पिछले अध्यायों में आप प्राणि जगत के एककोशिकीय और बहुकोशिकीय दोनों प्रकार के विभिन्न जीवों के बारे में जान चुके हैं। एककोशिकीय जीवों में, पाचन, श्वसन और प्रजनन जैसे सभी कार्य एक ही कोशिका द्वारा किए जाते हैं। बहुकोशिकीय प्राणियों के जटिल शरीर में ये ही मूल कार्य विभिन्न समूहों की कोशिकाओं द्वारा सुव्यवस्थित ढंग से किए जाते हैं। हाइड्रा जैसे सरल जीव का शरीर विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से बना होता है और प्रत्येक प्रकार की कोशिकाओं की संख्या हजारों में हो सकती है। मानव शरीर विभिन्न कार्य करने के लिए अरबों कोशिकाओं से बना है। शरीर में ये कोशिकाएँ एक साथ कैसे काम करती हैं? बहुकोशिकीय प्राणियों में, अंतरकोशिकीय पदार्थों के साथ समान कोशिकाओं का एक समूह एक विशिष्ट कार्य करता है। ऐसे संगठन को ऊतक कहा जाता है।

आपको यह जानकर आश्चर्य हो सकता है कि सभी जटिल प्राणी केवल चार मूल प्रकार के ऊतकों से बने होते हैं। इन ऊतकों को एक विशिष्ट अनुपात और प्रारूप में संगठित करके पेट, फेफड़ा, हृदय और गुर्दे जैसे अंग बनते हैं। जब दो या दो से अधिक अंग अपनी भौतिक और/या रासायनिक अंतर्क्रिया द्वारा एक सामान्य कार्य करते हैं, तो वे मिलकर अंग तंत्र बनाते हैं, जैसे पाचन तंत्र, श्वसन तंत्र, आदि। कोशिकाएँ, ऊतक, अंग और अंग तंत्र कार्य को इस प्रकार विभाजित करते हैं जो श्रम विभाजन को प्रदर्शित करता है और समग्र रूप से शरीर के अस्तित्व में योगदान देता है।

7.1 अंग और अंग तंत्र

उपर्युक्त मूल ऊतक बहुकोशिकीय जीवों में अंग बनाने के लिए संगठित होते हैं, जो बदले में अंग तंत्र बनाने के लिए संबद्ध होते हैं। ऐसा संगठन किसी जीव को बनाने वाली लाखों कोशिकाओं की अधिक कुशल और बेहतर समन्वित गतिविधियों के लिए आवश्यक है। हमारे शरीर का प्रत्येक अंग एक या अधिक प्रकार के ऊतकों से बना होता है। उदाहरण के लिए, हमारा हृदय सभी चार प्रकार के ऊतकों से बना होता है, अर्थात् उपकला, संयोजी, पेशीय और तंत्रिकीय। कुछ सावधानीपूर्वक अध्ययन के बाद हम यह भी देखते हैं कि अंग और अंग तंत्रों की जटिलता एक निश्चित पहचानने योग्य प्रवृत्ति प्रदर्शित करती है। इस पहचानने योग्य प्रवृत्ति को विकासवादी प्रवृत्ति कहा जाता है (आप कक्षा XII में इसके विवरण का अध्ययन करेंगे)। आपको विभिन्न विकासवादी स्तरों पर तीन जीवों के आकारिकी और शरीर रचना विज्ञान से परिचित कराया जा रहा है ताकि उनके संगठन और कार्यप्रणाली को दर्शाया जा सके। आकारिकी का अर्थ है रूप या बाह्य रूप से दिखाई देने वाली विशेषताओं का अध्ययन। पौधों या सूक्ष्मजीवों के मामले में, आकारिकी शब्द का सटीक अर्थ केवल यही है। प्राणियों के मामले में यह अंगों या शरीर के भागों के बाहरी स्वरूप को संदर्भित करता है। शरीर रचना विज्ञान शब्द का प्रचलित उपयोग प्राणियों में आंतरिक अंगों की आकारिकी के अध्ययन के लिए किया जाता है। आप केंचुआ, तिलचट्टा और मेंढक के आकारिकी और शरीर रचना विज्ञान का अध्ययन करेंगे जो अकशेरुकी और कशेरुकी का प्रतिनिधित्व करते हैं।

7.2 मेंढक

मेंढक जमीन और मीठे पानी दोनों में रह सकते हैं और संघ कॉर्डेटा के वर्ग एम्फीबिया से संबंधित हैं। भारत में पाए जाने वाले मेंढक की सबसे आम प्रजाति राना टाइग्रिना है। इनके शरीर का तापमान स्थिर नहीं होता है अर्थात् इनके शरीर का तापमान पर्यावरण के तापमान के साथ बदलता रहता है। ऐसे प्राणियों को शीतरक्ती या पॉइकिलोथर्म कहा जाता है। आपने घास में और सूखी जमीन पर रहते समय मेंढकों के रंग में परिवर्तन भी देखा होगा। उनमें अपने शत्रुओं से छिपने के लिए रंग बदलने की क्षमता होती है (छद्मावरण)। इस सुरक्षात्मक रंगाई को अनुकरण कहा जाता है। आप यह भी जानते होंगे कि चरम गर्मी और सर्दी के दौरान मेंढक दिखाई नहीं देते हैं। इस अवधि के दौरान वे अत्यधिक गर्मी और सर्दी से बचाने के लिए गहरे बिलों में आश्रय लेते हैं। इसे क्रमशः ग्रीष्म निद्रा (एस्टिवेशन) और शीत निद्रा (हाइबरनेशन) के रूप में जाना जाता है।

7.2.1 आकारिकी

क्या आपने कभी मेंढक की त्वचा को छुआ है? बलगम की उपस्थिति के कारण त्वचा चिकनी और फिसलन भरी होती है। त्वचा हमेशा नम स्थिति में बनी रहती है। शरीर का पृष्ठीय भाग आमतौर पर जैतूनी हरे रंग का होता है जिस पर काले अनियमित धब्बे होते हैं। उदरीय भाग पर त्वचा एक समान पीली होती है। मेंढक कभी पानी नहीं पीता बल्कि इसे त्वचा के माध्यम से अवशोषित करता है।

चित्र 7.1 मेंढक की बाह्य विशेषताएँ

मेंढक का शरीर सिर और धड़ में विभाज्य होता है (चित्र 7.19)। गर्दन और पूँछ अनुपस्थित होती है। मुंह के ऊपर, नथुनों की एक जोड़ी उपस्थित होती है। आँखें उभरी हुई होती हैं और एक निक्टिटेटिंग झिल्ली से ढकी होती हैं जो पानी में रहते समय उनकी रक्षा करती है। आँखों के दोनों ओर एक झिल्लीदार सिर का टिम्पेनम (कान) ध्वनि संकेत प्राप्त करता है। अग्रपाद और पश्चपाद तैरने, चलने, उछलने और बिल बनाने में सहायता करते हैं। पश्चपाद पाँच अंगुलियों पर समाप्त होते हैं और वे अग्रपादों से बड़े और मांसल होते हैं जो चार अंगुलियों पर समाप्त होते हैं। पैरों में जालीदार अंगुलियाँ होती हैं जो तैरने में मदद करती हैं। मेंढक लैंगिक द्विरूपता प्रदर्शित करते हैं। नर मेंढकों को ध्वनि उत्पन्न करने वाली कंठ थैलियों की उपस्थिति और साथ ही अग्रपादों की पहली अंगुली पर एक संगमन पैड की उपस्थिति से पहचाना जा सकता है, जो मादा मेंढकों में अनुपस्थित होते हैं।

7.2.2 शरीर रचना विज्ञान

मेंढक के शरीर गुहा में पाचन, संचार, श्वसन, तंत्रिका, उत्सर्जन और प्रजनन तंत्र जैसे विभिन्न अंग तंत्र सुविकसित संरचनाओं और कार्यों के साथ स्थित होते हैं (चित्र 7.20)।

पाचन तंत्र में आहार नाल और पाचक ग्रंथियाँ शामिल हैं। आहार नाल छोटी होती है क्योंकि मेंढक मांसाहारी होते हैं और इसलिए आंत की लंबाई कम होती है। मुंह बुक्कल गुहा में खुलता है जो ग्रसनी के माध्यम से ग्रासनली की ओर जाता है। ग्रासनली एक छोटी नली है जो आमाशय में खुलती है जो बदले में आंत, मलाशय के रूप में जारी रहती है और अंत में क्लोएका द्वारा बाहर खुलती है। यकृत पित्त स्रावित करता है जो पित्ताशय में संग्रहीत होता है। अग्न्याशय, एक पाचक ग्रंथि, पाचक एंजाइम युक्त अग्नाशयी रस उत्पन्न करती है।

भोजन द्विपालिक जीभ द्वारा पकड़ा जाता है। भोजन का पाचन आमाशय की दीवारों से स्रावित HCl और गैस्ट्रिक रसों की क्रिया द्वारा होता है। आंशिक रूप से पचे हुए भोजन को काइम कहा जाता है, जो आमाशय से छोटी आंत के पहले भाग, ग्रहणी में पहुँचाया जाता है। ग्रहणी पित्ताशय से पित्त और अग्न्याशय से अग्नाशयी रस एक सामान्य पित्त वाहिनी के माध्यम से प्राप्त करती है। पित्त वसा का इमल्सीकरण करता है और अग्नाशयी रस कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन को पचाते हैं। अंतिम पाचन आंत में होता है। पचा हुआ भोजन आंत की आंतरिक दीवार में उपस्थित असंख्य उंगली जैसी तहों द्वारा अवशोषित होता है जिन्हें विलाई और माइक्रोविलाई कहा जाता है। अपचित ठोस अपशिष्ट मलाशय में चला जाता है और क्लोएका के माध्यम से बाहर निकल जाता है।

चित्र 7.2 मेंढक के आंतरिक अंगों का आरेखीय निरूपण जो पूर्ण पाचन तंत्र दर्शाता है

मेंढक जमीन और पानी में दो अलग-अलग विधियों द्वारा श्वसन करते हैं। पानी में, त्वचा जलीय श्वसन अंग के रूप में कार्य करती है (त्वचीय श्वसन)। पानी में घुली हुई ऑक्सीजन विसरण द्वारा त्वचा के माध्यम से विनिमय की जाती है। जमीन पर, बुक्कल गुहा, त्वचा और फेफड़े श्वसन अंग के रूप में कार्य करते हैं। फेफड़ों द्वारा श्वसन को फुफ्फुसीय श्वसन कहा जाता है। फेफड़े लम्बी, गुलाबी रंग की थैली जैसी संरचनाओं की एक जोड़ी होती है जो धड़ क्षेत्र (वक्ष) के ऊपरी भाग में उपस्थित होती है। हवा नथुनों के माध्यम से बुक्कल गुहा में और फिर फेफड़ों में प्रवेश करती है। एस्टिवेशन और हाइबरनेशन के दौरान गैसीय विनिमय त्वचा के माध्यम से होता है।

मेंढक का संवहनी तंत्र सुविकसित बंद प्रकार का होता है। मेंढकों में एक लसीका तंत्र भी होता है। रक्त संवहनी तंत्र में हृदय, रक्त वाहिकाएँ और रक्त शामिल होते हैं। लसीका तंत्र में लसीका, लसीका वाहिनियाँ और लसीका पर्व होते हैं। हृदय एक पेशीय संरचना है जो शरीर गुहा के ऊपरी भाग में स्थित होता है। इसमें तीन कक्ष होते हैं, दो अलिंद और एक निलय और यह पेरिकार्डियम नामक झिल्ली से ढका होता है। साइनस वेनोसस नामक एक त्रिकोणीय संरचना दाएं अलिंद से जुड़ती है। यह वेना कावा नामक प्रमुख शिराओं के माध्यम से रक्त प्राप्त करता है। निलय हृदय के उदरीय भाग पर एक थैलीनुमा कोनस आर्टीरियोसस में खुलता है। हृदय से रक्त धमनियों (धमनी तंत्र) द्वारा शरीर के सभी भागों में पहुँचाया जाता है। शिराएँ शरीर के विभिन्न भागों से रक्त एकत्र करके हृदय तक ले जाती हैं और शिरापरक तंत्र बनाती हैं। मेंढकों में यकृत और आंत के बीच तथा गुर्दे और शरीर के निचले हिस्सों के बीच विशेष शिरापरक संबंध उपस्थित होते हैं। पूर्व को यकृत पोर्टल तंत्र कहा जाता है और बाद वाले को वृक्क पोर्टल तंत्र कहा जाता है। रक्त प्लाज्मा और कोशिकाओं से बना होता है। रक्त कोशिकाएँ आरबीसी (लाल रक्त कोशिकाएँ) या एरिथ्रोसाइट्स, डब्ल्यूबीसी (श्वेत रक्त कोशिकाएँ) या ल्यूकोसाइट्स और प्लेटलेट्स होती हैं। आरबीसी केन्द्रक युक्त होती हैं और लाल रंग का वर्णक अर्थात हीमोग्लोबिन होता है। लसीका रक्त से भिन्न होता है। इसमें कुछ प्रोटीन और आरबीसी की कमी होती है। रक्त परिसंचरण के दौरान पोषक तत्वों, गैसों और पानी को संबंधित स्थानों तक पहुँचाता है। रक्त का परिसंचरण पेशीय हृदय की पंपिंग क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है।

नाइट्रोजनी अपशिष्टों का उन्मूलन एक सुविकसित उत्सर्जन तंत्र द्वारा किया जाता है। उत्सर्जन तंत्र में एक जोड़ी गुर्दे, मूत्रवाहिनियाँ, क्लोएका और मूत्राशय शामिल होते हैं। ये सघन, गहरे लाल और सेम के आकार की संरचनाएँ होती हैं जो शरीर गुहा में रीढ़ की हड्डी के दोनों ओर थोड़ी पीछे की ओर स्थित होती हैं। प्रत्येक गुर्दा कई संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाइयों से बना होता है जिन्हें मूत्र नलिकाएँ या नेफ्रॉन कहा जाता है। नर मेंढकों में दो मूत्रवाहिनियाँ गुर्दे से निकलती हैं। मूत्रवाहिनियाँ मूत्रजनन नलिका के रूप में कार्य करती हैं जो क्लोएका में खुलती हैं। मादाओं में मूत्रवाहिनियाँ और अंडवाहिनी अलग-अलग क्लोएका में खुलती हैं। पतली दीवार वाला मूत्राशय मलाशय के उदरीय भाग में उपस्थित होता है जो क्लोएका में भी खुलता है। मेंढक यूरिया उत्सर्जित करता है और इस प्रकार यह यूरियोटेलिक प्राणी है। उत्सर्जी अपशिष्ट रक्त द्वारा गुर्दे में ले जाए जाते हैं जहाँ इसे अलग किया जाता है और उत्सर्जित किया जाता है।

नियंत्रण और समन्वय का तंत्र मेंढक में अत्यधिक विकसित है। इसमें तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी ग्रंथियाँ दोनों शामिल हैं। शरीर के विभिन्न अंगों का रासायनिक समन्वय हार्मोनों द्वारा प्राप्त किया जाता है जो अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित होते हैं। मेंढक में पाए जाने वाली प्रमुख अंतःस्रावी ग्रंथियाँ हैं पीयूष ग्रंथि, थायरॉयड, पैराथायरॉयड, थाइमस, पीनियल बॉडी, अग्नाशयी द्वीप, अधिवृक्क और जनन ग्रंथियाँ। तंत्रिका तंत्र को एक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क और मेरुरज्जु), एक परिधीय तंत्रिका तंत्र (कपालीय और मेरुरज्जु तंत्रिकाएँ) और एक स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (सहानुभूति और परानुभूति) में संगठित किया गया है। मस्तिष्क से निकलने वाली दस जोड़ी कपालीय तंत्रिकाएँ होती हैं। मस्तिष्क एक हड्डीदार संरचना में संलग्न होता है जिसे ब्रेन बॉक्स (कपाल) कहा जाता है। मस्तिष्क को अग्रमस्तिष्क, मध्यमस्तिष्क और पश्चमस्तिष्क में विभाजित किया गया है। अग्रमस्तिष्क में घ्राण पालियाँ, युग्मित प्रमस्तिष्क गोलार्ध और अयुग्मित डाइएनसेफेलन शामिल हैं। मध्यमस्तिष्क की विशेषता दृक पालियों की एक जोड़ी है। पश्चमस्तिष्क में अनुमस्तिष्क और मेडुला ऑब्लोंगेटा शामिल हैं। मेडुला ऑब्लोंगेटा फोरामेन मैग्नम से होकर गुजरता है और मेरुरज्जु में जारी रहता है, जो कशेरुक स्तंभ में संलग्न होता है।

मेंढक में विभिन्न प्रकार की संवेदी अंग होती हैं, अर्थात् स्पर्श के अंग (संवेदी पैपिली), स्वाद के अंग (स्वाद कलिकाएँ), गंध के अंग (नासिका उपकला), दृष्टि के अंग (आँखें) और श्रवण के अंग (आंतरिक कानों के साथ टिम्पेनम)। इनमें से, आँखें और आंतरिक कान सुव्यवस्थित संरचनाएँ हैं और शेष तंत्रिका अंत के आसपास कोशिकीय समुच्चय हैं। मेंढक में आँखें खोपड़ी की कक्षा में स्थित गोलाकार संरचनाओं की एक जोड़ी होती हैं। ये सरल आँखें हैं (जिनमें केवल एक इकाई होती है)। मेंढकों में बाह्य कान अनुपस्थित होता है और केवल टिम्पेनम बाह्य रूप से देखा जा सकता है। कान श्रवण के साथ-साथ संतुलन (इक्विलिब्रियम) का अंग है।

मेंढकों में सुव्यवस्थित नर और मादा प्रजनन तंत्र होते हैं। नर प्रजनन अंगों में पीले रंग के अंडाकार वृषण की एक जोड़ी होती है (चित्र 7.3), जो मीसोर्कियम नामक पेरिटोनियम के दोहरे तह द्वारा गुर्दे के ऊपरी भाग से चिपके हुए पाए जाते हैं। वासा एफरेंटिया 10-12 की संख्या में होते हैं जो वृषण से निकलते हैं। वे अपनी तरफ गुर्दे में प्रवेश करते हैं और बिडर नहर में खुलते हैं। अंत में यह मूत्रजनन नलिका से संचार करता है जो गुर्दे से निकलती है और क्लोएका में खुलती है। क्लोएका एक छोटा, मध्यवर्ती कक्ष होता है जिसका उपयोग मल, मूत्र और शुक्राणुओं को बाहर निकालने के लिए किया जाता है।

चित्र 7.3 नर प्रजनन तंत्र

मादा प्रजनन अंगों में अंडाशय की एक जोड़ी शामिल होती है (चित्र 7.22)। अंडाशय गुर्दे के पास स्थित होते हैं और गुर्दे के साथ कोई कार्यात्मक संबंध नहीं होता है। अंडाशय से निकलने वाली अंडवाहिनी की एक जोड़ी अलग से क्लोएका में खुलती है। एक परिपक्व मादा एक बार में 2500 से 3000 अंडे दे सकती है। निषेचन बाह्य होता है और पानी में होता है। विकास में एक लार्वा अवस्था शामिल होती है जिसे टैडपोल कहा जाता है। टैडपोल कायांतरण से गुजरता है और वयस्क बनता है।

चित्र : मादा प्रजनन तंत्र

मेंढक मानव जाति के लिए लाभकारी हैं क्योंकि वे कीड़े खाते हैं और फसल की रक्षा करते हैं। मेंढक पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखते हैं क्योंकि ये पारिस्थितिकी तंत्र में खाद्य श्रृंखला और खाद्य जाल के एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में कार्य करते हैं। कुछ देशों में मेंढक की मांसल टांगों का उपयोग मनुष्य द्वारा भोजन के रूप में किया जाता है।

सारांश

कोशिकाएँ, ऊतक, अंग और अंग तंत्र कार्य को इस प्रकार विभाजित करते हैं जो समग्र रूप से शरीर के अस्तित्व को सुनिश्चित करता है और श्रम विभाजन प्रदर्शित करता है। एक ऊतक को अंतरकोशिकीय पदार्थों के साथ कोशिकाओं के समूह के रूप में परिभाषित किया जाता है जो शरीर में एक या अधिक कार्य करते हैं। उपकला चादर जैसे ऊतक होते हैं जो शरीर की सतह और उसकी गुहाओं, वाहिनियों और नलिकाओं को अस्तर करते हैं। उपकला की एक मुक्त सतह शरीर के तरल पदार्थ या बाहरी वातावरण की ओर होती है। उनकी कोशिकाएँ संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से जंक्शनों पर जुड़ी होती हैं।

भारतीय बुलफ्रॉग, राना टाइग्रिना, भारत में पाया जाने वाला सामान्य मेंढक है। शरीर त्वचा से ढका होता है। त्वचा में श्लेष्म ग्रंथियाँ उपस्थित होती हैं जो अत्यधिक रुधिरवाहिकायुक्त होती है और पानी और जमीन पर श्वसन में मदद करती है। शरीर सिर और धड़ में विभाज्य होता है। एक पेशीय जीभ उपस्थित होती है, जो सिरे पर द्विपालिक होती है और शिकार को पकड़ने में उपयोग की जाती है। आहार नाल में ग्रासनली, आमाशय, आंत और मलाशय शामिल होते हैं, जो क्लोएका में खुलते हैं। मुख्य पाचक ग्रंथियाँ यकृत और अग्न्याशय हैं। यह पानी में त्वचा के माध्यम से और जमीन पर फेफड़ों के माध्यम से श्वसन कर सकता है। संचार तंत्र एकल परिसंचरण के साथ बंद प्रकार का होता है। आरबीसी केन्द्रक युक्त होती हैं। तंत्रिका तंत्र को केंद्रीय, परिधीय और स्वायत्त में संगठित किया गया है। मूत्रजनन तंत्र के अंग गुर्दे और मूत्रजनन नलिकाएँ हैं, जो क्लोएका में खुलती हैं। नर प्रजनन अंग वृषण की एक जोड़ी है। मादा प्रजनन अंग अंडाशय की एक जोड़ी है। एक मादा एक बार में 2500-3000 अंडे देती है। निषेचन और विकास बाह्य होते हैं। अंडे टैडपोल में बदल जाते हैं, जो कायांतरण से गुजरकर मेंढक बन जाते हैं।