પરસ્પરતા

પરસ્પરતા : સજીવોની વિવિધ જાતિઓ વચ્ચે થતી એક પ્રકારની ધનાત્મક આંતરપ્રક્રિયા. તે બે ભિન્ન જાતિઓનું એકબીજા પર પૂર્ણપણે અવલંબિત પરસ્પર લાભદાયી (સહકારાત્મક) સહજીવન છે અને ઉષ્ણ પ્રદેશોમાં અન્ય પ્રદેશો કરતાં વધારે સામાન્ય હોય છે. આ સહવાસ (association) ગાઢ, ઘણુંખરું સ્થાયી, અવિકલ્પી (obligatory) અને બંનેના અસ્તિત્વ માટે અનિવાર્ય હોય છે. પરસ્પરતા અત્યંત જુદી જ જરૂરિયાતો ધરાવતા સ્વપોષી અને વિષમપોષી સજીવો વચ્ચે જોવા મળે છે, કારણ કે નિવસનતંત્રના આ બંને ઘટકોએ અંતે તો કોઈ એક પ્રકારનું સંતુલિત સહજીવન પ્રાપ્ત  કરવાનું હોય છે. નિશ્ચિત પ્રકારનો વિષમપોષી સજીવ નિશ્ચિત પ્રકારના સ્વપોષી સજીવ પર ખોરાક માટે અને સ્વપોષી સજીવ વિષમપોષી સજીવ પર રક્ષણ, ખનિજચક્રણ (mineral cycling) કે અન્ય જૈવ કાર્ય માટે અવલંબિત બને છે. આ આંતર-અવલંબન (interdepenence) નિશ્ચિત બિંદુએ પહોંચતાં પરસ્પરતા સધાય છે. નિવસનતંત્ર પરિપક્વતા તરફ પહોંચતાં પરોપજીવિતા(parasitism)નું ક્રમશ: પરસ્પરતા દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે અને પર્યાવરણનું જ્યારે કોઈ એક પરિબળ [દા. ત., અનુપજાઉ (infertile) ભૂમિ] સીમિત હોય ત્યારે આ પ્રકારનો પરસ્પર સહકાર (mutual cooperation) મજબૂત પસંદગીમય લાભ (selective advantage) આપે છે.

નીચે આપવામાં આવેલાં વિશિષ્ટ દૃષ્ટાંતો ઉપરનાં પૈકી કેટલાંક પાસાંઓનો નિર્દેશ કરે છે :

સેલ્યુલોસનું પાચન કરતાં સૂક્ષ્મજીવો અને પ્રાણીઓનું સહજીવન : ક્લીવલૅંડે (1924, 1926) ઊધઈ અને આંત્રિક (intestina) કશાધારીઓનો સૌપ્રથમ અભ્યાસ કર્યો. આ વિશિષ્ટ કશાધારીઓ (ગોત્ર-Hypermastigina, પ્રજાતિ-Trichonymphaની જાતિઓ) સિવાયની ઊધઈની ઘણી જાતિઓ કાષ્ઠનું પાચન કરી શકતી નથી. પ્રાયોગિક રીતે આ કશાધારીઓને તેમના આંત્રમાર્ગથી દૂર કરતાં તે ભૂખે મરી જાય છે. આ સહજીવીઓ પોષિતા સાથે એટલાં સરસ રીતે સમન્વિત થયેલાં હોય છે કે તે ઊધઈના નિર્મોચન અંત:સ્રાવની પ્રતિક્રિયા કોષ્ઠન (encystment) દ્વારા આપે છે. ઊધઈ પોતાના આંત્રમાર્ગની સપાટીનું નિર્મોચન કરી તેનું ભક્ષણ કરે છે; તે સમયે કોષ્ઠનું પારગમન (transmission) અને પુન:સંક્રમણ (reinfection) થાય છે. આનાથી પણ વધારે ગાઢ આંતરઅવલંબન પોષિતા પ્રાણીના શરીરની બહાર રહેલા સહજીવી સૂક્ષ્મસજીવો દ્વારા વિકાસ પામે છે; અને સહવાસ પરસ્પરતાના ઉદ્વિકાસમાં તે વધારે પ્રગતિશીલ તબક્કો સૂચવે છે.

ઉષ્ણ પ્રદેશોમાં થતી ઍટીન કીડીઓ એક કાર્યક્ષમ માનવ-ખેડૂતની જેમ તેમના માળાઓમાં ફૂગ-ઉદ્યાન બનાવે છે. આ કીડી-ફૂગતંત્ર (antfungal system) પર્ણોનું કુદરતી અપઘટન (decomposition) ઝડપથી કરે છે. સામાન્ય રીતે પર્ણ- બિછાત(leaf-litter)ના અપઘટન માટે જરૂરી બૅસિડિયોમાયસેટ ફૂગ અપઘટનના અંતિમ તબક્કાઓમાં દેખાય છે. જોકે કીડીના મળ દ્વારા પર્ણોનું ફળદ્રૂપન થાય છે, ત્યારે આ ફૂગ તાજાં પર્ણો પર અત્યંત ઝડપથી ઊગે છે અને કીડીઓને ખોરાક પૂરો પાડે છે. તેની જાળવણી માટે કીડીઓને પુષ્કળ શક્તિનો ખર્ચ કરવો પડે છે. ઊધઈ સેલ્યુલોસનું અપઘટન કરતાં અંત:સહજીવી (endosymbiotic) સૂક્ષ્મ જીવોના સહવાસ દ્વારા અને કીડીઓ વધારે જટિલ બાહ્યસહજીવી (ectosymbiotic) સૂક્ષ્મ જીવોના સહવાસ દ્વારા પોષણ મેળવે છે. જૈવ રાસાયણિક પરિભાષામાં ફૂગ દ્વારા કીડીઓને સેલ્યુલોસનું અપઘટન કરતું ઉત્સેચકીય સાધન પ્રાપ્ત થાય છે. ફૂગમાં પ્રોટિયોલાયટિક ઉત્સેચકો હોતા નથી. કીડીઓનું મળદ્રવ્ય પ્રોટિયોલાયટિક ઉત્સેચકો ધરાવે છે; જેથી ફૂગને પ્રોટીનનું અપઘટન કરતું ઉત્સેચકીય સાધન પ્રાપ્ત થાય છે. આ પ્રકારના સહજીવનને ‘ચયાપચયિક જોડાણ’ (metabolic allience) તરીકે ઓળખાવી શકાય; જેમાં બે સજીવોની ‘કાર્બન’ અને ‘નાઇટ્રોજન’ની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ સમન્વિત થયેલી હોય છે.

વનસ્પતિઓ અને સૂક્ષ્મજીવો વચ્ચેના સહજીવન દ્વારા ખનિજ-ચક્રણ અને ખોરાકનું નિર્માણ ઉત્તેજાય છે. કવકમૂલ (mycorrhizae) તેનું સુંદર દૃષ્ટાંત છે. તે ફૂગની કવકજાલ(mycelium)નાં બનેલાં હોય છે અને વનસ્પતિના જીવંત મૂળ સાથે પારસ્પરિક સહવાસમાં રહે છે. કવકમૂલનાં કેટલાંક સ્વરૂપો આ પ્રમાણે છે :

(1) બહિર્પોષિત (ectotrophic) કવકમૂલ : મોટેભાગે બૅસિડિયોમાયસેટીસ પ્રકારની ફૂગ મૂળના બાહ્યકમાંથી વૃદ્ધિ સાધી મૂળની બહાર લંબાય છે. જોકે સંલક્ષ્ય (conspicuous) હોવા છતાં ખનિજરહિત ભૂમિમાં પ્રભાવી કે અસરકારક હોતી નથી. તે મૂળ રોમની અવેજીમાં પાણી અને પોષકતત્ત્વોનું ભૂમિમાંથી શોષણ કરે છે. ફેગેસી (ઓક, બીચ), બીટ્યુલેસી (ભોજવૃક્ષ), જગ્લાન્ડેસી (અખરોટની જાત) અને અનાવૃતબીજધારીનાં કૉનીફરીનાં વૃક્ષો(ચીડ)માં બહિર્પોષિત કવકમૂલ જોવા મળે છે.

(2) અંત:પોષિત (endotrophic) કવકમૂલ : ઘણે ભાગે ફાઇકોમાયસેટીસ વર્ગની ફૂગ મૂળની પેશીમાં પ્રવેશે છે. તે વૃક્ષોના મૂળમાં, ઑર્કિડ, લાલ દ્વિફલ (red maple) અને એરિકેસી કુળની કેટલીક જાતિઓમાં થાય છે. તેનો અલગ ઉછેર અને અભ્યાસ કરવો મુશ્કેલ હોય છે.

Corallorhiza, Neottia અને Epipogon જેવા હરિતકણવિહીન ઑર્કિડ પૂર્ણ મૃતોપજીવી હોય છે. Corallorhizaની ગાંઠામૂળીને મૂળ હોતાં નથી અને ચીડના જંગલમાં ફળદ્રૂપ પાંસુક(humus)માં તે શાખિત બને છે. આ ગાંઠામૂળીમાં ફૂગ પુષ્કળ પ્રમાણમાં થાય છે. ત્રિઅંગીઓમાં પણ કવકમૂલ સામાન્ય છે.

(3) પરિપોષિત (peritrophic) કવકમૂલ : તે વૃદ્ધિ સાધી મૂળની ફરતે આવરણ (mantle) કે ગુચ્છ (clusters) બનાવે છે; પરંતુ કવકમૂલના અધિસ્તરમાં પ્રવેશતાં નથી. તે ‘મૂલપરિવેષી’ (rhizospheric) રસાયણ ઉત્પન્ન કરે છે, જે અદ્રાવ્ય કે અપ્રાપ્ય ખનિજોનું એવા સ્વરૂપમાં રૂપાંતર કરે છે, જેથી મૂળ દ્વારા તેનું શોષણ થઈ શકે છે. આત્યંતિક દૃષ્ટાંતોમાં મૂળની ફરતે ફૂગની કવકજાલ વડે આવરણ રચાય છે. Monotropa અને Sarcodes જેવી પૂર્ણ મૃતોપજીવી વનસ્પતિઓમાં આ સ્થિતિ જોવા મળે છે.

ઘણાં વૃક્ષો કવકમૂલ વિના વિકાસ પામતાં નથી. જંગલનાં વૃક્ષોને પ્રે’અરીની ભૂમિમાં પ્રતિરોપવામાં આવે અથવા તેમનો બીજા પ્રદેશમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે તો સહજીવી ફૂગની ગેરહાજરીમાં તેમની વૃદ્ધિ થતી નથી. ઘઉં કે મકાઈ ઊગી ન શકે તેવી નીચી ગુણવત્તા ધરાવતી ભૂમિમાં ચીડનાં કવકમૂલ ધરાવતાં વૃક્ષો ઘણી પ્રબળતાથી વિકાસ પામે છે. ફૂગ અપ્રાપ્ય ફૉસ્ફરસ અને અન્ય ખનિજ તત્ત્વોનું કુલીરન (chelation) દ્વારા ચયાપચયન કરે છે. ભૂમિમાં જ્યારે રેડિયોઍક્ટિવ ફૉસ્ફરસ આપવામાં આવે છે ત્યારે 90 % જેટલો ફૉસ્ફરસ કવકમૂલના જથ્થા દ્વારા ઝડપથી શોષાય છે અને ધીમે ધીમે વનસ્પતિ માટે મુક્ત કરાય છે. આમ, ઉષ્ણ પ્રદેશોમાં ખનિજ પુનશ્ચક્રણ(recycling)માં કવકમૂલનો ઘણો મહત્ત્વનો ફાળો છે.

શિલાવલ્ક (lichen) વિશિષ્ટ ફૂગ અને લીલના સહવાસથી બને છે. બાહ્યાકારવિદ્યાની દૃષ્ટિએ આ લીલ અને ફૂગ એટલાં ગાઢ રીતે સંકલિત થયેલાં હોય છે અને તેમનું કાર્યાત્મક આંતર અવલંબન પણ એટલું તો ઘનિષ્ઠ હોય છે કે જાણે ત્રીજા પ્રકારના સજીવનું સર્જન થયું ન હોય; જે તેના એક પણ ઘટક સાથે સામ્ય દર્શાવતું હોતું નથી. તે બે અસંબદ્ધ જાતિઓની બનેલી હોવા છતાં એક જ જાતિ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ફૂગ આધારતલમાંથી પાણી અને ખનિજ આયનોનું શોષણ કરી લીલને તે પૂરાં પાડે છે. લીલ ફૂગ માટે પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા દ્વારા કાર્બનિક પોષક તત્ત્વોનું નિર્માણ કરે છે.

શિલાવલ્કના વર્ગમાં પરોપજીવિતામાંથી પરસ્પરતા સુધીનું ઉદ્વિકાસનું વલણ જોવા મળે છે. કેટલીક વધારે આદ્ય શિલાવલ્કમાં ફૂગ લીલના કોષોમાં પ્રવેશે છે અને તે અનિવાર્યપણે લીલ પર નિર્ભર હોય છે. વધારે ઉદ્વિકસિત જાતિઓમાં ફૂગની કવકજાલ લીલના કોષોમાં પ્રવેશતી નથી; છતાં તે બંને ગાઢ સંવાદિતા(harmony)થી જીવે છે.

મૂળગંડિકાઓ : શિંબી કુળની વાલ (Dolichos), વટાણા (Pisum), તુવેર (Cajanus) જેવી વનસ્પતિઓના મૂળમાં Rhizobium નામના બૅક્ટેરિયા દ્વારા ગાંઠો જેવી રચનાઓ ઉત્પન્ન થાય છે; તેને મૂળગંડિકા (root nodule) કહે છે. સહજીવી બૅક્ટેરિયાને પોષિતામાંથી ખોરાક મળે છે; જ્યારે બૅક્ટેરિયા જમીનમાંના મુક્ત વાયુરૂપ નાઇટ્રૉજનનું એેમોનિયમ()માં સ્થાપન કરે છે, જે પોષિતાને પ્રાપ્ય બને છે.

બીટ્યુલેસી કુળની ઉતીસ (Alnus), પોએસી કુળની માર્શ ફૉક્સટેઇલ તૃણ (Alopecursus), મીરીકેસી કુળની કરીફળ (Marica), કશ્યૂએરીનેસી કુળની શરુ (Casuarina), સાયકેડેસી પોડોકાર્પેસી કુળની Podocarpus વગેરે અશિંબી (nonlegume) જાતિઓની મૂળગંડિકાઓમાં અને લગભગ 400 જેટલી અશિંબી જાતિઓનાં પર્ણોમાં આ પ્રકારનો સહવાસ જોવા મળ્યો છે.

પ્રાણી–હરિત શેવાળ (Zoochlorellae) અને પ્રાણી–પીત–હરિત શેવાળ (Zooxanthellae) : કેટલીક એકકોષી લીલના કોષો વાદળી (sponges), કોષ્ઠાંત્રી, મુદુકાય અને સૂત્રકૃમિની બહારની પેશીઓમાં સહજીવી તરીકે રહેતા હોય છે. તેમને પ્રાણીહરિત શેવાળ કહે છે. જો તેમના દેહમાં પીત-હરિત લીલના કોષો હોય તો તેમને પ્રાણીપીતહરિત શેવાળ કહે છે. લીલ પ્રકાશસંશ્લેષી હોવાથી પોષિતા પ્રાણી માટે લાભદાયી નાઇટ્રોજનયુક્ત કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરે છે. તેના બદલામાં તેમને પોષિતા પ્રાણીનાં ચયાપચય દ્વારા મુક્ત થયેલાં દ્રવ્યો પ્રાપ્ત થાય છે. Chlorella vulgaris હાઇડ્રાના જઠરચર્મ(gastoderm)ના કોષોમાં રહે છે. તે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા હાઇડ્રાને ખોરાક અને ઑક્સિજન પૂરાં પાડે છે; જ્યારે હાઇડ્રા Chlorellaને રહેઠાણ, નાઇટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થો અને કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ આપે છે. આ પ્રકારનો સંબંધ Zoochlorella અને અટકૃમિ (Planarian) Convoluta roscoffensisમાં જોવા મળે છે.

પ્રાણીઓ દ્વારા પરાગનયન : મધમાખી, ફૂદાં, પતંગિયાં, ભમરા જેવા કીટકો પુષ્પની મકરંદગ્રંથિ(nectar)માંથી મધ મેળવે છે; તેના બદલામાં તેઓ પુષ્પમાં પરાગનયન કરે છે.

ફળ અને બીજવિકિરણ : કેટલાંક પક્ષીઓ અને સસ્તન પ્રાણીઓ ફળ ખાય છે અને તેમાં રહેલાં બીજ મળત્યાગ દરમિયાન દૂર સુધી વિકિરણ પામે છે.

બળદેવભાઈ પટેલ