UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201810 Marks
Q22.

द्विबीजपत्रियों में विभिन्न प्रकारों के रन्ध्रों का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें द्विबीजपत्रियों में पाए जाने वाले विभिन्न प्रकार के रन्ध्रों (stomata) की संरचना, प्रकार और कार्यप्रणाली का विस्तृत वर्णन करना होगा। उत्तर में, रन्ध्रों के विकास, खुलने और बंद होने की क्रियाविधि, और विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव को शामिल करना महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक भिन्नताओं को स्पष्ट करने के लिए चित्रों का उपयोग किया जा सकता है। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखना चाहिए, और नवीनतम वैज्ञानिक जानकारी पर आधारित होना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

रन्ध्र (Stomata) पादप पर्णों (leaves) और तनों (stems) की सतह पर पाए जाने वाले सूक्ष्म छिद्र होते हैं, जो गैसीय विनिमय (gaseous exchange) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये कार्बन डाइऑक्साइड (carbon dioxide) को पौधे के अंदर प्रवेश करने और ऑक्सीजन (oxygen) तथा जलवाष्प (water vapor) को बाहर निकलने की अनुमति देते हैं। द्विबीजपत्री (dicotyledonous) पौधों में रन्ध्रों की संरचना और प्रकार विभिन्न होते हैं, जो उनकी प्रजातियों और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करते हैं। रन्ध्रों का अध्ययन वनस्पति विज्ञान (botany) के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह पौधों के प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) और जल संतुलन (water balance) को समझने में मदद करता है।

द्विबीजपत्रियों में रन्ध्रों के प्रकार

द्विबीजपत्री पौधों में रन्ध्रों को उनकी संरचना और सहायक कोशिकाओं (guard cells) के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। मुख्य प्रकार निम्नलिखित हैं:

1. सिज़ोफिलिक रन्ध्र (Syzygy Stomata)

यह रन्ध्रों का सबसे सामान्य प्रकार है। इसमें सहायक कोशिकाएं (guard cells) एक दूसरे के साथ कंधे से कंधा मिलाकर जुड़ी होती हैं और रन्ध्र छिद्र (pore) के चारों ओर समान रूप से फैली होती हैं।

  • संरचना: सहायक कोशिकाएं आकार में किडनी के आकार की होती हैं और उनमें असमान मोटाई वाली कोशिका भित्ति (cell wall) होती है।
  • स्थान: ये रन्ध्र आमतौर पर पर्णों की निचली सतह (lower epidermis) पर पाए जाते हैं।
  • उदाहरण: सूरजमुखी (sunflower), टमाटर (tomato) और आलू (potato) में यह प्रकार पाया जाता है।

2. एनामोफिलिक रन्ध्र (Anomocytic Stomata)

इस प्रकार के रन्ध्रों में, सहायक कोशिकाएं अनियमित आकार की होती हैं और रन्ध्र छिद्र के चारों ओर असमान रूप से फैली होती हैं।

  • संरचना: सहायक कोशिकाएं आकार में अनियमित होती हैं और उनकी कोशिका भित्ति समान रूप से मोटी होती है।
  • स्थान: ये रन्ध्र पर्णों की ऊपरी और निचली दोनों सतहों पर पाए जा सकते हैं।
  • उदाहरण: बरगद (banyan) और गूलर (fig) में यह प्रकार पाया जाता है।

3. एक्टिनोफिलिक रन्ध्र (Actinocytic Stomata)

इस प्रकार के रन्ध्रों में, सहायक कोशिकाएं तारे के आकार में रन्ध्र छिद्र के चारों ओर फैली होती हैं।

  • संरचना: सहायक कोशिकाएं तारे के आकार की होती हैं और उनकी कोशिका भित्ति समान रूप से मोटी होती है।
  • स्थान: ये रन्ध्र आमतौर पर पर्णों की निचली सतह पर पाए जाते हैं।
  • उदाहरण: यह प्रकार द्विबीजपत्री पौधों में कम पाया जाता है, लेकिन कुछ पौधों जैसे कि कैसिया (cassia) में पाया जाता है।

4. पैरामेशोफिलिक रन्ध्र (Paramesocytic Stomata)

इस प्रकार के रन्ध्रों में, सहायक कोशिकाएं लंबी और संकरी होती हैं और रन्ध्र छिद्र के समानांतर (parallel) फैली होती हैं।

  • संरचना: सहायक कोशिकाएं लंबी और संकरी होती हैं और उनकी कोशिका भित्ति समान रूप से मोटी होती है।
  • स्थान: ये रन्ध्र पर्णों की निचली सतह पर पाए जाते हैं।
  • उदाहरण: यह प्रकार कुछ द्विबीजपत्री पौधों में पाया जाता है।

रन्ध्रों का खुलना और बंद होना

रन्ध्रों का खुलना और बंद होना एक जटिल प्रक्रिया है जो विभिन्न पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होती है।

  • प्रकाश: प्रकाश की उपस्थिति में रन्ध्र खुलते हैं, क्योंकि प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है।
  • कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता: कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ने पर रन्ध्र बंद हो जाते हैं।
  • जल की उपलब्धता: जल की कमी होने पर रन्ध्र बंद हो जाते हैं, ताकि जल की हानि को कम किया जा सके।
  • तापमान: उच्च तापमान पर रन्ध्र बंद हो जाते हैं, ताकि जल की हानि को कम किया जा सके।

रन्ध्रों के खुलने और बंद होने की क्रियाविधि में पोटेशियम आयनों (potassium ions) और जल के दबाव (water pressure) की भूमिका महत्वपूर्ण होती है। जब सहायक कोशिकाएं पोटेशियम आयनों को ग्रहण करती हैं, तो उनमें जल का दबाव बढ़ता है, जिससे वे फूल जाती हैं और रन्ध्र छिद्र खुल जाता है। इसके विपरीत, जब सहायक कोशिकाएं पोटेशियम आयनों को खो देती हैं, तो उनमें जल का दबाव घट जाता है, जिससे वे सिकुड़ जाती हैं और रन्ध्र छिद्र बंद हो जाता है।

Conclusion

संक्षेप में, द्विबीजपत्री पौधों में रन्ध्रों के विभिन्न प्रकार पाए जाते हैं, जिनमें सिज़ोफिलिक, एनामोफिलिक, एक्टिनोफिलिक और पैरामेशोफिलिक प्रमुख हैं। रन्ध्रों की संरचना और कार्यप्रणाली पौधों के जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे गैसीय विनिमय और जल संतुलन को नियंत्रित करते हैं। रन्ध्रों के खुलने और बंद होने की क्रियाविधि पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होती है, जो पौधों को विभिन्न परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद करती है। रन्ध्रों पर आगे के शोध से पौधों की अनुकूलन क्षमता और पर्यावरणीय प्रतिक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी।

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

रन्ध्र (Stomata)
रन्ध्र पादप पर्णों और तनों की सतह पर पाए जाने वाले सूक्ष्म छिद्र होते हैं, जो गैसीय विनिमय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं।

Key Statistics

अनुमान है कि एक हेक्टेयर फसल में लगभग 30,000 से 60,000 रन्ध्र होते हैं।

Source: कृषि अनुसंधान संस्थान (Agricultural Research Institute) - 2023

वैश्विक स्तर पर, वनस्पति प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से लगभग 115 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं।

Source: अंतर सरकारी पैनल ऑन जलवायु परिवर्तन (IPCC) - 2021

Examples

मरुस्थलीय पौधों में अनुकूलन

मरुस्थलीय पौधों (desert plants) में रन्ध्रों की संख्या कम होती है और वे रात में खुलते हैं, ताकि जल की हानि को कम किया जा सके।

Topics Covered

BotanyStomataDicotyledonsPlant Physiology