UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201310 Marks
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Q19.

उभयचरी कायांतरण में ट्राइआइडोथाइरोनिन और टैटराआइडोथाइरोनिन की भूमिका को, उपयुक्त उदाहरणों के द्वारा, सुस्पष्ट कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, उभयचरों के कायांतरण की प्रक्रिया को समझना आवश्यक है। ट्राइआइडोथाइरोनिन (T3) और टेट्राआइडोथाइरोनिन (T4) हार्मोन की भूमिका को स्पष्ट करने के लिए, उनके संश्लेषण, परिवहन और लक्ष्य ऊतकों पर प्रभाव को बताना होगा। विभिन्न उभयचर प्रजातियों में कायांतरण के उदाहरणों का उपयोग करके अवधारणा को स्पष्ट किया जाना चाहिए। उत्तर में, हार्मोन के स्तर में परिवर्तन और कायांतरण के विभिन्न चरणों पर उनके प्रभाव को भी शामिल करना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

उभयचर, जैसे मेंढक और सैलामैंडर, अपने जीवन चक्र में कायांतरण नामक एक नाटकीय परिवर्तन से गुजरते हैं। यह प्रक्रिया, जिसमें लार्वा (टैडपोल) वयस्क रूप में परिवर्तित होता है, हार्मोनल नियंत्रण द्वारा संचालित होती है। थायराइड हार्मोन, विशेष रूप से ट्राइआइडोथाइरोनिन (T3) और टेट्राआइडोथाइरोनिन (T4), कायांतरण को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये हार्मोन थायराइड ग्रंथि द्वारा संश्लेषित होते हैं और विकास, चयापचय और शारीरिक परिवर्तनों को प्रभावित करते हैं जो कायांतरण की विशेषता हैं। इस उत्तर में, हम उभयचर कायांतरण में T3 और T4 की भूमिका को उदाहरणों के साथ विस्तार से समझेंगे।

उभयचर कायांतरण और थायराइड हार्मोन

कायांतरण एक जटिल प्रक्रिया है जो कई चरणों में होती है, जिसमें शारीरिक, शारीरिक और व्यवहारिक परिवर्तन शामिल हैं। थायराइड हार्मोन इन परिवर्तनों को समन्वयित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। T4, T3 का पूर्ववर्ती है, और T3, थायराइड हार्मोन का सक्रिय रूप है जो ऊतकों में T4 के रूपांतरण द्वारा बनता है।

T3 और T4 का संश्लेषण और परिवहन

थायराइड ग्रंथि आयोडीन और टायरोसिन से T3 और T4 का संश्लेषण करती है। ये हार्मोन रक्त में थायराइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन (TBG) जैसे वाहक प्रोटीन से बंधे होते हैं, जो उन्हें लक्ष्य ऊतकों तक पहुँचाते हैं। लक्ष्य ऊतकों में, T4 को T3 में परिवर्तित किया जाता है, जो फिर थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स से बंधता है और जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है।

कायांतरण के विभिन्न चरणों में T3 और T4 की भूमिका

प्रारंभिक चरण (टैडपोल चरण)

टैडपोल चरण में, थायराइड हार्मोन का स्तर कम होता है। यह कम स्तर लार्वा के विकास और जलीय जीवनशैली को बनाए रखने में मदद करता है।

मध्य चरण (कायांतरण की शुरुआत)

जैसे-जैसे कायांतरण शुरू होता है, थायराइड हार्मोन का स्तर धीरे-धीरे बढ़ने लगता है। यह वृद्धि अंगों के विकास को उत्तेजित करती है, जैसे कि पैर, फेफड़े और त्वचा।

अंतिम चरण (वयस्क में रूपांतरण)

अंतिम चरण में, थायराइड हार्मोन का स्तर चरम पर होता है। यह स्तर पूंछ के अवशोषण, पाचन तंत्र में परिवर्तन और वयस्क उभयचर की विशेषताओं के विकास को बढ़ावा देता है।

विभिन्न प्रजातियों में उदाहरण

  • मेंढक (Rana tigrina): मेंढकों में, कायांतरण T3 और T4 के स्तर में वृद्धि के साथ शुरू होता है, जिससे पैर विकसित होते हैं और पूंछ धीरे-धीरे अवशोषित हो जाती है।
  • सैलामैंडर (Ambystoma mexicanum): सैलामैंडर में, कायांतरण T3 और T4 के स्तर में परिवर्तन से भी प्रभावित होता है, जिससे गिल अवशोषित हो जाते हैं और फेफड़े विकसित होते हैं।

हार्मोनल नियंत्रण में व्यवधान

पर्यावरणीय प्रदूषकों, जैसे कि कीटनाशकों और भारी धातुओं, के संपर्क में आने से थायराइड हार्मोन के संश्लेषण और कार्य में हस्तक्षेप हो सकता है, जिससे कायांतरण में देरी या विफलता हो सकती है। उदाहरण के लिए, कुछ कीटनाशक थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स से बंध सकते हैं और उनके कार्य को अवरुद्ध कर सकते हैं।

हार्मोन भूमिका प्रभाव
T4 (टेट्राआइडोथाइरोनिन) T3 का पूर्ववर्ती ऊतकों में T3 में परिवर्तित होता है
T3 (ट्राइआइडोथाइरोनिन) सक्रिय थायराइड हार्मोन कायांतरण को उत्तेजित करता है, विकास और चयापचय को प्रभावित करता है

Conclusion

संक्षेप में, ट्राइआइडोथाइरोनिन (T3) और टेट्राआइडोथाइरोनिन (T4) उभयचरों में कायांतरण को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये हार्मोन विकास, चयापचय और शारीरिक परिवर्तनों को प्रभावित करते हैं जो लार्वा को वयस्क रूप में बदलने के लिए आवश्यक हैं। पर्यावरणीय प्रदूषकों के कारण हार्मोनल नियंत्रण में व्यवधान कायांतरण को बाधित कर सकता है, जिससे उभयचर आबादी पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। उभयचरों के संरक्षण के लिए, थायराइड हार्मोन के कार्य को प्रभावित करने वाले पर्यावरणीय कारकों को समझना महत्वपूर्ण है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

कायांतरण (Metamorphosis)
कायांतरण एक जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक जानवर अपने जीवन चक्र के दौरान शारीरिक संरचना में अचानक और बड़े परिवर्तन से गुजरता है। उभयचरों में, यह लार्वा (टैडपोल) से वयस्क रूप में परिवर्तन है।
थायराइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन (TBG)
थायराइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन एक प्रोटीन है जो रक्त में थायराइड हार्मोन (T3 और T4) को बांधता है और उन्हें लक्ष्य ऊतकों तक पहुँचाता है।

Key Statistics

वैश्विक स्तर पर उभयचरों की लगभग 7,400 प्रजातियां पाई जाती हैं, जिनमें से लगभग 41% खतरे में हैं। (स्रोत: IUCN रेड लिस्ट, 2023)

Source: IUCN रेड लिस्ट (2023)

दुनिया भर में उभयचरों की आबादी में पिछले कुछ दशकों में 40% तक की गिरावट आई है। (स्रोत: AmphibiaWeb, 2022)

Source: AmphibiaWeb (2022)

Examples

थायराइड हार्मोन का कृत्रिम प्रशासन

प्रयोगशाला में, टैडपोल को कृत्रिम रूप से थायराइड हार्मोन (T3 या T4) का प्रशासन करके कायांतरण को प्रेरित किया जा सकता है। यह प्रयोग कायांतरण में थायराइड हार्मोन की भूमिका को समझने में मदद करता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानशरीर क्रिया विज्ञानउभयचरी, कायांतरण, थायरोनिन, हार्मोन