પ્રકરણ ૮: પ્રજનન – પાયાના શબ્દોની સમજૂતી
૧. કોષકેન્દ્ર અને રંગસૂત્રો (Nucleus & Chromosomes)
ઉદાહરણ: ફેક્ટરીની ‘મેઈન ઑફિસ’ અને તેમાં રાખેલા ‘ફાઈલોના કબાટ’.
આપણું શરીર અબજો કોષોનું બનેલું છે. દરેક કોષની બરાબર વચ્ચે એક કોષકેન્દ્ર (Nucleus) હોય છે. આ કોષકેન્દ્રની અંદર દોરીના ગૂંચળા જેવી X આકારની રચનાઓ હોય છે, જેને રંગસૂત્રો કહેવાય છે. આપણી બધી જ માહિતી આ રંગસૂત્રોમાં સચવાયેલી હોય છે.
૨. DNA (ડીઑક્સિરીબો ન્યુક્લિક ઍસિડ)
ઉદાહરણ: ફેક્ટરીમાં વસ્તુઓ બનાવવા માટેનો મુખ્ય ‘નકશો’ (Blueprint) અથવા ‘માર્ગદર્શિકા’.
રંગસૂત્રો જે પદાર્થના બનેલા છે તેને DNA કહે છે. આ DNA પાસે પ્રોટીન બનાવવા માટેની બધી જ માહિતી (Information) હોય છે.
તમારી આંખનો રંગ કેવો હશે, તમારા વાળ સીધા હશે કે વાંકડિયા, તમારી ઊંચાઈ કેટલી હશે – આ બધું જ તમારા શરીરમાં રહેલા આ DNA નામના નકશામાં અગાઉથી જ લખેલું હોય છે.
તમારી આંખનો રંગ કેવો હશે, તમારા વાળ સીધા હશે કે વાંકડિયા, તમારી ઊંચાઈ કેટલી હશે – આ બધું જ તમારા શરીરમાં રહેલા આ DNA નામના નકશામાં અગાઉથી જ લખેલું હોય છે.
૩. DNA ની પ્રતિકૃતિ બનવી (DNA Replication)
ઉદાહરણ: મુખ્ય નકશાની હૂબહૂ ‘ઝેરોક્ષ કૉપી’ (Photocopy) કાઢવી.
જ્યારે સજીવ પ્રજનન કરે છે (એટલે કે નવો જીવ ઉત્પન્ન કરે છે), ત્યારે તે પોતાના કોષમાં રહેલા DNA ની એક આબેહૂબ નકલ (કૉપી) બનાવે છે. આ કૉપીને ‘પ્રતિકૃતિ’ કહેવાય છે.
માતા-પિતા પોતાના DNA ની આ કૉપી તેમના બાળકમાં મોકલે છે. જેથી બાળકનું શરીર પણ માતા-પિતાની ફેક્ટરી જેવી જ ડિઝાઇન મુજબ બને છે. (આ જ કારણથી ગલુડિયાનો જન્મ કૂતરા જેવો જ થાય છે, બિલાડી જેવો નહિ!).
માતા-પિતા પોતાના DNA ની આ કૉપી તેમના બાળકમાં મોકલે છે. જેથી બાળકનું શરીર પણ માતા-પિતાની ફેક્ટરી જેવી જ ડિઝાઇન મુજબ બને છે. (આ જ કારણથી ગલુડિયાનો જન્મ કૂતરા જેવો જ થાય છે, બિલાડી જેવો નહિ!).
૪. આનુવંશિકતા (Heredity)
ઉદાહરણ: બાપ-દાદાની મિલકત કે વારસો પેઢી દર પેઢી નીચે ઉતરવો.
માતા-પિતાના શારીરિક લક્ષણો (જેમ કે ચહેરાનો આકાર, ચામડીનો રંગ, સ્વભાવ) DNA મારફતે તેમના સંતાનોમાં (બાળકોમાં) ઊતરી આવવાની જે જૈવિક ઘટના છે, તેને આનુવંશિકતા કહેવાય છે.
૫. ભિન્નતા (Variation)
ઉદાહરણ: ઝેરોક્ષ મશીનમાં કૉપી કરતી વખતે રહી ગયેલી કોઈ નાનકડી ભૂલ કે ડાઘ.
જ્યારે કોષ DNA ની પ્રતિકૃતિ (નકલ) બનાવતો હોય, ત્યારે રસાયણોની પ્રક્રિયામાં થોડીઘણી ભૂલ રહી જાય છે. તેથી નવી બનેલી કૉપી મૂળ DNA જેવી જ હોય છે, પણ ૧૦૦% સમાન હોતી નથી.
આ નાના-નાના ફેરફારોને કારણે જ બાળકો તેમના માતાપિતા જેવા દેખાવા છતાં તેમનાથી થોડા અલગ (ભિન્ન) દેખાય છે. આને ભિન્નતા કહે છે. (ભિન્નતા ખૂબ જ જરૂરી છે, કારણ કે તેનાથી જ પૃથ્વી પર નવા-નવા પ્રકારના સજીવો ઉત્પન્ન થાય છે).
આ નાના-નાના ફેરફારોને કારણે જ બાળકો તેમના માતાપિતા જેવા દેખાવા છતાં તેમનાથી થોડા અલગ (ભિન્ન) દેખાય છે. આને ભિન્નતા કહે છે. (ભિન્નતા ખૂબ જ જરૂરી છે, કારણ કે તેનાથી જ પૃથ્વી પર નવા-નવા પ્રકારના સજીવો ઉત્પન્ન થાય છે).
🔥 ટૂંકમાં આખા પ્રકરણનો સાર:
પ્રજનન એટલે બીજું કાંઈ નહિ, પણ “સજીવો દ્વારા પોતાના DNA ની નકલ (પ્રતિકૃતિ) તૈયાર કરવી અને તેના માટે નવો કોષ બનાવવો.”
પ્રજનન એટલે બીજું કાંઈ નહિ, પણ “સજીવો દ્વારા પોતાના DNA ની નકલ (પ્રતિકૃતિ) તૈયાર કરવી અને તેના માટે નવો કોષ બનાવવો.”
પ્રકરણ ૮: પ્રજનનમાં DNA અને ભિન્નતાનું મહત્ત્વ
પ્રશ્ન ૧: DNA પ્રતિકૃતિનું પ્રજનનમાં શું મહત્ત્વ છે ?
જવાબ: પ્રજનન પ્રક્રિયામાં DNA ની પ્રતિકૃતિ (નકલ કે કૉપી) બનવી એ સૌથી પહેલું અને પાયાનું પગથિયું છે. તેનું મહત્ત્વ નીચે મુજબ છે:
- માહિતીનું વહન (આનુવંશિકતા): DNA પાસે સજીવના શરીરની ડિઝાઈન બનાવવાની તમામ માહિતી હોય છે. તેની પ્રતિકૃતિ બનવાથી જ આ માહિતી માતા-પિતામાંથી તેમના આવનારા બાળકમાં ટ્રાન્સફર થાય છે.
- શારીરિક રચનાની જાળવણી: DNA ની કૉપીના કારણે જ સમાન શારીરિક રચના વાળા સજીવો ઉત્પન્ન થાય છે (જેમ કે માણસનું બચ્ચું માણસ જ બને છે).
- ભિન્નતાનો ઉદ્ભવ: જ્યારે DNA ની કૉપી બને છે, ત્યારે રસાયણોની પ્રક્રિયામાં થોડીઘણી ભૂલો થાય છે (૧૦૦% પરફેક્ટ કૉપી બનતી નથી). આનાથી આવનારી પેઢીમાં થોડા નવા લક્ષણો (ભિન્નતા) આવે છે, જે ઉત્ક્રાંતિ અને વિકાસ માટે ખૂબ જ જરૂરી છે.
પ્રશ્ન ૨: સજીવોમાં ભિન્નતા જાતિઓ માટે તો લાભદાયક છે પરંતુ વ્યક્તિગત રીતે આવશ્યક નથી. કેમ ?
જવાબ: આ વિધાન ખૂબ જ સાચું અને તાર્કિક છે. ચાલો તેને બે ભાગમાં સમજીએ:
- વ્યક્તિગત રીતે આવશ્યક કેમ નથી?
કોઈ એક સજીવને પોતાનું આખું જીવન જીવવા માટે માત્ર ખાવું, પીવું અને શ્વાસ લેવાની જરૂર છે. પોતાના જીવનકાળ દરમિયાન જો તેના શરીરમાં કોઈ નવો બદલાવ (ભિન્નતા) ન આવે, તો પણ તે આરામથી પોતાનું જીવન પૂરું કરી શકે છે. - આખી જાતિ (Species) માટે લાભદાયક કેમ છે?
પૃથ્વી પરનું પર્યાવરણ ક્યારેય એકસરખું રહેતું નથી (જેમ કે તાપમાન વધી જવું, નવો રોગચાળો આવવો, પાણી સુકાઈ જવું). જો કોઈ જાતિના બધા જ સજીવો બરાબર એકસરખા હોય (કોઈ ભિન્નતા ન હોય), તો પર્યાવરણમાં આવતો કોઈ મોટો ફેરફાર તે આખી જાતિનો એકસાથે નાશ કરી શકે છે. પણ જો તેમનામાં ‘ભિન્નતા’ હોય, તો અમુક સજીવો એ આફત સામે ટકી જશે અને તેમની જાતિનું અસ્તિત્વ બચાવી લેશે.
🦠 ઉદાહરણથી સમજો (બેક્ટેરિયાનું ઉદાહરણ):
ધારો કે સામાન્ય તાપમાનવાળા પાણીમાં બેક્ટેરિયાની એક વસાહત રહે છે. હવે ગ્લોબલ વોર્મિંગના કારણે અચાનક પાણીનું તાપમાન ખૂબ વધી જાય છે. જો બધા બેક્ટેરિયા એકસરખા જ હશે, તો બધા બળીને મરી જશે.
પરંતુ, જો તેમનામાં ભિન્નતા હશે અને અમુક બેક્ટેરિયા ગરમી સહન કરવાની તાકાત ધરાવતા હશે, તો ફક્ત તે ગરમી-પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયા જ જીવતા રહેશે અને ધીમે ધીમે પોતાની સંખ્યા વધારશે. આમ, ભિન્નતાના કારણે તેમની આખી જાતિ ખતમ થતાં બચી ગઈ!
ધારો કે સામાન્ય તાપમાનવાળા પાણીમાં બેક્ટેરિયાની એક વસાહત રહે છે. હવે ગ્લોબલ વોર્મિંગના કારણે અચાનક પાણીનું તાપમાન ખૂબ વધી જાય છે. જો બધા બેક્ટેરિયા એકસરખા જ હશે, તો બધા બળીને મરી જશે.
પરંતુ, જો તેમનામાં ભિન્નતા હશે અને અમુક બેક્ટેરિયા ગરમી સહન કરવાની તાકાત ધરાવતા હશે, તો ફક્ત તે ગરમી-પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયા જ જીવતા રહેશે અને ધીમે ધીમે પોતાની સંખ્યા વધારશે. આમ, ભિન્નતાના કારણે તેમની આખી જાતિ ખતમ થતાં બચી ગઈ!
પ્રકરણ ૮: અલિંગી પ્રજનન – અગત્યના પ્રશ્નો
પ્રશ્ન ૧: દ્વિભાજનએ બહુભાજનથી કેવી રીતે ભિન્ન છે ?
જવાબ: દ્વિભાજન અને બહુભાજન એ બંને એકકોષીય સજીવોમાં જોવા મળતા ‘ભાજન’ (ભાગ પડવા) ના પ્રકાર છે, પણ તેમાં નીચે મુજબનો તફાવત છે:
| દ્વિભાજન (Binary Fission) | બહુભાજન (Multiple Fission) |
|---|---|
| આ પ્રક્રિયામાં એક પિતૃકોષ વિભાજન પામીને બરાબર બે સમાન કોષોમાં વહેંચાય છે. | આ પ્રક્રિયામાં એક પિતૃકોષ વિભાજન પામીને એકસાથે ઘણા બધા નવા કોષો (સંતતિ) બનાવે છે. |
| આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે અનુકૂળ સંજોગોમાં થાય છે. | આ પ્રક્રિયા પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં (રક્ષણાત્મક આવરણ બનાવીને) થાય છે. |
| ઉદાહરણ: અમીબા, પેરામિશિયમ, લેસ્માનિયા. | ઉદાહરણ: પ્લાઝમોડિયમ (મેલેરિયાના પરોપજીવી). |
પ્રશ્ન ૨: બીજાણુ દ્વારા પ્રજનનથી સજીવને કેવી રીતે લાભ થાય છે ?
જવાબ: ફૂગ (જેમ કે બ્રેડ પર થતી રાઇઝોપસ) બીજાણુઓ (Spores) દ્વારા પ્રજનન કરે છે. આનાથી સજીવને નીચે મુજબના લાભ થાય છે:
- રક્ષણ: બીજાણુઓની ફરતે એક ખૂબ જ જાડી અને મજબૂત દીવાલ હોય છે. આ દીવાલ પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં (જેમ કે ખૂબ જ ગરમી હોય કે પાણી ન હોય ત્યારે) બીજાણુઓને નાશ પામતા બચાવે છે.
- ઝડપી ફેલાવો: બીજાણુઓ વજનમાં ખૂબ જ હલકા હોય છે. તેથી તેઓ હવામાં ઉડીને આસાનીથી દૂર દૂર સુધી ફેલાઈ શકે છે અને જ્યાં પણ અનુકૂળ ભેજવાળી સપાટી મળે ત્યાં નવો સજીવ બનાવી લે છે.
પ્રશ્ન ૩: જટિલ સંરચનાવાળા સજીવો પુનર્જનન દ્વારા નવી સંતતિ શા માટે ઉત્પન્ન કરી શકતા નથી ?
જવાબ: પુનર્જનન (Regeneration) એટલે કપાયેલા ભાગમાંથી આખો નવો જીવ બની જવો (જેમ કે પ્લેનેરિયા કે હાઇડ્રામાં થાય છે). પરંતુ આપણા જેવા જટિલ સજીવોમાં આ શક્ય નથી કારણ કે:
- પ્લેનેરિયા જેવા સજીવોનું શરીર એકદમ સરળ કોષોનું બનેલું હોય છે, જે ઝડપથી વિભાજન પામીને નવો જીવ બનાવી શકે છે.
- જ્યારે જટિલ સજીવો (જેમ કે મનુષ્ય કે પ્રાણીઓ) માં કોષો ભેગા થઈને પેશીઓ બનાવે છે, પેશીઓમાંથી અંગો (હૃદય, ફેફસાં) બને છે અને અંગોમાંથી અંગતંત્ર બને છે.
પ્રશ્ન ૪: કેટલીક વનસ્પતિઓનો ઉછેર કરવા માટે વાનસ્પતિક પ્રજનનનો ઉપયોગ શા માટે કરવામાં આવે છે ?
જવાબ: વાનસ્પતિક પ્રજનન (એટલે કે બીજ વગર મૂળ, પ્રકાંડ કે પર્ણ દ્વારા છોડ ઉગાડવા – જેમ કે કલમ કરવી). ખેડૂતો અને માળીઓ આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે:
- બીજ વગરની વનસ્પતિ માટે: જે વનસ્પતિઓએ બીજ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવી દીધી છે (જેમ કે કેળાં, ગુલાબ, જાસૂદ, નારંગી) તેમને ઉગાડવા માટે આ જ એકમાત્ર રસ્તો છે.
- ઝડપી ઉછેર: બીજ વાવીને છોડ ઉગાડવા કરતાં, આ પદ્ધતિથી ઉગાડેલા છોડમાં ફૂલ અને ફળો ખૂબ જ જલ્દી (વહેલા) આવે છે.
- આબેહૂબ નકલ: આ પદ્ધતિથી ઉત્પન્ન થતા બધા જ નવા છોડ તેમના પિતૃછોડ (જૂના છોડ) ને ૧૦૦% સમાન હોય છે. તેથી સારા લક્ષણો જાળવી શકાય છે.
પ્રશ્ન ૫: DNA ની પ્રતિકૃતિ બનાવવી પ્રજનન માટેની આવશ્યકતા કેમ છે ?
જવાબ: પ્રજનનનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય પોતાના જેવો જ સમાન દેખાતો નવો સજીવ ઉત્પન્ન કરવાનો છે.
કોષના કેન્દ્રમાં રહેલા DNA માં શારીરિક રચના માટેની તમામ બ્લુ-પ્રિન્ટ (માહિતી) રહેલી હોય છે. જો DNA ની પ્રતિકૃતિ (ઝેરોક્ષ કૉપી) ન બને, તો માતા-પિતાના લક્ષણો આવનારી પેઢી (બાળક) માં જઈ શકે નહિ. કોષીય રચના જાળવવા અને આનુવંશિકતા ટકાવી રાખવા માટે DNA ની કૉપી બનવી અત્યંત આવશ્યક છે.
કોષના કેન્દ્રમાં રહેલા DNA માં શારીરિક રચના માટેની તમામ બ્લુ-પ્રિન્ટ (માહિતી) રહેલી હોય છે. જો DNA ની પ્રતિકૃતિ (ઝેરોક્ષ કૉપી) ન બને, તો માતા-પિતાના લક્ષણો આવનારી પેઢી (બાળક) માં જઈ શકે નહિ. કોષીય રચના જાળવવા અને આનુવંશિકતા ટકાવી રાખવા માટે DNA ની કૉપી બનવી અત્યંત આવશ્યક છે.
પ્રકરણ ૮: સજીવો કેવી રીતે પ્રજનન કરે છે? (સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો)
૧. પરાગનયનની ક્રિયા એ ફલનની ક્રિયાથી કેવી રીતે ભિન્ન છે ?
જવાબ: ફૂલોમાં થતી આ બંને ક્રિયાઓ એકબીજાથી અલગ છે:
| પરાગનયન (Pollination) | ફલન (Fertilization) |
|---|---|
| પુષ્પના પુંકેસર પરથી પરાગરજ ઊડીને સ્ત્રીકેસરના પરાગાસન પર બેસે, તે ક્રિયાને પરાગનયન કહે છે. | નર જન્યુ (પરાગરજમાં રહેલો કોષ) અને માદા જન્યુ (અંડકોષ) ભેગા મળીને એક થાય, તે ક્રિયાને ફલન કહે છે. |
| આ માત્ર સ્થળાંતર (વહન) ની ભૌતિક ક્રિયા છે. ફલન પહેલાં પરાગનયન થાય છે. | આ એક રાસાયણિક અને જૈવિક ક્રિયા છે. પરાગનયન થયા પછી જ ફલન થઈ શકે છે. |
૨. શુક્રાશય તેમજ પ્રોસ્ટેટ ગ્રંથિની ભૂમિકા શું છે ?
જવાબ: પુરુષના પ્રજનનતંત્રમાં શુક્રાશય અને પ્રોસ્ટેટ ગ્રંથિ ખૂબ અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. તેમની ભૂમિકા નીચે મુજબ છે:
- પ્રવાહી માધ્યમ પૂરું પાડવું: આ બંને ગ્રંથિઓ પોતાનો સ્ત્રાવ શુક્રવાહિનીમાં ઠાલવે છે. આ પ્રવાહીમાં શુક્રકોષો ભળી જવાથી વીર્ય (Semen) બને છે. પ્રવાહી હોવાથી શુક્રકોષો સરળતાથી તરીને આગળ વધી શકે છે.
- પોષણ પૂરું પાડવું: આ ગ્રંથિઓના સ્ત્રાવમાં ફ્રુક્ટોઝ વગેરે હોય છે, જે શુક્રકોષોને જીવંત રહેવા અને હલનચલન કરવા માટે જરૂરી પોષણ (ઊર્જા) આપે છે.
૩. તરુણાવસ્થાના સમયે છોકરીઓમાં કયાં પરિવર્તનો જોવા મળે છે ?
જવાબ: છોકરીઓમાં તરુણાવસ્થા (Puberty – સામાન્ય રીતે ૧૦ થી ૧૨ વર્ષની ઉંમરે) દરમિયાન નીચે મુજબના શારીરિક પરિવર્તનો જોવા મળે છે:
- સ્તનના આકાર અને કદમાં વધારો થાય છે અને સ્તનાગ્ર (Nipple) ની ત્વચાનો રંગ ઘેરો બને છે.
- છોકરીઓમાં માસિક સ્ત્રાવ (રજોદર્શન / Periods) ની શરૂઆત થાય છે.
- બગલ અને જાંઘ (જનનાંગો) ના ભાગે વાળ ઊગવાની શરૂઆત થાય છે.
- અવાજ પાતળો (તીણો) બને છે અને ચામડી તૈલી થવાથી ક્યારેક ચહેરા પર ખીલ જોવા મળે છે.
૪. માતાના શરીરમાં ગર્ભસ્થ ભ્રૂણને પોષણ કેવી રીતે પ્રાપ્ત થાય છે ?
જવાબ: માતાના ગર્ભાશયમાં રહેલા ભ્રૂણ (બાળક) ને પોષણ માતાના રુધિર (લોહી) માંથી જ મળે છે.
- આ માટે ગર્ભાશયની દીવાલમાં રકાબી જેવી એક ખાસ પેશી બનેલી હોય છે, જેને જરાયુ (Placenta) કહે છે.
- આ જરાયુ એક તરફ માતાના લોહી સાથે અને બીજી તરફ ગર્ભની નાળ સાથે જોડાયેલી હોય છે.
- માતાના લોહીમાંથી ગ્લુકોઝ, ઑક્સિજન અને અન્ય જરૂરી પોષક દ્રવ્યો જરાયુ મારફતે ગર્ભ સુધી પહોંચે છે. અને ગર્ભમાં ઉત્પન્ન થતો નકામો કચરો જરાયુ મારફતે જ માતાના લોહીમાં પાછો આવે છે અને ત્યાંથી નિકાલ પામે છે.
૫. જો કોઈ સ્ત્રી કૉપર-T નો ઉપયોગ કરી રહી છે, તો શું આ તેને જાતીય સંક્રમિત રોગોથી રક્ષણ કરશે ?
જવાબ: ના. બિલકુલ નહિ.
કૉપર-T (Copper-T) એ માત્ર ગર્ભાશયમાં મૂકવામાં આવતું એક સાધન છે, જે ફક્ત ગર્ભધારણ (Pregnancy) થતું અટકાવે છે.
પ્રજનન દરમિયાન સ્ત્રી અને પુરુષના શારીરિક પ્રવાહીઓ એકબીજાના સીધા સંપર્કમાં આવે છે. કૉપર-T આ પ્રવાહીઓની આપ-લે ને રોકી શકતું નથી. તેથી તે એડ્સ (AIDS), સિફિલિસ કે ગોનોરિયા જેવા જાતીય સંક્રમિત રોગો (STDs) થી કોઈ રક્ષણ આપતું નથી. આવા રોગોથી બચવા માટે માત્ર ‘નિરોધ (Condom)’ નો ઉપયોગ જ કારગર છે.
પ્રજનન દરમિયાન સ્ત્રી અને પુરુષના શારીરિક પ્રવાહીઓ એકબીજાના સીધા સંપર્કમાં આવે છે. કૉપર-T આ પ્રવાહીઓની આપ-લે ને રોકી શકતું નથી. તેથી તે એડ્સ (AIDS), સિફિલિસ કે ગોનોરિયા જેવા જાતીય સંક્રમિત રોગો (STDs) થી કોઈ રક્ષણ આપતું નથી. આવા રોગોથી બચવા માટે માત્ર ‘નિરોધ (Condom)’ નો ઉપયોગ જ કારગર છે.