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

सही — D, ‘खनिजों का बढ़ा हुआ अवशोषण और रोगों से सुरक्षा’। माइकोराइजा किसी कवक और किसी हरे पौधे की जड़ के बीच का सहोपकारी (mutualistic) सम्बन्ध है, जिसे यह नाम 1885 में जर्मन वनस्पतिशास्त्री ए. बी. फ़्रैंक ने दिया, और पूरा प्रश्न इसी पर टिका है कि आदान-प्रदान की दिशा ठीक पकड़ी जाए। पौधा प्रकाश-संश्लेषण करता है और कार्बनिक अणु — शर्कराएँ तथा लिपिड — जड़ तक और वहाँ से अपने कवक साथी तक भेजता है; कवक, जो प्रकाश-संश्लेषण कर ही नहीं सकता, बदले में मिट्टी से लिया गया जल और खनिज पोषक लौटाता है — सबसे बढ़कर फ़ॉस्फ़ोरस, और नाइट्रोजन तथा ज़िंक भी। यानी भोजन पौधे से कवक की ओर जाता है, और खनिज कवक से पौधे की ओर। विकल्प (d) के दोनों हिस्से उसी बही के पौधे वाले पन्ने पर हैं, और दोनों वास्तविक हैं। खनिज वाला हिस्सा दो कारणों से काम करता है, एक भौतिक और एक रासायनिक। भौतिक रूप से, कवक तंतु (hyphae) सबसे छोटी जड़ या मूलरोम से भी कहीं महीन होते हैं, इसलिए वे मिट्टी के उन छिद्रों में घुस जाते हैं जिनमें जड़ कभी नहीं जा सकती और अवशोषक सतह को अत्यधिक बढ़ा देते हैं; पौधा उन्हें ठीक तब बुलाता है जब उसे फ़ॉस्फ़ोरस की भुखमरी का आभास होता है। रासायनिक रूप से, कवक की झिल्लियाँ तथा स्राव जड़ से भिन्न होते हैं — तंतु ऐसे कार्बनिक अम्ल छोड़ते हैं जो आयनों को घोल या कीलेट कर लेते हैं और उन पोषकों को मुक्त कर देते हैं जो भौतिक या रासायनिक रूप से जकड़े पड़े थे, जिनके मानक उदाहरण फ़ॉस्फ़ेट आयन और लोहे जैसे सूक्ष्मपोषक हैं; इसलिए माइकोराइजायुक्त पौधा वह फ़ॉस्फ़ेट पा लेता है जिस तक अकेली जड़ पहुँच ही नहीं सकती। सुरक्षा वाला हिस्सा भी उतना ही प्रतिष्ठित है : माइकोराइजायुक्त पौधे मृदाजनित सूक्ष्मजीवी रोगों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं, कवक ऐसे एंज़ाइम स्रावित करता है जो सूत्रकृमि (nematode) जैसे मृदा-जीवों के लिए विषाक्त हैं, और उपनिवेशन पौधे के अपने प्रतिरक्षा तंत्र को पहले से तैयार कर देता है, जिससे रोगकारक के आने पर उसकी रक्षा-अनुक्रियाएँ अधिक तेज़ और अधिक प्रबल होती हैं। आपत्तियों का निपटारा करते हुए आयोग ने इस कुंजी को ठीक इसी आधार पर बनाए रखा — तंतु-जाल पोषक तथा जल पहुँचाता है, और कवक जड़ को रोगकारकों से बचाता भी है और पौधे में प्रणालीगत प्रतिरोध भी उत्पन्न करता है। इनके साथ सूखा-सहिष्णुता, लवणता के दबाव से राहत और भारी धातुओं की सहनशीलता भी आती है, और इसीलिए निम्नीकृत तथा खनन से उजड़ी भूमि के पुनरुद्धार में माइकोराइजा का टीकाकरण एक मानक व्यवहार है।

• (a)सुरक्षा — सच है पर अधूरा, और जिस प्रश्न में उससे अधिक पूरा सही विकल्प मौजूद हो वहाँ अधूरा विकल्प ग़लत होता है। कवक जड़ की रक्षा करता तो है — बाह्य माइकोराइजा में एक भौतिक आवरण, सूत्रकृमियों के लिए विषाक्त एंज़ाइम, और पहले से तैयार प्रतिरक्षा-अनुक्रिया। पर सुरक्षा गौण सेवा है। यह सम्बन्ध पौधे की फ़ॉस्फ़ोरस-भूख से शुरू होता है, और पोषक-ग्रहण ही वह लाभ है जो समझाता है कि लगभग पाँच में से चार पादप प्रजातियाँ इसे क्यों बनाए रखती हैं।
• (b)भोजन — दिशा उलटी है, और यही वह अकेली भ्रांति है जिसे उघाड़ने के लिए यह प्रश्न बना है। कवक विषमपोषी हैं और उनमें पर्णहरित नहीं होता; माइकोराइजी कवक को कार्बोहाइड्रेट की निरंतर आपूर्ति — ग्लूकोज़ तथा सुक्रोज़, जो पत्तियों से नीचे जड़ तक स्थानांतरित होती है — पौधे से ही मिलती है। यहाँ भोजन देने वाला पौधा है, पाने वाला नहीं। अर्बस्कुलर माइकोराइजी कवक तो वस्तुतः अनिवार्य जैवपोषी (obligate biotroph) हैं, कार्बन के लिए पूरी तरह अपने पोषी पर निर्भर।
• (c)(A) और (B) दोनों — गढ़ा हुआ जाल : यह एक सच्ची मद को एक उलटी मद के साथ जोड़ देता है और इसीलिए टिक नहीं सकता। सुरक्षा पौधे का वास्तविक लाभ है, पर ‘भोजन’ वह है जो पौधा देता है, पाता नहीं; इसलिए यह जोड़ी आधी ग़लत है और संयोजन विफल हो जाता है। विकल्प (d) पौधे की ओर के दोनों वास्तविक लाभ बताता है — खनिज अवशोषण और रोगों से सुरक्षा — और उसमें सौदे का कवक वाला पक्ष चोरी-छिपे नहीं घुसाया गया।

माइकोराइजा का शाब्दिक अर्थ ही ‘कवक-जड़’ है, और यह अपवाद नहीं, नियम है : जिन पादप कुलों का अध्ययन हुआ है उनमें से लगभग 92% में और लगभग 80% पादप प्रजातियों में माइकोराइजा मौजूद है, और जीवाश्म तथा आनुवंशिक साक्ष्य इस साझेदारी को 40 से 46 करोड़ वर्ष पीछे ले जाते हैं — उस क्षण तक, जब पौधों ने स्थल पर पाँव रखा और कवक व्यावहारिक रूप से पहली जड़-प्रणाली का काम कर रहे थे। दो संरचनात्मक प्रकार प्रमुख हैं। बाह्य माइकोराइजा (ectomycorrhiza) में कवक किसी जीवित कोशिका के भीतर कभी नहीं घुसता : वह जड़ के शीर्ष को तंतुओं के आवरण में लपेट देता है, जिसे मैंटल कहते हैं, और वल्कुट कोशिकाओं के बीच तंतुओं की जाली, हार्टिग नेट, बिछा देता है, जबकि उसका विस्तृत कवकजाल बाहर मिट्टी और पत्ती-कूड़े में फैलता रहता है। बाह्य माइकोराइजा लगभग 10% पादप कुलों और लगभग 2% पादप प्रजातियों में ही है, पर वे प्रजातियाँ प्रभावी काष्ठीय वृक्ष हैं — चीड़, ओक, भोजपत्र, यूकेलिप्टस, डिप्टेरोकार्प — इसलिए वन-जैवभार का बहुत बड़ा हिस्सा उन्हीं का है। अर्बस्कुलर माइकोराइजा में तंतु वल्कुट कोशिकाओं में सचमुच घुसते हैं और कोशिका-झिल्ली को भीतर की ओर धँसाकर बारीक शाखित, वृक्ष जैसे अर्बस्कुल बनाते हैं जो विनिमय-सतह को अधिकतम कर देते हैं, और प्रायः साथ में गुब्बारेनुमा भंडारण पुटिकाएँ भी। अर्बस्कुलर कवक एक ही संघ, Glomeromycota, के हैं, अनिवार्य जैवपोषी हैं, और लगभग 85% पादप कुलों में मिलते हैं। एरिकॉइड तथा ऑर्किड माइकोराइजा शेष विशिष्ट प्रकार हैं — और हर ऑर्किड किसी न किसी अवस्था में कवक पर निर्भर है, क्योंकि ऑर्किड के बीजों में भोजन-भंडार होता ही नहीं।

सबसे पहले प्रश्न के अंतिम शब्द पढ़िए : ‘पौधे का लाभ’। यह निर्देश एक धुँधले स्मरण-प्रश्न को बहीखाते का काम बना देता है, क्योंकि सहोपकारिता में दो बहियाँ होती हैं और परीक्षक ने उन्हें जानबूझकर मिला दिया है। आदान-प्रदान लिख डालिए और उत्तर अपने आप निकल आता है — पौधे से कवक को : कार्बोहाइड्रेट; कवक से पौधे को : जल, खनिज, सुरक्षा। अब विकल्प स्वयं छँट जाते हैं। ‘सुरक्षा’ पौधे के पन्ने पर है पर आधी कहानी भर है। ‘भोजन’ कवक के पन्ने पर है और इसलिए पौधे का लाभ है ही नहीं। इन दोनों का संयोजन अपने कमज़ोर आधे की ख़राबी विरासत में पा लेता है। केवल विकल्प (d) ऐसी दो मदें गिनाता है जो सचमुच पौधे के खाते में जमा होती हैं। परीक्षा-कक्ष में ले जाने लायक़ निर्णायक तथ्य यह है कि कवक में पर्णहरित नहीं है और वह स्वयं को खिला ही नहीं सकता : अर्बस्कुलर माइकोराइजी कवक अनिवार्य जैवपोषी है, जो अपने पोषी के बिना भूखा मर जाएगा — और यही उसके पौधे को भोजन देने को संरचनात्मक रूप से असंभव बना देता है। जाल अच्छा गढ़ा गया है, क्योंकि विकल्प (c) उस प्रवृत्ति को पुरस्कृत करता है कि लंबा और अधिक समावेशी उत्तर अधिक सुरक्षित होता है — यह प्रवृत्ति BPSC के बहुत-से पदों पर काम करती है और यहाँ विफल हो जाती है। एक असली अपवाद जान रखना भी उपयोगी है, ताकि आगे कोई प्रश्न आपको न पकड़ ले : ऑर्किड में, जिनके धूल जैसे बीजों में कोई संचित भोजन नहीं होता, कार्बन सचमुच कवक से अंकुर की ओर बहता है, और Monotropa जैसे कुछ पौधे जीवन भर कवक-विषमपोषी बने रहते हैं। वह विशेष प्रसंग है, वह सामान्य नियम नहीं जिसके बारे में यह प्रश्न पूछ रहा है।

• ‘माइकोराइजा’ पद 1885 में जर्मन वनस्पतिशास्त्री ए. बी. फ़्रैंक ने गढ़ा। इस सम्बन्ध में पौधा कवक को प्रकाश-संश्लेषण से बनी शर्कराएँ तथा लिपिड देता है, जबकि कवक पौधे को मिट्टी से लिया गया जल और फ़ॉस्फ़ोरस, नाइट्रोजन तथा ज़िंक जैसे खनिज पोषक देता है।
• खनिज वाला लाभ एक साथ भौतिक भी है और रासायनिक भी : कवक तंतु व्यास में सबसे छोटी जड़ या मूलरोम से भी कहीं महीन होते हैं और उस मिट्टी तक पहुँच जाते हैं जहाँ जड़ें नहीं पहुँच सकतीं, और वे ऐसे कार्बनिक अम्ल स्रावित करते हैं जो जकड़े हुए आयनों को घोल या कीलेट कर देते हैं — इसके मानक प्रसंग फ़ॉस्फ़ेट तथा लोहे जैसे सूक्ष्मपोषक हैं। उपनिवेशन तब शुरू होता है जब पौधा फ़ॉस्फ़ोरस की भुखमरी भाँप लेता है।
• बाह्य माइकोराइजा कोशिकाओं में नहीं घुसता : तंतुओं का मैंटल जड़-शीर्ष को ढक लेता है और वल्कुट कोशिकाओं के बीच हार्टिग नेट फैलता है। वे लगभग 10% पादप कुलों और मात्र लगभग 2% पादप प्रजातियों में मिलते हैं, पर उनमें चीड़, ओक, भोजपत्र, यूकेलिप्टस और डिप्टेरोकार्प जैसे प्रभावी वन-वृक्ष शामिल हैं।
• अर्बस्कुलर माइकोराइजा वल्कुट कोशिकाओं में घुसकर शाखित अर्बस्कुल तथा भंडारण पुटिकाएँ बनाता है, केवल Glomeromycota संघ द्वारा बनता है, और लगभग 85% पादप कुलों तथा अनुमानतः 78% पादप प्रजातियों में मिलता है; यह साझेदारी 40–46 करोड़ वर्ष पुरानी है। कुल मिलाकर अध्ययन किए गए 92% पादप कुलों में माइकोराइजा मौजूद है।
• सुरक्षा मापने योग्य है, सजावटी नहीं : माइकोराइजायुक्त पौधे मृदाजनित सूक्ष्मजीवी रोगों का बेहतर प्रतिरोध करते हैं, ये कवक सूत्रकृमि जैसे मृदा-जीवों के लिए विषाक्त एंज़ाइम स्रावित करते हैं, और उपनिवेशन पौधे के प्रतिरक्षा तंत्र को पहले से तैयार कर देता है जिससे रक्षा-अनुक्रियाएँ प्रबल होती हैं। माइकोराइजी कवक सूखा, लवणता और भारी धातुओं की सहनशीलता भी देते हैं — Pisolithus tinctorius का उपयोग प्रदूषित स्थलों पर चीड़ बसाने में किया जाता रहा है।

• आदान-प्रदान की दिशा उलट देना — कार्बोहाइड्रेट पौधा देता है और खनिज तथा सुरक्षा कवक देता है, इसलिए जो भी विकल्प पौधे को ‘भोजन’ देने की बात करे वह असल में कवक के लाभ का वर्णन कर रहा है
• लंबा संयोजन-विकल्प इसलिए चुन लेना कि वह अधिक समावेशी दिखता है — कोई भी संयोजन अपने सबसे कमज़ोर घटक जितना ही अच्छा होता है, और यहाँ एक घटक उलटी दिशा का है
• ऑर्किड वाले अपवाद के चक्कर में ज़रूरत से ज़्यादा सुधार कर बैठना — ऑर्किड के बीज सचमुच अपने कवक से कार्बन लेते हैं, पर वह विशेष प्रसंग है, वह सामान्य माइकोराइजी सौदा नहीं जिसका वर्णन यह प्रश्न कर रहा है

BPSC इसे एक सीधी पंक्ति के रूप में पूछता है, जिसमें जाल के तौर पर एक संयोजन-विकल्प रोप दिया जाता है, इसलिए अंक इस पर टिका है कि आप बता सकते हैं या नहीं कि कौन क्या देता है, न कि किसी गहरे वनस्पति-विज्ञान पर; और यही साँचा इस प्रश्नपत्र में हर उस जगह लौटता है जहाँ ‘A और B दोनों’ वाला विकल्प दिखता है। UPSC इसी जीवविज्ञान को लागू रूप में पूछता है : 1999 में उसने कवक-जड़ सम्बन्ध का नाम पूछा, और 2013 में यह कि निम्नीकृत स्थलों के पुनरुद्धार में माइकोराइजी जैव-प्रौद्योगिकी का उपयोग क्यों होता है, जहाँ सूखा-प्रतिरोध, pH सहनशीलता और रोग-प्रतिरोध अलग-अलग कथनों के रूप में एक-एक कर परखने को रखे गए थे।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  बाह्य माइकोराइजी सम्बन्ध में, कवक तंतुओं का वह जाल जो जड़ की वल्कुट कोशिकाओं के बीच उनमें घुसे बिना फैलता है, क्या कहलाता है ?

  • (a)अर्बस्कुल
  • (b)हार्टिग नेट
  • (c)पुटिका (vesicle)
  • (d)मैंटल

  उत्तर(b) हार्टिग नेट — वल्कुट कोशिकाओं के बीच फैली तंतुओं की जाली। मैंटल वह आवरण है जो जड़-शीर्ष को बाहर से ढकता है, जबकि अर्बस्कुल तथा पुटिकाएँ अर्बस्कुलर माइकोराइजा की हैं, जिनमें तंतु कोशिकाओं के भीतर घुसते हैं।

• अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं

  अर्बस्कुलर माइकोराइजी सम्बन्ध से पौधे के लिए निम्नलिखित में से किस पोषक का ग्रहण सबसे अधिक सुधरता है ?

  • (a)सोडियम
  • (b)क्लोरीन
  • (c)फ़ॉस्फ़ोरस
  • (d)सिलिकॉन

  उत्तर(c) फ़ॉस्फ़ोरस — फ़ॉस्फ़ेट मिट्टी में अचल है और जड़ के आसपास जल्दी चुक जाता है, और कवक तंतु उस रिक्त हो चुके क्षेत्र से आगे पहुँचते भी हैं और बँधे हुए फ़ॉस्फ़ेट को रासायनिक रूप से मुक्त भी करते हैं। उपनिवेशन तो वस्तुतः तभी शुरू होता है जब पौधा फ़ॉस्फ़ोरस की भुखमरी भाँप लेता है।