Chapter-01 The Living World
How wonderful is the living world ! The wide range of living types is amazing. The extraordinary habitats in which we find living organisms, be it cold mountains, deciduous forests, oceans, fresh water lakes, deserts or hot springs, leave us speechless. The beauty of a galloping horse, of the migrating birds, the valley of flowers or the attacking shark evokes awe and a deep sense of wonder. The ecological conflict and cooperation among members of a population and among populations of a community or even the molecular traffic inside a cell make us deeply reflect on - what indeed is life? This question has two implicit questions within it. The first is a technical one and seeks answer to what living is as opposed to the non-living, and the second is a philosophical one, and seeks answer to what the purpose of life is. As scientists, we shall not attempt answering the second question. We will try to reflect on - what is living?
1.1 DIVERSITY IN THE LIVING WORLD
If you look around you will see a large variety of living organisms, be it potted plants, insects, birds, your pets or other animals and plants. There are also several organisms that you cannot see with your naked eye but they are all around you. If you were to increase the area that you make observations in, the range and variety of organisms that you see would increase. Obviously, if you were to visit a dense forest, you would probably see a much greater number and kinds of living organisms in it. Each different kind of plant, animal or organism that you see, represents a species. The number of species that are known and described range between 1.7-1.8 million. This refers to biodiversity or the number and types of organisms present on earth. We should remember here that as we explore new areas, and even old ones, new organisms are continuously being identified.
As stated earlier, there are millions of plants and animals in the world; we know the plants and animals in our own area by their local names. These local names would vary from place to place, even within a country. Probably you would recognise the confusion that would be created if we did not find ways and means to talk to each other, to refer to organisms we are talking about.
Hence, there is a need to standardise the naming of living organisms such that a particular organism is known by the same name all over the world. This process is called nomenclature. Obviously, nomenclature or naming is only possible when the organism is described correctly and we know to what organism the name is attached to. This is identification.
In order to facilitate the study, number of scientists have established procedures to assign a scientific name to each known organism. This is acceptable to biologists all over the world. For plants, scientific names are based on agreed principles and criteria, which are provided in International Code for Botanical Nomenclature (ICBN). You may ask, how are animals named? Animal taxonomists have evolved International Code of Zoological Nomenclature (ICZN). The scientific names ensure that each organism has only one name. Description of any organism should enable the people (in any part of the world) to arrive at the same name. They also ensure that such a name has not been used for any other known organism.
Biologists follow universally accepted principles to provide scientific names to known organisms. Each name has two components - the Generic name and the specific epithet. This system of providing a name with two components is called Binomial nomenclature. This naming system given by Carolus Linnaeus is being practised by biologists all over the world. This naming system using a two word format was found convenient. Let us take the example of mango to understand the way of providing scientific names better. The scientific name of mango is written as Mangifera indica. Let us see how it is a binomial name. In this name Mangifera represents the genus while indica, is a particular species, or a specific epithet. Other universal rules of nomenclature are as follows:
1. Biological names are generally in Latin and written in italics. They are Latinised or derived from Latin irrespective of their origin.
2. The first word in a biological name represents the genus while the second component denotes the specific epithet.
3. Both the words in a biological name, when handwritten, are separately underlined, or printed in italics to indicate their Latin origin.
4. The first word denoting the genus starts with a capital letter while the specific epithet starts with a small letter. It can be illustrated with the example of Mangifera indica.
Name of the author appears after the specific epithet, i.e., at the end of the biological name and is written in an abbreviated form, e.g., Mangifera indica Linn. It indicates that this species was first described by Linnaeus.
Since it is nearly impossible to study all the living organisms, it is necessary to devise some means to make this possible. This process is classification. Classification is the process by which anything is grouped into convenient categories based on some easily observable characters. For example, we easily recognise groups such as plants or animals or dogs, cats or insects. The moment we use any of these terms, we associate certain characters with the organism in that group. What image do you see when you think of a dog ? Obviously, each one of us will see ‘dogs’ and not ‘cats’. Now, if we were to think of ‘Alsatians’ we know what we are talking about. Similarly, suppose we were to say ‘mammals’, you would, of course, think of animals with external ears and body hair. Likewise, in plants, if we try to talk of ‘Wheat’, the picture in each of our minds will be of wheat plants, not of rice or any other plant. Hence, all these - ‘Dogs’, ‘Cats’, ‘Mammals’, ‘Wheat’, ‘Rice’, ‘Plants’, ‘Animals’, etc., are convenient categories we use to study organisms. The scientific term for these categories is taxa. Here you must recognise that taxa can indicate categories at very different levels. ‘Plants’ - also form a taxa. ‘Wheat’ is also a taxa. Similarly, ‘animals’, ‘mammals’, ‘dogs’ are all taxa - but you know that a dog is a mammal and mammals are animals. Therefore, ‘animals’, ‘mammals’ and ‘dogs’ represent taxa at different levels.
Hence, based on characteristics, all living organisms can be classified into different taxa. This process of classification is taxonomy. External and internal structure, along with the structure of cell, development process and ecological information of organisms are essential and form the basis of modern taxonomic studies.
Hence, characterisation, identification, classification and nomenclature are the processes that are basic to taxonomy.
Taxonomy is not something new. Human beings have always been interested in knowing more and more about the various kinds of organisms, particularly with reference to their own use. In early days, human beings needed to find sources for their basic needs of food, clothing and shelter. Hence, the earliest classifications were based on the ‘uses’ of various organisms.
Human beings were, since long, not only interested in knowing more about different kinds of organisms and their diversities, but also the relationships among them. This branch of study was referred to as systematics. The word systematics is derived from the Latin word ‘systema’ which means systematic arrangement of organisms. Linnaeus used Systema Naturae as the title of his publication. The scope of systematics was later enlarged to include identification, nomenclature and classification. Systematics takes into account evolutionary relationships between organisms.
1.2 TAXONOMIC CATEGORIES
Classification is not a single step process but involves hierarchy of steps in which each step represents a rank or category. Since the category is a part of overall taxonomic arrangement, it is called the taxonomic category and all categories together constitute the taxonomic hierarchy. Each category, referred to as a unit of classification, in fact, represents a rank and is commonly termed as taxon (pl.: taxa).
Taxonomic categories and hierarchy can be illustrated by an example. Insects represent a group of organisms sharing common features like three pairs of jointed legs. It means insects are recognisable concrete objects which can be classified, and thus were given a rank or category. Can you name other such groups of organisms? Remember, groups represent category. Category further denotes rank. Each rank or taxon, in fact, represents a unit of classification. These taxonomic groups/ categories are distinct biological entities and not merely morphological aggregates.
Taxonomical studies of all known organisms have led to the development of common categories such as kingdom, phylum or division (for plants), class, order, family, genus and species. All organisms, including those in the plant and animal kingdoms have species as the lowest category. Now the question you may ask is, how to place an organism in various categories? The basic requirement is the knowledge of characters of an individual or group of organisms. This helps in identifying similarities and dissimilarities among the individuals of the same kind of organisms as well as of other kinds of organisms.
1.2.1 Species
Taxonomic studies consider a group of individual organisms with fundamental similarities as a species. One should be able to distinguish one species from the other closely related species based on the distinct morphological differences. Let us consider Mangifera indica, Solanum tuberosum (potato) and Panthera leo (lion). All the three names, indica, tuberosum and leo, represent the specific epithets, while the first words Mangifera, Solanum and Panthera are genera and represents another higher level of taxon or category. Each genus may have one or more than one specific epithets representing different organisms, but having morphological similarities. For example, Panthera has another specific epithet called tigris and Solanum includes species like nigrum and melongena. Human beings belong to the species sapiens which is grouped in the genus Homo. The scientific name thus, for human being, is written as Homo sapiens.
1.2.2 Genus
Genus comprises a group of related species which has more characters in common in comparison to species of other genera. We can say that genera are aggregates of closely related species. For example, potato and brinjal are two different species but both belong to the genus Solanum. Lion (Panthera leo), leopard (P. pardus) and tiger (P. tigris) with several common features, are all species of the genus Panthera. This genus differs from another genus Felis which includes cats.
1.2.3 Family
The next category, Family, has a group of related genera with still less number of similarities as compared to genus and species. Families are characterised on the basis of both vegetative and reproductive features of plant species. Among plants for example, three different genera Solanum, Petunia and Datura are placed in the family Solanaceae. Among animals for example, genus Panthera, comprising lion, tiger, leopard is put along with genus, Felis (cats) in the family Felidae. Similarly, if you observe the features of a cat and a dog, you will find some similarities and some differences as well. They are separated into two different families - Felidae and Canidae, respectively.
1.2.4 Order
You have seen earlier that categories like species, genus and families are based on a number of similar characters. Generally, order and other higher taxonomic categories are identified based on the aggregates of characters. Order being a higher category, is the assemblage of families which exhibit a few similar characters. The similar characters are less in number as compared to different genera included in a family. Plant families like Convolvulaceae, Solanaceae are included in the order Polymoniales mainly based on the floral characters. The animal order, Carnivora, includes families like Felidae and Canidae.
1.2.5 Class
This category includes related orders. For example, order Primata comprising monkey, gorilla and gibbon is placed in class Mammalia along with order Carnivora that includes animals like tiger, cat and dog. Class Mammalia has other orders also.
1.2.6 Phylum
Classes comprising animals like fishes, amphibians, reptiles, birds along with mammals constitute the next higher category called Phylum. All these, based on the common features like presence of notochord and dorsal hollow neural system, are included in phylum Chordata. In case of plants, classes with a few similar characters are assigned to a higher category called Division.
1.2.7 Kingdom
All animals belonging to various phyla are assigned to the highest category called Kingdom Animalia in the classification system of animals. The Kingdom Plantae, on the other hand, is distinct, and comprises all plants from various divisions. Henceforth, we will refer to these two groups as animal and plant kingdoms. The taxonomic categories from species to kingdom have been shown in ascending order starting with species in Figure 1.1. These are broad categories. However, taxonomists have also developed sub-categories in this hierarchy to facilitate more sound and scientific placement of various taxa. Look at the hierarchy in Figure 1.1. Can you recall the basis of arrangement? Say, for example, as we go higher from species to kingdom, the number of common characteristics goes on decreasing. Lower the taxa, more are the characteristics that the members within the taxon share. Higher the category, greater is the difficulty of determining the relationship to other taxa at the same level. Hence, the problem of classification becomes more complex.
Figure 1.1 Taxonomiccategories showing hierarchial arrangement in ascending order
Table 1.1 indicates the taxonomic categories to which some common organisms like housefly, man, mango and wheat belong.
Common Name | Biological Name | Genus | Family | Order | Class | Phylum/ Division |
---|---|---|---|---|---|---|
Man | Homo sapiens | Homo | Hominidae | Primata | Mammalia | Chordata |
Housefly | Musca domestica | Musca | Muscidae | Diptera | Insecta | Arthropoda |
Mango | Mangifera indica | Mangifera | Anacardiaceae | Sapindales | Dicotyledonae | Angiospermae |
Wheat | Triticum | Triticum | Poaceae | Poales | Monocotyledonae | Angiospermae |
aestivum |
Summary
The living world is rich in variety. Millions of plants and animals have been identified and described but a large number still remains unknown. The very range of organisms in terms of size, colour, habitat, physiological and morphological features make us seek the defining characteristics of living organisms. In order to facilitate the study of kinds and diversity of organisms, biologists have evolved certain rules and principles for identification, nomenclature and classification of organisms. The branch of knowledge dealing with these aspects is referred to as taxonomy. The taxonomic studies of various species of plants and animals are useful in agriculture, forestry, industry and in general for knowing our bio-resources and their diversity. The basics of taxonomy like identification, naming and classification of organisms are universally evolved under international codes. Based on the resemblances and distinct differences, each organism is identified and assigned a correct scientific/biological name comprising two words as per the binomial system of nomenclature. An organism represents/occupies a place or position in the system of classification. There are many categories/ ranks and are generally referred to as taxonomic categories or taxa. All the categories constitute a taxonomic hierarchy.
Exercises
1. Why are living organisms classified?
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A large variety of plants, animals, and microbes are found on earth. All these living organisms differ in size, shape, colour, habitat, and many other characteristics. As there are millions of living organisms on earth, studying each of them is impossible. Therefore, scientists have devised mechanisms to classify all living organisms. These methods of classification are based on rules and principles that allow identification, nomenclature, and finally classification of an organism.
For example, based on certain principles, once an organism is identified as an insect, it will be given a scientific name and then grouped with other similar organisms. Thus, various groups or taxon include organisms based on their similarity and differences.
Therefore, the biological classification helps in revealing the relationship between various organisms. It also helps in making study of organisms easy and organized.
2. Why are the classification systems changing every now and then?
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Millions of plants, animals, and microorganisms are found on earth. Many of these have been identified by the scientists while many new species are still being discovered around the world. Therefore, to classify these newly discovered species, new systems of classification have to be devised every now and then. This creates the requirement to change the existing systems of classification.
3. What different criteria would you choose to classify people that you meet often?
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To classify a class of forty students, let us start the classification on the basis of sexes of the students. This classification will result in the formation of two major groups- boys and girls.
Each of these two groups can be further classified on the basis of the names of the students falling in these groups.
Since it is possible that more than one student can have a particular name, these names can be further divided based on the surnames.
Since there is still some chance that more than one student can have the same surname, the final level of classification will be based on the roll numbers of each student.
4. What do we learn from identification of individuals and populations?
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The knowledge of characteristics of an individual or its entire population helps in the identification of similarities and dissimilarities among the individuals of same kind or between different types of organisms. It helps the scientists to classify organisms in various categories.
5. Given below is the scientific name of Mango. Identify the correctly written name.
Mangifera Indica
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In binomial system of nomenclature, the generic name of a species always starts with a capital letter whereas the specific name starts with a small letter. Therefore, the correct scientific name of Mango is Mangifera indica.
6. Define a taxon. Give some examples of taxa at different hierarchical levels.
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Each unit or category of classification is termed as a taxon. It represents a rank. For example, the basic level of classification is species, followed by genus, family, order, class, phylum or division, in ascending order. The highest level of classification is known as kingdom.
7. Can you identify the correct sequence of taxonomical categories?
(a) Species $\longrightarrow$ Order $\longrightarrow$ Phylum $\longrightarrow$ Kingdom
(b) Genus $\longrightarrow$ Species $\longrightarrow$ Order $\longrightarrow$ Kingdom
(c) Species $\longrightarrow$ Genus $\longrightarrow$ Order $\longrightarrow$ Phylum
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The correct hierarchical arrangement of taxonomic categories in ascending order is
Species $arrow$ Genus $arrow$ Family $arrow$ Order $arrow$ Class $arrow$ Phylum $arrow$ Kingdom
Therefore, both (a) and (c) represent correct sequences of taxonomic categories.
In sequence (b), species should be followed by genus. Therefore, it does not represent the correct sequence.
8. Try to collect all the currently accepted meanings for the word ‘species’. Discuss with your teacher the meaning of species in case of higher plants and animals on one hand, and bacteria on the other hand.
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In biological terms, species is the basic taxonomical rank. It can be defined as a group of similar organisms that are capable of interbreeding under natural conditions to produce fertile offsprings.
Therefore, a group of similar individuals that are respectively isolated form a species.
Species can also be defined as group of individuals that share the same gene pool.
9. Define and understand the following terms:
(i) Phylum (ii) Class (iii) Family (iv) Order (v) Genus
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(i) Phylum
Phylum is the primary division of kingdom. It includes one or more related classes of animals. In plants, instead of phylum, the term ‘division’ is used.
(ii) Class
Class is a taxonomic group consisting of one or more related orders. For example, the class, Mammalia, includes many orders.
(iii) Family
Family is a taxonomic group containing one or more related genera. In plants, families are categorized on the basis of vegetative and reproductive features.
(iv) Order
Order is a taxonomic group containing one or more families. For example, the order, carnivore, includes many families.
(v) Genus
Genus is a taxonomic group including closely related species. For example, the genus, Solanum, includes many species such as nigrum,melongena, tuberosum,etc.
10. How is a key helpful in the identification and classification of an organism?
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The key is a taxonomic aid used to identify plants and animals, based on similarities and dissimilarities. It represents the choice between two opposite characters. This is useful for identifying contrasting characters. They are two contrasting characters, where one character’s choice rejects another when the species, family, or genera is identified. If the entity is not already recorded, efforts are made for the first verification and reconsider its discovery before naming it. Therefore, each entity can be classified as it is known or unknown.
11. Illustrate the taxonomical hierarchy with suitable examples of a plant and an animal.
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The table below depicts the taxonomic hierarchy with wheat as an example for the plant and the human as an example for animal.
$ \begin{array}{|l|l|l|} \hline \text{ Taxonomic categories} & \text{Wheat} & \text{Human} \\ \hline \text{ Kingdom} & \text{Plantae} & \text{Animalia} \\ \hline \text{ Phylum/Division} & \text{Angiospermae} & \text{Chordata} \\ \hline \text{ Class} & \text{Monocotylydonae} & \text{Mammalia} \\ \hline \text{ Order} & \text{Poales} & \text{Primata} \\ \hline \text{ Family} & \text{Poaceae} & \text{Homonidae} \\ \hline \text{ Genus} & \text{Triticum} & \text{Homo} \\ \hline \text{ Species} & \text{aestivum} & \text{Sapiens} \\ \hline \end{array}
$
जीव जगत कैसा निराला है? जीवों के विस्तृत प्रकारों की श्रृंखला विस्मयकारी है। असाधारण वास स्थान चाहे वे ठंडे पर्वत, पर्णपाती वन, महासागर, अलवणीय (मीठा) जलीय झीलें, मरूस्थल अथवा गरम झरनों जिनमें जीव रहते हैं, वे हमें आश्चर्यचकित कर देते हैं। सरपट दौड़ते घोड़े, प्रवासी पक्षियों, घाटियों में खिलते फूल अथवा आक्रमणकारी शार्क की सुंदरता विस्मय तथा चमत्कार का आहवान करती है। पारिस्थितिक विरोध, तथा समष्टि के सदस्यों तथा समष्टि और समुदाय में सहयोग अथवा यहां तक कि कोशिका में आण्विक गतिविधि से पता चलता है कि वास्तव में जीवन क्या है ? इस प्रश्न में दो निर्विवाद प्रश्न हैं। पहला तकनीकी है जो जीव तथा निर्जीव क्या हैं, इसका उत्तर खोजने का प्रयत्न करता है, तथा दूसरा प्रश्न दार्शनिक है जो यह जानने का प्रयत्न करता है कि जीवन का उद्देश्य क्या है। वैज्ञानिक होने के नाते हम दूसरे प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास नहीं करेंगे। हम इस विषय पर चिंतन करेंगे कि जीव क्या है?
1.1 जीव जगत में विविधता
यदि आप अपने आस-पास देखें तो आप जीवों की बहुत सी किस्में देखेंगे, ये किस्में, गमले में उगने वाले पौधे, कीट, पक्षी, पालतू अथवा अन्य प्राणी व पौधे हो सकती हैं। बहुत से ऐसे जीव भी होते हैं जिन्हें आप आँखों की सहायता से नहीं देख सकते, लेकिन आपके आस-पास ही हैं। यदि आप अपने अवलोकन के क्षेत्र को बढ़ाते हैं तो आपको विविधता की एक बहुत बड़ी श्रृंखला दिखाई पड़ेगी। स्पष्टतः यदि आप किसी सघन वन में जाएं तो आपको जीवों की बहुत बड़ी संख्या तथा उनकी कई किस्में दिखाई पड़ेंगी। प्रत्येक प्रकार के पौधे, जंतु अथवा जीव जो आप देखते हैं किसी एक जाति (स्पीशीज) का प्रतीक हैं। अब तक की ज्ञात तथा वर्णित स्पीशीज की संख्या लगभग 1.7 मिलियन से लेकर 1.8 मिलियन तक हो सकती है। हम इसे जैविक विविधता अथवा पृथ्वी पर स्थित जीवों की संख्या तथा प्रकार कहते हैं। हमें यह स्मरण रखना चाहिए कि जैसे-जैसे हम नए तथा यहां तक कि पुराने क्षेत्रों की खोज करते हैं, हमें नए-नए जीवों का पता लगता रहता है।
जैसा कि ऊपर बताया गया है कि विश्व में कई मिलियन पौधे तथा प्राणी हैं। हम पौधों तथा प्राणियों को उनके स्थानीय नाम से जानते हैं। ये स्थानीय नाम एक ही देश के विभिन्न स्थान के अनुसार बदलते रहते हैं। यदि हमने कोई ऐसी विधि नहीं निकाली जिसके द्वारा हम किसी जीव के विषय में चर्चा कर सके जो शायद इससे भ्रमकारी स्थिति पैदा हो सकती है।
प्रत्येक जीव का एक मानक नाम होता है, जिससे वह उसी नाम से सारे विश्व में जाना जाता है। इस प्रक्रिया को नाम-पद्धति कहते हैं। स्पष्टतः नाम-पद्धति तभी संभव है जब जीवों का वर्णन सही हो और हम यह जानते हों कि यह नाम किस जीव का है। इसे पहचानना कहते हैं।
अध्ययन को सरल करने के लिए अनेकों वैज्ञानिकों ने प्रत्येक ज्ञात जीव को वैज्ञानिक नाम देने की प्रक्रिया बनाई है। इस प्रक्रिया को विश्व में सभी जीव वैज्ञानिकों ने स्वीकार किया है। पौधों के लिए वैज्ञानिक नाम का आधार सर्वमान्य नियम तथा कसौटी है, जिनको इंटरनेशनल कोड ऑफ बोटेनीकल नोमेनकलेचर (ICBN) में दिया गया है। आप पूछ सकते हैं कि प्राणियों का नामकरण कैसे किया जाता है। प्राणी वर्गिकीविदों ने इंटरनेशनल कोड ऑफ जूलोजीकल नोमेनकलेचर (ICZN) बनाया है। वैज्ञानिक नाम की यह गारंटी है कि प्रत्येक जीव का एक ही नाम रहे। किसी भी जीव के वर्णन से विश्व में किसी भी भाग में लोग एक ही नाम बता सके। वे यह भी सुनिश्चित करते हैं कि एक ही नाम किसी दूसरे ज्ञात जीव का न हो।
जीव विज्ञानी ज्ञात जीवों के वैज्ञानिक नाम देने के लिए सार्वजनिक मान्य नियमों का पालन करते हैं। प्रत्येक नाम के दो घटक होते हैं : वंशनाम तथा जाति संकेत पद। इस प्रणाली को जिसमें दो नाम के दो घटक होते हैं, उसे द्विपदनाम पद्धति कहते हैं। इस नामकरण प्रणाली को कैरोलस लीनियस ने सुझाया था। इसका उपयोग सारे विश्व के जीवविज्ञानी करते हैं। दो शब्दों वाली नामकरण प्रणाली बहुत सुविधाजनक है। आओ, आपको आम के उदाहरण द्वारा वैज्ञानिक नाम देने की विधि को समझाएं। आम का वैज्ञानिक नाम मैंजीफेरा इंडिका है। तब आप यह देख सकते हैं कि यह नाम कैसे द्विपद है। इस नाम में मैंजीफेरा वंशनाम है जबकि इंडिका एक विशिष्ट स्पीशीज अथवा जाति संकेत पद है। नाम पद्धति के अन्य सार्वजनिक नियम निम्नलिखित हैं :
1. जैविक नाम प्रायः लैटिन भाषा में होते हैं और तिरछे अक्षरों में लिखे जाते हैं। इनका उद्भव चाहे कहीं से भी हुआ हो। इन्हें लैटिनीकरण अथवा इन्हें लैटिन भाषा का व्युत्पन्न समझा जाता है।
2. जैविक नाम में पहला शब्द वंशनाम होता है जबकि दूसरा शब्द जाति संकेत पद होता है।
3. जैविक नाम को जब हाथ से लिखते हैं तब दोनों शब्दों को अलग-अलग रेखांकित अथवा छपाई में तिरछा लिखना चाहिए। यह रेखांकन उनके लैटिन उद्भव को दिखाता है।
4. पहला अक्षर जो वंश नाम को बताता है, वह बड़े अक्षर में होना चाहिए जबकि जाति संकेत पद में छोटा अक्षर होना चाहिए। मैंजीफेरा इंडिका के उदाहरण से इसकी व्याख्या कर सकते हैं।
जाति संकेत पद के बाद अर्थात् जैविक नाम के अंत में लेखक का नाम लिखते हैं और इसे संक्षेप में लिखा जाता है। उदाहरणतः मैंजीफेरा इंडिका ( लिन)। इसका अर्थ है सबसे पहले स्पीशीज का वर्णन लीनियस ने किया था।
यद्यपि सभी जीवों का अध्ययन करना लगभग असंभव है, इसलिए ऐसी युक्ति बनाने की आवश्यकता है जो इसे संभव कर सके। इस प्रक्रिया को वर्गीकरण कहते हैं। वर्गीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें कुछ सरलता से दृश्य गुणों के आधार पर सुविधाजनक वर्ग में वर्गीकृत किया जा सके। उदाहरण के लिए हम पौधों अथवा प्राणियों और कुत्ता, बिल्ली अथवा कीट को सरलता से पहचान लेते हैं। जैसे ही हम इन शब्दों का उपयोग करते है, उसी समय हमारे मस्तिष्क में इन जीव के ऐसे कुछ गुण आ जाते हैं जिससे उनका उस वर्ग से संबंध होता है। जब आप कुत्ते के विषय में सोचते हो तो आपके मस्तिष्क में क्या प्रतिबिंब बनता है। स्पष्टतः आप कुत्ते को ही देखेंगे न कि बिल्ली को। अब, यदि एलशेशियन के विषय में सोचे तो हमें पता लगता है कि हम किसके विषय में चर्चा कर रहे हैं। इसी प्रकार, मान लो हमें ‘स्तनधारी’ कहना है तो आप ऐसे जंतु के विषय में सोचोगे जिसके बाह्य कान और शरीर पर बाल होते हैं। इसी प्रकार पौधों में यदि हम ‘गेहूँ’ के विषय में चर्चा करें तो हमारे मस्तिष्क में गेहूँ का पौधा आ जाएगा। इसलिए ये सभी ‘कुत्ता’, ‘बिल्ली’, ‘स्तनधारी’, ‘गेहूँ, ‘चावल’, ‘पौधे’, ‘जंतु’ आदि सुविधाजनक वर्ग हैं जिनका उपयोग हम पढ़ने में करते हैं। इन वर्गो की वैज्ञानिक शब्दावली टैक्सा है। यहाँ आपको स्वीकार करना चाहिए कि ‘टैक्सा’ विभिन्न स्तर पर सही वर्गों को बता सकता है। ‘पौधे’ भी एक टैक्सा हैं। ‘गेहूँ’ भी एक टैक्सा है। इसी प्रकार ‘जंतु’, ‘स्तनधारी’, ‘कुत्ता’ ये सभी टैक्सा हैं। लेकिन क्या आप जानते हैं कि कुत्ता एक स्तनधारी और स्तनधारी प्राणी है। इसलिए प्राणी, स्तनधारी तथा कुत्ता विभिन्न स्तरों पर टैक्सा को बताता है।
इसलिए, गुणों के आधार पर सभी जीवों को विभिन्न टैक्सा में वर्गीकृत कर सकते हैं। गुण जैसे प्रकार, रचना, कोशिका की रचना, विकासीय प्रक्रम तथा जीव की पारिस्थितिक सूचनाएं आवश्यक हैं और ये आधुनिक वर्गीकरण अध्ययन के आधार हैं।
इसलिए, विशेषीकरण, पहचान (अभिज्ञान), वर्गीकरण तथा नाम पद्धति आदि ऐसे प्रक्रम (प्रणाली) हैं जो वर्गिकी (वर्गीकरण विज्ञान) के आधार हैं।
वर्गिकी कोई नई नहीं है। मानव सदैव विभिन्न प्रकार के जीवों के विषय में अधिकाधिक जानने का प्रयत्न करता रहा है, विशेष रूप से उनके विषय में जो उनके लिए अधिक उपयोगी थे। आदिमानव को अपनी मूलभूत आवश्यकताओं जैसे- भोजन, कपड़े तथा आश्रय के लिए नए-नए स्रोत खोजने पड़ते थे। इसलिए विभिन्न जीवों के वर्गीकरण का आधार ‘उपयोग’ पर आधारित था।
काफी समय से मानव विभिन्न प्रकार के जीवों के विषय में जानने और उनकी विविधता सहित उनके संबंध में रुचि लेता रहा है। अध्ययन की इस शाखा को वर्गीकरण पद्धति (सिस्टेमेटिक्स) कहते हैं। ‘सिटेमेटिक्स’ शब्द लैटिन शब्द ‘सिस्टेमा’ से आया है जिसका अर्थ है जीवों की नियमित व्यवस्था। लीनियस ने अपने पब्लिकेशन का टाइटल ‘सिस्टेमा नेचर’ चुना। वर्गीकरण पद्धति में पहचान, नाम पद्धति तथा वर्गीकरण को शामिल करके इसके क्षेत्र को बढ़ा दिया गया है। वर्गीकरण पद्धति में जीवों के विकासीय संबंध का भी ध्यान रखा गया है।
1.2 वर्गिकी संवर्ग
वर्गीकरण एकल सोपान प्रक्रम नहीं है; बल्कि इसमें पदानुक्रम सोपान होते हैं जिसमें प्रत्येक सोपान पद अथवा वर्ग को प्रदर्शित करता है। चूँकि संवर्ग समस्त वर्गिकी व्यवस्था है इसलिए इसे वर्गिकी संवर्ग कहते हैं और तभी सारे संवर्ग मिलकर वर्गिकी पदानुक्रम बनाते हैं। प्रत्येक संवर्ग वर्गीकरण की एक इकाई को प्रदर्शित करता है। वास्तव में, यह एक पद को दिखाता है और इसे प्रायः वर्गक (टैक्सॉन) कहते हैं।
वर्गिकी संवर्ग तथा पदानुक्रम का वर्णन एक उदाहरण द्वारा कर सकते हैं। कीट जीवों के एक वर्ग को दिखाता है जिसमें एक समान गुण जैसे तीन जोड़ी संधिपाद (टाँगें) होती हैं। इसका अर्थ है कि कीट स्वीकारणीय सुस्पष्ट जीव है जिसका वर्गीकरण किया जा सकता है, इसलिए इसे एक पद अथवा संवर्ग का दर्जा दिया गया है। क्या आप ऐसे किसी जीवों के अन्य वर्ग का नाम बता सकते हैं? स्मरण रहे कि वर्ग संवर्ग को दिखाता है। प्रत्येक पद अथवा वर्गक वास्तव में, वर्गीकरण की एक इकाई को बताता है। ये वर्गिकी वर्ग/संवर्ग सुस्पष्ट जैविक है ना कि केवल आकारिकीय समूहन।
सभी ज्ञात जीवों के वर्गिकीय अध्ययन से सामान्य संवर्ग जैसे जगत (किंगडम), संघ (फाइलम), अथवा भाग (पौधों के लिए), वर्ग (क्लास), गण (आर्डर), कुल (फैमिली), वंश (जीनस) तथा जाति (स्पीशीज) का विकास हुआ। पौधों तथा प्राणियों दोनों में स्पीशीज सबसे निचले संवर्ग में आती है। अब आप यह प्रश्न पूछ सकते हैं, कि किसी जीव को विभिन्न संवर्गो में कैसे रखते हैं ? इसके लिए मूलभूत आवश्यकता व्यष्टि अथवा उसके वर्ग के गुणों का ज्ञान होना है। यह समान प्रकार के जीवों तथा अन्य प्रकार के जीवों में समानता तथा विभिन्नता को पहचानने में सहायता करता है।
1.2.1 स्पीशीज ( जाति )
वर्गिकी अध्ययन में जीवों के वर्ग, जिसमें मौलिक समानता होती है, उसे स्पीशीज कहते हैं। हम किसी भी स्पीशज को उसमें समीपस्थ संबंधित स्पीशीज से, उनके आकारिकीय विभिन्नता के आधार पर उन्हें एक दूसरे से अलग कर सकते हैं। हम इसके लिए मैंजीफेरा इंडिका (आम) सोलेनम टयूवीरोसम (आलू) तथा पेंथरा लिओ (शेर) के उदाहरण लेते हैं। इन सभी तीनों नामों में इंडिका, टयूबीरोसम तथा लिओ जाति संकेत पद हैं। जबकि पहले शब्द मैंजीफेरा, सोलेनम, तथा पेंथरा वंश के नाम हैं और यह टैक्सा अथवा संवर्ग का भी निरूपण करते हैं। प्रत्येक वंश में एक अथवा एक से अधिक जाति संकेत पद हो सकते हैं जो विभिन्न जीवों, जिनमें आकारकीय गुण समान हों, को दिखाते हैं। उदाहरणार्थ, पेंथरा में एक अन्य जाति संकेत पद है जिसे टिगरिस कहते हैं। सोलेनम वंश में नाइग्रिम, मेलांजेना भी आते हैं। मानव की जाति सेपियंस है, जो होमों वंश में आता है। इसलिए मानव का वैज्ञानिक नाम होमोसेपियंस है।
1.2.2 वंश ( जीनस )
वंश में संबंधित स्पीशीज का एक वर्ग आता है जिसमें स्पीशीज के गुण अन्य वंश में स्थित स्पीशीज की तुलना में समान होते हैं। हम कह सकते हैं कि वंश समीपस्थ संबंधित स्पीशीज का एक समूह है। उदाहरणार्थ आलू, टमाटर तथा बैंगन; ये दोनों अलग-अलग स्पीशीज हैं, लेकिन ये सभी सोलेनम वंश में आती हैं। शेर (पेंथरा लिओ), चीता (पेंथर पारडस) तथा (पेंथर टिगरिस) जिनमें बहुत से गुण हैं, वे सभी पेंथरा वंश में आते हैं। यह वंश दूसरे वंश फेलिस, जिसमें बिल्ली आती है, से भिन्न है।
1.2.3 कुल
अगला संवर्ग कुल है जिसमें संबंधित वंश आते हैं। वंश स्पीशीज की तुलना में कम समानता प्रदर्शित करते हैं। कुल के वर्गीकरण का आधार पौधों के कायिक तथा जनन गुण हैं। उदाहरणार्थ; पौधों में तीन विभिन्न वंश सोलेनम, पिटूनिआ तथा धतूरा को सोलेनेसी कुल में रखते हैं। जबकि प्राणी वंश पेंथरा जिसमें शेर, बाघ, चीता आते हैं को फेलिस (बिल्ली) के साथ फेलिडी कुल में रखे जाते हैं। इसी प्रकार, यदि आप बिल्ली तथा कुत्ते के लक्षण को देखो तो आपको दोनों में कुछ समानताएं तथा कुछ विभिन्नताएं दिखाई पड़ेंगी। उन्हें क्रमशः दो विभिन्न कुलों कैनीडी तथा फेलिडी में रखा गया है।
1.2.4 गण ( आर्डर )
आपने पहले देखा है कि संवर्ग जैसे स्पीशीज, वंश तथा कुल समान तीनों लक्षणों पर आधारित है। प्रायः गण तथा अन्य उच्चतर वर्गिकी संवर्ग की पहचान लक्षणों के समूहन के आधार पर करते हैं। गण में उच्चतर वर्ग होने के कारण कुलों के समूह होते हैं। जिनके कुछ लक्षण एक समान होते हैं। इसमें एक जैसे लक्षण कुल में शामिल विभिन्न वंश की अपेक्षा कम होते हैं। पादप कुल जैसे कोनवोलव्युलेसी, सोलेनेसी को पॉलिसोनिएलस गण में रखा गया है। इसका मुख्य आधार पुष्पी लक्षण है। जबकि प्राणी कारनीवोरा गण में फेलिडी तथा कैनीडी कुलों को रखा गया है।
1.2.5 वर्ग ( क्लास )
इस संवर्ग में संबंधित गण आते हैं। उदाहरणार्थ प्राइमेटा गण जिसमें बंदर, गोरिला तथा गिब्बॉन आते हैं, और कारनीवोरा गण जिसमें बाघ, बिल्ली तथा कुत्ता आते हैं, को मैमेलिया वर्ग में रखा गया है। इसके अतिरिक्त मैमेलिया वर्ग में अन्य गण भी आते हैं।
1.2.6 संघ ( फाइलम )
वर्ग जिसमें जंतु जैसे मछली, उभयचर, सरीसृप, पक्षी तथा स्तनधारी आते हैं, अगले उच्चतर संवर्ग, जिसे संघ कहते हैं, का निर्माण करते हैं। इन सभी को एक समान गुणों जैसे पृष्ठरज्जु (नोटोकॉर्ड) तथा पृष्ठीय खोखला तंत्रिका तंत्र के होने के आधार पर कॉर्डेटा संघ में रखा गया है। पौधों में इन वर्गो, जिसमें कुछ ही एक समान लक्षण होते हैं, को उच्चतर संवर्ग भाग (डिविजन) में रखा गया है।
1.2.7 जगत ( किंगडम )
जंतु के वर्गिकी तंत्र में विभिन्न संघों के सभी प्राणियों को उच्चतम संवर्ग जगत में रखा गया है। जबकि पादप जगत में विभिन्न भाग (डिविजन) के सभी पौधों को रखा गया है। विभिन्न संघों के सभी प्राणियों को एक अलग जगत एनिमेलिया में रखा गया है जिससे कि उन्हें पौधों से अलग किया जा सके। पौधों को प्लांटी जगत में रखा गया है। भविष्य में हम इन दो वर्गो को जंतु तथा पादप जगत कहेंगे। इनमें स्पीशीज से लेकर जगत तक विभिन्न वर्गिकी संवर्ग को आरोही क्रम में दिखाया गया है। ये संवर्ग हैं। यद्यपि वर्गिकी विज्ञानियों ने इस पदानुक्रम में उपसंवर्ग भी बताए हैं। इसमें विभिन्न टैक्सा का उचित वैज्ञानिक स्थान देने में सुविधा होती है। चित्र 1.1 में पदानुक्रम को देखो। क्या आप इस व्यवस्था के आधार का स्मरण कर सकते हो ? उदाहरण के लिए जैसे-जैसे हम स्पीशीज से जगत की ओर ऊपर जाते हैं; वैसे ही समान गुणों में कमी आती जाती है। सबसे नीचे जो टैक्सा होगा उसके सदस्यों में सबसे अधिक समान गुण होंगे। जैसे-जैसे उच्चतर संवर्ग की ओर जाते हैं, उसी स्तर पर अन्य टैक्सा के संबंध निर्धारित करने अधिक कठिन हो जाते हैं। इसलिए वर्गीकरण की समस्या और भी जटिल हो जाती है। तालिका 1.1 में कुछ सामान्य जीवों जैसे घरेलू मक्खी, मानव, आम तथा गेहूँ के विभिन्न वर्गिकी संवर्गों को दिखाया गया है।
चित्र 1.1 आरोही क्रम में पदानुक्रम वर्गिकी संवर्ग
तालिका 1.1 वर्गिकी संवर्ग सहित कुछ जीव
सामान्य नाम | जैविक नाम | वंश | कुल | गण | वर्ग | संघ $/$ भाग |
---|---|---|---|---|---|---|
मानव | होमो सेपियन्स | होमो | होमोनिडी | प्राइमेट | मेमेलिया | कॉरडेटा |
घरेलू मक्खी | मस्का डोमस्टिका | मस्का | म्यूसीडी | डिप्टेरा | इंसेंक्टा | आर्थ्रोपोडा |
आम | मेंजीफेरा इंडिका | मेंजीफेरा | एनाकरडिएसी | सेपिन्डेल्स | डाइकोटीलिडनी | एंजियोस्पर्मी |
गेहूँ | ट्रीटीकम एइस्टीवम | ट्रीटीकम | पोएसी | पोएलस् | मोनोकोटीलिडनी | एंजियोस्पर्मी |
सारांश
जीव जगत में प्रचुर मात्रा में विविधताएं दिखाई पड़ती हैं। असंख्य पादप तथा प्राणियों की पहचान तथा उनका वर्णन किया गया है; परंतु अब भी इनकी बहुत बड़ी संख्या अज्ञात है। जीवों के एक विशाल परिसर को आकार, रंग, आवास, शरीर क्रियात्मक तथा आकारिकीय लक्षणों के कारण हमें जीवों की व्याख्या करने के लिए बाधित होना पड़ता है। जीवों की विविधता तथा इनकी किस्मों के अध्ययन को सुसाध्य एवं सरल बनाने के लिए जीव विज्ञानियों ने कुछ नियमों तथा सिद्धांतों का प्रतिपादन किया, जिससे जीवों की पहचान, उनका नाम पद्धति तथा वर्गीकरण संभव हो सकें। ज्ञान की इस शाखा को वर्गिकी का नाम दिया गया है। पादपों तथा प्राणियों की विभिन्न स्पीशीज का वर्गिकी अध्ययन कृषि वानिकी और हमारे जैव-संसाधन में भिन्नता के सामान्य ज्ञान में लाभदायक सिद्ध हुए। वर्गिकी के मूलभूत आधार जैसे जीवों की पहचान, उनका नामकरण, तथा वर्गीकरण विश्वव्यापी रूप से अंतर्राष्ट्रीय कोड के अंतर्गत विकसित किया गया है। समरूपता तथा विभिन्नताओं को आधार मानकर प्रत्येक जीव को पहचाना गया है तथा उसे द्विपद नाम दिया गया। सही वैज्ञानिक तंत्र के अनुसार द्विपद नाम पद्धति, जीव वैज्ञानिक नाम जो दो शब्दों से मिलकर बना होता है, दिया जा सकता है। जीव वर्गीकरण तंत्र में अपने स्थान को प्रदर्शित करता है। बहुत से वर्ग/पद होते हैं जिन्हें प्राय: वर्गिकी संवर्ग अथवा टैक्सा कहते हैं। यह सभी वर्ग वर्गिकी पदानुक्रम बनाते हैं।
अभ्यास
1. जीवों को वर्गीकृत क्यों करते हैं?
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#Content Missing2. वर्गीकरण प्रणाली को बार-बार क्यों बदलते हैं ?
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#Content Missing3. जिन लोगों से आप प्राय: मिलते रहते हैं, आप उनको किस आधार पर वर्गीकृत करना पसंद करेंगे ? (संकेत : ड्रेस, मातृभाषा, प्रदेश जिसमें वे रहते हैं, आर्थिक स्तर आदि)।
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#Content Missing4. व्यष्टि तथा समष्टि की पहचान से हमें क्या शिक्षा मिलती है?
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#Content Missing5. आम का वैज्ञानिक नाम निम्नलिखित हैं। इसमें से कौन सा सही है ?
मेंजीफेरा इंडिका
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#Content Missing6. टैक्सॉन की परिभाषा दीजिए। विभिन्न पदानुक्रम स्तर पर टैक्सा के कुछ उदाहरण दीजिए।
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#Content Missing7. क्या आप वर्गिकी संवर्ग का सही क्रम पहचान सकते हैं?
(अ) जाति (स्पीशीज) $\longrightarrow$ गण (आर्डर) $\longrightarrow$ संघ (फाइलम) $\longrightarrow$ जगत (किगङम)
(ब) वंश (जीनस) $\longrightarrow$ जाति & $\longrightarrow$ गण $\longrightarrow$ जगत
(स) जाति $\longrightarrow$ वंश $\longrightarrow$ गण $\longrightarrow$ संघ
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#Content Missing8. जाति शब्द के सभी मानवीय वर्तमान कालिक अर्थों को एकत्र कीजिए। क्या आप अपने शिक्षक से उच्च कोटि के पौधों तथा प्राणियों तथा बैक्टीरिया की स्पीशीज का अर्थ जानने के लिए चर्चा कर सकते हैं?
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#Content Missing9. निम्नलिखित शब्दों को समझिए तथा परिभाषित कीजिए-
(i) संघ (ii) वर्ग (iii) कुल (iv) गण (v) वंश
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#Content Missing10. पौधों तथा प्राणियों के उचित उदाहरण देते हुए वर्गिकी पदानुक्रम का चित्रण कीजिए।
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