What is ‘Living’?

यहाँ पर हम जीवन के उन विशेष लक्षणों को समझने की कोशिश करेंगे जो जीवित और निर्जीव में अंतर स्पष्ट करते हैं।

Growth – वृद्धि

सभी जीवित प्राणी बढ़ते हैं। वृद्धि का मतलब है – आकार (mass) और संख्या (number) में वृद्धि, और ये दोनों मिलकर growth के जुड़वां (twins) लक्षण होते हैं।

• Multicellular organisms में वृद्धि cell division द्वारा होती है।
• पौधों में ये वृद्धि जीवनभर चलती रहती है।
• जानवरों में ये वृद्धि एक निश्चित उम्र तक होती है, फिर भी कुछ विशेष tissues में cell division नष्ट हुई कोशिकाओं की भरपाई के लिए जारी रहता है।
• Unicellular organisms में भी growth cell division द्वारा होती है जिसे हम microscope से culture में count करके देख सकते हैं।

ध्यान देने योग्य बात: अधिकांश उच्च श्रेणी के पौधों और जानवरों में growth और reproduction परस्पर अनन्य (mutually exclusive) होते हैं।

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 प्रश्न: क्या निर्जीव वस्तुएँ भी बढ़ती हैं?

हाँ, mountains, boulders, sand dunes आदि भी बढ़ते हैं, लेकिन इनकी वृद्धि बाहरी सतह पर पदार्थों के जमाव (accumulation) से होती है।

जबकि living organisms में वृद्धि अंदर की ओर से होती है। इसलिए वृद्धि को अकेले जीवित होने की परिभाषा नहीं माना जा सकता।

एक मृत जीव कभी भी वृद्धि नहीं करता ?

Reproduction – प्रजनन

Reproduction भी जीवन की एक विशेषता है, पर यह भी सभी जीवों में नहीं पाया जाता।

• Multicellular organisms में reproduction का अर्थ होता है अपने जैसी संतानों (progeny) का निर्माण, जो माता-पिता से कुछ गुण साझा करती हैं।
•  हम सामान्यतः sexual reproduction की बात करते हैं, लेकिन कई जीव asexual reproduction भी करते हैं।

कुछ उदाहरण:

• Fungi लाखों asexual spores से फैलते हैं।
• Yeast और Hydra में budding द्वारा reproduction होता है।
• Planaria (flatworm) में true regeneration होता है — टुकड़ों से नया जीव बनता है।
• Fungi, algae, mosses में fragmentation द्वारा वृद्धि होती है।
• Unicellular organisms जैसे– bacteria, amoeba में reproduction और growth एक ही प्रक्रिया मानी जाती है (cell number बढ़ना)।

 प्रश्न: क्या सभी जीव reproduction करते हैं?

नहीं। कुछ जीव reproduction नहीं करते – जैसे:

• Mule (खच्चर)
• Sterile worker bees
• Infertile human couples

इसलिए reproduction को भी जीवन की परिभाषित विशेषता नहीं कहा जा सकता।

Metabolism – चयापचय

सभी जीवित प्राणी रासायनिक पदार्थों से बने होते हैं। ये पदार्थ आकार, कार्य, प्रकार में भिन्न होते हैं और ये आपस में एक-दूसरे में परिवर्तित होते रहते हैं।

इस लगातार चलने वाली रासायनिक क्रियाओं को हम metabolic reactions कहते हैं।

•  चाहे जीव unicellular हो या multicellular, हजारों metabolic reactions हर समय उसके शरीर में होती रहती हैं।
• Metabolism सभी living beings – plants, animals, fungi, microbes – में पाई जाती है।

Metabolism एक ऐसी प्रक्रिया है जो केवल जीवित जीवों में पाई जाती है। यह जीवन की एक सच्ची पहचान मानी जा सकती है।

Metabolism – जीवन की एक स्पष्ट पहचान

हमारे शरीर में होने वाली सभी रासायनिक क्रियाओं (chemical reactions) के योग को Metabolism कहा जाता है।

• Non-living objects में metabolism नहीं होता है।
• Metabolic reactions को हम शरीर के बाहर, cell-free system में भी प्रदर्शित कर सकते हैं (जैसे test tube में)।
• हालांकि test tube में होने वाली isolated metabolic reactions ना तो पूरी तरह living होती हैं और ना ही non-living — लेकिन ये living reactions मानी जाती हैं।

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इसलिए: Metabolism को सभी living organisms का बिना अपवाद के एक defining feature माना जाता है।

Cellular Organisation is the Real Sign of Life

Body का cellular organisation (कोशिकीय संगठन) ही वास्तव में जीवन का परिभाषित लक्षण है।

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Sensitivity & Response – चेतना और उत्तर

Living organisms का सबसे स्पष्ट और तकनीकी रूप से जटिल लक्षण है – stimuli के प्रति response देना।

• Stimuli physical, chemical या biological हो सकते हैं।
•  हम अपने sense organs की मदद से वातावरण को महसूस करते हैं।
•  Plants भी light, water, temperature, pollutants आदि के प्रति प्रतिक्रिया करते हैं।
• सभी organisms – prokaryotes से लेकर complex eukaryotes तक – पर्यावरण को महसूस कर प्रतिक्रिया दे सकते हैं।
• Photoperiod जैसे कारक भी reproduction को प्रभावित करते हैं।
•  Organisms शरीर में आने वाले chemicals को भी समझते और प्रतिक्रिया करते हैं।

इसलिए: सभी organisms अपने environment के प्रति aware होते हैं।

 Human Consciousness – आत्म-चेतना

मनुष्य ही एकमात्र ऐसा जीव है जिसमें Self-consciousness होती है – यानी खुद को समझने और पहचानने की क्षमता।

Consciousness को भी living organism की defining property माना जाता है।

प्रश्न: एक कठिन सवाल – Coma में पड़े मरीज़ जीवित हैं या नहीं?

अगर किसी मरीज़ का brain dead हो चुका है, लेकिन heart और lungs मशीन द्वारा चल रहे हैं, तो उसे हम living कहें या non-living? यह सवाल जीवन की परिभाषा को और जटिल बना देता है।

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Life is All About Interactions

Higher classes में आप पढ़ेंगे कि जीवन की सारी घटनाएँ interactions के कारण होती हैं।

• Tissues का गुण केवल cells से नहीं, बल्कि cells के आपसी interaction से उत्पन्न होता है।
• Organelles का कार्य भी केवल molecules पर नहीं, बल्कि उनके आपसी संबंध पर निर्भर करता है।

इस तरह higher-level organisation से जो नए गुण उत्पन्न होते हैं, उन्हें ही emergent properties कहते हैं।

Living organism = Self-replicating + Self-regulating + Evolving system + Responsive to external stimuli

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Biology – जीवन की कहानी

Biology धरती पर जीवन की कहानी है।

•  यह जीवों के विकास (evolution) की कहानी है।
• Present, Past और Future के सभी जीव एक-दूसरे से common genetic material से जुड़े हैं – हालांकि भिन्न-भिन्न स्तर पर।

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Diversity in Living World – जीव जगत में विविधता

हमारे चारों ओर अनेक प्रकार के जीव (organisms) पाये जाते हैं। Living world में यह विविधता इतनी अधिक है कि यह हमें चकित कर देती है।

अब तक वैज्ञानिकों ने लगभग 1.7–1.8 million species को खोजकर उनका वर्णन (describe) किया है।

पृथ्वी पर पाए जाने वाले सभी जीवों की इस विविधता को हम Biodiversity कहते हैं।

हम आमतौर पर पौधों और जानवरों को उनके स्थानीय नामों (local names) से पहचानते हैं। लेकिन एक ही देश के अलग-अलग हिस्सों में स्थानीय नाम बदलते रहते हैं, जिससे भ्रम पैदा हो सकता है।

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Nomenclature – नामकरण

Nomenclature एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा प्रत्येक जीव को एक मानकीकृत (standardized) नाम दिया जाता है जिससे वह पूरी दुनिया में उसी नाम से जाना जाता है।

Identification – पहचान

जीवों की पहचान उनके विशेष लक्षणों (characters) के आधार पर की जाती है।

दुनियाभर के वैज्ञानिकों ने मिलकर प्रत्येक ज्ञात जीव को एक Scientific name देने की एक प्रणाली विकसित की है, जिसे सभी biologists द्वारा स्वीकार किया गया है।

• ICBN – International Code of Botanical Nomenclature (पौधों के नामकरण के लिए नियम और सिद्धांत तय करता है)
• ICZN – International Code of Zoological Nomenclature (जानवरों के नामकरण के लिए प्रयोग होता है)

Scientific name यह सुनिश्चित करता है कि एक ही नाम किसी दूसरे जीव के लिए उपयोग ना हो।

यह नामकरण प्रणाली universally accepted principles पर आधारित होती है, जिसमें हर नाम में दो भाग होते हैं:

• Genus (जाति)
• Specific epithet (विशेष प्रकार)

इस दो-शब्दीय नामकरण पद्धति को Binomial Nomenclature कहते हैं, जिसे Carolus Linnaeus ने विकसित किया था।

 उदाहरण: आम (Mango)

आम का वैज्ञानिक नाम है Mangifera indica।

• Mangifera → Genus
• indica → Specific epithet

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Nomenclature के Universal Rules

1.  जीवों के नाम आमतौर पर Latin भाषा में होते हैं और italics में लिखे जाते हैं। चाहे उनकी उत्पत्ति किसी भी भाषा से हुई हो, नाम को Latinised किया जाता है।
2.  नाम में पहला शब्द Genus होता है और दूसरा Specific epithet।
3.  हाथ से लिखते समय दोनों शब्दों को अलग-अलग रेखांकित (underline) किया जाता है।
4. Genus का पहला अक्षर Capital होता है जबकि specific epithet का पहला अक्षर small होता है।
5.  नाम के अंत में उस वैज्ञानिक (author) का short form में नाम लिखा जाता है जिसने उस species को पहली बार वर्णित किया।

जैसे: Mangifera indica Linn.
यहाँ Linn. का अर्थ है कि इस species को पहली बार Linnaeus ने describe किया था।

Classification – वर्गीकरण

Classification वह प्रक्रिया है जिसमें हम जीवों को उनके कुछ आसानी से पहचाने जाने वाले लक्षणों (easily observable characters) के आधार पर सुविधाजनक वर्गों (categories) में बाँटते हैं।

उदाहरण के लिए: हम आसानी से plants, animals, dogs, cats या insects को पहचान सकते हैं।

जैसे ही आप dog, Alsatians (guard dog), mammals या wheat जैसे शब्द सुनते हैं, तो आपके मन में उनसे जुड़े विशेष लक्षण स्वतः आ जाते हैं।

इसलिए ये सब dogs, cats, mammals, wheat, rice, plants, animals आदि सुविधाजनक categories हैं जिनका उपयोग हम जीवों का अध्ययन करते समय करते हैं।

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Taxa – जैविक वर्ग

इन categories के लिए वैज्ञानिक शब्द है: Taxa (एकवचन: Taxon)।

• Wheat एक taxa है।
• Animals, mammals, dog ये सभी भी विभिन्न levels पर taxa को दर्शाते हैं।
• Dog एक mammal और animal है — जो विभिन्न taxonomic levels पर आते हैं।

Taxonomy – वर्गीकरण की विज्ञानशाखा

Taxonomy वह प्रक्रिया है जिसमें लक्षणों के आधार पर सभी जीवों को विभिन्न taxa में विभाजित किया जाता है।

Taxonomy के तीन मुख्य आधार हैं:

• Characterisation – लक्षणों का अध्ययन
• Identification – पहचान
• Classification – वर्गीकरण

प्रारंभिक वर्गीकरण जीवों के उपयोगों (uses) पर आधारित था।

प्रारंभिक मानव को अपने भोजन, वस्त्र और आश्रय की आवश्यकता के लिए नए स्रोत खोजने पड़ते थे, जिससे organism की उपयोगिता पर आधारित classification शुरू हुआ।

Systematics – व्यवस्थित अध्ययन

Systematics शब्द Latin के शब्द ‘Systema’ से लिया गया है, जिसका अर्थ है – जीवों की एक व्यवस्थित व्यवस्था।

प्रसिद्ध वैज्ञानिक Carolus Linnaeus ने अपनी पुस्तक का नाम Systema Naturae रखा था।

Systematics अब एक विस्तृत विज्ञान बन चुका है जिसमें:

•  Identification (पहचान)
•  Nomenclature (नामकरण)
•  Classification (वर्गीकरण)
• Evolutionary relationships (क्रमविकासीय संबंध)

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Taxonomic Categories – टैक्सोनॉमिक श्रेणियाँ

Classification कोई एक कदम की प्रक्रिया नहीं है, बल्कि इसमें कई चरणों की hierarchy होती है।

Classification में प्रयोग की जाने वाली प्रत्येक step को हम Rank या Category कहते हैं।

ये सभी categories मिलकर बनाती हैं – Taxonomic Hierarchy।

•  प्रत्येक category, classification की एक unit को दर्शाती है।
•  इसी को Taxon (बहुवचन: Taxa) कहा जाता है।

Taxonomic categories को एक उदाहरण से समझें:

Insects एक ऐसा group है जिसमें 3 जोड़ी जोड़े गए पैर जैसे लक्षण होते हैं। इसलिए Insect को एक निश्चित पहचान योग्य object माना गया है जिसे हम classify कर सकते हैं, और इसलिए यह एक taxonomic category या rank है।

इस प्रकार Groups → Category को दर्शाते हैं और Category → Rank के रूप में पहचानी जाती है।

Taxonomic categories केवल आकृति के आधार पर नहीं होती, बल्कि वे वास्तविक जैविक इकाइयाँ (biological entities) होती हैं।

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Fun Fact

जहाँ Animals के लिए हम Phylum शब्द का प्रयोग करते हैं, वहीं Plants के लिए हम Division शब्द का प्रयोग करते हैं।

उदाहरण: मानव की Taxonomic Hierarchy

•  Kingdom – Animalia
•  Phylum – Chordata
•  Class – Mammalia
• Order – Primata
• Family – Hominidae
•  Genus – Homo
•  Species – Homo sapiens

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