, mosquito, beetle, grasshopper. |
(b) Mechanical Vector and Biological Vector
| Mechanical Vector | Biological Vector |
|---|---|
|
It passively carries the pathogen on its body parts (e.g., legs, mouthparts). |
The pathogen completes a part of its life cycle or multiplies inside the vector’s body . |
| There is no development or multiplication of the pathogen within the vector. | The pathogen develops, multiplies, or does both, within the vector’s body. |
| The relationship between the vector and pathogen is not specific. Any insect that comes into contact with contaminated material can become a vector. |
The relationship between the vector and pathogen is highly specific . |
Example: The housefly ( Musca domestica ) carrying cholera ( Vibrio cholerae ) or typhoid bacteria on its feet to food. |
Example: The female Anopheles mosquito, which is a biological vector for the malaria parasite ( Plasmodium ). |
(c) Propagative transmission and Cyclopropagative transmission
| Propagative Transmission | Cyclopropagative Transmission |
|---|---|
|
In this type of biological transmission, the pathogen only multiplies (increases in number) inside the vector’s body, but does not undergo any developmental changes. |
In this type of biological transmission, the pathogen both multiplies in number and undergoes developmental changes in its life cycle inside the vector. |
| The pathogen does not change its form, only its numbers increase. | The pathogen develops from one stage to another (e.g., from gametocyte to sporozoite). |
Example: Multiplication of plague bacteria ( Yersinia pestis ) in the gut of the rat flea. |
Example: Development and multiplication of the malaria parasite ( Plasmodium ) in the Anopheles mosquito. |
(d) Adults of Aedes and Anopheles
| Aedes Adult | Anopheles Adult |
|---|---|
|
The body is typically black with distinctive white or silvery stripes , especially on the legs and thorax. |
The body is brownish or dark, and the wings often have dark spots . |
|
At rest, its body is held parallel to the surface on which it is sitting. |
At rest, its body makes an angle (about 45°) with the surface, with the head down and abdomen pointing upwards. |
|
In the female, the palps are much shorter than the proboscis. |
In the female, the palps are as long as the proboscis. |
|
It is a primary day-biter and breeds in clean water. It is a vector for Dengue, Chikungunya, and Zika virus. |
It is a primary dusk and night-biter and can breed in a variety of water types. It is the main vector for Malaria. |
Q6. Name any three species of sandfly found in India and write a brief account of diseases spread by them.
Ans. Sandflies are small, hairy insects belonging to the genera Phlebotomus (Old World) and Lutzomyia (New World). They are important vectors for several diseases, including Leishmaniasis. Three prominent species found in India and the diseases they spread are as follows: 1. Phlebotomus argentipes 2. Phlebotomus papatasi 3. Phlebotomus sergenti A brief account of the diseases spread by them: 1. Visceral Leishmaniasis (VL) or Kala-azar:
- Vector: In India, the main and only proven vector of this disease is Phlebotomus argentipes .
- Pathogen: It is caused by the protozoan parasite Leishmania donovani .
- Description: This is the most severe form of leishmaniasis and is almost always fatal if left untreated. The parasite attacks internal organs like the liver, spleen, and bone marrow. Symptoms include prolonged fever, weight loss, enlargement of the spleen and liver (hepatosplenomegaly), and anemia. The skin may become dark and greyish, hence the name ‘Kala-azar’ (black fever). It is a major public health problem primarily in Bihar, Jharkhand, West Bengal, and eastern Uttar Pradesh.
2. Cutaneous Leishmaniasis (CL):
- Vector: In India, the main vector for this disease is Phlebotomus sergenti , especially in the arid western parts of the country like Rajasthan.
- Pathogen: It is caused by the parasite Leishmania tropica .
- Description: This is the most common form of leishmaniasis. It causes skin lesions or ulcers, which appear weeks to months after the sandfly bite. The sores can be painless or painful and usually heal within several months to a year, but leave permanent scars. It is not life-threatening but can cause disfigurement and social stigma.
3. Sandfly Fever or Pappataci Fever:
- Vector: The vector for this viral disease is Phlebotomus papatasi .
- Pathogen: It is caused by a virus belonging to the Phlebovirus genus.
- Description: This is a non-fatal, self-limiting illness that lasts for 3-5 days. Symptoms have a sudden onset and include high fever, severe headache (especially behind the eyes), muscle and joint pain, weakness, and sensitivity to light (photophobia). It is also known as “three-day fever.” While not serious, it can be incapacitating due to its acute onset and debilitating symptoms.
Q7. Write short notes on any two of the following : (a) Functions of Hemolymph (b) Types of metamorphosis (c) Modifications of mouthparts (d) Medical importance of body louse
Ans. (a) Functions of Hemolymph Hemolymph is the fluid, analogous to blood, in insects and other arthropods. It circulates freely within the body cavity (hemocoel) in their open circulatory system. It differs from vertebrate blood as it generally does not contain hemoglobin and thus does not play a major role in oxygen transport. The main functions of hemolymph are:
- Transport of Nutrients: It carries nutrients (e.g., sugars, amino acids) from the digested food in the gut to all cells of the body.
- Removal of Waste Products: It transports metabolic waste products, such as uric acid, from the cells to the Malpighian tubules (excretory organs).
- Distribution of Hormones: It transports hormones secreted by endocrine glands to their target organs, thereby regulating processes like growth, development, and reproduction.
- Immune Response: Hemolymph contains various types of cells called hemocytes , which play a vital role in immunity. They perform phagocytosis of foreign particles (like bacteria), seal wounds (clotting), and encapsulate and destroy parasites.
- Water and Ion Balance: It helps maintain a stable internal environment of water and ions within the body.
Hydrostatic Pressure:
The pressure of the hemolymph provides a turgid shape to the body. It also plays a crucial role during molting (to break the old cuticle and expand the new body) and in the expansion of wings after emergence.
(b) Types of Metamorphosis
Metamorphosis is the biological process by which an insect physically develops after hatching from an egg to reach its adult stage. It involves a series of growth and differentiation stages. There are primarily three types of metamorphosis found in insects:
- Ametabolous Development / No Metamorphosis:
- This is the most primitive type of development.
- In this, the insect hatches from the egg as a young one (nymph) that is essentially a miniature version of the adult.
- The nymph and adult have similar habits and habitats.
- Growth occurs through several molts, and molting may continue even after sexual maturity is attained.
- Example: Primitive wingless insects like Silverfish (Apterygota) .
- Hemimetabolous Development / Incomplete Metamorphosis:
- This type of development involves three stages: Egg → Nymph → Adult (Imago) .
- The nymph resembles the adult to some extent but is wingless and sexually immature.
- The nymph grows through successive molts, and the wings develop externally as wing pads.
- The nymph and adult often occupy the same environment and feed on similar food.
- Example: Grasshoppers, cockroaches, dragonflies, termites .
- Holometabolous Development / Complete Metamorphosis:
- This is the most advanced type of development and involves four distinct stages: Egg → Larva → Pupa → Adult (Imago) .
- The larva (e.g., caterpillar, maggot) is completely different from the adult in structure, habitat, and food. The primary function of the larva is to feed and grow.
- The pupa is a quiescent, non-feeding stage during which the larval tissues and organs are reorganized into the adult structures.
- The primary function of the adult is reproduction and dispersal.
- This reduces competition between the larval and adult stages.
- Example: Butterflies, flies, mosquitoes, beetles, bees .
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