BPSC 71वीं CCE प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 146 / 150

सही — A, ‘पानी और घुले हुए खनिजों का परिवहन’। जाइलम संवहनी पौधे की नल-व्यवस्था का जल ले जाने वाला आधा हिस्सा है, और उसका यातायात एकतरफ़ा है : जड़ से लिया गया जल, उसमें घुले खनिज आयनों समेत, तने से होकर ऊपर हर पत्ती तक। वह चार प्रकार की कोशिकाओं से बना है — वाहिनिकाएँ (tracheid) और वाहिका-अवयव (vessel element), जो चालन करते हैं, तथा भंडारण और छोटी दूरी की पार्श्व गति के लिए जाइलम मृदूतक और यांत्रिक बल के लिए जाइलम रेशे। दोनों चालक प्रकार परिपक्वता पर मृत होते हैं : जीवद्रव्य विघटित हो जाता है और जो बचता है वह लिग्निनयुक्त भित्ति वाली खोखली नली है — चूषण के नीचे काम करने वाली कम-प्रतिरोध की नली को ठीक यही होना चाहिए। वाहिकाएँ — छोटी कोशिकाएँ जो सिरे से सिरा जुड़कर खड़ी होती हैं और जिनकी सिरा-भित्तियाँ छिद्रित होकर सतत नली बना देती हैं — आवृतबीजियों की देन हैं; चीड़ और देवदार जैसे अनावृतबीजी केवल वाहिनिकाओं से चालन करते हैं। उठाने की क्रियाविधि है वाष्पोत्सर्जन-कर्षण, जो एच. एच. डिक्सन और जे. जॉली द्वारा 1894 में प्रस्तुत ससंजन-तनाव (cohesion-tension) सिद्धांत का हिस्सा है : पत्ती के भीतर गीली पर्णमध्योतक कोशिका-भित्तियों से जल का वाष्पन वहाँ जल-विभव गिरा देता है और पूरे जल-स्तंभ को तनाव में डाल देता है, आमतौर पर −1 से −2 मेगापास्कल की कोटि का; और चूँकि जल के अणु एक-दूसरे से हाइड्रोजन बंध बनाते हैं (ससंजन) तथा लिग्निनयुक्त वाहिका-भित्ति से भी (आसंजन), वह तनाव जल के अखंड धागे को तोड़ने के बजाय ऊपर खींच लेता है। खनिज बस उसी धारा पर सवार हो जाते हैं। मूलरोम मिट्टी के विलयन से नाइट्रेट, फ़ॉस्फ़ेट, पोटैशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और सल्फ़ेट सोखते हैं; ये आयन मूल वल्कुट पार करते हैं और अंतस्त्वचा (endodermis) के पार सक्रिय रूप से जाइलम में लादे जाते हैं — अंतस्त्वचा की सुबेरिन वाली कैस्पेरियन पट्टी कोशिका-भित्ति वाला रास्ता रोक देती है और हर आयन को किसी जीवित झिल्ली से गुज़रने पर विवश करती है — और उसके बाद वे वहीं जाते हैं जहाँ जल जाता है। इसीलिए विकल्प दोनों को साथ रखता है : जाइलम में जल वाहन है और घुले हुए खनिज सामान। पैमाना सहज बुद्धि के विरुद्ध है — जड़ जितना जल सोखती है उसका बहुत बड़ा भाग पत्ती की सतह से वाष्प बनकर फिर उड़ जाता है, और यही हानि उस चढ़ाई की क़ीमत चुकाती है।

• (b)भोजन का परिवहन — यह दूसरे संवहनी ऊतक का काम है, और यही वह जाल है जिसके इर्द-गिर्द प्रश्न गढ़ा गया है। भोजन — पत्ती में बनी सुक्रोज़ — का स्थानांतरण फ़्लोएम करता है, चालनी नलिका अवयवों से होकर, सह-कोशिकाओं की सहायता से, दाब-प्रवाह (मुंख, 1930) क्रियाविधि पर। फ़्लोएम जीवित है, रस को किसी भी स्रोत से किसी भी सिंक की ओर दोनों दिशाओं में ले जाता है, और उसका रस चाशनी जैसा है; जाइलम मृत है, एक ही दिशा में चलता है, और उसका रस लगभग शुद्ध जल है।
• (c)ऑक्सीजन और अन्य गैसों का परिवहन — पौधों में गैसों के लिए कोई परिसंचरण तंत्र होता ही नहीं, इसलिए कोई ऊतक नाम लेने को है ही नहीं। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सरल विसरण से चलती हैं — पत्तियों पर रंध्रों से भीतर-बाहर, काष्ठीय तनों तथा जड़ों पर वातरंध्रों (lenticel) से, और फिर स्पंजी पर्णमध्योतक तथा वल्कुट के सतत अंतरकोशिकीय वायु-अवकाशों से होकर। चूँकि कोई भी पादप कोशिका किसी वायु-अवकाश से दूर नहीं होती, इसलिए विसरण अपने आप में पर्याप्त तेज़ है; परिवहन-ऊतक की ज़रूरत ही नहीं।
• (d)आवश्यक अमीनो एसिड का परिवहन — यहाँ दो बातें ग़लत हैं। ‘आवश्यक अमीनो अम्ल’ प्राणी-पोषण का पद है — वे जिन्हें कोई प्राणी बना नहीं सकता और खाकर लेने पड़ते हैं; पौधा प्रोटीन बनाने वाले बीसों अमीनो अम्ल स्वयं संश्लेषित करता है, इसलिए यह श्रेणी उस पर लागू ही नहीं होती। और पौधे में कार्बनिक नाइट्रोजन, अमीनो अम्ल समेत, मुख्यतः फ़्लोएम में पुनर्वितरित होती है, जाइलम में नहीं — इसीलिए पुरानी पत्तियों के गिरने से पहले उनमें से नाइट्रोजन खींच ली जाती है।

स्थलीय पौधे एक ही शारीरिक तथ्य से बँटते हैं : उनमें संवहनी ऊतक है या नहीं। मॉस और लिवरवर्ट में नहीं होता, और इसीलिए वे छोटे तथा नमी से बँधे रहते हैं। ट्रैकियोफ़ाइट — फ़र्न, अनावृतबीजी और आवृतबीजी — में दो परस्पर पूरक ऊतकों वाला चालन तंत्र होता है, और इस तरह का हर प्रश्न असल में यही चाहता है कि आप दोनों को अलग-अलग याद रखें। जाइलम जल और घुले खनिजों को जड़ से प्ररोह की ओर ऊपर ले जाता है; उसकी चालक कोशिकाएँ मृत, खोखली और लिग्निन से कड़ी होती हैं, और प्रवाह किसी पंप से नहीं, पत्ती पर बने तनाव से चलता है। फ़्लोएम प्रकाश-संश्लेषण के उत्पादों को वहाँ से, जहाँ वे बनते या भंडारित होते हैं (स्रोत), वहाँ ले जाता है जहाँ उनकी ज़रूरत है (सिंक); उसके चालनी नलिका अवयव जीवित होते हैं पर उनका केंद्रक नहीं रहता, और उन्हें बग़ल की सह-कोशिकाएँ चलाए रखती हैं। दोनों संवहन पूलों में साथ बँधे रहते हैं : द्विबीजपत्री तने में पूल संयुक्त तथा संपार्श्विक होता है, जाइलम भीतर की ओर और फ़्लोएम बाहर की ओर, बीच में कैम्बियम; एकबीजपत्री तने में पूल बिखरे तथा बंद होते हैं; जड़ में दोनों ऊतक अलग-अलग त्रिज्याओं पर एकांतर क्रम में बैठते हैं। जब किसी द्विबीजपत्री या अनावृतबीजी का कैम्बियम विभाजित होता रहता है, वह वर्ष-दर-वर्ष भीतर की ओर नया जाइलम जोड़ता जाता है — और वही संचित द्वितीयक जाइलम काष्ठ अर्थात् लकड़ी कहलाता है।

चारों विकल्पों को दो-दो जोड़ों में पढ़िए और प्रश्न स्वयं हल हो जाता है। इनमें से दो उन चीज़ों का नाम लेते हैं जिन्हें पौधा सचमुच किसी समर्पित ऊतक में ढोता है — खनिजों समेत जल, और भोजन — इसलिए सही इन्हीं दो में से एक होगा। बाकी दो उन चीज़ों का नाम लेते हैं जिनके लिए पौधे में कोई परिवहन-ऊतक है ही नहीं : गैसें रंध्रों और वातरंध्रों से विसरण द्वारा चलती हैं, और अमीनो अम्ल न तो जाइलम से ढोए जाते हैं न पौधे के लिए ‘आवश्यक’ होते हैं — यानी दोनों स्मरण से नहीं, सिद्धांत से ही हट जाते हैं। बचता है असली मुक़ाबला, (a) बनाम (b), और यहाँ भेद करने वाला तथ्य एक ही है : यात्रा की दिशा। जाइलम केवल ऊपर चलता है, मिट्टी से पत्ती तक, क्योंकि उसका चालक बल शीर्ष पर होने वाला वाष्पन है; फ़्लोएम स्रोत से सिंक की ओर चलता है और इसलिए किसी भी दिशा में — एक ही पौधे में एक ही समय ऊपर बढ़ती कली की ओर भी और नीचे भंडारण करती जड़ की ओर भी। इसलिए जो कुछ मिट्टी से शुरू होता है — जल, नाइट्रेट, पोटैशियम, कैल्शियम — वह जाइलम का सामान है। और जो कुछ हरी पत्ती से शुरू होता है — सबसे बढ़कर सुक्रोज़ — वह फ़्लोएम का। जाल इसलिए काम करता है कि विकल्प (b) ग़लत ऊतक के बारे में एकदम सच्चा वाक्य है, इसलिए जिसे केवल इतना याद है कि ‘संवहनी ऊतक चीज़ें ढोते हैं’ वह सिक्का उछालने पर उतर आता है; और सही उत्तर पर +1 तथा इसी प्रश्नपत्र के निर्देश 9 के अनुसार ग़लत पर −1/3 के साथ, वह सिक्का-उछाल यह जानने के पूरे अंक के मुक़ाबले केवल एक-तिहाई का सौदा है कि कौन-सी नली किसके लिए है।

• जाइलम के चार अवयव हैं — वाहिनिकाएँ तथा वाहिका-अवयव (दोनों परिपक्वता पर मृत और लिग्निनयुक्त, और असली नलिकाएँ यही हैं), जाइलम मृदूतक (जीवित, भंडारण तथा पार्श्व स्थानांतरण के लिए) और जाइलम रेशे (सहारा)। वाहिकाएँ आवृतबीजियों की विशेषता हैं; चीड़ और देवदार जैसे शंकुधर केवल वाहिनिकाओं से काम चला लेते हैं।
• रस के आरोहण का ससंजन-तनाव सिद्धांत एच. एच. डिक्सन और जे. जॉली ने 1894 में प्रस्तुत किया : पत्ती पर होने वाला वाष्पन जल-स्तंभ को लगभग −1 से −2 MPa के तनाव में डाल देता है, और जल के अणुओं के बीच का हाइड्रोजन बंध उस स्तंभ को जड़ से लेकर शिखर तक अखंड बनाए रखता है।
• मूल दाब इसका उल्टा, धनात्मक बल है — जड़ में परासरण से बनता है, प्रायः लगभग 0.1–0.2 MPa से अधिक नहीं होता, और रात में सबसे प्रबल होता है जब वाष्पोत्सर्जन रुक जाता है। यही जलरंध्रों (hydathode) से द्रव जल को बिंदुस्राव (guttation) की बूँदों के रूप में बाहर धकेलता है, पर वाष्पोत्सर्जन करते वृक्ष को पानी पहुँचाने के लिए वह कहीं अधिक कमज़ोर है।
• फ़्लोएम वही विरोध है जिसकी परीक्षा यह प्रश्न ले रहा है : चालनी नलिका अवयव और सह-कोशिकाएँ, जो 1930 की मुंख की दाब-प्रवाह परिकल्पना से सुक्रोज़ को स्रोत से सिंक तक दोनों दिशाओं में स्थानांतरित करती हैं। फ़्लोएम रस भार से लगभग 10–25% शर्करा होता है, जबकि जाइलम रस तनु होता है — बड़े हिस्से में जल और खनिज आयन।
• लकड़ी संवहन कैम्बियम द्वारा जमाया गया द्वितीयक जाइलम है; एक मौसम का पूर्वकाष्ठ और पश्चकाष्ठ मिलकर एक वृद्धि-वलय बनाते हैं, और वृक्ष-कालानुक्रम विज्ञान (dendrochronology) यही गिनता है। पुराने तने में केवल बाहरी, हल्के रंग का रसकाष्ठ ही चालन करता है — गहरे रंग का अंतःकाष्ठ टाइलोसिस और रेज़िन से बंद हो चुका होता है और केवल सहारे का काम करता है।

• दोनों ऊतकों को उलट देना — ‘भोजन का परिवहन’ फ़्लोएम के बारे में सच्चा कथन है, जाइलम के बारे में नहीं, और वह इस प्रश्न में केवल आधी याद आई जानकारी को पकड़ने के लिए बैठा है
• यह मान लेना कि पौधे में भी गैस-परिवहन ऊतक होगा क्योंकि प्राणियों में रक्त होता है — पौधों में गैस-विनिमय पूरी तरह रंध्रों, वातरंध्रों और अंतरकोशिकीय वायु-अवकाशों से होने वाले विसरण से चलता है
• ‘आवश्यक अमीनो अम्ल’ को पौधे की श्रेणी मान लेना — वह प्राणी-पोषण का पद है, और वैसे भी कार्बनिक नाइट्रोजन फ़्लोएम में पुनर्वितरित होती है

BPSC इसे सपाट NCERT-स्तर की एक पंक्ति की तरह पूछता है — ऊतक का नाम, उसका कार्य, दस सेकंड, एक अंक — और पूरी कठिनाई बग़ल में रोपे गए फ़्लोएम वाले विकल्प की है, इसलिए जाइलम बनाम फ़्लोएम की साफ़ दो-स्तंभी स्मृति हर चक्र में लाभ देती है। UPSC ने पादप क्रियाविज्ञान में कोरी परिभाषाएँ पूछना लगभग छोड़ दिया है; वह उसी जानकारी को किसी अनुप्रयुक्त प्रश्न में लपेटता है, जैसे रोपे गए पौधे क्यों मर जाते हैं (मूलरोम और जल-अवशोषण, 2013) या माइकोराइज़ा का टीकाकरण निम्नीकृत भूमि का पुनरुद्धार कैसे करता है (2013), जहाँ परिवहन की अवधारणा दोहरानी नहीं, लगानी पड़ती है।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  ऊँचे वृक्षों में रस का आरोहण निम्नलिखित में से किससे सबसे अच्छी तरह समझाया जाता है ?

  • (a)मूल दाब
  • (b)केवल केशिकत्व
  • (c)वाष्पोत्सर्जन-कर्षण और जल का ससंजन
  • (d)कोशिका-भित्तियों द्वारा अंतःशोषण

  उत्तर(c) वाष्पोत्सर्जन-कर्षण और जल का ससंजन — डिक्सन तथा जॉली (1894) का ससंजन-तनाव सिद्धांत। मूल दाब धनात्मक तो है पर प्रायः लगभग 0.1–0.2 MPa से अधिक नहीं होता और तेज़ी से वाष्पोत्सर्जन करते पौधे में लुप्त हो जाता है; कुछ दसियों माइक्रोमीटर की वाहिका में केशिकत्व जल को केवल लगभग एक मीटर उठा पाता है; और अंतःशोषण सूखे बीज के फूलने को समझाता है, रस के आरोहण को नहीं।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से कौन फ़्लोएम का घटक है, जाइलम का नहीं ?

  • (a)वाहिनिका
  • (b)वाहिका-अवयव
  • (c)सह-कोशिका
  • (d)जाइलम रेशा

  उत्तर(c) सह-कोशिका — यह जीवित, केंद्रकयुक्त मृदूतक कोशिका है जो केंद्रकहीन चालनी नलिका अवयव को चलता रखती है। वाहिनिका, वाहिका-अवयव और जाइलम रेशा तीनों जाइलम के अवयव हैं, और इनमें से पहले दो परिपक्वता पर मृत होते हैं।