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9.3: आनुवंशिक विविधता

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    पारिस्थितिकी तंत्र और प्रजातियों की विविधता के विपरीत, आनुवंशिक विविधता एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के बीच परिवर्तनशीलता का एक माप है। आनुवांशिक विविधता का प्रतिनिधित्व आबादी के भीतर मौजूद विभिन्न प्रकार के एलील्स द्वारा किया जाता है। एक जीन आनुवंशिकता की मूलभूत भौतिक इकाई का प्रतिनिधित्व करता है, और एलील इन जीनों के विशिष्ट संस्करण हैं। उदाहरण के लिए, मटर में फूलों के रंगों के लिए एक जीन होता है, उस जीन के लिए एक एलील में सफेद फूलों की जानकारी होती है जबकि दूसरे एलील में बैंगनी फूलों की जानकारी होती है। एलील माता-पिता से लेकर संतान तक जाती हैं। म्यूटेशन, डीएनए अनुक्रमों में परिवर्तन जो आमतौर पर डीएनए प्रतिकृति के दौरान त्रुटियों से उत्पन्न होते हैं, नए एलील का मूल स्रोत हैं।

    यौन प्रजनन के परिणामस्वरूप, व्यक्तियों में प्रत्येक जीन के लिए अलग-अलग एलील संयोजन हो सकते हैं। आनुवांशिक विविधता विकासवादी अनुकूलन के लिए कच्चा माल प्रदान करती है, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा आबादी की आनुवंशिक संरचना समय के साथ बदलती है, जो इसे पर्यावरण के लिए अधिक अनुकूल बनाती है।

    आनुवांशिक विविधता का नुकसान एक प्रजाति को सफलतापूर्वक पुन: उत्पन्न करने में कम सक्षम बनाता है और बदलते वातावरण या नई बीमारी के लिए कम अनुकूल बनाता है। प्रजातियों की छोटी आबादी विशेष रूप से आनुवंशिक विविधता के नुकसान के लिए अतिसंवेदनशील होती है। जब एक प्रजाति बहुत से व्यक्तियों को खो देती है, तो यह आनुवंशिक रूप से एक समान हो जाती है। आनुवांशिक विविधता में कमी के कुछ कारणों में शामिल हैं: निकट से संबंधित व्यक्तियों और आनुवंशिक बहाव के बीच अन्त: प्रजनन, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा समय के साथ जनसंख्या की आनुवंशिक संरचना में उतार-चढ़ाव होता है।

    कम आनुवांशिक विविधता तस्मानियाई शैतान (आकृति\(\PageIndex{a}\)) को विशेष रूप से डेविल फेशियल ट्यूमर डिजीज (डीएफटीडी) की चपेट में ले जाती है, जो एक कैंसर है जो इसे विलुप्त होने का खतरा है। संक्रामक कैंसर आमतौर पर वायरस द्वारा फैलते हैं, जो कैंसर पैदा करने वाले जीन को प्रसारित कर सकते हैं; हालांकि, डीएफटीडी के मामले में, कैंसर कोशिकाएं स्वयं व्यक्तियों में फैलती हैं। आमतौर पर, प्रतिरक्षा प्रणाली कैंसर कोशिकाओं, संक्रमित कोशिकाओं और विदेशी कोशिकाओं को पहचान सकती है, लेकिन डीएफटीडी कोशिकाएं प्रतिरक्षा प्रणाली से बच जाती हैं। यदि तस्मानियाई शैतानों में उच्च आनुवंशिक विविधता थी, तो संभावना है कि कुछ व्यक्तियों में एलील होंगे जो उन्हें डीएफटीडी के प्रति प्रतिरोधी बनाते थे। ये व्यक्ति जीवित रहेंगे और दूसरों की तुलना में अधिक बार प्रजनन करेंगे, और आबादी में प्रतिरोधी एलील अधिक सामान्य हो जाएंगे (विकासवादी अनुकूलन होगा)। क्योंकि तस्मानियाई शैतानों में आनुवंशिक विविधता कम होती है, इसलिए ऐसे विकासवादी अनुकूलन के लिए अवसर कम होते हैं।

    एक काला, प्यारे तस्मानियाई शैतान जिसके सीने पर एक सफेद पट्टी है, उसके मुंह को खोलता है, जिससे उसके दांत और जीभ दिखाई देते हैं।
    चित्र\(\PageIndex{a}\): तस्मानियन डेविल कंजर्वेशन पार्क, तस्मान प्रायद्वीप में एक रक्षात्मक रुख में तस्मानियाई शैतान। वेन मैकलीन (CC-BY-SA) द्वारा छवि।

    कृषि के लिए आनुवंशिक विविधता महत्वपूर्ण है। 10,000 साल से अधिक समय पहले मानव कृषि की शुरुआत के बाद से, मानव समूह प्रजनन कर रहे हैं और फसल की किस्मों का चयन कर रहे हैं। यह फसल विविधता मनुष्यों की अत्यधिक उप-विभाजित आबादी की सांस्कृतिक विविधता से मेल खाती है। उदाहरण के लिए, आलू को लगभग 7,000 साल पहले पेरू और बोलीविया के मध्य एंडीज में पालतू बनाया गया था। इस क्षेत्र के लोग पारंपरिक रूप से पहाड़ों से अलग अपेक्षाकृत अलग-थलग बस्तियों में रहते थे। उस क्षेत्र में उगाए जाने वाले आलू सात प्रजातियों के हैं और संभावित किस्मों की संख्या हजारों में है। प्रत्येक किस्म को विशेष ऊंचाई और मिट्टी और जलवायु परिस्थितियों में पनपने के लिए पाला गया है। विविधता नाटकीय उन्नयन परिवर्तन, लोगों की सीमित आवाजाही और विभिन्न किस्मों के लिए फसल रोटेशन द्वारा बनाई गई मांगों से प्रेरित है जो विभिन्न क्षेत्रों में अच्छा प्रदर्शन करेंगे।

    आलू कम फसल विविधता के जोखिमों का एक प्रसिद्ध उदाहरण प्रदर्शित करता है: आयरिश आलू के दुखद अकाल (1845-1852 ईस्वी) के दौरान, आयरलैंड में उगाई जाने वाली एकल आलू की किस्म आलू के झोंके के लिए अतिसंवेदनशील हो गई - फसल को मिटा देना (आंकड़ा\(\PageIndex{b}\))। फसल के नुकसान के कारण अकाल, मृत्यु और बड़े पैमाने पर पलायन हुआ। बीमारी का प्रतिरोध फसल की जैव विविधता को बनाए रखने के लिए एक मुख्य लाभ है और समकालीन फसल प्रजातियों में विविधता की कमी के कारण भी इसी तरह के जोखिम होते हैं। बीज कंपनियां, जो विकसित देशों में सबसे अधिक फसल किस्मों का स्रोत हैं, को विकसित होने वाले कीटों के साथ बनाए रखने के लिए लगातार नई किस्मों का प्रजनन करना चाहिए। हालांकि, उन्हीं बीज कंपनियों ने उपलब्ध किस्मों की संख्या में गिरावट में भाग लिया है क्योंकि वे पारंपरिक स्थानीय किस्मों की जगह दुनिया के अधिक क्षेत्रों में कम किस्मों को बेचने पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

    आलू ब्लाइट से संक्रमित आलू को लकड़ी की मेज पर आधा काट लें। आलू के अंदर की तरफ गहरे भूरे रंग का मलिनकिरण होता है।
    चित्र\(\PageIndex{b}\): पोटैटो ब्लाइट का प्रभाव, जो वाटर मोल्ड फाइटोफ्थोरा इन्फेस्टन्स के कारण होता है। USDA (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि।

    आलू कृषि विविधता का केवल एक उदाहरण है। मनुष्यों द्वारा उगाए गए प्रत्येक पौधे, जानवर और कवक को मूल जंगली पूर्वज प्रजातियों से विभिन्न किस्मों में पाला गया है, जो खाद्य मूल्य की मांग, बढ़ती परिस्थितियों के अनुकूलन और कीटों के प्रतिरोध से उत्पन्न होने वाली विभिन्न किस्मों में पाला गया है। नई फसल किस्मों को बनाने की क्षमता उपलब्ध किस्मों की विविधता और फसल के पौधे से संबंधित जंगली रूपों की उपलब्धता पर निर्भर करती है। ये जंगली रूप अक्सर नए जीन वेरिएंट का स्रोत होते हैं जिन्हें नई विशेषताओं के साथ किस्में बनाने के लिए मौजूदा किस्मों से पैदा किया जा सकता है। फसल से संबंधित जंगली प्रजातियों के नुकसान का मतलब फसल सुधार में संभावित नुकसान होगा। पालतू प्रजातियों से संबंधित जंगली प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता को बनाए रखना हमारे भोजन की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करता है।

    1920 के दशक से, सरकारी कृषि विभागों ने फसल की विविधता को बनाए रखने के लिए फसल की किस्मों के बीज बैंकों को बनाए रखा है। इस प्रणाली में खामियां हैं क्योंकि समय के साथ दुर्घटनाओं के कारण बीज की किस्में खो जाती हैं और उन्हें बदलने का कोई तरीका नहीं है। 2008 में, नॉर्वे के स्पिट्सबर्गन द्वीप पर स्थित स्वालबार्ड ग्लोबल सीड वॉल्ट (आंकड़ा\(\PageIndex{c}\)) ने क्षेत्रीय बीज बैंकों में बैकअप सिस्टम के रूप में दुनिया भर के बीजों का भंडारण शुरू किया। यदि एक क्षेत्रीय बीज बैंक स्वालबार्ड में किस्मों को संग्रहीत करता है, तो क्षेत्रीय बीजों के साथ कुछ होने पर स्वालबार्ड से नुकसान की जगह ली जा सकती है। स्वालबार्ड सीड वॉल्ट आर्कटिक द्वीप की चट्टान में गहराई से स्थित है। तिजोरी के भीतर स्थितियां बीज के जीवित रहने के लिए आदर्श तापमान और आर्द्रता पर बनाए रखी जाती हैं, लेकिन आर्कटिक में तिजोरी के गहरे भूमिगत स्थान का मतलब है कि वॉल्ट के सिस्टम की विफलता वॉल्ट के अंदर की जलवायु स्थितियों से समझौता नहीं करेगी।

    बंकर जैसा दरवाजा वाला एक लंबा ढांचा जो एक स्नोबैंक में गायब हो जाता है
    चित्र\(\PageIndex{c}\): स्वालबार्ड ग्लोबल सीड वॉल्ट पृथ्वी की विविध फसलों के बीजों के भंडारण की सुविधा है। (क्रेडिट: मारी टेफ्रे, स्वालबार्ड ग्लोबल सीड वॉल्ट)

    पूरक पठन

    डनलप, गैरेट 2018। तथ्यों का सामना करना: क्यों एक संक्रामक चेहरे का कैंसर तस्मानियाई शैतान की आबादी को कम कर रहा है। SITN ब्लॉग। द ग्रेजुएट स्कूल ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज। हार्वर्ड यूनिवर्सिटी।

    गुण

    निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित: