உயிரினங்கள் மற்றும் இனக்கூட்டம்: ஒரு மதிப்பெண் வினாக்கள், புத்தக வினா விடைகள் மற்றும் குறிப்புகள்

உயிரினங்கள் மற்றும் இனக்கூட்டம் பற்றி

நடுத்தரம் ~120 நிமிடப் படிப்பு

உயிரினங்கள் தம் சுற்றுப்புறத்துடனும் ஒன்றோடொன்றும் எப்படித் தொடர்புகொள்கின்றன என்று படிப்பதே சூழலியல் (Ecology). ஒவ்வோர் உயிரினத்தையும் அதன் சூழல் வடிவமைக்கிறது. அந்த உயிரினமும் தன் சூழலைச் சிறிய அளவில் மாற்றுகிறது. இப்பாடம் அமைப்பு நிலைகளில் படிப்படியாக மேலே செல்கிறது: தனி உயிரினம், இனக்கூட்டம், சமுதாயம், இறுதியில் உயிர்ச்சூழல் மண்டலம்.

பாடம் இயற்பியல் காரணிகளிலிருந்து தொடங்குகிறது. வெப்பநிலை, ஒளி, நீர், மண் ஆகியவை ஓர் உயிரினத்தின் உடல் எப்படி இயங்குகிறது, அது எப்படி நடந்துகொள்கிறது என்பதைத் தீர்மானிக்கின்றன. தனி உயிரினங்களின் இந்தத் துலங்கல்கள் சேர்ந்து இனக்கூட்டப் பண்புகளாகின்றன: அடர்த்தி, பிறப்பு வீதம், இறப்பு வீதம், வளங்கள் குறையும்போது வளர்ச்சி வளைவின் வடிவம். சமுதாயங்கள் எப்படி அமைகின்றன, இயற்கையாகவோ மனிதச் செயல்களாலோ சூழல் மாறும்போது அவை எப்படித் துலங்குகின்றன என்பதையும் இதே கருத்துகள் விளக்குகின்றன.

திருப்புதல் செய்யும்போது மூன்று விதிகளை அவற்றின் பெயருடனும் கூற்றுடனும் படியுங்கள்: பெர்க்மனின் விதி, ஆலனின் விதி, வான்ட் ஹாஃப் விதி. இரண்டு வளர்ச்சி வளைவுகளையும், தாங்குதிறன் (K) என்பதன் பொருளையும் படியுங்கள். கடைசியாக, தொடர்புகளின் அட்டவணையை அவற்றின் குறிகளுடன் மனப்பாடம் செய்யுங்கள். இருசார்பு நன்மைக்கு (+, +), ஒருசார்பு தீமைக்கு (-, 0) என்பது போல. ஒவ்வொன்றுக்கும் பாடநூலில் உள்ள ஓர் எடுத்துக்காட்டையும் சேர்த்துப் படியுங்கள்.

நீங்கள் கற்பவை

• முக்கிய உயிரற்ற காரணிகளைப் பெயரிட்டு, ஒவ்வொன்றும் உயிரினங்களின் உடற்செயலியலை எப்படிப் பாதிக்கிறது என்று விவரித்தல்.
• வாழிடத்தையும் சூழலியல் ஒதுக்கிடத்தையும் பொருத்தமான எடுத்துக்காட்டுடன் வேறுபடுத்துதல்.
• ஒழுங்கமைவான்கள், ஒத்தமைவான்கள், வலசை போகும் அல்லது உறக்க நிலைக்குச் செல்லும் விலங்குகள் சூழல் அழுத்தத்தை எப்படிச் சமாளிக்கின்றன என்று விளக்குதல்.
• வெவ்வேறு உயிர்ச்சூழல் மண்டலங்களில் வாழும் உயிரினங்களின் அமைப்பு மற்றும் நடத்தை சார்ந்த தகவமைப்புகளை விவரித்தல்.
• அடுக்குக்குறி வளர்ச்சியையும் லாஜிஸ்டிக் வளர்ச்சியையும் ஒப்பிட்டு, தாங்குதிறனின் பொருளை விளக்குதல்.
• சிற்றினங்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை நேர்மறை, எதிர்மறை என வகைப்படுத்தி, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஓர் எடுத்துக்காட்டு தருதல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• உயிரினம் முதல் உயிர்க்கோளம் வரையிலான சூழலியல் அமைப்பு நிலைகள்.
• உணவுச் சங்கிலிகள், ஊட்ட நிலைகள், சூழல் மண்டலத்தின் அடிப்படை அமைப்பு.
• இயற்கைத் தேர்வு, வேறுபாடுகள், தகவமைப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படைக் கருத்துகள்.

உயிரினங்கள் மற்றும் இனக்கூட்டம் — விரிவான விளக்கம்

உயிரினங்கள், அவற்றின் சூழல், இனக்கூட்டங்கள்

உயிரற்ற காரணிகள்

ஒவ்வோர் உயிரினமும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் காரணிகளால் அமைந்த ஓர் ஊடகத்தில் வாழ்கிறது. இவற்றுள் முதன்மையானது வெப்பநிலை. அது வளர்சிதை மாற்ற வீதத்தையும் நொதிகளின் செயல்பாட்டையும் கட்டுப்படுத்துகிறது. வெப்பநிலை ஒவ்வொரு 10°C உயரும்போதும் வினையின் வீதம் ஏறக்குறைய இருமடங்காகிறது என்று வான்ட் ஹாஃப் விதி கூறுகிறது. ஒளி தன் செறிவு மற்றும் அலைநீளம் மூலம் ஒளிச்சேர்க்கை, உயிரியல் சீர்நிகழ்வுகள், விலங்குகளின் இடப்பெயர்ச்சி ஆகியவற்றைப் பாதிக்கிறது. நீர் ஒரு பொதுக் கரைப்பான். உடலில் பொருட்கள் கடத்தப்படும் ஊடகமும் அதுவே. பனிக்கட்டி நீரில் மிதக்கிறது. அதனால் உறைந்த ஏரியின் மேற்பரப்பு கீழே உள்ள நீரை வெப்பம் இழக்காமல் காக்கிறது. நீர்வாழ் விலங்குகள் குளிர்காலத்தைத் தாண்டி உயிர் வாழ்கின்றன. பாறைகள் சிதைவடைவதால் மண் உருவாகிறது. அதன் கனிமங்களும் அமைப்பும் தாவர வளர்ச்சிக்கும், மண்ணில் வளை தோண்டி வாழும் விலங்குகளுக்கும் உதவுகின்றன.

வாழிடமும் சூழலியல் ஒதுக்கிடமும்

வாழிடம் (Habitat) என்பது ஓர் உயிரினம் வாழும் இயற்பியல் இடம். அதற்கென்று தனியான உயிருள்ள மற்றும் உயிரற்ற சூழல்கள் உண்டு. ஒதுக்கிடம் (Niche) என்பது சமுதாயத்தில் அந்த உயிரினம் செய்யும் பணி: அது எதை உண்கிறது, எங்கே உணவு தேடுகிறது, மற்றவற்றுடன் எப்படித் தொடர்புகொள்கிறது என்பது. பல சிற்றினங்கள் ஒரே வாழிடத்தில் வாழ்ந்தாலும் அவற்றின் ஒதுக்கிடங்கள் வேறுபடலாம். எடுத்துக்காட்டாக ஒரு குளத்தில், வெவ்வேறு மீன்கள் மேற்பரப்பிலும், நீரின் நடுப்பகுதியிலும், அடியிலும் உணவு தேடுகின்றன. அவற்றின் வாய் அமைப்பும் அந்த மட்டத்தில் உணவு உண்ண ஏற்றதாக இருக்கிறது. இதனால் அவை நேரடியாகப் போட்டியிடுவதில்லை.

உயிர்ச்சூழல் மண்டலங்கள்

உயிர்ச்சூழல் மண்டலம் (Biome) என்பது தனக்கே உரிய காலநிலை, மண், தாவரங்கள் கொண்ட ஒரு பெரிய பகுதி. புல்வெளி, பாலைவனம், வெப்பமண்டல மழைக்காடு, தூந்திரப் பகுதி போன்ற நில மண்டலங்கள் பெரும்பாலும் அவற்றில் ஓங்கி வளரும் தாவரங்களைக் கொண்டு அடையாளம் காணப்படுகின்றன. அட்சரேகை, உயரம் ஆகியவற்றுடன் வெப்பநிலை மாறுவதால் இவையும் மாறுகின்றன. நன்னீர், உவர்நீர், கடல் வாழிடங்கள் நீர் மண்டலங்களில் அடங்கும். புவியின் மேற்பரப்பில் சுமார் 71% நீரால் மூடப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு மண்டலத்திலும் வாழும் உயிரினங்கள், அங்குள்ள பொதுவான காலநிலைக்கு ஏற்ற உடல் அமைப்பையும் உடற்செயலியல் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளன.

உயிரற்ற அழுத்தங்களுக்கான துலங்கல்கள்

ஒழுங்கமைவான்கள் (Regulators) ஆற்றலைச் செலவிட்டு உடல் வெப்பநிலை, சவ்வூடுபரவல் செறிவு போன்ற உள் நிலைகளை மாறாமல் வைத்துக்கொள்கின்றன. ஒத்தமைவான்கள் (Conformers) இதைச் செய்ய முடியாது. அதனால் அவற்றின் உள் நிலை சுற்றுப்புறத்துக்கு ஏற்ப மாறுகிறது. அழுத்தம் கடுமையாகும்போது சில விலங்குகள் சிறிது காலத்துக்கு வலசை போகின்றன. வேறு சில செயலற்ற நிலைக்குச் செல்கின்றன: உறக்க நிலை (Dormancy), குளிர்காலத்தில் குளிர்கால உறக்கம் (Hibernation), கோடையில் கோடைகால உறக்கம் (Aestivation). நீண்ட காலத்தில் இயற்கைத் தேர்வு அமைப்பு, உடற்செயலியல், நடத்தை சார்ந்த தகவமைப்புகளை நிலைநிறுத்தியுள்ளது. ஒட்டகம் நீரைச் சேமிக்கும் உடற்செயலியல், துருவ விலங்குகளின் அடர்ந்த உரோமம் மற்றும் கொழுப்பு அடுக்குகள் ஆகியவை எடுத்துக்காட்டுகள்.

இனக்கூட்டப் பண்புகளும் தொடர்புகளும்

இனக்கூட்டம் (Population) என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் வாழும், தமக்குள் இனப்பெருக்கம் செய்யும், ஒரே சிற்றினத்தைச் சேர்ந்த உயிரினங்களின் கூட்டம். தனி உயிரினத்துக்கு இல்லாத பண்புகள் இனக்கூட்டத்துக்கு உண்டு: அடர்த்தி, பிறப்பு வீதம் (Natality), இறப்பு வீதம் (Mortality), வயதுப் பரவல். வளங்கள் வரம்பின்றி இருந்தால் இனக்கூட்டம் அடுக்குக்குறி முறையில் வளர்ந்து J வடிவ வளைவைத் தருகிறது. வளங்கள் வரம்புக்கு உட்பட்டால் வளர்ச்சி மெதுவாகி, தாங்குதிறன் அளவில் நிலைபெறுகிறது. இது S வடிவ (சிக்மாய்டு) லாஜிஸ்டிக் வளைவு. வெவ்வேறு சிற்றினங்களின் இனக்கூட்டங்களும் ஒன்றோடொன்று தொடர்புகொள்கின்றன. இருசார்பு நன்மையும் ஒருசார்பு நன்மையும் நேர்மறைத் தொடர்புகள். போட்டி, கொன்றுண்ணுதல், ஒட்டுண்ணி வாழ்க்கை, ஒருசார்பு தீமை ஆகியவை குறைந்தது ஒரு பங்காளிக்காவது தீங்கு செய்கின்றன. ஒரு சமுதாயம் எப்படி அமைகிறது, அதன் வழியே ஆற்றல் எப்படிப் பாய்கிறது என்பதை இந்தத் தொடர்புகள் சேர்ந்து தீர்மானிக்கின்றன.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• வாழிடத்தையும் ஒதுக்கிடத்தையும் ஒரே பொருளில் பயன்படுத்துதல். வாழிடம் உயிரினத்தின் முகவரி. ஒதுக்கிடம் அதன் தொழில், அதாவது சமுதாயத்தில் அது செய்யும் வேலை.
• எல்லா விலங்குகளும் தம் உடல் வெப்பநிலையை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன என்று நினைத்தல். பெரும்பாலான விலங்குகளும் ஏறக்குறைய எல்லாத் தாவரங்களும் ஒத்தமைவான்கள். அவற்றின் உள் நிலை சூழலைப் பின்பற்றி மாறுகிறது.
• இரண்டு வளர்ச்சி வளைவுகளையும் குழப்புதல். J வடிவ அடுக்குக்குறி வளைவு வரம்பற்ற வளங்களைக் கருதுகிறது. S வடிவ லாஜிஸ்டிக் வளைவு தாங்குதிறன் K அளவில் நிலைபெறுகிறது.
• ஒருசார்பு தீமையையும் ஒருசார்பு நன்மையையும் குழப்புதல். ஒருசார்பு தீமையில் ஒரு சிற்றினம் பாதிக்கப்படுகிறது, மற்றது பாதிக்கப்படுவதில்லை (-, 0). ஒருசார்பு நன்மையில் ஒன்று நன்மை பெறுகிறது, மற்றது பாதிக்கப்படுவதில்லை (+, 0).
• போட்டி வெவ்வேறு சிற்றினங்களுக்கு இடையே மட்டுமே நடக்கிறது என்று நினைத்தல். ஒரே சிற்றினத்தின் உயிரினங்களுக்குத் தேவைப்படும் வளங்கள் முற்றிலும் ஒன்றே. எனவே சிற்றினத்துக்குள் நடக்கும் போட்டி பெரும்பாலும் மேலும் கடுமையாக இருக்கும்.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

வாழிடத்துக்கும் ஒதுக்கிடத்துக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன?

வாழிடம் என்பது ஓர் உயிரினம் வாழும் இயற்பியல் இடம், அதன் உயிருள்ள மற்றும் உயிரற்ற சூழல்களுடன் சேர்த்து. ஒதுக்கிடம் என்பது சமுதாயத்தில் அந்த உயிரினத்தின் பணியும் நிலையும். அது எதை உண்கிறது, பிற சிற்றினங்களுடன் எப்படித் தொடர்புகொள்கிறது என்பதும் இதில் அடங்கும். பல சிற்றினங்கள் ஒரே வாழிடத்தில் வாழலாம். ஆனால் பொதுவாக அவை வெவ்வேறு ஒதுக்கிடங்களைக் கொண்டிருக்கும். இதனால் போட்டி குறைகிறது.

யூரிதெர்மல் மற்றும் ஸ்டீனோதெர்மல் உயிரினங்கள் என்றால் என்ன?

யூரிதெர்மல் (Eurythermal) உயிரினங்கள் பரந்த வெப்பநிலை எல்லையைத் தாங்கக்கூடியவை. ஸ்டீனோதெர்மல் (Stenothermal) உயிரினங்கள் குறுகிய வெப்பநிலை எல்லைக்குள் மட்டுமே உயிர் வாழும். இந்தத் தாங்குதிறனே ஒரு சிற்றினம் எங்கே வாழ முடியும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. எனவே யூரிதெர்மல் உயிரினங்களை விட ஸ்டீனோதெர்மல் உயிரினங்கள் குறைவான பகுதிகளில் மட்டுமே காணப்படுகின்றன.

குளிர்ப் பகுதி காலநிலைக்கு விலங்குகள் எப்படித் தகவமைகின்றன?

குளிர்ப் பகுதி விலங்குகளின் உடல் வெப்பத்தைச் சேமிக்கும் வகையில் அமைந்துள்ளது. குளிர்ப் பகுதி விலங்குகள் பெரிய உடலைக் கொண்டிருக்கும் என்று பெர்க்மனின் விதி கூறுகிறது. இதனால் கனஅளவோடு ஒப்பிடும்போது பரப்பளவு குறைவாக இருக்கும். அவற்றுக்குக் குட்டையான காதுகளும் கால்களும் இருக்கும் என்று ஆலனின் விதி கூறுகிறது. இது வெப்ப இழப்பைக் குறைக்கிறது. பல விலங்குகளுக்கு அடர்ந்த உரோமம் அல்லது கொழுப்பு அடுக்கு (Blubber) உண்டு.

ஒத்தமைவான்களுக்கும் ஒழுங்கமைவான்களுக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன?

வெளிச்சூழல் எப்படி இருந்தாலும் ஒழுங்கமைவான்கள் உடல் வெப்பநிலை, சவ்வூடுபரவல் செறிவு போன்ற உள் நிலைகளை மாறாமல் வைத்துக்கொள்கின்றன. ஒத்தமைவான்களால் இந்த உடல் சமநிலையைக் காக்க முடியாது. அதனால் அவற்றின் உடல் வெப்பநிலை அல்லது சவ்வூடுபரவல் செறிவு சூழலுக்கு ஏற்ப மாறுகிறது. பெரும்பாலான விலங்குகளும் தாவரங்களும் ஒத்தமைவான்களே. அழுத்தத்தைச் சமாளிக்க அவை நடத்தையையோ பிற தகவமைப்புகளையோ சார்ந்துள்ளன.

அடுக்குக்குறி மற்றும் லாஜிஸ்டிக் வளர்ச்சி மாதிரிகள் என்றால் என்ன?

வளங்கள் வரம்பின்றி இருக்கும்போது அடுக்குக்குறி வளர்ச்சி நடக்கிறது. இனக்கூட்ட வளைவு J வடிவில் இருக்கும். வளங்கள் வரம்புக்கு உட்பட்டிருக்கும்போது லாஜிஸ்டிக் வளர்ச்சி நடக்கிறது. எண்ணிக்கை கூடக்கூட வளர்ச்சி மெதுவாகி, இனக்கூட்டம் தாங்குதிறன் அளவில் நிலைபெறுகிறது. இது S வடிவ அல்லது சிக்மாய்டு வளைவு. சூழல் எதிர்ப்பு இருப்பதால் இயற்கை இனக்கூட்டங்கள் பொதுவாக லாஜிஸ்டிக் முறையையே பின்பற்றுகின்றன.

இருசார்பு நன்மை என்றால் என்ன? ஓர் எடுத்துக்காட்டு தருக.

இரண்டு சிற்றினங்களும் நன்மை பெறும் தொடர்பு இருசார்பு நன்மை (Mutualism) எனப்படும் (+, +). பாடநூல் துறவி நண்டையும் கடல் சாமந்தியையும் எடுத்துக்காட்டாகத் தருகிறது. நண்டு கடல் சாமந்தியைத் தன் ஓட்டின் மேல் சுமந்து புதிய உணவிடங்களுக்குக் கொண்டு செல்கிறது. கடல் சாமந்தியின் கொட்டும் செல்கள் நண்டைக் கொன்றுண்ணிகளிடமிருந்து காக்கின்றன. முதலையின் பற்களைச் சிறிய பறவைகள் சுத்தம் செய்வது மற்றோர் எடுத்துக்காட்டு.

போட்டி விலக்கல் கோட்பாடு என்றால் என்ன?

காஸ் (Gause) முன்மொழிந்த இக்கோட்பாடு இதைக் கூறுகிறது: ஒரே வரம்புக்குட்பட்ட வளங்களுக்காகப் போட்டியிடும் நெருங்கிய தொடர்புடைய இரண்டு சிற்றினங்கள் ஒரே ஒதுக்கிடத்தில் காலவரையின்றிச் சேர்ந்து வாழ முடியாது. சிறப்பாகப் போட்டியிடும் சிற்றினம் இறுதியில் மற்றதை நீக்கிவிடும். சேர்ந்து வாழ வேண்டுமானால், அவை வளத்தைப் பகிர்ந்துகொள்ள வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, வெவ்வேறு நேரங்களில் அல்லது வெவ்வேறு இடங்களில் உணவு உண்ணலாம்.