पारिस्थितिक शरीर क्रिया विज्ञान

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पारिस्थितिक शरीर क्रिया विज्ञान (Ecophysiology) (प्राचीन यूनानी οἶκος, oikos, "घर"; φύσις, physis, "प्रकृति, उत्पत्ति"; और -λογία, -logia से), पर्यावरणीय शरीर क्रिया विज्ञान (environmental physiology) या शारीरिक पारिस्थितिकी (physiological ecology) एक जैविक अनुशासन है जो पर्यावरणीय स्थितियों के प्रति एक जीव की शरीर क्रिया की प्रतिक्रिया का अध्ययन करता है। यह तुलनात्मक शरीर क्रिया विज्ञान (comparative physiology) और विकासवादी शरीर क्रिया विज्ञान (evolutionary physiology) से निकटता से संबंधित है। अर्न्स्ट हेकेल द्वारा गढ़ा गया शब्द बायोनॉमी (bionomy) कभी-कभी एक पर्यायवाची के रूप में उपयोग किया जाता है।[1]

पादप

আরও দেখুন: Plant perception (physiology), Plant stress measurement पादप पारिस्थितिक शरीर क्रिया विज्ञान मुख्य रूप से दो विषयों से संबंधित है: तंत्र (पौधे पर्यावरणीय परिवर्तन को कैसे महसूस करते हैं और प्रतिक्रिया करते हैं) और स्केलिंग या एकीकरण (अत्यधिक परिवर्तनशील स्थितियों के प्रति प्रतिक्रियाओं—उदाहरण के लिए, वृक्षों की छतरियों के भीतर पूर्ण सूर्य के प्रकाश से 95% छाया तक के ढाल—को एक-दूसरे के साथ कैसे समन्वित किया जाता है), और इस आधार पर पादप वृद्धि और गैस विनिमय पर उनके सामूहिक प्रभाव को कैसे समझा जा सकता है।[2]

कई मामलों में, जंतु गर्मी, ठंड, सूखे या बाढ़ जैसे प्रतिकूल और बदलते पर्यावरणीय कारकों से बचने में सक्षम होते हैं, जबकि पादप दूर जाने में असमर्थ होते हैं और इसलिए उन्हें प्रतिकूल परिस्थितियों को सहन करना पड़ता है या नष्ट होना पड़ता है (जंतु स्थान बदलते हैं, पादप स्थान पर बढ़ते हैं)। इसलिए पादप फेनोटाइपिक रूप से प्लास्टिक होते हैं और उनके पास जीन की एक प्रभावशाली श्रृंखला होती है जो बदलती परिस्थितियों के अनुकूल होने में सहायता करती है। यह परिकल्पना की गई है कि जीन की इस बड़ी संख्या को आंशिक रूप से पादप प्रजातियों की व्यापक परिस्थितियों में रहने की आवश्यकता द्वारा समझाया जा सकता है।[3]

प्रकाश

আরও দেখুন: Photomorphogenesis, Photoperiodism प्रकाश पौधों का भोजन है, यानी ऊर्जा का वह रूप जिसका उपयोग पौधे स्वयं को बनाने और प्रजनन करने के लिए करते हैं। पौधों में प्रकाश संचयन करने वाले अंग पत्तियां हैं और वह प्रक्रिया जिसके माध्यम से प्रकाश को बायोमास में परिवर्तित किया जाता है, प्रकाश संश्लेषण है। प्रकाश के प्रति प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रिया को शुद्ध प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश प्रतिक्रिया वक्र (PI curve) कहा जाता है। इसके आकार को आमतौर पर एक गैर-आयताकार हाइपरबोला द्वारा वर्णित किया जाता है। प्रकाश प्रतिक्रिया वक्र की तीन मात्राएँ प्रकाश की तीव्रता के प्रति पौधे की प्रतिक्रिया को चिह्नित करने में विशेष रूप से उपयोगी हैं। झुके हुए अनंतस्पर्शी (asymptote) में एक सकारात्मक ढलान होती है जो प्रकाश उपयोग की दक्षता का प्रतिनिधित्व करती है, और इसे क्वांटम दक्षता कहा जाता है; x-अवरोधन वह प्रकाश तीव्रता है जिस पर जैव रासायनिक आत्मसात (सकल आत्मसात) पत्ती के श्वसन को संतुलित करता है ताकि पत्ती का शुद्ध CO2 विनिमय शून्य हो, जिसे प्रकाश क्षतिपूर्ति बिंदु (light compensation point) कहा जाता है; और एक क्षैतिज अनंतस्पर्शी जो अधिकतम आत्मसात दर का प्रतिनिधित्व करता है। कभी-कभी अधिकतम तक पहुँचने के बाद आत्मसात उन प्रक्रियाओं के लिए कम हो जाता है जिन्हें सामूहिक रूप से प्रकाश-अवरोध (photoinhibition) के रूप में जाना जाता है।[4]

अधिकांश अजैविक कारकों की तरह, प्रकाश की तीव्रता (विकिरण) उप-इष्टतम और अत्यधिक दोनों हो सकती है। उप-इष्टतम प्रकाश (छाया) आमतौर पर पादप छतरी के आधार पर या अंडरस्टोरी वातावरण में होता है। छाया-सहिष्णु पौधों में छाया वातावरण के विशिष्ट प्रकाश की परिवर्तित मात्रा और गुणवत्ता के अनुकूल जीवित रहने में मदद करने के लिए कई अनुकूलन होते हैं।[5]

अत्यधिक प्रकाश छतरियों के शीर्ष पर और खुली जमीन पर तब होता है जब बादल कम होते हैं और सूर्य का शीर्ष कोण कम होता है, आमतौर पर यह उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों और उच्च ऊंचाई पर होता है। पत्ती पर पड़ने वाला अत्यधिक प्रकाश प्रकाश-अवरोध (photoinhibition) और प्रकाश-विनाश (photodestruction) का कारण बन सकता है। उच्च प्रकाश वातावरण के अनुकूल पौधों में अत्यधिक प्रकाश ऊर्जा से बचने या उसे नष्ट करने के लिए कई अनुकूलन होते हैं, साथ ही ऐसी क्रियाविधि भी होती है जो होने वाली क्षति की मात्रा को कम करती है।[6]

प्रकाश की तीव्रता पादप अंगों के तापमान (ऊर्जा बजट) को निर्धारित करने में भी एक महत्वपूर्ण घटक है।[7]

तापमान

আরও দেখুন: Fire_ecology#Immediate_Biotic_responses_and_adaptations तापमान की चरम सीमाओं के जवाब में, पौधे विभिन्न प्रोटीन का उत्पादन कर सकते हैं। ये उन्हें कम तापमान पर बर्फ के गठन और एंजाइम उत्प्रेरण की गिरती दरों के हानिकारक प्रभावों से, और उच्च तापमान पर एंजाइम विकृतीकरण और बढ़े हुए प्रकाश-श्वसन (photorespiration) से बचाते हैं। जैसे-जैसे तापमान गिरता है, एंटीफ्रीज प्रोटीन और डिहाइड्रिन का उत्पादन बढ़ता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, हीट शॉक प्रोटीन का उत्पादन बढ़ता है। तापमान की चरम सीमाओं से जुड़ी चयापचय संबंधी असंतुलन प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (reactive oxygen species) के निर्माण का कारण बनते हैं, जिसे एंटीऑक्सीडेंट प्रणालियों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। कोशिका झिल्ली भी तापमान में परिवर्तन से प्रभावित होती है और इसके कारण झिल्ली अपने तरल गुणों को खो सकती है और ठंडी स्थितियों में जेल बन सकती है या गर्म स्थितियों में रिसाव वाली हो सकती है। यह झिल्ली के पार यौगिकों की गति को प्रभावित कर सकता है। इन परिवर्तनों को रोकने के लिए, पौधे अपनी झिल्लियों की संरचना बदल सकते हैं। ठंडी स्थितियों में, झिल्ली में अधिक असंतृप्त वसा अम्ल डाले जाते हैं और गर्म स्थितियों में, अधिक संतृप्त वसा अम्ल डाले जाते हैं।[8]

अवरक्त छवि जो पत्तियों को ठंडा रखने में वाष्पोत्सर्जन के महत्व को दर्शाती है।

पौधे अवशोषित सूर्य के प्रकाश की मात्रा को कम करके और हवा तथा वाष्पोत्सर्जन के शीतलन प्रभावों को बढ़ाकर अधिक गर्म होने से बच सकते हैं। पौधे परावर्तक पत्ती के बालों, शल्कों और मोम का उपयोग करके प्रकाश अवशोषण को कम कर सकते हैं। ये विशेषताएं गर्म शुष्क क्षेत्रों में इतनी आम हैं कि इन आवासों को 'चांदी जैसा परिदृश्य' बनते देखा जा सकता है क्योंकि प्रकाश छतरियों से टकराकर बिखर जाता है। कुछ प्रजातियां, जैसे मैक्रोप्टिलियम प्यूरप्यूरियम (Macroptilium purpureum), दिन भर अपनी पत्तियों को हिला सकती हैं ताकि वे हमेशा सूर्य से बचने के लिए उन्मुख रहें (पैराहेलियोट्रोपिज्म)। इन तंत्रों का ज्ञान कृषि पौधों में गर्मी तनाव सहनशीलता के लिए प्रजनन के लिए महत्वपूर्ण रहा है।

पौधे अपने सूक्ष्म जलवायु (microclimate) को बदलकर कम तापमान के पूर्ण प्रभाव से बच सकते हैं। उदाहरण के लिए, न्यूजीलैंड के ऊपरी इलाकों में पाए जाने वाले राउलिया (Raoulia) पौधों को 'वनस्पति भेड़' कहा जाता है क्योंकि वे सबसे कमजोर पादप भागों को इन्सुलेट करने और उन्हें ठंडी हवाओं से बचाने के लिए तंग कुशन जैसी गुच्छे बनाते हैं। यही सिद्धांत कृषि में ठंडी जलवायु में फसलों के बढ़ते बिंदुओं को इन्सुलेट करने के लिए प्लास्टिक मल्च का उपयोग करके लागू किया गया है ताकि पौधों की वृद्धि को बढ़ावा मिल सके।[9]

जल

আরও দেখুন: Moisture stress बहुत अधिक या बहुत कम पानी पौधों को नुकसान पहुँचा सकता है। यदि पानी बहुत कम हो, तो ऊतक निर्जलित (dehydrate) हो जाएंगे और पौधा मर सकता है। यदि मिट्टी जलमग्न (waterlogged) हो जाए, तो वह अनॉक्सिक (ऑक्सीजन की कमी वाली) हो जाएगी, जो पौधे की जड़ों को मार सकती है।[10]

पौधों की पानी तक पहुँचने की क्षमता उनकी जड़ों की संरचना और जड़ कोशिकाओं के जल विभव पर निर्भर करती है। जब मिट्टी में पानी की मात्रा कम होती है, तो पौधे जड़ों में और पत्तियों तक पानी का प्रवाह बनाए रखने के लिए अपने जल विभव को बदल सकते हैं (मृदा-पादप-वायुमंडल सातत्य)। यह अद्भुत तंत्र पौधों को पत्तियों से होने वाले वाष्पोसर्जन द्वारा उत्पन्न प्रवणता (gradient) का उपयोग करके 120 मीटर तक पानी ऊपर उठाने की अनुमति देता है।[11]

बहुत शुष्क मिट्टी में, पौधे वाष्पोसर्जन को कम करने और पानी की हानि को रोकने के लिए अपने रंध्रों (stomata) को बंद कर लेते हैं। रंध्रों का बंद होना अक्सर जड़ से मिलने वाले रासायनिक संकेतों (जैसे, एब्सिसिक एसिड) द्वारा नियंत्रित होता है। सिंचित खेतों में, इस तथ्य का उपयोग कि पौधे जड़ों के सूखने की प्रतिक्रिया में अपने रंध्र बंद कर लेते हैं, पौधों को पैदावार कम किए बिना कम पानी का उपयोग करने के लिए 'धोखा' देने के लिए किया जा सकता है (देखें आंशिक रूटज़ोन सुखाना)। इस तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से ऑस्ट्रेलिया में डॉ. पीटर ड्राई और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित किया गया था।[12]

यदि सूखा जारी रहता है, तो पादप ऊतक निर्जलित हो जाएंगे, जिसके परिणामस्वरूप स्फीति दाब का नुकसान होगा जो मुरझाने के रूप में दिखाई देता है। अपने रंध्रों को बंद करने के अलावा, अधिकांश पौधे अपने जल विभव (परासरणी समायोजन) को बदलकर और जड़ वृद्धि को बढ़ाकर भी सूखे के प्रति प्रतिक्रिया कर सकते हैं। शुष्क वातावरण के अनुकूल पौधे (मरुद्भिद) पानी बनाए रखने और/या निर्जलीकरण होने पर ऊतकों की रक्षा करने के लिए कई अधिक विशिष्ट तंत्र रखते हैं।[13]

जलभराव जड़ों तक ऑक्सीजन की आपूर्ति को कम कर देता है और कुछ ही दिनों में पौधे को मार सकता है। पौधे जलभराव से बच नहीं सकते, लेकिन कई प्रजातियां उन ऊतकों से जड़ तक ऑक्सीजन पहुँचाकर मिट्टी में ऑक्सीजन की कमी को दूर करती हैं जो जलमग्न नहीं हैं। जलभराव के प्रति सहनशील प्रजातियां मिट्टी की सतह के पास विशेष जड़ें और एरेन्काइमा विकसित करती हैं ताकि प्ररोह (shoot) से जड़ तक ऑक्सीजन का प्रसार हो सके। जो जड़ें पूरी तरह से नष्ट नहीं होती हैं, वे कोशिकीय श्वसन के कम ऑक्सीजन-खपत वाले रूपों में भी बदल सकती हैं।[14] जो प्रजातियां अक्सर जलमग्न रहती हैं, उन्होंने अधिक विस्तृत तंत्र विकसित किए हैं जो जड़ में ऑक्सीजन के स्तर को बनाए रखते हैं, जैसे कि मैंग्रोव वनों में देखी जाने वाली हवाई जड़ें।

हालाँकि, कई अत्यधिक पानी दिए गए हाउसप्लांट के लिए, जलभराव के शुरुआती लक्षण सूखे के कारण होने वाले लक्षणों के समान हो सकते हैं। यह विशेष रूप से बाढ़ के प्रति संवेदनशील पौधों के लिए सच है जो एपिनेस्टी (मुरझाने के बजाय) के कारण अपनी पत्तियों के झुकने का प्रदर्शन करते हैं।

सांद्रता

पौधों की वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह प्रकाश संश्लेषण के लिए सबस्ट्रेट है। पौधे अपनी पत्तियों पर स्थित रंध्रीय छिद्रों के माध्यम से  ग्रहण करते हैं। जैसे ही  रंध्रों में प्रवेश करती है, नमी बाहर निकल जाती है।  प्राप्ति और जल हानि के बीच का यह समझौता पादप उत्पादकता के लिए केंद्रीय है। यह समझौता और भी महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि रुबिस्को, जो  को पकड़ने के लिए उपयोग किया जाने वाला एंजाइम है, केवल तभी कुशल होता है जब पत्ती में  की उच्च सांद्रता हो। कुछ पौधे  कार्बन स्थिरीकरण या क्रैसुलेसियन एसिड मेटाबॉलिज्म का उपयोग करके अपनी पत्तियों के भीतर  को केंद्रित करके इस कठिनाई को दूर करते हैं।[15] हालाँकि, अधिकांश प्रजातियां  कार्बन स्थिरीकरण का उपयोग करती हैं और जब भी प्रकाश संश्लेषण हो रहा होता है, उन्हें  लेने के लिए अपने रंध्र खोलने पड़ते हैं।

File:Plant Productivity in a Warming World.ogv वायुमंडल में की सांद्रता वनों की कटाई और जीवाश्म ईंधन के दहन के कारण बढ़ रही है। इससे प्रकाश संश्लेषण की दक्षता बढ़ने और संभवतः पौधों की वृद्धि की समग्र दर बढ़ने की उम्मीद की जाएगी। इस संभावना ने हाल के वर्षों में काफी रुचि आकर्षित की है, क्योंकि पौधों की वृद्धि की बढ़ी हुई दर अतिरिक्त के कुछ हिस्से को अवशोषित कर सकती है और ग्लोबल वार्मिंग की दर को कम कर सकती है। फ्री-एयर कंसंट्रेशन एनरिचमेंट का उपयोग करके उच्च के तहत पौधों को उगाने वाले व्यापक प्रयोगों ने दिखाया है कि प्रकाश संश्लेषक दक्षता वास्तव में बढ़ती है। पौधों की वृद्धि दर भी बढ़ती है, जो जमीन के ऊपर के ऊतकों के लिए औसतन 17% और जमीन के नीचे के ऊतकों के लिए 30% है।[16] हालाँकि, ग्लोबल वार्मिंग के हानिकारक प्रभाव, जैसे कि गर्मी और सूखे के तनाव की बढ़ती घटनाएं, का मतलब है कि समग्र प्रभाव पादप उत्पादकता में कमी होने की संभावना है। पादप उत्पादकता में कमी से ग्लोबल वार्मिंग की दर में तेजी आने की उम्मीद की जाएगी। कुल मिलाकर, ये अवलोकन अनियंत्रित जलवायु परिवर्तन का जोखिम उठाने के बजाय वायुमंडलीय में और वृद्धि से बचने के महत्व की ओर इशारा करते हैं।

हवा

আরও দেখুন: wind pollination, seed dispersal

हवा का पौधों पर तीन बहुत अलग प्रभाव पड़ते हैं।[17]

  • यह पत्तियों के संपर्क में हवा को नवीनीकृत करके पौधे और वायुमंडल के बीच द्रव्यमान (जल वाष्पीकरण, ) और ऊर्जा (गर्मी) के आदान-प्रदान को प्रभावित करता है (संवहन)।
  • इसे पौधे द्वारा थिग्मोमोर्फोजेनेसिस नामक हवा-अनुकूलन सिंड्रोम को चलाने वाले एक संकेत के रूप में महसूस किया जाता है, जिससे संशोधित वृद्धि और विकास होता है और अंततः हवा के प्रति मजबूती (wind hardening) आती है।
  • इसका कर्षण बल पौधे को नुकसान पहुँचा सकता है (पत्ती का घर्षण, शाखाओं और तनों में हवा के कारण टूटना, पेड़ों का उखड़ना और फसलों में लॉजिंग)।

द्रव्यमान और ऊर्जा का आदान-प्रदान

हवा इस बात को प्रभावित करती है कि पत्तियां नमी, गर्मी और कार्बन डाइऑक्साइड को कैसे नियंत्रित करती हैं। जब हवा नहीं होती है, तो प्रत्येक पत्ती के चारों ओर स्थिर हवा की एक परत बन जाती है। इसे सीमा परत के रूप में जाना जाता है और यह प्रभावी रूप से पत्ती को पर्यावरण से अलग करती है, जिससे नमी से भरपूर वातावरण मिलता है जो संवहनी हीटिंग या कूलिंग के प्रति कम प्रवण होता है। जैसे-जैसे हवा की गति बढ़ती है, पत्ती का वातावरण आसपास के वातावरण से अधिक निकटता से जुड़ जाता है। पौधे के लिए नमी बनाए रखना मुश्किल हो सकता है क्योंकि यह शुष्क हवा के संपर्क में आता है। दूसरी ओर, मध्यम रूप से तेज हवा पौधे को पूर्ण सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर अपनी पत्तियों को अधिक आसानी से ठंडा करने की अनुमति देती है। पौधे हवा के साथ अपनी बातचीत में पूरी तरह से निष्क्रिय नहीं होते हैं। पौधे अपनी पत्तियों को हवा की गति में बदलाव के प्रति कम संवेदनशील बना सकते हैं, अपनी पत्तियों को महीन बालों (ट्राइकोम) से ढककर ताकि वायु प्रवाह को तोड़ा जा सके और सीमा परत को बढ़ाया जा सके। वास्तव में, प्रचलित पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर सीमा परत में हेरफेर करने के लिए पत्ती और चंदवा (canopy) के आयामों को अक्सर बारीकी से नियंत्रित किया जाता है।[18]

अनुकूलन

पौधे अपने ऊतकों के विरूपण (deformation) के माध्यम से हवा को महसूस कर सकते हैं। यह संकेत उनके प्ररोहों (shoots) के बढ़ाव को रोकता है और उनके रेडियल विस्तार को उत्तेजित करता है, साथ ही उनके जड़ तंत्र के विकास को बढ़ाता है। प्रतिक्रियाओं का यह सिंड्रोम, जिसे thigmomorphogenesis (स्पर्श-आकारजनन) के रूप में जाना जाता है, के परिणामस्वरूप पौधे छोटे, मजबूत तनों वाले और बेहतर लंगर (anchorage) वाले हो जाते हैं।[19] कभी यह माना जाता था कि यह मुख्य रूप से बहुत हवादार क्षेत्रों में होता है। लेकिन यह पाया गया है कि यह मध्यम हवा वाले क्षेत्रों में भी होता है, इसलिए हवा से प्रेरित संकेत एक प्रमुख पारिस्थितिक कारक पाए गए।

पेड़ों में हवा के संपर्क में आने पर अपने तनों को मजबूत करने की विशेष रूप से विकसित क्षमता होती है। व्यावहारिक पक्ष से, इस अहसास ने 1960 के दशक में यूके में वृक्षारोपण विशेषज्ञों (arboriculturalists) को कृत्रिम सहारा देने के लिए युवा amenity tree (सजावटी पेड़ों) को सहारा देने (staking) की प्रथा से दूर होने के लिए प्रेरित किया।[20]

हवा से क्षति

हवा पौधों के अधिकांश अंगों को नुकसान पहुँचा सकती है। पत्तियों का घर्षण (पत्तियों और शाखाओं के आपस में रगड़ने के कारण या रेत जैसे हवा में उड़ने वाले कणों के प्रभाव के कारण) और पत्तियों या शाखाओं का टूटना काफी सामान्य घटनाएं हैं, जिन्हें पौधों को सहन करना पड़ता है। अधिक चरम मामलों में, पौधे हवा से घातक रूप से क्षतिग्रस्त या उखड़ सकते हैं। यह स्थलीय पौधों पर कार्य करने वाला एक प्रमुख चयनात्मक दबाव रहा है।[21] आजकल, यह समशीतोष्ण क्षेत्रों में भी कृषि और वानिकी के लिए प्रमुख खतरों में से एक है। यह कैरिबियन में केला उगाने वाले विंडवर्ड द्वीप समूह जैसे तूफान-प्रवण क्षेत्रों में कृषि के लिए और भी बुरा है।

जब प्राकृतिक प्रणालियों में इस प्रकार का विक्षोभ होता है, तो एकमात्र समाधान यह सुनिश्चित करना है कि खोए हुए परिपक्व पौधों की जगह लेने के लिए बीजों या अंकुरों का पर्याप्त भंडार हो - हालांकि, कई मामलों में, पारिस्थितिकी तंत्र को उसकी पूर्व स्थिति में बहाल करने से पहले एक अनुक्रमिक चरण की आवश्यकता होगी।

जानवर

मनुष्य

पर्यावरण का मानव शरीर क्रिया विज्ञान पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है। मानव शरीर क्रिया विज्ञान पर पर्यावरणीय प्रभाव अनेक हैं; सबसे सावधानीपूर्वक अध्ययन किए गए प्रभावों में से एक बाहरी तनावों के कारण शरीर में तापमान विनियमन में परिवर्तन है। यह आवश्यक है क्योंकि एंजाइमों के कार्य करने, रक्त के प्रवाह और विभिन्न शारीरिक अंगों के संचालन के लिए, तापमान को सुसंगत, संतुलित स्तरों पर रहना चाहिए।[22]

तापमान विनियमन

इसे प्राप्त करने के लिए, शरीर एक स्थिर, सामान्य शरीर के तापमान को प्राप्त करने के लिए तीन मुख्य चीजों को बदलता है:

हाइपोथैलेमस तापमान विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह डर्मिस में थर्मल रिसेप्टर्स से जुड़ता है, और आंतरिक गर्मी उत्पादन को उत्तेजित करने या वाष्पीकरण को उत्तेजित करने के निर्णय लेने के लिए आसपास के रक्त में परिवर्तन का पता लगाता है।

चरम पर्यावरणीय तापमान के कारण दो मुख्य प्रकार के तनावों का अनुभव किया जा सकता है: गर्मी का तनाव और ठंड का तनाव।

गर्मी के तनाव का शारीरिक रूप से चार तरीकों से मुकाबला किया जाता है: विकिरण, चालन, संवहन, और वाष्पीकरण। ठंड के तनाव का मुकाबला शारीरिक रूप से कंपकंपी, शरीर की चर्बी के संचय, संचार संबंधी अनुकूलन (जो एपिडर्मिस में गर्मी का कुशल स्थानांतरण प्रदान करते हैं), और अंगों में रक्त के प्रवाह को बढ़ाकर किया जाता है।

शरीर का एक हिस्सा ठंड के तनाव से निपटने के लिए पूरी तरह सुसज्जित है। श्वसन प्रणाली आने वाली हवा को ब्रोंची तक पहुँचने से पहले 80-90 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म करके खुद को नुकसान से बचाती है। इसका मतलब है कि सबसे अधिक ठंडे तापमान भी श्वसन पथ को नुकसान नहीं पहुँचा सकते हैं।

तापमान-संबंधी तनाव के दोनों प्रकारों में, अच्छी तरह से हाइड्रेटेड रहना महत्वपूर्ण है। जलयोजन (Hydration) हृदय संबंधी तनाव को कम करता है, ऊर्जा प्रक्रियाओं के होने की क्षमता को बढ़ाता है, और थकान की भावनाओं को कम करता है।

ऊंचाई

चरम तापमान ही एकमात्र बाधा नहीं है जिसका सामना मनुष्य करते हैं। अधिक ऊंचाई भी शरीर पर गंभीर शारीरिक चुनौतियां पेश करती है। इनमें से कुछ प्रभाव कम धमनी Failed to parse (syntax error): {\displaystyle P__2}} , शरीर के तरल पदार्थों में एसिड-बेस सामग्री का पुनर्संतुलन, बढ़ा हुआ हीमोग्लोबिन, बढ़ा हुआ RBC संश्लेषण, उन्नत परिसंचरण, और ग्लाइकोलाइसिस के उप-उत्पाद 2,3 डाइफॉस्फोग्लिसरेट का बढ़ा हुआ स्तर है, जो हाइपोक्सिक ऊतकों में हीमोग्लोबिन द्वारा O2 को छोड़ने को बढ़ावा देता है।[23]

पर्यावरणीय कारक मानव शरीर की होमियोस्टैसिस (समस्थापन) की लड़ाई में एक बड़ी भूमिका निभा सकते हैं। हालाँकि, मनुष्यों ने शारीरिक और मूर्त दोनों रूप से अनुकूलन करने के तरीके खोज लिए हैं।

वैज्ञानिक

George A. Bartholomew (1919–2006) पशु शारीरिक पारिस्थितिकी के संस्थापक थे। उन्होंने 1947 से 1989 तक UCLA में संकाय में कार्य किया, और लगभग 1,200 व्यक्ति अपनी शैक्षणिक वंशावली का पता उनसे लगा सकते हैं।[24] Knut Schmidt-Nielsen (1915–2007) भी इस विशिष्ट वैज्ञानिक क्षेत्र के साथ-साथ तुलनात्मक शरीर क्रिया विज्ञान में एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता थे।

Hermann Rahn (1912–1990) पर्यावरणीय शरीर क्रिया विज्ञान के क्षेत्र में एक शुरुआती नेता थे। University of Rochester (1933) से जूलॉजी में पीएच.डी. के साथ क्षेत्र की शुरुआत करते हुए, Rahn ने 1941 में University of Rochester में शरीर क्रिया विज्ञान पढ़ाना शुरू किया। यहीं पर उन्होंने 1955 में A Graphical Analysis of the Respiratory Gas Exchange प्रकाशित करने के लिए Wallace O. Fenn के साथ भागीदारी की। इस पेपर में ऐतिहासिक O2-CO2 आरेख शामिल था, जिसने Rahn के भविष्य के अधिकांश कार्यों का आधार बनाया। इस आरेख के अनुप्रयोगों में Rahn के शोध ने एयरोस्पेस चिकित्सा के विकास और हाइपरबेरिक श्वास और उच्च-ऊंचाई श्वसन में प्रगति का नेतृत्व किया। Rahn बाद में 1956 में लॉरेंस डी. बेल प्रोफेसर और शरीर क्रिया विज्ञान विभाग के अध्यक्ष के रूप में University at Buffalo में शामिल हो गए। अध्यक्ष के रूप में, Rahn ने खुद को उत्कृष्ट संकाय के साथ घेर लिया और विश्वविद्यालय को पर्यावरणीय शरीर क्रिया विज्ञान में एक अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान केंद्र बना दिया।[25]

संदर्भ

  1. ↑ Ernst Haeckel, The Wonders of Life: "I proposed long ago to call this special part of biology œcology (the science of home-relations) or bionomy." "
  2. ↑ (2025-11-19). "Shade tolerance is associated with foliar adaptations, improved radiation use efficiency, and photosynthetic rate in rice". Scientific Reports. 15 (1). doi:10.1038/s41598-025-24504-8.
  3. ↑ (2022-12-01). "On the hidden temporal dynamics of plant adaptation". Current Opinion in Plant Biology. 70. doi:10.1016/j.pbi.2022.102298.
  4. ↑ Bhattacharya, Amitav. (2019). "Changing Climate and Resource Use Efficiency in Plants". 51–109. Elsevier. ISBN 978-0-12-816209-5. doi:10.1016/B978-0-12-816209-5.00002-7.
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  6. ↑ (2024-05-13). "Strategies for adaptation to high light in plants". aBIOTECH. 5 (3) 381–393. doi:10.1007/s42994-024-00164-6.
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  24. ↑ BartGen Tree সংরক্ষিত সংস্করণ
  25. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named fne

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Ecophysiology” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Ecophysiology यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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