जीव जगत का वर्गीकरण

सभ्यता के आरंभ से ही मनुष्य ने अपनी आवश्यकताओं (भोजन, वस्त्र, आवास) के अनुसार जीवों का वर्गीकरण किया। किंतु वैज्ञानिक दृष्टिकोण से सबसे पहला वर्गीकरण यूनानी दार्शनिक अरस्तू (Aristotle) ने किया। उन्होंने सरल आकारिकीय लक्षणों के आधार पर पादपों को वृक्ष (Trees), झाड़ी (Shrubs) और शाक (Herbs) में विभाजित किया, तथा प्राणियों को दो समूहों—लाल रक्त वाले (इनेइमा या Enaima) और लाल रक्त रहित (अनेइमा या Anaima) में बांटा।

18वीं शताब्दी में कैरोलस लिनियस ने दो जगत प्रणाली विकसित की:

1. पादप जगत (Plantae): कोशिका भित्ति युक्त सभी जीव जैसे जीवाणु, नील-हरित शैवाल, कवक, मॉस, फर्न, जिम्नोस्पर्म व एंजियोस्पर्म।
2. प्राणी जगत (Animalia): कोशिका भित्ति रहित, प्रचलनशील तथा होलोज़ोइक पोषण वाले बहुकोशिकीय प्राणी।

द्विजगत प्रणाली की गंभीर सीमाएं:

• प्रोकैरियोट व यूकैरियोट का एकत्रीकरण: झिल्लीयुक्त केंद्रक रहित प्रोकैरियोटिक जीवाणुओं को यूकैरियोटिक पौधों के साथ रख दिया गया।
• एककोशिकीय व बहुकोशिकीय जीवों का सम्मिश्रण: एककोशिकीय Chlamydomonas और Amoeba को बहुकोशिकीय पौधों और जंतुओं के साथ रखा गया।
• प्रकाशसंश्लेषी व विषमपोषी का अनुचित वर्गीकरण: हरित लवक युक्त स्वपोषी हरे शैवालों को पर्णहरित रहित तथा काइटिन भित्ति वाले मृतोपजीवी कवकों के साथ पादप जगत में मिला दिया गया।

इन विसंगतियों को दूर करने के लिए अमेरिकी पारिस्थितिकी विज्ञानी रॉबर्ट एच. व्हिटेकर (1969) ने समस्त जीव जगत को पाँच जगतों में वर्गीकृत किया: मोनेरा, प्रोटिस्टा, कवक (Fungi), पादप (Plantae) तथा प्राणी (Animalia)।

1. कोशिका संरचना की जटिलता: प्रोकैरियोटिक अथवा यूकैरियोटिक संगठन।
2. शारीरिक संगठन की जटिलता: एककोशिकीय बनाम बहुकोशिकीय/ऊतक/अंग संगठन।
3. पोषण की विधि: स्वपोषी संश्लेषण (पादप), अवशोषणकारी विषमपोषी (कवक) अथवा अंतर्ग्रहणकारी होलोज़ोइक (प्राणी)।
4. जनन के प्रकार: कायिक, अलैंगिक एवं लैंगिक चक्रों का स्वरूप।
5. जातिवृत्तीय (विकासवादी) संबंध: पूर्वज प्रोकैरियोट से आधुनिक जटिल जीवों का विकासात्मक क्रम।

जगत मोनेरा के अंतर्गत सभी प्रोकैरियोटिक जीव सम्मिलित हैं। जीवाणु पृथ्वी पर सबसे अधिक संख्या में पाए जाने वाले सूक्ष्मजीव हैं, जो बर्फीले ध्रुवों से लेकर १०० डिग्री सेल्सियस के गर्म गंधकयुक्त झरनों में भी पनपते हैं। आकृति के आधार पर जीवाणु चार प्रकार के होते हैं: गोलाकार कोकस (Coccus), छड़ाकार बैसिलस (Bacillus), अल्पविराम के आकार के विब्रियो (Vibrio) तथा सर्पिलाकार स्पाइरिलम (Spirillum)।

आद्यजीवाणु अत्यंत कठोर एवं प्रतिकूल पर्यावरण में जीवित रहते हैं। इनकी अत्यधिक सहनशीलता का रहस्य इनकी स्यूडोम्यूरिन युक्त विशिष्ट कोशिका भित्ति (सच्चे पेप्टिडोग्लाइकन रहित) तथा ईथर बंध युक्त शाखित हाइड्रोकार्बन श्रृंखला वाली प्लाज्मा झिल्ली है। यह ईथर बंध युक्त लिपिड परत अत्यधिक उच्च तापमान पर झिल्ली के पिघलने अथवा अम्ल में नष्ट होने से सुरक्षा प्रदान करती है।

• मीथेनोजेन (Methanogens): अनॉक्सी दलदली क्षेत्रों तथा जुगाली करने वाले जंतुओं (गाय, भैंस) के आमाशय (रूमेन) में पाए जाते हैं और गोबर गैस (मीथेन, $CH_4$) का उत्पादन करते हैं। उदाहरण: Methanobacterium।
• हैलोफाइल (Halophiles): अत्यधिक लवणीय सांद्रता वाले जलीय क्षेत्रों (मृत सागर) में रहते हैं। इनकी झिल्ली में बैक्टीरियोरोडोप्सिन वर्णक होता है जो सूर्य के प्रकाश से सीधे ATP बनाता है। उदाहरण: Halobacterium।
• थर्मोएसिडोफाइल (Thermoacidophiles): अत्यधिक गर्म व अम्लीय गंधकयुक्त झरनों (तापमान 80-100°C, pH 2) में रहते हैं और गंधक को ऑक्सीकृत कर सल्फ्यूरिक अम्ल बनाते हैं। उदाहरण: Sulfolobus।

इनकी दृढ़ कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन (म्यूरिन) की बनी होती है, जो एन-एसिटाइल ग्लूकोसामीन (NAG) और एन-एसिटाइल म्यूरेमिक अम्ल (NAM) के बहुलक से निर्मित होती है।

ये प्रकाशसंश्लेषी प्रोकैरियोट्स हैं जिनमें उच्च पादपों के समान क्लोरोफिल-ए तथा फाइकोसायनिन वर्णक पाए जाते हैं। ये एककोशिकीय, कॉलोनीयुक्त अथवा तंतुमय होते हैं और चारों ओर से श्लेष्मी आवरण (Mucilaginous sheath) से ढके रहते हैं।

• हेटरोसिस्ट (Heterocyst): Nostoc तथा Anabaena जैसे तंतुमय सायनोबैक्टीरिया में नाइट्रोजन स्थिरीकरण हेतु विशेष, मोटी भित्ति वाली, रंगहीन कोशिकाएं होती हैं जिन्हें हेटरोसिस्ट कहते हैं।
• नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाला एंजाइम नाइट्रोजिनेज (Nitrogenase) ऑक्सीजन की उपस्थिति में निष्क्रिय हो जाता है। हेटरोसिस्ट में फोटोसिस्टम-2 (PS-II) अनुपस्थित होता है, जिससे ऑक्सीजन का निर्माण नहीं होता और अनॉक्सी वातावरण में नाइट्रोजिनेज वायुमंडलीय $N_2$ को अमोनिया में बदल देता है।
• वॉटर ब्लूम (Water Bloom): सुपोषण (Eutrophication) के कारण जलाशयों में सायनोबैक्टीरिया की अत्यधिक वृद्धि से पानी विषाक्त हो जाता है और जलीय जीवों की मृत्यु होती है।

माइकोप्लाज्मा ऐसे सूक्ष्मजीव हैं जिनमें कोशिका भित्ति पूर्णतः अनुपस्थित होती है। ये पृथ्वी पर ज्ञात सबसे छोटी जीवित कोशिकाएं हैं (आकार 0.1 से 0.3 माइक्रोमीटर)।

• ये ऑक्सीजन के बिना भी सामान्य रूप से जीवित रह सकते हैं।
• औषधीय महत्व: चूंकि पेनिसिलिन एंटीबायोटिक केवल कोशिका भित्ति के निर्माण को रोककर काम करता है, अतः माइकोप्लाज्मा पर पेनिसिलिन का कोई प्रभाव नहीं पड़ता! इन्हें नष्ट करने के लिए टेट्रासाइक्लिन जैसी औषधियां प्रयुक्त होती हैं।
• ये जंतुओं में प्लूरोन्यूमोनिया और पादपों में 'विचेज ब्रूम' रोग उत्पन्न करते हैं।

जगत प्रोटिस्टा में सभी एककोशिकीय यूकैरियोटिक जीव शामिल हैं। यूकैरियोट होने के कारण इनमें सुगठित केंद्रक तथा झिल्लीयुक्त कोशिकांग (माइटोकॉन्ड्रिया, गॉल्जी काय आदि) उपस्थित होते हैं। ये प्राथमिक रूप से जलीय होते हैं और प्रोकैरियोट तथा जटिल बहुकोशिकीय जीवों के बीच की विकासवादी कड़ी हैं।

ये स्वच्छ जल एवं समुद्री पर्यावरण दोनों में पाए जाने वाले सूक्ष्म प्लवक (Plankton) हैं जो जलधारा के साथ निष्क्रिय रूप से बहते हैं।

• साबुनदानी जैसी भित्ति (Frustule): डायटम की कोशिका भित्ति साबुनदानी की तरह दो अतिव्यापी कवचों से बनी होती है (ऊपरी एपिथिका और निचली हाइपोथिका)।
• सिलिकामय भित्ति: इनकी भित्ति में सिलिका ($SiO_2$) जड़ा होता है, जिससे यह अत्यंत कठोर और अविनाशी होती है।
• डायटमी मृदा (Diatomaceous Earth): मृत डायटम के सिलिकामय कवच करोड़ों वर्षों तक समुद्र तल पर जमा होकर भारी चट्टानी परत बनाते हैं जिसे डायटमी मृदा कहते हैं। इसका उपयोग तेलों, सिरप और एंटीबायोटिक के निस्यंदन तथा धातु पॉलिश में होता है।
• डायटम को "महासागरों का प्रमुख उत्पादक" (Chief Producers in the Oceans) कहा जाता है।

ये अधिकांशतः समुद्री एवं प्रकाशसंश्लेषी होते हैं। इनकी कोशिका भित्ति कठोर सेलूलोज़ की पट्टिकाओं से ढकी होती है।

• इनमें दो कशाभ (Flagella) होते हैं: एक अनुदैर्ध्य और दूसरा अनुप्रस्थ खांच में स्थित होता है, जो इन्हें चक्रीय घूर्णन गति प्रदान करता है।
• लाल तरंगें (Red Tides): पोषक तत्वों से युक्त समुद्र में लाल डाइनोफ्लैजिलेट जैसे Gonyaulax के तीव्र विस्फोटकीय गुणन से समुद्र का जल रक्त जैसा लाल दिखाई देने लगता है। ये घातक न्यूरोटॉक्सिन सैक्सिटॉक्सिन (Saxitoxin) छोड़ते हैं जिससे मछलियां मर जाती हैं।

अधिकांशतः स्थिर स्वच्छ जल में पाए जाते हैं (जैसे Euglena)।

• इनमें सेलूलोज़ की कोशिका भित्ति नहीं होती, बल्कि प्लाज्मा झिल्ली के नीचे प्रोटीन युक्त लचीला आवरण होता है जिसे पेलिकल (Pellicle) कहते हैं।
• इनमें दो असमान कशाभ होते हैं—एक लंबा और दूसरा छोटा।
• मिश्रपोषी पोषण (Mixotrophic Nutrition): सूर्य के प्रकाश में ये पौधों की तरह प्रकाशसंश्लेषण करते हैं (क्लोरोफिल-ए व बी युक्त), किंतु अंधेरे में ये छोटे जीवों का शिकार कर परपोषी बन जाते हैं!

ये मृतोपजीवी प्रोटिस्ट हैं जो सड़ती हुई पत्तियों और टहनियों के कार्बनिक पदार्थों को ग्रहण करते हैं।

• अनुकूल परिस्थितियों में ये समूहित होकर भित्तिविहीन बहुकेंद्रकी जीवद्रव्य पुंज बनाते हैं जिसे प्लाज्मोडियम (Plasmodium) कहते हैं।
• प्रतिकूल परिस्थितियों में प्लाज्मोडियम से बीजाणुधानी बनती है जिनके शीर्ष पर स्थित बीजाणुओं के चारों ओर वास्तविक सेलूलोज़ भित्ति पाई जाती है, जिससे ये अत्यधिक सहनशील होते हैं और वायु द्वारा प्रकीर्णित होते हैं।

ये विषमपोषी एककोशिकीय प्राणीसम जीव हैं:

1. अमीबीय प्रोटोजोआ: कूटपादों (Pseudopodia) द्वारा गमन व शिकार (उदा. Amoeba, तथा पेचिश रोगजनक Entamoeba histolytica)।
2. कशाभीय प्रोटोजोआ: कशाभ युक्त परजीवी; Trypanosoma gambiense जो सीसी मक्खी द्वारा निद्रारोग (Sleeping sickness) उत्पन्न करता है।
3. पक्ष्माभी प्रोटोजोआ: हजारों पक्ष्माभों द्वारा गतिशील; Paramecium (गुरु व लघु केंद्रक युक्त)।
4. स्पोरोजोआ: संक्रामक बीजाणु जैसी प्रावस्था वाले अंतःपरजीवी; मलेरिया परजीवी Plasmodium vivax।

जगत कवक (Kingdom Fungi) पर्णहरित रहित, विषमपोषी यूकैरियोटिक जीवों का एक विशाल समूह है। एककोशिकीय यीस्ट (Saccharomyces) को छोड़कर शेष सभी कवक तंतुमय होते हैं। इनके शरीर में धागेनुमा पतले तंतु पाए जाते हैं जिन्हें कवकतंतु (Hyphae) कहते हैं, और कवकतंतुओं के जाल को कवकजाल (Mycelium) कहा जाता है।

• सीनोसाइटिक कवकतंतु: पटविहीन (Aseptate) नलिकाकार तंतु जिसमें बहुकेंद्रकी जीवद्रव्य भरा रहता है (जैसे फाइकोमाइसिटीज)।
• पटयुक्त कवकतंतु: अनुप्रस्थ पटों (Septa) द्वारा विभाजित तंतु जिसमें सरल अथवा डोलिपोर छिद्र होते हैं।
• कोशिका भित्ति: पौधों के विपरीत कवक की कोशिका भित्ति काइटिन (Chitin - N-एसिटाइल ग्लूकोसामीन का बहुलक) तथा ग्लूकैन पॉलीसैकेराइड से बनी होती है।
• पोषण: बाह्यकोशिकीय एंजाइम स्रावित कर भोजन को पचाकर अवशोषित करते हैं (मृतोपजीवी, परजीवी अथवा लाइकेन व माइकोराइजा सहजीवी)।

कवक का लैंगिक चक्र तीन सुनिश्चित चरणों में संपन्न होता है:

1. जीवद्रव्य संलयन (Plasmogamy): दो संगत जनन कोशिकाओं अथवा कवकतंतुओं के जीवद्रव्य का संलयन, किंतु केंद्रक तुरंत संलयित नहीं होते।
2. केंद्रक संलयन (Karyogamy): दोनों अगुणित केंद्रकों का संलयन ($n + n ightarrow 2n$) होकर द्विगुणित युग्मनज केंद्रक बनता है।
3. अर्धसूत्री विभाजन (Meiosis): द्विगुणित केंद्रक में न्यूनकारी विभाजन होकर पुनः अगुणित ($n$) लैंगिक बीजाणु बनते हैं।

द्विकेंद्रक प्रावस्था ($n + n$): उच्च कवकों यानी एस्कोमाइसिटीज और बेसिडियोमाइसिटीज में जीवद्रव्य संलयन के तुरंत बाद केंद्रक संलयन नहीं होता! फलस्वरूप प्रत्येक कोशिका में दो अगुणित केंद्रक ($n + n$) साथ-साथ रहते हैं। इस अवस्था को द्विकेंद्रक (Dikaryon) तथा इस प्रावस्था को द्विकेंद्रक प्रावस्था कहते हैं।

व्हिटेकर की प्रणाली में बहुकोशिकीय यूकैरियोटिक जीवों को पोषण के आधार पर क्रमशः पादप जगत (Plantae) एवं प्राणी जगत (Animalia) में रखा गया है।

• ये पर्णहरित युक्त बहुकोशिकीय यूकैरियोटिक स्वपोषी जीव हैं। इनकी कोशिका भित्ति मुख्य रूप से सेलूलोज़ व पेक्टिन की बनी होती है।
• कुछ कीटभक्षी पौधे आंशिक रूप से विषमपोषी होते हैं, जैसे घटपर्णी (Nepenthes), ड्रोसेरा तथा यूट्रीकुलेरिया। अमरबेल (Cuscuta) पूर्ण परजीवी पौधा है।
• पीढ़ी एकांतरण (Alternation of Generations): पादपों के जीवन चक्र में द्विगुणित बीजाणुद्भिद् प्रावस्था ($2n$) तथा अगुणित युग्मकोद्भिद् प्रावस्था ($n$) का चक्रीय एकांतरण होता है।

• ये बहुकोशिकीय, यूकैरियोटिक, पूर्णतः कोशिका भित्ति रहित विषमपोषी प्राणी हैं।
• होलोज़ोइक पोषण: ये भोजन का अंतर्ग्रहण कर आंतरिक पाचन तंत्र में पाचन करते हैं। संचित भोजन ग्लाइकोजन अथवा वसा के रूप में रहता है।
• इनमें विकसित तंत्रिका तंत्र व संवेदी अंग पाए जाते हैं जिससे ये उद्दीपनों के प्रति तीव्र अनुक्रिया करते हैं और सक्रिय प्रचलन दर्शाते हैं।
• जनन मुख्यतः लैंगिक होता है जिसमें नर व मादा युग्मकों के संलयन से बने युग्मनज से भ्रूणीय विकास होता है।

व्हिटेकर के पाँच जगत वर्गीकरण में अकोशिकीय संरचनाओं जैसे विषाणु (Virus), विरोइड्स (Viroids) तथा प्रिओन्स (Prions) और मिश्रित जीव लाइकेन का कोई उल्लेख नहीं है। चूंकि इनमें कोशिकीय संगठन नहीं होता और ये कोशिका सिद्धांत का पालन नहीं करते, इसलिए इनका अध्ययन पृथक रूप से किया जाता है।

विषाणु अविकल्पी अंतःकोशिकीय परजीवी हैं जो पोषक कोशिका के बाहर अक्रिय क्रिस्टल के समान होते हैं, किंतु पोषक कोशिका में प्रवेश करते ही उसकी जैव-संश्लेषण मशीनरी पर अधिकार कर अपनी प्रतिलिपियां बनाते हैं।

खोज का इतिहास:

• डी. जे. इवानोवस्की (1892): तंबाकू के मोजेक रोग के कारक की खोज की और सिद्ध किया कि ये जीवाणु निस्यंदक (Bacterial filters) से छन जाते हैं, अतः जीवाणु से भी सूक्ष्म हैं।
• एम. डब्ल्यू. बेइजेरिंक (1898): संक्रमित तंबाकू के रस द्वारा स्वस्थ पौधों में संक्रमण फैलाया और इस संक्रामक रस को "Contagium vivum fluidum" (जीवित संक्रामक तरल) नाम दिया।
• डब्ल्यू. एम. स्टेनली (1935): सर्वप्रथम तंबाकू मोजेक विषाणु (TMV) को क्रिस्टलीकृत किया और दिखाया कि क्रिस्टल मुख्यतः प्रोटीन के बने होते हैं।

संरचना एवं आनुवंशिक पदार्थ:

• विषाणु न्यूक्लियोप्रोटीन कण हैं: भीतर आनुवंशिक पदार्थ और बाहर प्रोटीन का रक्षात्मक आवरण कैप्सिड (Capsid) होता है। कैप्सिड की उप-इकाइयों को कैप्सोमियर (Capsomeres) कहते हैं।
• सार्वभौमिक नियम: किसी भी विषाणु में DNA और RNA दोनों एक साथ कभी नहीं पाए जाते; केवल एक ही उपस्थित होता है।
  • पादप विषाणु: प्रायः एकल रज्जुक RNA (ssRNA), जैसे TMV।
  • प्राणी विषाणु: एकल अथवा द्विरज्जुक RNA, अथवा द्विरज्जुक DNA (जैसे चेचक, हर्पीस, पोलियो, रेबीज, HIV)।
  • जीवाणुभोजी (बैक्टीरियोफेज - जीवाणुओं को संक्रमित करने वाले विषाणु): प्रायः द्विरज्जुक DNA (dsDNA) युक्त होते हैं।

1971 में टी. ओ. डाइनर (T.O. Diener) ने विषाणुओं से भी छोटे नए संक्रामक कारक की खोज की।

• प्रोटीन आवरण रहित: इनमें कोई प्रोटीन कैप्सिड नहीं होता; ये केवल मुक्त, कम अणुभार वाले एकल रज्जुक वृत्ताकार RNA होते हैं।
• रोग: ये आलू में तुर्क कंद रोग (Potato Spindle Tuber Disease - PSTD) उत्पन्न करते हैं।

प्रिओन्स असामान्य रूप से मुड़े हुए संक्रामक प्रोटीन अणु हैं जिनमें कोई न्यूक्लिक अम्ल (DNA या RNA) नहीं होता।

• ये मस्तिष्क की तंत्रिका कोशिकाओं में स्पंज जैसे छिद्र बनाकर तंत्रिका अपघटन करते हैं।
• रोग: मवेशियों में मैड काउ रोग (Bovine Spongiform Encephalopathy - BSE) तथा मनुष्यों में क्रूट्ज़फेल्ड-जैकब रोग (CJD) उत्पन्न करते हैं।

लाइकेन शैवाल (शैवालांश / Phycobiont) तथा कवक (कवकांश / Mycobiont) का अनिवार्य सहजीवी संबंध है।

• श्रम विभाजन: शैवालांश प्रकाशसंश्लेषण द्वारा भोजन बनाकर कवक को देता है; कवकांश आश्रय देता है और जल व खनिज लवण अवशोषित कर शैवाल को उपलब्ध कराता है।
• पारिस्थितिक अग्रदूत: नग्न चट्टानों पर कार्बनिक अम्ल स्रावित कर चट्टान तोड़ते हैं और मृदा बनाकर पादप अनुक्रमण की नींव रखते हैं।
• वायु प्रदूषण के सूचक: लाइकेन में कोई क्यूटिकल नहीं होती। हवा में सल्फर डाइऑक्साइड ($SO_2$) की थोड़ी भी सांद्रता इनके क्लोरोफिल को नष्ट कर देती है। अतः औद्योगिक शहरों व प्रदूषित क्षेत्रों में लाइकेन कभी नहीं उगते!