વાયુરંધ્ર

વાયુરંધ્ર : વનસ્પતિઓના અધિસ્તરના કોષો વચ્ચે આવેલાં વાયુ-વિનિમયની પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલાં છિદ્રો. તે વિશિષ્ટ પ્રકારના બે રક્ષક કોષો (guard cells) દ્વારા ઘેરાયેલાં હોય છે. છિદ્ર અને રક્ષક કોષોથી બનતી રચનાને વાયુરંધ્ર કહે છે. તેઓ ખાસ કરીને પર્ણોની સપાટીએ આવેલા હોવાથી તેમને પર્ણરંધ્ર પણ કહે છે. ઘણી વનસ્પતિઓમાં રક્ષક કોષોની સાથે સહાયક કોષો (subcidiary cells) આવેલા હોય છે. સહાયક કોષો રક્ષક કોષોને આવરે છે. વાયુરંધ્ર અને સહાયક કોષોથી બનતી સંયુક્ત રચનાને વાયુરંધ્ર પ્રસાધન કે વાયુરંધ્ર સંકુલ (stomatal apparatus) કહે છે. વાયુરંધ્રો વનસ્પતિમાં પ્રકાંડ, પુષ્પ અને ફળની સપાટીએ આવેલાં હોય છે. સામાન્ય રીતે તેઓ મૂળમાં હોતાં નથી; પરંતુ Pisum arvense અને Ceratonia siliqua જેવી વનસ્પતિઓના બીજાંકુરનાં તરુણ મૂળ પર વાયુરંધ્રો જોવા મળે છે. Monotropa અને Neottia જેવી હરિતકણવિહીન પરજીવી વનસ્પતિઓના સમગ્ર દેહ પર વાયુરંધ્રો હોતાં નથી. Orobanche નામની પરજીવી વનસ્પતિના પ્રકાંડ પર વાયુરંધ્રો જોવા મળે છે. દ્વિદળી વનસ્પતિઓનાં પર્ણોમાં ઉપરિઅધિસ્તર કરતાં અધ:અધિસ્તરમાં વાયુરંધ્રો વધારે સંખ્યામાં આવેલાં હોય છે. એકદળી વનસ્પતિનાં પર્ણોની બંને સપાટીએ વાયુરંધ્રો લગભગ સરખી સંખ્યામાં આવેલાં હોય છે; દા. ત., સૂર્યમુખીના ઉપરિઅધિસ્તર અને અધ:અધિસ્તરમાં 1 ચો.સેમી.માં અનુક્રમે 8,500 અને 15,600 રંધ્રો હોય છે; જ્યારે મકાઈમાં અનુક્રમે 5,200 અને 6,800 જેટલાં રંધ્રો હોય છે. પોયણા (Nymphaea) જેવી જલજ વનસ્પતિમાં વાયુરંધ્રો પર્ણની માત્ર ઉપરની સપાટીએ જ હોય છે; જ્યારે પાણીના સંપર્કમાં રહેલી નીચેની સપાટીમાં વાયુરંધ્ર હોતાં નથી.

વાયુરંધ્રની રચનામાં રક્ષક કોષો હરિતકણો ધરાવે છે. તેમની છિદ્ર તરફની દીવાલ વધારે જાડી, જ્યારે બાકીના ભાગની દીવાલ પાતળી હોય છે. જાડી દીવાલ સ્થિતિસ્થાપકતા ધરાવતી નથી, જ્યારે પાતળી દીવાલ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે. પોએસી અને સાયપરેસી કુળની વનસ્પતિઓ સિવાયની બધી જ વનસ્પતિઓમાં રક્ષક કોષો વૃક્કાકાર (Kidny shaped) હોય છે. પોએસી અને સાયપરેસી કુળની વનસ્પતિઓમાં રક્ષક કોષો ડમ્બેલ આકારના હોય છે અને ત્રિકોણાકાર સહાયક કોષોથી ઘેરાયેલા હોય છે. બાકીના અધિસ્તરીય કોષો લંબચોરસ અને તરંગિત દીવાલવાળા હોય છે. રંધ્રની અંદરની તરફ એક કોટર આવેલું હોય છે, જેને અધોરંધ્રીયકોટર (substomatal chamber) કહે છે. તે અંત:સ્થ પેશીઓના આંતરકોષીય-અવકાશી-તંત્ર સાથે સંપર્કમાં હોય છે.

રક્ષક કોષોની આસપાસ અધિસ્તરીય કોષોની ગોઠવણીને આધારે વાયુરંધ્રોના પ્રકાર આ પ્રમાણે છે :

(1) અનિયમ-કોષીય (anomocytic) : આ પ્રકારના વાયુરંધ્રમાં રક્ષક કોષો મર્યાદિત સંખ્યામાં અધિસ્તરીય કોષો દ્વારા ઘેરાયેલા હોય છે; જે બાકીના અધિસ્તરીય કોષોથી કદ અને રચનામાં અલગ પડતા નથી. આમ, સહાયક કોષો ગેરહાજર હોય છે. આ પ્રકારનાં વાયુરંધ્રો રેનન્ક્યુલેસી, જિરાનિયેસી, કેપેરિડેસી, માલ્વેસી, ટેમેરિકેસી અને પેપાવરેસી કુળની વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે.

(2) અસમકોષીય (anisocytic) : વાયુરંધ્રના રક્ષક કોષો ત્રણ અસમાન સહાયક કોષો વડે ઘેરાયેલા હોય છે, જે પૈકી એક નાનો અને બે મોટા હોય છે. આ પ્રકારનાં વાયુરંધ્રો બ્રેસિકેસી કુળમાં જોવા મળે છે.

(3) પરાકોષીય (paracytic) : આ પ્રકારના વાયુરંધ્રમાં રક્ષક કોષો સાથે એક અથવા વધારે સહાયક કોષો આવેલા હોય છે. તેઓ રક્ષક કોષો અને છિદ્રના લંબઅક્ષને સમાંતરે ગોઠવાયેલા હોય છે. તેઓ રુબિયેસી, મૅગ્નોલિયેસી અને માયમોઝેસી કુળમાં જોવા મળે છે.

(4) લંબકોષીય (diacytic) : આ પ્રકારનું વાયુરંધ્ર બે સહાયક કોષો ધરાવે છે. બંને કોષોની સામાન્ય દીવાલ રંધ્રના લંબ અક્ષને કાટખૂણે આવેલી હોય છે. આ પ્રકારનાં વાયુરંધ્રો કેર્યોફાઇલેસી અને ઍકેન્થેસી કુળમાં જોવા મળે છે.

(5) અરકોષીય (actinocytic) : આ પ્રકારમાં વાયુરંધ્ર અરીય રીતે ગોઠવાયેલા કોષોના વર્તુળથી ઘેરાયેલાં હોય છે. આ એક અસામાન્ય પ્રકાર છે.

રક્ષક કોષો અને તેની નજીકના અધિસ્તરીય કોષો એક જ સમતલમાં કે તેમનાથી ઉપર ગોઠવાયેલા હોય છે, અથવા અધિસ્તરની સપાટીની નીચે ખૂંપેલા હોય છે. નિમગ્ન (sunken) વાયુરંધ્રો શુષ્ક પરિસ્થિતિમાં ઊગતી વનસ્પતિઓની વિશિષ્ટતા છે, દા.ત., હેકિયા, સાયકસ. તેઓ ઘણી વાર પ્યાલા આકારના સૂક્ષ્મ ખાડા જેવી રચનાના તળિયે ગોઠવાયેલા હોય છે; જેને બાહ્યકોટર કહે છે. ઉત્સ્વેદનની પ્રક્રિયાના નિયંત્રણ માટેની આ એક અસરકારક ક્રિયાવિધિ છે. સહાયક કોષોની કોષદીવાલ પણ જાડી હોય છે. લાલ કરેણ(Neirum)નાં પર્ણોના અધ:અધિસ્તરમાં સૂક્ષ્મ ખાંચ કે ખાડો ઉત્પન્ન થાય છે, જેને રંધ્રીય ગર્ત (stomatal pit) કહે છે; અને વાયુરંધ્ર અત્યંત ખૂંપેલાં હોય છે. આ વાયુરંધ્રોની આસપાસના અધિસ્તરના કોષો શ્ર્લેષ્મી રોમ ઉત્પન્ન કરે છે; જેથી રંધ્રીય ગર્ત ભેજવાળું રહે છે. તેથી ઉત્સ્વેદનની પ્રક્રિયાનું નિયંત્રણ થાય છે. કોળા(Cucurbita)ના પુષ્પવિન્યાસ-અક્ષ(peduncle)ની શંકુ આકારની ઊપસેલી પિટિકા(papilla)ની ટોચ પર વાયુરંધ્ર આવેલાં હોય છે. ઍન્થૉસિરોસ અને શેવાળ જેવી દ્વિઅંગી વનસ્પતિઓના બીજાણુજનકની સપાટી પર પણ વાયુરંધ્ર જોવા મળે છે. શેવાળમાં વાયુરંધ્ર સૌથી સરળ હોય છે અને રક્ષક કોષોની દીવાલના સ્થૂલન બાબતે અને વાયુરંધ્રની ખૂલવાની અને બંધ થવાની ક્રિયાવિધિ બાબતે તફાવત દર્શાવે છે. શેવાળના રક્ષક કોષોની પૃષ્ઠ-દીવાલ જાડી અને વક્ષ-દીવાલ પાતળી હોય છે.

વાયુરંધ્ર દેહધાર્મિક દૃષ્ટિએ ઘણું મહત્ત્વ ધરાવે છે. તેમના દ્વારા અંત:સ્થ પેશીઓના આંતરકોષીય અવકાશ-તંત્ર અને બહારના વાતાવરણ વચ્ચે વાયુઓનો આંતરવિનિમય થાય છે. તેથી પ્રકાશસંશ્ર્લેષણ, શ્વસન અને ઉત્સ્વેદન જેવી દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાઓ શક્ય બને છે.

બળદેવભાઈ પટેલ