हमारा पर्यावरण

यह क्यों ज़रूरी है

घास की हर पत्ती, हर कीड़ा, हर बाघ, और उनके आसपास की मिट्टी, हवा और धूप — सब लेन-देन के एक विशाल जाल में बँधे हैं। एक धागा खींचो और पूरा जाल काँप उठता है। यही जाल है जिसे हम पर्यावरण कहते हैं — और तुम इसका हिस्सा हो, मेहमान नहीं।

यह अध्याय वहाँ है जहाँ जीव-विज्ञान ख़बरों से मिलता है। खेत पर छिड़के कीटनाशक तुम्हारी खाई मछली में गाढ़े होकर क्यों पहुँच जाते हैं? “ओज़ोन परत में छेद” को लेकर दुनिया भर में घबराहट क्यों मची थी? एक प्लास्टिक रैपर तुमसे सदियों ज़्यादा क्यों टिकता है जबकि केले का छिलका हफ़्तों में ग़ायब हो जाता है? ये अलग-अलग कहानियाँ नहीं हैं — ये सब इसी बारे में हैं कि ऊर्जा और पदार्थ प्रकृति में कैसे चलते हैं, और जब इंसान उस प्रवाह को बिगाड़ता है तो क्या होता है।

इसे समझना सिर्फ़ परीक्षा का मसला नहीं है। यह ज़मीन पर रैपर फेंकने और दो बार सोचने के बीच का फ़र्क़ है — क्योंकि अब तुम ठीक-ठीक जानते हो कि वह कहाँ जाता है।

मुख्य विचार

पारितंत्र (ecosystem) यानी जीव (जैविक) और उनके निर्जीव परिवेश (अजैविक) एक तंत्र की तरह मिलकर काम करते हैं। ऊर्जा इसमें एक ही दिशा में बहती है — सूरज से, उत्पादकों तक, उपभोक्ताओं तक — हर क़दम पर लगभग 90% खोते हुए (सिर्फ़ ~10% आगे जाता है)। पर पदार्थ अपघटकों द्वारा पुनः चक्रित होता है। जब इंसान इसे बिगाड़ता है — कीटनाशकों, CFC, या अजैव-निम्नीकरणीय कचरे से — तो पूरा तंत्र भुगतता है।

दो प्रवाह दिमाग़ में अलग रखो: ऊर्जा बहती है और खो जाती है (एकतरफ़ा, सूरज → पौधे → जानवर → ऊष्मा), जबकि पोषक तत्व बार-बार घूमते हैं (मिट्टी → पौधे → जानवर → अपघटक → मिट्टी)। अध्याय की बाक़ी हर बात इन्हीं दो विचारों पर टिकी है।

आइए इसे समझें

पारितंत्र क्या है?

पारितंत्र यानी किसी इलाक़े के सारे परस्पर क्रिया करते जीव और उनके आसपास की निर्जीव चीज़ें, एक इकाई की तरह काम करती हुई।

• जैविक घटक — जीवित हिस्से: पौधे, जानवर, सूक्ष्मजीव।
• अजैविक घटक — भौतिक हिस्से: तापमान, वर्षा, हवा, मिट्टी, खनिज।

एक बग़ीचा, एक जंगल, एक तालाब, एक झील — सब पारितंत्र हैं। प्राकृतिक पारितंत्र (जंगल, तालाब) ख़ुद चलते हैं; कृत्रिम पारितंत्र (बग़ीचा, फ़सल का खेत, मछलीघर) इंसान बनाते और संभालते हैं।

खाना कैसे पाते हैं इसके आधार पर जीव तीन भूमिकाओं में बँटते हैं:

• उत्पादक — हरे पौधे और कुछ बैक्टीरिया जो प्रकाश-संश्लेषण से धूप से अपना भोजन ख़ुद बनाते हैं। ये सबकी नींव हैं।
• उपभोक्ता — जो उत्पादकों या दूसरे उपभोक्ताओं को खाते हैं। इनमें शाकाहारी (पौधे खाने वाले), मांसाहारी (मांस खाने वाले), सर्वाहारी (दोनों) और परजीवी शामिल हैं।
• अपघटक — बैक्टीरिया और कवक जो मरे हुए अवशेष और कचरे को सरल पदार्थों में तोड़कर पोषक तत्व मिट्टी में लौटा देते हैं, जिन्हें पौधे दोबारा इस्तेमाल करते हैं।

आहार शृंखला, आहार जाल और पोषी स्तर

आहार शृंखला यानी एक-दूसरे को खाते जीवों की कड़ी: घास → हिरन → बाघ। हर क़दम एक पोषी स्तर (trophic level) है:

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• पहला स्तर — उत्पादक (स्वपोषी): अपनी पत्तियों पर पड़ती धूप का लगभग 1% पकड़कर भोजन-ऊर्जा बनाते हैं।
• दूसरा स्तर — प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी)।
• तीसरा स्तर — द्वितीयक उपभोक्ता (छोटे मांसाहारी)।
• चौथा स्तर — तृतीयक उपभोक्ता (बड़े मांसाहारी)।

सबसे अहम बात है 10% नियम: जब एक स्तर अगले द्वारा खाया जाता है, तो सिर्फ़ लगभग 10% ऊर्जा आगे जाती है — बाक़ी ~90% ऊष्मा, पाचन, गति और जीवन-प्रक्रियाओं में खो जाती है। चूँकि हर छलांग पर इतनी कम ऊर्जा बचती है, आहार शृंखलाओं में शायद ही तीन या चार क़दम से ज़्यादा होते हैं।

असल में एक जीव कई दूसरों द्वारा खाया जाता है और कई दूसरों को खाता है, इसलिए सीधी शृंखलाएँ शाखाओं में बँटकर आपस में जुड़कर आहार जाल बना देती हैं।

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ऊर्जा का प्रवाह एकतरफ़ा है

ऊर्जा के प्रवाह की दो ख़ासियतें हैं:

• यह एकदिशिक (unidirectional) है — ऊर्जा सूरज → उत्पादक → उपभोक्ता जाती है और कभी वापस नहीं आती। एक बार किसी स्तर से आगे निकल गई तो उस स्तर के लिए हमेशा के लिए चली गई।
• यह हर स्तर पर घटती है, क्योंकि हर क़दम पर ~90% खो जाती है। यही वजह है कि पिरामिड संकरा होता है और शृंखलाएँ छोटी।

जैव आवर्धन

यहाँ एक स्याह मोड़ है। फ़सलों पर छिड़के कीटनाशक और दूसरे रसायन मिट्टी और पानी में बह जाते हैं, पौधे उन्हें सोख लेते हैं, और वे आहार शृंखला में घुस जाते हैं। इनमें से कई रसायन टूटते नहीं — इसलिए हर पोषी स्तर पर ये और ज़्यादा सांद्रता में जमा होते जाते हैं। चूँकि इंसान आहार शृंखलाओं के शीर्ष पर है, सबसे ज़्यादा सांद्रता हम में पहुँच जाती है। इस बढ़ते जमाव को जैव आवर्धन (biological magnification) कहते हैं। इसी वजह से अनाज, सब्ज़ियों, फलों और यहाँ तक कि मांस में कीटनाशक के अवशेष होते हैं, जिन्हें धोकर पूरी तरह नहीं हटाया जा सकता।

ओज़ोन परत और उसका क्षय

ओज़ोन (O₃) तीन ऑक्सीजन परमाणुओं का अणु है। जहाँ हम साँस लेते हैं वहाँ नीचे ओज़ोन एक ज़हर है — पर वायुमंडल में ऊपर यह एक अहम काम करता है: यह पृथ्वी को सूरज की हानिकारक पराबैंगनी (UV) किरणों से बचाता है, जो त्वचा का कैंसर और दूसरे नुक़सान करती हैं।

ऊपर, UV प्रकाश साधारण ऑक्सीजन (O₂) को मुक्त O परमाणुओं में तोड़ देता है, जो O₂ से जुड़कर ओज़ोन बनाते हैं:

O₂ → (UV) → O + O, फिर O + O₂ → O₃

1980 के दशक में ओज़ोन का स्तर तेज़ी से गिरा। दोषी: कृत्रिम क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFC), जो फ्रिज और अग्निशामकों में इस्तेमाल होते थे। 1987 में संयुक्त राष्ट्र ने एक समझौता (मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल) किया कि CFC उत्पादन को रोका और चरणबद्ध तरीक़े से ख़त्म किया जाए; अब दुनिया भर में CFC-मुक्त फ्रिज बनाना ज़रूरी है।

जैव-निम्नीकरणीय और अजैव-निम्नीकरणीय कचरा

एंज़ाइम विशिष्ट होते हैं — हर एक सिर्फ़ एक ख़ास पदार्थ को तोड़ता है। इसीलिए हम कोयला नहीं पचा सकते, और इसीलिए बैक्टीरिया कई मानव-निर्मित पदार्थों को नहीं तोड़ पाते।

• जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) पदार्थ जैविक प्रक्रियाओं (बैक्टीरिया, अपघटक) से टूट सकते हैं: सब्ज़ी के छिलके, काग़ज़, बचा खाना, चमड़ा, लकड़ी।
• अजैव-निम्नीकरणीय (non-biodegradable) पदार्थ इस तरह नहीं टूट सकते: प्लास्टिक, काँच, धातुएँ। ये पर्यावरण में बहुत लंबे समय तक टिके रहते हैं और पारितंत्र को नुक़सान पहुँचा सकते हैं।

आम ग़लतियाँ

झटपट जाँच

अभ्यास के सवाल

सारांश

• पारितंत्र = जैविक (जीवित) + अजैविक (निर्जीव) घटक एक इकाई की तरह क्रिया करते हुए। प्राकृतिक (जंगल, तालाब) या कृत्रिम (बग़ीचा, मछलीघर)।
• जीव हैं उत्पादक (भोजन बनाते हैं), उपभोक्ता (दूसरों को खाते हैं), और अपघटक (मरे पदार्थ को मिट्टी में पुनः चक्रित करते हैं)।
• आहार शृंखला भोजन-क़दमों (पोषी स्तरों) को जोड़ती है; शाखाओं वाली, आपस में जुड़ी शृंखलाएँ आहार जाल बनाती हैं।
• ऊर्जा का प्रवाह एकतरफ़ा और घटता हुआ: हर अगले स्तर तक सिर्फ़ ~10% जाता है (10% नियम), इसलिए शृंखलाएँ 3–4 क़दम तक सीमित। पदार्थ अपघटकों द्वारा पुनः चक्रित होता है।
• जैव आवर्धन: न टूटने वाले रसायन (कीटनाशक) आहार शृंखला में ऊपर सांद्र होते हैं — शीर्ष पर बैठा इंसान सबसे ज़्यादा पाता है।
• ओज़ोन परत पृथ्वी को UV से बचाती है; CFC ने उसका क्षय किया, जिससे 1987 का संयुक्त राष्ट्र समझौता हुआ कि उन्हें चरणबद्ध ख़त्म किया जाए।
• कचरा जैव-निम्नीकरणीय (अपघटकों द्वारा टूटने वाला) या अजैव-निम्नीकरणीय (टिकने वाला, पर्यावरण को नुक़सान) होता है। दोनों को ज़िम्मेदारी से संभालना ज़रूरी है।

आगे क्या?

यह रहा तुम्हारी कक्षा 10 विज्ञान की यात्रा का अंत — कार्बन और अभिक्रियाओं की रसायन से, जैव-प्रक्रमों तथा जीव कैसे प्रजनन और आनुवंशिकता करते हैं से होते हुए, प्रकाश, विद्युत और चुंबकत्व में, और आख़िर में उस पूरे जीते-जागते ग्रह तक जिसका तुम हिस्सा हो।

ग़ौर करो कि यह आख़िरी अध्याय सब कुछ कैसे जोड़ देता है: प्रकाश-संश्लेषण (जैव-प्रक्रम) उत्पादक बनाता है, ऊर्जा (विद्युत, ऊर्जा के स्रोत) बहती और घटती है, रसायन समझाती है कि CFC और प्लास्टिक ऐसा बर्ताव क्यों करते हैं। विज्ञान अलग-अलग डिब्बों का सेट नहीं है — यह दुनिया को समझने का एक जुड़ा हुआ तरीक़ा है। क्यों पूछते रहो, कड़ियाँ देखते रहो, और तुम पाठ्यक्रम ख़त्म होने के बाद भी सीखते रहोगे।