జీవులు ఎలా ప్రత్యుత్పత్తి చెందుతాయో చర్చించే ముందు, Bమరింత ప్రాథమిక ప్రశ్నను అడగండి - జీవులు ఎందుకు ప్రత్యుత్పత్తి చెందుతాయి? అన్ని తరువాత, పోషణ, శ్వాసక్రియ లేదా విసర్జన వంటి అత్యవసర జీవన ప్రక్రియల కాకుండా, ఒక వ్యక్తిగత జీవి యొక్క జీవితాన్ని కొనసాగించడానికి ప్రత్యుత్పత్తి అవసరం లేదు. మరోవైపు, ఒక వ్యక్తిగత జీవి మరిన్ని వ్యక్తులను సృష్టించబోతే, దాని శక్తి చాలా భాగం ఈ ప్రక్రియలో ఖర్చవుతుంది. అప్పుడు ఒక వ్యక్తిగత జీవి జీవించడానికి అవసరం లేని ప్రక్రియపై శక్తిని ఎందుకు వృథా చేయాలి? తరగతి గదిలో సాధ్యమయ్యే సమాధానాలను చర్చించడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది!

ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఏదైనప్పటికీ, జీవులు ప్రత్యుత్పత్తి చెందడం వల్ల మనం వాటిని గమనించామని స్పష్టంగా ఉంది. ఒక నిర్దిష్ట రకానికి చెందిన ఒకే ఒక్క, ప్రత్యుత్పత్తి చెందని సభ్యుడు మాత్రమే ఉంటే, దాని ఉనికిని మనం గమనించే అవకాశం సందేహాస్పదం. ఒకే జాతికి చెందిన పెద్ద సంఖ్యలో జీవులు వాటిని మన దృష్టికి తీసుకువస్తాయి. రెండు వేర్వేరు వ్యక్తిగత జీవులు ఒకే జాతికి చెందినవని మనకు ఎలా తెలుసు? సాధారణంగా, అవి ఒకదానికొకటి సమానంగా కనిపిస్తాయి కాబట్టి మనం ఇలా చెప్తాము. అందువలన, ప్రత్యుత్పత్తి చెందే జీవులు తమలాగే కనిపించే కొత్త వ్యక్తులను సృష్టిస్తాయి.

7.1 జీవులు తమకు సరిగ్గా సమానమైన కాపీలను సృష్టిస్తాయా?

జీవుల శరీర నమూనాలు సమానంగా ఉండటం వల్ల అవి ఒకేలా కనిపిస్తాయి. శరీర నమూనాలు సమానంగా ఉండాలంటే, ఈ నమూనాల బ్లూప్రింట్లు సమానంగా ఉండాలి. అందువలన, దాని అత్యంత ప్రాథమిక స్థాయిలో ప్రత్యుత్పత్తి శరీర నమూనా బ్లూప్రింట్ల కాపీలను తయారు చేయడాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తరగతి IX లో, కణం కేంద్రకంలోని క్రోమోజోములు DNA (డీఆక్సీరైబో న్యూక్లిక్ యాసిడ్) అణువుల రూపంలో తల్లిదండ్రుల నుండి తరువాతి తరానికి లక్షణాల వారసత్వం కోసం సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటాయని మనం తెలుసుకున్నాము. కణ కేంద్రకంలోని DNA ప్రోటీన్లను తయారు చేయడానికి సమాచార మూలం. సమాచారం మారితే, విభిన్న ప్రోటీన్లు తయారవుతాయి. విభిన్న ప్రోటీన్లు చివరికి మార్పు చెందిన శరీర నమూనాలకు దారి తీస్తాయి.

అందువలన, ప్రత్యుత్పత్తిలో ఒక ప్రాథమిక సంఘటన DNA కాపీని సృష్టించడం. కణాలు రసాయన ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి వాటి DNA యొక్క కాపీలను నిర్మిస్తాయి. ఇది ప్రత్యుత్పత్తి చెందే కణంలో DNA యొక్క రెండు కాపీలను సృష్టిస్తుంది మరియు అవి ఒకదాని నుండి మరొకటి వేరు చేయబడాలి. అయితే, DNA యొక్క ఒక కాపీని అసలు కణంలో ఉంచడం మరియు మరొకదాన్ని బయటకు నెట్టడం పని చేయదు, ఎందుకంటే బయటకు నెట్టబడిన కాపీకి జీవన ప్రక్రియలను నిర్వహించడానికి ఏదైనా సంస్థాగత సెల్యులార్ నిర్మాణం ఉండదు. అందువలన, DNA కాపీ చేయడం అదనపు సెల్యులార్ యంత్రాంగం యొక్క సృష్టితో పాటు జరుగుతుంది, ఆపై DNA కాపీలు వేరు చేయబడతాయి, ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత సెల్యులార్ యంత్రాంగంతో. ప్రభావవంతంగా, ఒక కణం విభజించబడి రెండు కణాలను ఇస్తుంది.

ఈ రెండు కణాలు ఖచ్చితంగా సమానంగా ఉంటాయి, కానీ అవి పూర్తిగా ఒకేలా ఉండే అవకాశం ఉందా? ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం జరిగిన కాపీ చేసే ప్రతిచర్యలు ఎంత ఖచ్చితంగా జరిగాయో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏ జీవరసాయన ప్రతిచర్య కూడా పూర్తిగా విశ్వసనీయమైనది కాదు. అందువలన, DNA ను కాపీ చేసే ప్రక్రియ ప్రతిసారీ కొన్ని వైవిధ్యాలను కలిగి ఉంటుందని మాత్రమే ఆశించవచ్చు. ఫలితంగా, ఉత్పత్తి చేయబడిన DNA కాపీలు సమానంగా ఉంటాయి, కానీ అసలు దానికి సమానంగా ఉండకపోవచ్చు. ఈ వైవిధ్యాలలో కొన్ని చాలా తీవ్రంగా ఉండవచ్చు, తద్వారా కొత్త DNA కాపీ దానికి వారసత్వంగా లభించిన సెల్యులార్ యంత్రాంగంతో పని చేయదు. అలాంటి కొత్తగా పుట్టిన కణం చనిపోతుంది. మరోవైపు, DNA కాపీలలో ఇంకా చాలా వైవిధ్యాలు ఉండవచ్చు, అవి అంత తీవ్రమైన ఫలితానికి దారి తీయవు. అందువలన, మనుగడ సాగించే కణాలు ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటాయి, కానీ సూక్ష్మంగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్రత్యుత్పత్తి సమయంలో వైవిధ్యం కోసం ఈ అంతర్నిర్మిత ధోరణి పరిణామం యొక్క ఆధారం, మేము తదుపరి అధ్యాయంలో చర్చిస్తాము.

7.1.1 వైవిధ్యం యొక్క ప్రాముఖ్యత

జీవుల జనాభాలు తమ ప్రత్యుత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించి, పర్యావరణ వ్యవస్థలో స్పష్టంగా నిర్వచించబడిన స్థానాలను లేదా స్థానాలను నింపుతాయి. ప్రత్యుత్పత్తి సమయంలో DNA కాపీ చేయడం యొక్క స్థిరత్వం జీవి ఆ నిర్దిష్ట స్థానాన్ని ఉపయోగించడానికి అనుమతించే శరీర నమూనా లక్షణాల నిర్వహణకు ముఖ్యమైనది. అందువలన ప్రత్యుత్పత్తి జాతుల జనాభా స్థిరత్వానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

అయితే, జీవుల నియంత్రణకు మించిన కారణాల వల్ల స్థానాలు మారవచ్చు. భూమిపై ఉష్ణోగ్రతలు పెరగవచ్చు లేదా తగ్గవచ్చు, నీటి స్థాయిలు మారవచ్చు లేదా ఉల్కాపాతం తగలవచ్చు, కొన్ని ఉదాహరణలను ఆలోచించండి. ప్రత్యుత్పత్తి చెందే జీవుల జనాభా ఒక నిర్దిష్ట స్థానానికి అనుకూలంగా ఉండి, ఆ స్థానం పూర్తిగా మార్చబడినట్లయితే, ఆ జనాభా నాశనం కావచ్చు. అయితే, ఈ జనాభాలో కొద్దిమంది వ్యక్తులలో కొన్ని వైవిధ్యాలు ఉంటే, వారు మనుగడ సాగించడానికి కొంత అవకాశం ఉంటుంది. అందువలన, సమశీతోష్ణ నీటిలో బ్యాక్టీరియా జనాభా ఉంటే మరియు గ్లోబల్ వార్మింగ్ ద్వారా నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, ఈ బ్యాక్టీరియాలలో చాలా వరకు చనిపోతాయి, కానీ వేడికి నిరోధకత కలిగిన కొన్ని రకాలు మనుగడ సాగిస్తాయి మరియు మరింత పెరుగుతాయి. అందువలన, కాలక్రమేణా జాతుల మనుగడకు వైవిధ్యం ఉపయోగపడుతుంది.

7.2 ఏక జీవులచే ఉపయోగించబడే ప్రత్యుత్పత్తి పద్ధతులు

కృత్యం 7.1

• సుమారు $10 gm$ చక్కెరను $100 mL$ నీటిలో కరిగించండి.
• ఈ ద్రావణంలో $20 mL$ ను టెస్ట్ ట్యూబ్లో తీసుకొని దానికి ఈస్ట్ గ్రాన్యూల్స్ కొద్దిగా జోడించండి.
• టెస్ట్ ట్యూబ్ నోటిపై పత్తి ప్లగ్ ఉంచి, వెచ్చని స్థలంలో ఉంచండి.
• 1 లేదా 2 గంటల తర్వాత, టెస్ట్ ట్యూబ్ నుండి ఈస్ట్ సంస్కృతి యొక్క చిన్న చుక్కను స్లైడ్పై ఉంచి, దానిని కవర్ స్లిప్తో కప్పండి.
• సూక్ష్మదర్శిని కింద స్లైడ్ను గమనించండి.

కృత్యం 7.2

• బ్రెడ్ ముక్కను తడిపి, చల్లని, తేమగా మరియు చీకటి ప్రదేశంలో ఉంచండి.
• పెద్దదర్శినితో ముక్క యొక్క ఉపరితలాన్ని గమనించండి.
• ఒక వారం పాటు మీ పరిశీలనలను రికార్డ్ చేయండి.

మొదటి సందర్భంలో ఈస్ట్ ఎలా పెరుగుతుందో మరియు రెండవదిలో బూజు ఎలా పెరుగుతుందో పోల్చండి మరియు వ్యతిరేకించండి.

ప్రత్యుత్పత్తి ప్రక్రియలు పనిచేసే సందర్భాన్ని చర్చించిన తర్వాత, వివిధ జీవులు వాస్తవానికి ఎలా ప్రత్యుత్పత్తి చెందుతాయో ఇప్పుడు పరిశీలిద్దాం. వివిధ జీవులు ప్రత్యుత్పత్తి చెందే పద్ధతులు జీవుల శరీర నమూనాపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

7.2.1 విభజన

ఏకకణ జీవుల కోసం, కణ విభజన లేదా విభజన కొత్త వ్యక్తుల సృష్టికి దారి తీస్తుంది. విభజన యొక్క అనేక విభిన్న నమూనాలు గమనించబడ్డాయి. చాలా బ్యాక్టీరియా మరియు ప్రోటోజోవా కణ విభజన సమయంలో సరళంగా రెండు సమాన భాగాలుగా విడిపోతాయి. అమీబా వంటి జీవులలో, విభజన సమయంలో రెండు కణాల విభజన ఏ విమానంలోనైనా జరగవచ్చు.

కృత్యం 7.3

• సూక్ష్మదర్శిని కింద అమీబా యొక్క శాశ్వత స్లైడ్ను గమనించండి.
• అదేవిధంగా బైనరీ విభజనను చూపించే అమీబా యొక్క మరొక శాశ్వత స్లైడ్ను గమనించండి.
• ఇప్పుడు, రెండు స్లైడ్ల పరిశీలనలను పోల్చండి.

చిత్రం 7.1(a) అమీబాలో బైనరీ విభజన

చిత్రం 7.1(b) లీష్మానియాలో బైనరీ విభజన

అయితే, కొన్ని ఏకకణ జీవులు వాటి శరీరాల యొక్క కొంత ఎక్కువ సంస్థాగత నిర్మాణాన్ని చూపుతాయి, లీష్మానియాలో (ఇది కాలా-ఆజార్కు కారణమవుతుంది) చూడబడినట్లుగా, వీటికి కణం యొక్క ఒక చివర చాటు లాంటి నిర్మాణం ఉంటుంది. అటువంటి జీవులలో, ఈ నిర్మాణాలకు సంబంధించి ఒక నిర్దిష్ట దిశలో బైనరీ విభజన జరుగుతుంది. మలేరియా పరాన్నజీవి, ప్లాస్మోడియం వంటి ఇతర ఏకకణ జీవులు, బహుళ విభజన ద్వారా ఏకకాలంలో అనేక పుత్రికా కణాలుగా విభజించబడతాయి.

చిత్రం 7.2 ప్లాస్మోడియంలో బహుళ విభజన

మరోవైపు, ఈస్ట్, చిన్న మొగ్గలను బయటకు పంపుతుంది, అవి వేరు చేయబడి మరింత పెరుగుతాయి, మేము కృత్యం 7.1 లో చూసినట్లుగా.

7.2.2 విఖండన

కృత్యం 7.4

• చీకటి ఆకుపచ్చగా కనిపించే మరియు తంతు నిర్మాణాలను కలిగి ఉన్న సరస్సు లేదా చెరువు నుండి నీటిని సేకరించండి.
• ఒకటి లేదా రెండు తంతువులను స్లైడ్పై ఉంచండి.
• ఈ తంతువులపై గ్లిసరిన్ యొక్క ఒక చుక్క ఉంచండి మరియు దానిని కవర్ స్లిప్తో కప్పండి.
• సూక్ష్మదర్శిని కింద స్లైడ్ను గమనించండి.
• మీరు స్పైరోగైరా తంతువులలో వివిధ కణజాలాలను గుర్తించగలరా?

సాపేక్షంగా సరళమైన శరీర నిర్మాణం కలిగిన బహుళకణ జీవులలో, సరళమైన ప్రత్యుత్పత్తి పద్ధతులు ఇంకా పని చేయగలవు. ఉదాహరణకు, స్పైరోగైరా, పరిపక్వతపై సరళంగా చిన్న ముక్కలుగా విడిపోతుంది. ఈ ముక్కలు లేదా ఖండాలు కొత్త వ్యక్తులుగా పెరుగుతాయి. కృత్యం 7.4 లో మనం చూసిన దాని ఆధారంగా దీనికి కారణాన్ని మనం గుర్తించగలమా?

ఇది అన్ని బహుళకణ జీవులకు సత్యం కాదు. అవి కణం-ద్వారా-కణం విభజించలేవు. కారణం ఏమిటంటే, మనం చూసినట్లుగా, చాలా బహుళకణ జీవులు కేవలం యాదృచ్ఛిక కణాల సమాహారం కాదు. ప్రత్యేక కణాలు కణజాలాలుగా నిర్వహించబడతాయి మరియు కణజాలాలు అవయవాలుగా నిర్వహించబడతాయి, అవి శరీరంలో నిర్దిష్ట స్థానాల్లో ఉంచబడాలి. అటువంటి జాగ్రత్తగా నిర్వహించబడిన పరిస్థితిలో, కణం-ద్వారా-కణం విభజన ఆచరణీయం కాదు. అందువలన, బహుళకణ జీవులు ప్రత్యుత్పత్తి యొక్క మరింత సంక్లిష్టమైన మార్గాలను ఉపయోగించాలి.

బహుళకణ జీవులలో ఉపయోగించే ప్రాథమిక వ్యూహం ఏమిటంటే, వివిధ కణ రకాలు వివిధ ప్రత్యేక విధులను నిర్వహిస్తాయి. ఈ సాధారణ నమూనాను అనుసరించి, అటువంటి జీవులలో ప్రత్యుత్పత్తి కూడా ఒక నిర్దిష్ట కణ రకం యొక్క విధి. జీవి స్వయంగా అనేక కణ రకాలను కలిగి ఉంటే, ఒకే కణ రకం నుండి ప్రత్యుత్పత్తి ఎలా సాధించాలి? సమాధానం ఏమిటంటే, జీవిలో ఒకే కణ రకం ఉండాలి, ఇది సరైన పరిస్థితులలో పెరగడం, వ్యాప్తి చెందడం మరియు ఇతర కణ రకాలను తయారు చేయగలదు.

7.2.3 పునరుత్పత్తి

చాలా పూర్తిగా విభేదించిన జీవులు వాటి శరీర భాగాల నుండి కొత్త వ్యక్తిగత జీవులను ఇవ్వగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అంటే, వ్యక్తి ఏదో ఒక విధంగా కత్తిరించబడినా లేదా చాలా ముక్కలుగా విడిపోయినా, ఈ ముక్కలలో చాలా వరకు ప్రత్యేక వ్యక్తులుగా పెరుగుతాయి. ఉదాహరణకు, హైడ్రా మరియు ప్లానేరియా వంటి సరళమైన జంతువులను ఎన్ని ముక్కలుగా కత్తిరించినా, ప్రతి ముక్క పూర్తి జీవిగా పెరుగుతుంది. దీనిని పునరుత్పత్తి అంటారు (చిత్రం 7.3 చూడండి). పునరుత్పత్తి ప్రత్యేక కణాల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. ఈ కణాలు వ్యాప్తి చెంది పెద్ద సంఖ్యలో కణాలను తయారు చేస్తాయి. ఈ కణాల ద్రవ్యరాశి నుండి, వివిధ కణాలు మార్పులకు గురై వివిధ కణ రకాలు మరియు కణజాలాలుగా మారతాయి. ఈ మార్పులు అభివృద్ధి అని పిలువబడే ఒక నిర్వహించబడిన క్రమంలో జరుగుతాయి. అయితే, పునరుత్పత్తి ప్రత్యుత్పత్తి వలె కాదు, ఎందుకంటే చాలా జీవులు సాధారణంగా ప్రత్యుత్పత్తి చేయగలిగేలా కత్తిరించబడటంపై ఆధారపడవు.

చిత్రం 7.3 ప్లానేరియాలో పునరుత్పత్తి

7.2.4 మొగ్గలు పెట్టడం

హైడ్రా వంటి జీవులు మొగ్గలు పెట్టే ప్రక్రియలో ప్రత్యుత్పత్తి కోసం పునరుత్పత్తి కణాలను ఉపయోగిస్తాయి. హైడ్రాలో, ఒక నిర్దిష్ట స్థలంలో పునరావృత కణ విభజన కారణంగా ఒక మొగ్గ బయటకు పెరుగుతుంది (చిత్రం 7.4). ఈ మొగ్గలు చిన్న వ్యక్తులుగా అభివృద్ధి చెందుతాయి మరియు పూర్తిగా పరిపక్వత చెందినప్పుడు, తల్లి శరీరం నుండి వేరు చేయబడి కొత్త స్వతంత్ర వ్యక్తులుగా మారతాయి.

చిత్రం 7.4 హైడ్రాలో మొగ్గలు పెట్టడం

7.2.5 సస్య ప్రసారం

చాలా మొక్కలలో వేరు, కాండం మరియు ఆకులు వంటి భాగాలు తగిన పరిస్థితులలో కొత్త మొక్కలుగా అభివృద్ధి చెందుతాయి. చాలా జంతువులలో కాకుండా, మొక్కలు నిజంగా ప్రత్యుత్పత్తి కోసం అటువంటి పద్ధతిని ఉపయోగించగలవు. సస్య ప్రసారం యొక్క ఈ లక్షణం వంటి చెరకు, గులాబీలు లేదా ద్రాక్ష వంటి అనేక మొక్కలను వ్యవసాయ ప్రయోజనాల కోసం పొరలుగా లేదా కలిపి పెంచే పద్ధతులలో ఉపయోగించబడుతుంది. సస్య ప్రసారం ద్వారా పెంచబడిన మొక్కలు విత్తనాల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన వాటి కంటే ముందుగా పువ్వులు మరియు పండ్లను ఇవ్వగలవు. అటువంటి పద్ధతులు విత్తనాలను ఉత్పత్తి చేసే సామర్థ్యాన్ని కోల్పోయిన అరటి, ఆరెంజ్, గులాబీ మరియు మల్లె వంటి మొక్కల ప్రసారాన్ని కూడా సాధ్యమవుతాయి. సస్య ప్రసారం యొక్క మరొక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఉత్పత్తి చేయబడిన అన్ని మొక్కలు జన్యుపరంగా తల్లి మొక్కకు సరిపోయేంత సమానంగా ఉంటాయి, దాని అన్ని లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

కృత్యం 7.5

• ఒక బంగాళాదుంపను తీసుకొని దాని ఉపరితలాన్ని గమనించండి. గాట్లు కనిపిస్తాయా?
• బంగాళాదుంపను చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించండి, తద్వారా కొన్ని ముక్కలు గాటు లేదా మొగ్గను కలిగి ఉంటాయి మరియు కొన్ని ఉండవు.
• ఒక ట్రేపై కొంత పత్తిని వ్యాప్తి చేసి తడిపండి. ఈ పత్తిపై బంగాళాదుంప ముక్కలను ఉంచండి. మొగ్గలతో ఉన్న ముక్కలు ఎక్కడ ఉంచబడ్డాయో గమనించండి.
• తరువాతి కొన్ని రోజుల్లో ఈ బంగాళాదుంప ముక్కలలో జరిగే మార్పులను గమనించండి. పత్తి తడిగా ఉంచబడిందని నిర్ధారించుకోండి.
• ఏ బంగాళాదుంప ముక్కలు తాజా ఆకుపచ్చ చిగుళ్లు మరియు వేర్లను ఇస్తాయి?

చిత్రం 7.5 మొగ్గలతో బ్రయోఫిల్లం ఆకు

అదేవిధంగా బ్రయోఫిల్లం ఆకు అంచు వెంట గాట్లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన మొగ్గలు నేలపై పడి కొత్త మొక్కలుగా అభివృద్ధి చెందుతాయి (చిత్రం 7