UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-I202120 Marks
Q6.

कायांतरण क्या है? कीटों में कायांतरण के हॉर्मोनल विनियमन का वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले कायांतरण की परिभाषा और प्रकारों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, कीटों में कायांतरण को नियंत्रित करने वाले हार्मोन -juvenile hormone (JH) और ecdysone- की भूमिका को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में विभिन्न चरणों (larva, pupa, adult) में हार्मोनल परिवर्तनों और उनके प्रभावों को शामिल करना चाहिए। उदाहरणों के साथ स्पष्टीकरण देने से उत्तर अधिक प्रभावी होगा।

Model Answer

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Introduction

कायांतरण (Metamorphosis) जीवों के विकास के दौरान होने वाला एक जैविक प्रक्रिया है, जिसमें एक जीव अपने जन्म के रूप से वयस्कता तक पहुंचने के दौरान अचानक और बड़े शारीरिक परिवर्तनों से गुजरता है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से कीड़ों और उभयचरों में स्पष्ट रूप से देखी जाती है। कीटों में, कायांतरण उनके जीवन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो उन्हें विभिन्न पारिस्थितिकीय niches में जीवित रहने और प्रजनन करने में सक्षम बनाता है। कायांतरण की प्रक्रिया हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती है, जो विकास के विभिन्न चरणों को ट्रिगर करती है।

कायांतरण के प्रकार

कीटों में कायांतरण मुख्य रूप से दो प्रकार का होता है:

  • अपूर्ण कायांतरण (Incomplete Metamorphosis): इस प्रकार के कायांतरण में, कीट nymph अवस्था से वयस्क अवस्था में धीरे-धीरे विकसित होता है। nymph और वयस्क के बीच कोई स्पष्ट pupal अवस्था नहीं होती है। उदाहरण: टिड्डे, ड्रैगनफ्लाई।
  • पूर्ण कायांतरण (Complete Metamorphosis): इस प्रकार के कायांतरण में, कीट larva, pupa और वयस्क – तीन अलग-अलग अवस्थाओं से गुजरता है। larva और वयस्क के बीच pupal अवस्था एक निष्क्रिय अवस्था होती है, जिसमें महत्वपूर्ण शारीरिक परिवर्तन होते हैं। उदाहरण: तितली, मधुमक्खी।

कीटों में कायांतरण का हार्मोनल विनियमन

कीटों में कायांतरण का विनियमन दो मुख्य हार्मोन द्वारा किया जाता है:

1. जवेनाइल हार्मोन (Juvenile Hormone - JH)

JH एक महत्वपूर्ण हार्मोन है जो nymph या larva अवस्था को बनाए रखने में मदद करता है। यह हार्मोन अंडाशय (ovaries) द्वारा निर्मित होता है और रक्त में जारी किया जाता है। JH की उच्च सांद्रता nymph या larva अवस्था को बनाए रखती है, जबकि JH की सांद्रता में कमी अगले चरण (adult) में परिवर्तन को ट्रिगर करती है।

2. एकडाइसोने (Ecdysone)

एकडाइसोने एक स्टेरॉयड हार्मोन है जो कीटों में निर्मोचन (molting) और कायांतरण को नियंत्रित करता है। यह प्रोथोरोकोट्रोपिक हार्मोन (PTTH) द्वारा उत्तेजित होता है, जो मस्तिष्क से जारी होता है। एकडाइसोने की उपस्थिति में, कीट निर्मोचन से गुजरता है, जिससे larva से pupa और pupa से वयस्क में परिवर्तन होता है।

कायांतरण की प्रक्रिया में हार्मोनल परिवर्तन

कायांतरण की प्रक्रिया में हार्मोनल परिवर्तन निम्नलिखित चरणों में होते हैं:

  • Larval अवस्था: इस अवस्था में, JH का स्तर उच्च होता है, जो larva अवस्था को बनाए रखता है। एकडाइसोने का स्तर कम होता है।
  • Pupal अवस्था: JH का स्तर गिरता है, जबकि एकडाइसोने का स्तर बढ़ता है। यह परिवर्तन pupation को ट्रिगर करता है, जिसमें larva pupa में बदल जाता है।
  • Adult अवस्था: JH का स्तर बहुत कम होता है, और एकडाइसोने का स्तर उच्च होता है। यह वयस्क कीट के विकास को बढ़ावा देता है।

उदाहरण: तितली का कायांतरण

तितली में पूर्ण कायांतरण होता है। अंडा से निकलने के बाद, यह larva (इमल्गा) के रूप में विकसित होता है। इमल्गा JH के उच्च स्तर के कारण बढ़ती रहती है। जब इमल्गा एक निश्चित आकार तक पहुँच जाती है, तो JH का स्तर गिर जाता है और एकडाइसोने का स्तर बढ़ जाता है, जिससे pupation शुरू हो जाता है। pupa (कोकून) के अंदर, शरीर का पुनर्गठन होता है, और अंत में वयस्क तितली निकलती है।

हार्मोन भूमिका अवस्था
जवेनाइल हार्मोन (JH) लार्वा/निंफ अवस्था को बनाए रखना लार्वा, निंफ
एकडाइसोने निर्मोचन और कायांतरण को नियंत्रित करना सभी अवस्थाएं (लार्वा, प्यूपा, वयस्क)

Conclusion

संक्षेप में, कायांतरण कीटों के विकास का एक महत्वपूर्ण पहलू है, जो उन्हें विभिन्न वातावरणों में अनुकूलित करने में मदद करता है। यह प्रक्रिया जवेनाइल हार्मोन और एकडाइसोने जैसे हार्मोन द्वारा जटिल रूप से नियंत्रित होती है। इन हार्मोनों के स्तर में परिवर्तन कीटों को उनके जीवन चक्र के विभिन्न चरणों से गुजरने में सक्षम बनाते हैं। कायांतरण की समझ कीट नियंत्रण और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में 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)
एक जैविक प्रक्रिया जिसमें एक जीव अपने विकास के दौरान अचानक और बड़े शारीरिक परिवर्तनों से गुजरता है।
निर्मोचन (Molting)
एक प्रक्रिया जिसमें कीट अपने बाह्य कंकाल (exoskeleton) को त्यागकर नया कंकाल विकसित करता है।

Key Statistics

दुनिया भर में कीटों की लगभग 80% प्रजातियां कायांतरण से गुजरती हैं।

Source: प्राणी विज्ञान पर आधारित ज्ञान (knowledge cutoff)

कीटों की लगभग 99% प्रजातियों में बाह्य कंकाल होता है, जिसके कारण उन्हें समय-समय पर निर्मोचन की आवश्यकता होती है।

Source: प्राणी विज्ञान पर आधारित ज्ञान (knowledge cutoff)

Examples

मधुमक्खी का कायांतरण

मधुमक्खी में पूर्ण कायांतरण होता है, जिसमें अंडा, लार्वा, प्यूपा और वयस्क अवस्थाएं शामिल हैं। रानी मधुमक्खी और श्रमिक मधुमक्खी के विकास में हार्मोनल नियंत्रण महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Frequently Asked Questions

कायांतरण का क्या महत्व है?

कायांतरण कीटों को विभिन्न पारिस्थितिकीय niches में जीवित रहने और प्रजनन करने में सक्षम बनाता है। यह उन्हें भोजन के स्रोतों का बेहतर उपयोग करने और शिकारियों से बचने में मदद करता है।

Topics Covered

ZoologyInsect PhysiologyMetamorphosisHormonesInsect Development