নবম শ্রেণি: জীবন বিজ্ঞান, অধ্যায় ৫: পরিবেশ ও তার সম্পদ, পর্ব – বাস্তু বিদ্যা ও বাস্তু বিদ্যার সংগঠন, সংক্ষিপ্ত প্রশ্নোত্তর মান ২

জীববিজ্ঞানের যে শাখায় জীবের সাথে পরিবেশের এবং জীবের সাথে জীবের পারস্পরিক সম্পর্ক ও মিথস্ক্রিয়া নিয়ে বিজ্ঞানসম্মত আলোচনা করা হয়, তাকে বাস্তুবিদ্যা বা ইকোলজি বলে। বিজ্ঞানী আর্নেস্ট হেকেল ১৮৬৬ সালে এই শব্দটি প্রথম ব্যবহার করেন।

অটুইকোলজি: বাস্তুবিদ্যার যে শাখায় একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির জীবের সাথে তার পরিবেশের আন্তঃসম্পর্ক আলোচনা করা হয়।
সিনইকোলজি: বাস্তুবিদ্যার যে শাখায় কোনো নির্দিষ্ট অঞ্চলের সমগ্র জীবগোষ্ঠী বা কমিউনিটির (Community) সাথে পরিবেশের সম্পর্ক আলোচনা করা হয়।

বাস্তুবিদ্যার সংগঠনের স্তরগুলি নিচ থেকে উপরে হলো:
জীব (Organism) → পপুলেশন (Population) → কমিউনিটি (Community) → বাস্তুতন্ত্র (Ecosystem) → বায়োম (Biome) → জীবমণ্ডল (Biosphere)।

কোনো নির্দিষ্ট সময়ে একটি সুনির্দিষ্ট ভৌগোলিক অঞ্চলে বসবাসকারী একই প্রজাতিভুক্ত জীবগোষ্ঠীকে পপুলেশন বলে। এই জীবরা নিজেদের মধ্যে প্রজননে সক্ষম। যেমন—সুন্দরবনের বাঘের পপুলেশন।

কোনো নির্দিষ্ট প্রাকৃতিক পরিবেশে বসবাসকারী বিভিন্ন প্রজাতির উদ্ভিদ, প্রাণী ও অণুজীবের পপুলেশন যখন পরস্পরের ওপর নির্ভরশীল হয়ে একটি সজীব একক হিসেবে বসবাস করে, তখন তাকে কমিউনিটি বলে। যেমন—পুকুরের কমিউনিটি (মাছ, ব্যাঙ, উদ্ভিদ, ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন)।

একই ধরণের জলবায়ু (বৃষ্টিপাত ও তাপমাত্রা) দ্বারা প্রভাবিত বিশাল ভৌগোলিক অঞ্চল এবং সেখানে বসবাসকারী উদ্ভিদ ও প্রাণীগোষ্ঠীকে একত্রে বায়োম বলে। যেমন—তুন্দ্রা বায়োম, মরু বায়োম।

ইকোলজিক্যাল নিচ হলো বাস্তুতন্ত্রে কোনো জীবের কার্যকরী ভূমিকা (Functional role)। এটি নির্দেশ করে জীবটি কী খায়, কাদের দ্বারা ভক্ষিত হয়, এবং পরিবেশের সাথে কীভাবে ক্রিয়া-বিক্রিয়া করে। হ্যাবিট্যাট হলো জীবের ঠিকানা, আর নিচ হলো তার পেশা।

হেলিওফাইট: এরা আলোকপ্রেমী উদ্ভিদ, অর্থাৎ প্রখর সূর্যালোক ও খোলা জায়গায় জন্মাতে পছন্দ করে। যেমন—আম, বট।
সিওফাইট: এরা ছায়াপ্রেমী উদ্ভিদ, অর্থাৎ কম আলো বা ছায়াযুক্ত স্থানে জন্মাতে পছন্দ করে। যেমন—ফার্ন, অর্কিড।

ইউরিথার্মাল: যে সকল প্রাণী পরিবেশের তাপমাত্রার ব্যাপক পরিবর্তন সহ্য করতে পারে। যেমন—মানুষ, বাঘ, গরু।
স্টেনোথার্মাল: যে সকল প্রাণী তাপমাত্রার খুব সামান্য পরিবর্তন সহ্য করতে পারে। যেমন—মেরু ভাল্লুক, প্রবাল, কিছু মাছ।

বিজ্ঞানী অ্যালেনের মতে, শীতল জলবায়ু অঞ্চলের উষ্ণ রক্তবিশিষ্ট প্রাণীদের (স্তন্যপায়ী) দেহের প্রান্তীয় অঙ্গগুলি (যেমন—কান, ল্যাজ, পা, নাসারন্ধ্র) উষ্ণ অঞ্চলের প্রাণীদের তুলনায় ছোট হয়। এর মূল উদ্দেশ্য হলো দেহ থেকে তাপের অপচয় কমানো।

এই সূত্র অনুযায়ী, শীতল অঞ্চলের পাখি ও স্তন্যপায়ী প্রাণীদের দেহের আকার ও আয়তন উষ্ণ অঞ্চলের একই প্রজাতির প্রাণীদের তুলনায় বড় হয়। বড় দেহ আয়তনের তুলনায় উপরিতলের ক্ষেত্রফল কমায়, ফলে তাপ সংরক্ষণ সহজ হয়।

উষ্ণ ও আর্দ্র অঞ্চলের প্রাণীদের ত্বকে মেলানিন পিগমেন্ট বেশি থাকায় গায়ের রং গাঢ় হয়। অন্যদিকে, শীতল ও শুষ্ক অঞ্চলের প্রাণীদের মেলানিন কম থাকায় গায়ের রং হালকা হয়। এটিই গ্লগারের সূত্র।

পেডোজেনেসিস: শিলা চূর্ণ-বিচূর্ণ হয়ে এবং জৈব পদার্থ মিশে মাটি বা মৃত্তিকা সৃষ্টির প্রক্রিয়া।
পেডোলজি: বিজ্ঞানের যে শাখায় মাটির উৎপত্তি, গঠন, বৈশিষ্ট্য ও বন্টন নিয়ে আলোচনা করা হয়।

[Image of Soil Horizon profile]

মাটির প্রস্থচ্ছেদে উপর থেকে নিচ পর্যন্ত ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে যে সমান্তরাল স্তরগুলি দেখা যায়, তাদের সয়েল হরাইজোন বলে। প্রধান স্তরগুলি হলো: O (জৈব স্তর), A (টপ সয়েল), B (সাব সয়েল), C (আবহবিকারগ্রস্থ শিলা) এবং R (বেড রক)।

হিউমাস হলো মাটির কালো রঙের আঠালো জৈব পদার্থ। এর গুরুত্ব:
১. এটি মাটির জলধারণ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
২. এটি মাটিতে বায়ু চলাচলে সাহায্য করে এবং উদ্ভিদের প্রয়োজনীয় পুষ্টি উপাদান সরবরাহ করে মাটির উর্বরতা বাড়ায়।

পরিবেশের তাপমাত্রা বা অন্যান্য উপাদানের পরিবর্তন সত্ত্বেও জীবদেহের অভ্যন্তরীণ পরিবেশকে (যেমন—দেহের তাপমাত্রা, লবণের ঘনত্ব) স্থির বা ধ্রুবক রাখার প্রক্রিয়াকে হোমিওস্ট্যাসিস বলে।

রেগুলেটর: যারা পরিবেশের পরিবর্তনের সাথে সাথে নিজেদের অভ্যন্তরীণ পরিবেশ স্থির রাখতে পারে (যেমন—স্তন্যপায়ী, পাখি)।
কনফারমার: যাদের দেহের অভ্যন্তরীণ পরিবেশ বাইরের পরিবেশের পরিবর্তনের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয় (যেমন—মাছ, সরীসৃপ)।

প্রতিকূল পরিবেশ থেকে বাঁচতে, খাদ্যের সন্ধানে বা প্রজননের উদ্দেশ্যে প্রাণীরা সাময়িকভাবে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে গমন করে, একে মাইগ্রেশন বলে। যেমন—সাইবেরিয়ান পাখিরা শীতে ভারতে আসে।

যখন প্রাণীরা পরিবেশের প্রতিকূল পরিস্থিতি এড়াতে মাইগ্রেট করতে পারে না, তখন তারা সাময়িকভাবে তাদের বিপাকীয় কাজ কমিয়ে সুপ্ত অবস্থায় চলে যায়। একে সাসপেন্ড বলে। উদাহরণ: ব্যাকটেরিয়ার স্পোর গঠন, ভাল্লুকের শীতঘুম।

প্রতিকূল পরিবেশে অনেক জুপ্ল্যাঙ্কটন বা পতঙ্গের বৃদ্ধি ও বিকাশ সাময়িকভাবে স্থগিত থাকে। বিকাশের এই বিলম্বিত দশাকে ডায়াপজ বলে। পরিবেশ অনুকূল হলে তারা আবার স্বাভাবিক বৃদ্ধিতে ফিরে আসে।

সংজ্ঞা: ফনীমনসা জাতীয় জাঙ্গল উদ্ভিদের কাণ্ডটি যখন রূপান্তরিত হয়ে চ্যাপ্টা, রসালো ও সবুজ পাতার মতো আকার ধারণ করে, তখন তাকে পর্ণকাণ্ড বলে।
কাজ: ১. সালোকসংশ্লেষ করা। ২. জল সঞ্চয় করে রাখা।

রুই মাছের পটকা একটি হাইড্রোস্ট্যাটিক বা প্লবতা রক্ষাকারী অঙ্গ। পটকার অগ্র প্রকোষ্ঠে অবস্থিত ‘রেড গ্রন্থি’ গ্যাস উৎপন্ন করে মাছকে জলে ভাসতে এবং পশ্চাৎ প্রকোষ্ঠের ‘রেটি মিরাবিলি’ গ্যাস শোষণ করে মাছকে ডুবতে সাহায্য করে।

সুন্দরী গাছ লবণাক্ত ও কর্দমাক্ত মাটিতে জন্মায় যেখানে অক্সিজেনের অভাব থাকে। তাই মাটির নিচ থেকে বাতাস বা অক্সিজেন সংগ্রহের জন্য অভিকর্ষের বিপরীতে কিছু মূল মাটির উপরে উঠে আসে, এদের শ্বাসমূল বলে। এতে শ্বাসকার্যের জন্য নিউমাথোড বা ছিদ্র থাকে।

লবণাক্ত মাটিতে বীজ পড়লে লবণের আধিক্যে তা নষ্ট হতে পারে। তাই মাতৃউদ্ভিদে ফল থাকা অবস্থাতেই বীজের অঙ্কুরোদ্গম হওয়ার ঘটনাকে জরায়ুজ অঙ্কুরোদ্গম বলে। এটি রাইজোফোরা, গরান প্রভৃতি ম্যানগ্রোভ উদ্ভিদে দেখা যায়।

১. উটের কুঁজে সঞ্চিত চর্বি জারিত হয়ে বিপাকীয় জল উৎপন্ন করে।
২. এরা খুব ঘন মূত্র ত্যাগ করে এবং মল শুষ্ক হয়।
৩. এদের দেহে ঘামগ্রন্থি খুব কম থাকায় ঘাম হয় না বললেই চলে।

মরুজ উদ্ভিদের (যেমন—ফনীমনসা, করবী) পাতার পত্ররন্ধ্রগুলি পাতার উপরিতলে না থেকে একটু গভীরে গর্তের মতো অংশে থাকে। একে নিমজ্জিত পত্ররন্ধ্র বলে।
কাজ: বাষ্পমোচনের হার কমানো এবং জল অপচয় রোধ করা।

১. বায়ুথলিগুলি দেহকে হালকা করে আকাশে উড়তে সাহায্য করে (প্লবতা রক্ষা)।
২. ওড়ার সময় অতিরিক্ত অক্সিজেন সরবরাহ করে দ্বি-শ্বসন (Double Respiration) পদ্ধতিতে ক্লান্তি দূর করে।

শীতঘুম: শীতকালে অতিরিক্ত ঠান্ডা এড়াতে প্রাণীর বিপাক ক্রিয়া কমিয়ে সুপ্ত অবস্থায় থাকা (যেমন—ব্যাঙ)।
গ্রীষ্মঘুম: গ্রীষ্মকালে অতিরিক্ত গরম ও জলের অভাব এড়াতে প্রাণীর সুপ্ত অবস্থায় থাকা (যেমন—কিছু মাছ, শামুক)।

শিকারি প্রাণী বা শত্রুর হাত থেকে নিজেকে রক্ষা করার জন্য পরিবেশের রং বা গঠনের সাথে মিশে যাওয়ার ক্ষমতাকে ক্যামোফ্লেজ বা ছদ্মবেশ বলে। যেমন—গিরগিটির রং পরিবর্তন, কাঠি পোকা (Stick insect)।

যে প্রজাতির জীব কোনো বাস্তুতন্ত্রে সংখ্যায় বা জীবভরে কম হওয়া সত্ত্বেও ওই বাস্তুতন্ত্রের গঠন ও স্থায়িত্ব বজায় রাখতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তাকে কীস্টোন প্রজাতি বলে।
উদাহরণ: সুন্দরবন বাস্তুতন্ত্রে ‘রয়েল বেঙ্গল টাইগার’ বাঘ।

কোনো পপুলেশনের বিভিন্ন বয়সের (প্রাক-প্রজননশীল, প্রজননশীল ও প্রজননোত্তর) জীবসংখ্যাকে পরপর সাজালে যে পিরামিড বা জ্যামিতিক চিত্র পাওয়া যায়, তাকে বয়স পিরামিড বলে। এটি পপুলেশনের ভবিষ্যৎ বৃদ্ধি বা হ্রাস সম্পর্কে ধারণা দেয়।

অনুকূল পরিবেশে, অর্থাৎ খাদ্যের প্রাচুর্য এবং রোগব্যাধি না থাকলে, কোনো পপুলেশনের জীবের সর্বাধিক হারে বংশবৃদ্ধি করার যে সহজাত ক্ষমতা, তাকে বায়োটিক পটেনশিয়াল বলে।

দুটি ভিন্ন বাস্তুতন্ত্রের সংযোগস্থল বা পরিবর্তনশীল অঞ্চলকে ইকোটোন বলে (যেমন—বন ও তৃণভূমির মাঝে)। এই ইকোটোন অঞ্চলে প্রজাতির বৈচিত্র্য ও ঘনত্ব পাশের দুটি বাস্তুতন্ত্রের চেয়ে বেশি হয়, এই ঘটনাকেই এজ এফেক্ট (Edge Effect) বলে।

লাইকেন (Lichen): এটি শৈবাল ও ছত্রাকের সহাবস্থান। শৈবাল সালোকসংশ্লেষ করে খাদ্য তৈরি করে ছত্রাককে দেয়, আর ছত্রাক জল ও খনিজ লবণ শোষণ করে এবং আশ্রয় দিয়ে শৈবালকে সাহায্য করে। এখানে উভয়েই উপকৃত হয়।

শত্রুর হাত থেকে বাঁচার জন্য কোনো নিরীহ প্রাণীর অন্য কোনো বিষাক্ত বা ভয়ংকর প্রাণীর রূপ বা আচরণ অনুকরণ করাকে মিমিক্রি বলে।
উদাহরণ: ভাইসরয় প্রজাপতি (Viceroy butterfly) দেখতে বিষাক্ত মনার্ক প্রজাপতির (Monarch butterfly) মতো হয়।

১. এদের মূলের কোশে অভিশ্রবণ চাপ (Osmotic pressure) অনেক বেশি থাকে, যা লবণ জল শোষণে সাহায্য করে।
২. পাতার ত্বকে ‘লবণ গ্রন্থি’ থাকে যার মাধ্যমে এরা অতিরিক্ত লবণ দেহ থেকে বের করে দেয়।

প্রতিকূল পরিবেশে (যেমন—খাদ্যাভাব, তাপমাত্রার পরিবর্তন) অনেক পতঙ্গ বা জুপ্ল্যাঙ্কটনের বৃদ্ধি ও বিকাশ সাময়িকভাবে স্থগিত থাকে। এই সুপ্ত দশা বা বিলম্বিত বিকাশকে ডায়াপজ বলে।

পাখিদের মধ্যে এক বিশেষ ধরণের পরজীবিতা দেখা যায় যেখানে পরজীবী পাখি নিজে বাসা না বেঁধে পোষক পাখির বাসায় ডিম পাড়ে এবং পোষক পাখি সেই ডিমের যত্ন নেয়।
উদাহরণ: কোকিল (পরজীবী) কাকের (পোষক) বাসায় ডিম পাড়ে।

বিজ্ঞানী গজের মতে, একই সম্পদের (খাদ্য ও স্থান) জন্য প্রতিদ্বন্দ্বী দুটি ভিন্ন প্রজাতি অনির্দিষ্টকাল ধরে একই ইকোলজিক্যাল নিচ-এ (Niche) সহাবস্থান করতে পারে না। দুর্বল প্রজাতিটি শেষ পর্যন্ত বিলুপ্ত হবে বা বিতাড়িত হবে।

পেনিসিলিয়াম ছত্রাক ‘পেনিসিলিন’ নামক রাসায়নিক পদার্থ নিঃসরণ করে ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করে বা মেরে ফেলে। এখানে ব্যাকটেরিয়া ক্ষতিগ্রস্ত হয় কিন্তু পেনিসিলিয়ামের কোনো লাভ বা ক্ষতি হয় না।

পপুলেশন (Population) হলো একটি নির্দিষ্ট এলাকায় বসবাসকারী একই প্রজাতির জীবগোষ্ঠী (যেমন—একটি পুকুরের সব রুই মাছ)। অন্যদিকে, কমিউনিটি (Community) হলো ওই এলাকায় বসবাসকারী বিভিন্ন প্রজাতির জীবগোষ্ঠী যারা একে অপরের ওপর নির্ভরশীল (যেমন—পুকুরের মাছ, শামুক, জলজ উদ্ভিদ ও অণুজীব একসাথে)।

ইকোলজিক্যাল নিচ বলতে পরিবেশে কোনো জীবের কার্যকরী ভূমিকা বা পেশাকে বোঝায়। এটি নির্ধারণ করে জীবটি কী খায়, কোথায় থাকে এবং কীভাবে অন্য জীবের সাথে মেলামেশা করে। দুটি প্রজাতি কখনোই দীর্ঘস্থায়ীভাবে একই নিচ-এ থাকতে পারে না; থাকলে প্রতিযোগিতা শুরু হয় এবং একটি প্রজাতি বিলুপ্ত হয় (Gause’s Principle)।

সুন্দরী গাছ লবণাক্ত ও কর্দমাক্ত মাটিতে জন্মায় যেখানে মাটির নিচে অক্সিজেনের অভাব থাকে। তাই শ্বাসকার্যের জন্য বাতাস থেকে অক্সিজেন সংগ্রহ করতে এদের মূল অভিকর্ষের বিপরীতে মাটির উপরে উঠে আসে। একেই শ্বাসমূল বা নিউমাটোফোর বলে।

উট জল সঞ্চয় করে রাখে না, বরং জল অপচয় রোধ করে। এদের কুঁজে সঞ্চিত চর্বি জারণের ফলে বিপাকীয় জল উৎপন্ন হয়। এছাড়া এরা খুব ঘন মূত্র ও শুষ্ক বিষ্ঠা ত্যাগ করে এবং এদের দেহে ঘাম হয় না, ফলে জলের অপচয় কম হয়।

মিউচুয়ালিজমে (Mutualism) দুটি জীব একে অপরের সান্নিধ্যে থেকে উভয়েই উপকৃত হয় (যেমন—লাইকেন)। অন্যদিকে, কমেনসালিজমে (Commensalism) একটি জীব উপকৃত হয় কিন্তু অন্য জীবটির কোনো লাভ বা ক্ষতি কিছুই হয় না (যেমন—আমগাছে অর্কিড)।