प्राणियों में संरचनात्मक संगठन

उपकला ऊतक (Epithelial Tissue) शरीर के बाहरी आवरण, आंतरिक अंगों की मुक्त सतहों, गुहाओं, नलिकाओं और ग्रंथियों के स्रावी भागों का निर्माण करता है। इसके प्रमुख लक्षण हैं:

• सघन कोशिकीय विन्यास: कोशिकाएं आपस में बहुत सटी होती हैं और अंतराकोशिकीय आधात्री नगण्य होती है।
• अवाहिका प्रकृति (Avascularity): उपकला में रक्त वाहिकाएं नहीं होतीं। यह नीचे स्थित संयोजी ऊतक की केशिकाओं से आधार झिल्ली के माध्यम से विसरण द्वारा पोषण और ऑक्सीजन प्राप्त करता है।
• आधार झिल्ली (Basement Membrane): उपकला कोशिकाएं एक अकोशिकीय झिल्ली पर टिकी होती हैं जो बेसल लैमिना (कोलेजन व लेमिनिन) और रेटिकुलर लैमिना (तंतु) से मिलकर बनती है।
• तीनों जनन स्तरों से उत्पत्ति: यह एक्टोडर्म (त्वचा), एंडोडर्म (आहार नाल) और मीसोडर्म (देहगुहा व रक्त वाहिका आस्तर) तीनों से उत्पन्न होता है।

उपकला कोशिकाएं तीन प्रकार की विशिष्ट संधियों द्वारा एक-दूसरे से जुड़ी होती हैं:

• दृढ़ संधि (Tight Junction / Zonula Occludens): कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्लियों को जलरोधी सील से बांधती है, जिससे ऊतक के आर-पार तरल का अवांछित रिसाव रुक जाता है।
• आसंजक संधि (Desmosomes / Macula Adherens): किरेटिन तंतुओं से जुड़ी बटन जैसी संधियां, जो खिंचाव के समय कोशिकाओं को फटने से रोकती हैं।
• अंतराली संधि (Gap Junction / Nexus): कोनेक्सॉन नामक नलाकार प्रोटीन चैनलों से बने छिद्र, जो समीपवर्ती कोशिकाओं के बीच सीधे आयन, पोषक तत्व और आवेग संचरण कराते हैं।

संयोजी ऊतक भ्रूण के मीसोडर्म से उत्पन्न होता है और शरीर के विभिन्न ऊतकों व अंगों को सहारा और बंधन प्रदान करता है। इसके तीन प्रमुख घटक हैं:

• आधात्री (Ground Substance): हाइलूरोनिक अम्ल और म्यूकोपॉलीसैकराइड्स से युक्त जलरागी गाढ़ा माध्यम।
• तंतु (Fibers):
  • कोलेजन तंतु (श्वेत तंतु): बंडलों में सजे, लचीले किंतु अत्यधिक मजबूत और खिंचाव-रोधी।
  • इलास्टिन तंतु (पीत तंतु): शाखित, रबर की भांति अत्यधिक प्रत्यास्थ।
  • रेटिकुलर तंतु: प्लीहा और लसिका गांठों को सहारा देने वाले महीन जालीदार तंतु।
• कोशिकाएं: फाइब्रोब्लास्ट (तंतु व आधात्री निर्माता), मैक्रोफेज (रोगाणु भक्षक), मास्ट कोशिकाएं (हिस्टामिन, हेपेरिन स्रावी) और प्लाज्मा कोशिकाएं (एंटीबॉडी निर्माता)।

• अंतराली ऊतक (Areolar Tissue): त्वचा के नीचे और रक्त वाहिकाओं व तंत्रिकाओं के चारों ओर पैकेजिंग ऊतक के रूप में पाया जाता है। इसमें फाइब्रोब्लास्ट, मैक्रोफेज और मास्ट कोशिकाएं प्रचुर होती हैं।
• वसीय ऊतक (Adipose Tissue): वसा संचय करने वाला ऊतक। कोशिकाएं एडीपोसाइट्स कहलाती हैं, जिनमें एक बड़ा वसा गोलक होता है जो केंद्रक को परिधि की ओर धकेल देता है (सिगनेट रिंग रूप)। यह शरीर का ताप नियंत्रित रखता है और झटकों से बचाता है।
• सघन नियमित संयोजी ऊतक (Dense Regular): समानांतर कोलेजन तंतुओं के सघन बंडलों से बना होता है:
  • कंडरा (Tendon): अत्यधिक मजबूत और गैर-लचीली तंतुमय रस्सी जो कंकाल पेशी को अस्थि से जोड़ती है।
  • स्नायु (Ligament): पीत इलास्टिन तंतुओं से युक्त प्रत्यास्थ रस्सी जो संधि पर एक अस्थि को दूसरी अस्थि से जोड़ती है।

• उपास्थि (Cartilage): ठोस किंतु लचीली आधात्री जिसमें कॉन्ड्रॉइडिन सल्फेट होता है। उपास्थि कोशिकाएं कॉन्ड्रोसाइट्स कहलाती हैं, जो गर्तिकाओं (लैकुना) में अकेली या 2-4 के समूहों में रहती हैं। यह रक्तवाहिकाविहीन होती है; पेरिकॉन्ड्रियम से विसरण द्वारा पोषण प्राप्त करती है।
  • काचाभ (Hyaline) उपास्थि: पारदर्शी; लंबी अस्थियों के संधि सिरे, पसलियां, श्वासनाल, नासापट।
  • प्रत्यास्थ (Elastic) उपास्थि: पीत तंतु युक्त; कान का पिन्ना, एपिग्लॉटिस।
  • श्वेत तंतुमय उपास्थि: कशेरुकाओं के बीच की गद्दी (Intervertebral disc), प्यूबिक सिम्फिसिस।
• अस्थि (Bone): कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट क्रिस्टलों और कोलेजन तंतुओं से युक्त अत्यधिक कठोर और गैर-लचीली आधात्री। परिपक्व अस्थि कोशिका ऑस्टियोसाइट कहलाती है।
  हैवर्सियन तंत्र (Haversian System / Osteon): स्तनधारियों की सघन अस्थि की संरचनात्मक इकाई। प्रत्येक ऑस्टिओन में केंद्रीय रक्तवाहिका-युक्त हैवर्सियन नाल, संकेंद्री पटलिकाएं, गर्तिकाओं में स्थित ऑस्टियोसाइट्स और सूक्ष्म नलिकाएं (कैनैलीकुलाई) होती हैं। वोकमैन नालें समांतर हैवर्सियन नालों को आपस में जोड़ती हैं।

पेशी ऊतक भ्रूणीय मीसोडर्म से उत्पन्न होता है और संकुचनशील प्रोटीन सूक्ष्म तंतुओं (एक्टिन और मायोसिन) से समृद्ध होता है। प्राणी शरीर में तीन प्रकार की पेशियां पाई जाती हैं:

हृदय पेशी की कोशिकाओं के सिरों के संधि स्थल पर गहरी धारियां होती हैं जिन्हें अंतर्विष्ट चक्रिकाएं कहते हैं। इनमें दो संरचनाएं होती हैं:

• डेस्मोसोम: संकुचन के तीव्र यांत्रिक झटके में कोशिकाओं को आपस में बांधे रखते हैं।
• गैप जंक्शन: विद्युत विभव और आयनों को तुरंत एक कोशिका से दूसरी में प्रवाहित करते हैं, जिससे संपूर्ण हृदय पेशी एक कार्यात्मक इलेक्ट्रिकल सिंसीटियम के रूप में लयबद्ध रूप से संकुचित होती है।

तंत्रिका ऊतक एक्टोडर्म से उत्पन्न होता है और उत्तेजनशीलता व चालकता का गुण प्रदर्शित करता है:

• न्यूरॉन (Neuron): तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक व क्रियात्मक इकाई। इसके भाग हैं:
  • कोशिकाकाय (Cyton / Soma): इसमें केंद्रक, न्यूरोफाइब्रिल और प्रोटीन निर्माण करने वाले क्षारकप्रिय निस्ल कण (Nissl's granules) होते हैं।
  • द्रुमाक्ष्य (Dendrites): छोटे शाखित प्रवर्ध जो उद्दीपनों को ग्रहण कर कोशिकाकाय की ओर लाते हैं।
  • तंत्रिकाक्ष (Axon): कोशिकाकाय के एक्सॉन हिलॉक से निकलने वाला लंबा प्रवर्ध। यह मायलिन आवरण से ढका होता है जिसके बीच-बीच में रैनवियर के नोड होते हैं, जो साल्टेटरी आवेग संचरण में सहायक हैं। अंतिम सिरे पर सिनेप्टिक घुंडी न्यूरोट्रांसमीटर (एसिटाइलकोलीन) संचित रखती है।
• न्यूरोग्लिया (Neuroglia): गैर-उत्तेजनशील सहायक व पोषक कोशिकाएं जो तंत्रिका तंत्र के कुल आयतन का 50% से अधिक भाग बनाती हैं (एस्ट्रोसाइट्स, ओलिगोडेंड्रोसाइट्स, माइक्रोग्लिया)।

पेरिप्लैनेटा अमेरिकाना (अमेरिकन तिलचट्टा) संघ आर्थ्रोपोडा, वर्ग इंसेक्टा का सदस्य है। यह एक रात्रिचर, सर्वाहारी और तेज दौड़ने वाला (कर्सोरियल) कीट है। वयस्क तिलचट्टा 34 से 53 मिमी लंबा होता है और इसके पंख नर में उदर के अंतिम सिरे से आगे तक फैले होते हैं।

संपूर्ण शरीर काइटिन के बने कठोर भूरे रंग के प्लेटों यानी कठकों (Sclerites) से ढका होता है। प्रत्येक खंड में 4 कठक होते हैं: पृष्ठीय टर्गम, अधरीय स्टर्नम और दो पार्श्वीय प्लूरा। कठक आपस में एक लचीली झिल्ली यानी आर्थ्रोडियल झिल्ली से जुड़े होते हैं। शरीर तीन भागों में बंटा होता है:

• सिर (Head): त्रिभुजाकार, शरीर के लंबवत नीचे की ओर झुका हुआ (हाइपोग्नाथस स्थिति)। यह भ्रूण के 6 खंडों के संलयन से बनता है। प्रमुख अंग:
  • संयुक्त नेत्र: सिर के दोनों ओर एक जोड़ी बड़े वृक्काकार नेत्र। प्रत्येक नेत्र में लगभग 2000 षटकोणीय ओमाटिडिया होते हैं, जो मंद प्रकाश में अत्यधिक संवेदनशील किंतु कम स्पष्ट मोजेक दृष्टि उत्पन्न करते हैं।
  • श्रृंगिकाएं (Antennae): एक जोड़ी लंबी, धागे जैसी बहुखंडित गतिमान श्रृंगिकाएं जो स्पर्श, गंध और ताप संवेदी होती हैं।
  • नेत्रक बिंदु (Ocellar spots): संयुक्त नेत्रों के आधार पर स्थित सरल नेत्रों के अवशेष।
• वक्ष (Thorax): तीन खंडों से बना होता है: अग्रवक्ष (प्रोटोथोरैक्स) (बड़े ढालनुमा प्रोनोटम से ढका), मध्यवक्ष (मीसोथोरैक्स) और पश्चवक्ष (मेटाथोरैक्स)।
  • टांगें: प्रत्येक वक्ष खंड पर एक-एक जोड़ी संधित टांगें होती हैं। प्रत्येक टांग में पांच खंड होते हैं: कॉक्सा, ट्रोकैंटर, फीमर, कंटकित टिबिया और 5 उपखंडों वाला टार्सस जिसमें नखर और एरोलियम होते हैं।
  • पंख: दो जोड़ी पंख पाए जाते हैं:
    • अग्र पंख (टेगमिना / प्रवार): मध्यवक्ष से निकलते हैं; चमड़े जैसे, अपारदर्शी, गहरे भूरे; उड़ने में काम नहीं आते बल्कि विश्राम के समय पश्च पंखों को ढकते हैं।
    • पश्च पंख (झिल्लीदार पंख): पश्चवक्ष से निकलते हैं; चौड़े, पतले, पारदर्शी; सक्रिय रूप से उड़ने में प्रयुक्त होते हैं।
• उदर (Abdomen): निम्फ और वयस्क दोनों में 10 खंडों से बना होता है। वयस्क मादा में बाह्य रूप से केवल 7 खंड दिखाई देते हैं (7वां स्टर्नम नाव जैसा होकर 8वें व 9वें के साथ मिलकर जनन कोष्ठ बनाता है)। वयस्क नर में 9 खंड दिखते हैं।

मुखांग मुखगुहा को घेरे रहते हैं:

• लेब्रम (ऊपरी होंठ): भोजन को पकड़ने में सहायता करता है।
• मैंडिबल (चिबुक/जबड़े): काइटिन के मजबूत त्रिकोणीय जबड़ों की एक जोड़ी, जिनमें भोजन चबाने के लिए तेज दांत होते हैं।
• प्रथम मैक्सिला (जंभिका): 5-खंडित संवेदी मैक्सिलरी पाल्प वाली एक जोड़ी।
• लेबियम (निचला होंठ): दूसरे मैक्सिला के संलयन से बना, जिसमें 3-खंडित लेबियल पाल्प होते हैं।
• हाइपोफैरिंग्स (जिह्वा): मुखगुहा के भीतर स्थित नलाकार मांसल जिह्वा जिसके आधार पर लार नाल खुलती है।

तिलचट्टे की आहार नाल तीन प्राथमिक भागों में बंटी होती है:

• अग्रनाल (Stomodaeum): एक्टोडर्मल और अंदर से क्यूटिकल से आस्तरित।
  • मुखगुहा व ग्रसनी: मुखांगों से घिरी होती है।
  • अन्नपुट (Crop): ग्रसिका से आगे विस्तृत एक बड़ी पतली थैली जो भोजन को संचित रखती है।
  • पेषणी (Gizzard / Proventriculus): अन्नपुट के पीछे स्थित मोटी पेशीय संरचना जिसमें काइटिन के 6 मजबूत दांत भोजन को पीसते हैं।
• मध्यनाल (Mesenteron / Midgut): एंडोडर्मल व क्यूटिकल-रहित वास्तविक पाचक भाग।
  • यकृतीय अंधनाल (Hepatic Caeca): गिजार्ड व मध्यनाल के जोड़ पर 6 से 8 अंधी नलिकाएं पाचक रस स्रावित करती हैं।
  • पेरिट्रोफिक झिल्ली: मध्यनाल कोशिकाओं द्वारा स्रावित झिल्ली जो भोजन को ढककर आंत्र की दीवार को घर्षण से बचाती है।
• पश्चनाल (Proctodaeum): एक्टोडर्मल व क्यूटिकल-युक्त। क्षुद्रांत्र, वृहदांत्र और मलाशय में बंटी होती है। मलाशय में 6 मलाशयी अंकुर (Rectal Papillae) जल और लवणों का पुनरावशोषण करते हैं।

तिलचट्टे का परिसंचरण खुले प्रकार का होता है:

• हीमोसील (Haemocoel): रक्त से भरी देहगुहा जो दो झिल्लियों द्वारा तीन कोटरों में बंटी होती है: पृष्ठीय पेरिकार्डियल कोटर (हृदय युक्त), मध्य पेरिविसरल कोटर (आहार नाल युक्त) और अधरीय पेरिन्यूरल कोटर (तंत्रिका रज्जु युक्त)।
• हृदय: पृष्ठीय मध्यरेखा पर स्थित 13-कक्षीय नलाकार हृदय (3 वक्ष में, 10 उदर में)। प्रत्येक कक्ष में पार्श्वीय कपाटिका-युक्त छिद्र यानी ऑस्टिया होते हैं। 12 जोड़ी त्रिकोणीय एलरी पेशियां हृदय के स्पंदन में सहायता करती हैं।
• हीमोलिम्फ: रंगहीन द्रव जिसमें कोई श्वसन वर्णक नहीं होता। यह केवल पोषक तत्वों और उत्सर्जी पदार्थों का संवहन करता है।

गैसों का आदान-प्रदान सीधे श्वासनाल प्रणाली द्वारा होता है:

• श्वसन रंध्र (Spiracles): शरीर के पार्श्व में स्थित 10 जोड़ी रंध्र (2 जोड़ी वक्ष में, 8 जोड़ी उदर में)। ये कपाटों और अवरोधिनी पेशियों द्वारा नियंत्रित होते हैं।
• श्वासनाल (Tracheae): प्रत्यास्थ नलिकाएं जिनकी भित्ति में काइटिन के वलय यानी टीनिडिया होते हैं जो नलिकाओं को पिचकने से बचाते हैं।
• श्वासनलिकाएं (Tracheoles): अत्यंत महीन शाखाएं जो सीधे पेशी कोशिकाओं तक पहुंचती हैं। ऑक्सीजन सीधे इनके द्रव से विसरित होकर कोशिकाओं तक पहुंचती है।

तिलचट्टा जल संरक्षण के लिए यूरिकोटेलिक होता है:

• मैलपीगी नलिकाएं: मध्यनाल और पश्चनाल के जोड़ पर तैरती 100 से 150 महीन पीली रोमयुक्त नलिकाएं। ये हीमोलिम्फ से पोटेशियम यूरेट अवशोषित कर अघुलनशील यूरिक अम्ल क्रिस्टलों में बदलती हैं जो विष्ठा के साथ उत्सर्जित होते हैं।
• सहायक उत्सर्जी अंग: वसा पिंड (यूरेट कोशिकाएं), नेफ्रोसाइट्स और क्यूटिकल निर्मोचन।

• वृषण (Testes): उदर के 4थे से 6ठे खंडों में पार्श्व में स्थित एक जोड़ी 3-पालित वृषण।
• शुक्रवाहिका एवं स्खलन वाहिनी: वृषणों से निकलने वाली शुक्रवाहिकाएं मिलकर एक मध्य स्खलन वाहिनी बनाती हैं जो नर जनन छिद्र में खुलती है।
• मशरूम ग्रंथि (Utricular Gland): 6ठे व 7वें खंड में स्थित छत्रक सहायक ग्रंथि जो शुक्राणुओं के पोषण और शुक्राणुधानी (स्पर्मैटोफोर) के निर्माण में भाग लेती है।
• फैलस ग्रंथि एवं फैलोमियर: जनन छिद्र को घेरे रहने वाले असममित काइटिनी बाह्य जननेंद्रिय जो मैथुन में सहायक हैं।

• अंडाशय (Ovaries): उदर के 2रे से 6ठे खंडों में स्थित एक जोड़ी बड़े अंडाशय। प्रत्येक अंडाशय 8 अंडाशयी नलिकाओं (ओवेरियोल) से बना होता है।
• शुक्राणुधानी व कोलैटरल ग्रंथियां: 6ठे खंड में शुक्राणुधानी मैथुन के पश्चात शुक्राणुओं को संचित करती है। कोलैटरल ग्रंथियां कठोर आवरण स्रावित कर ऊथीका (Ootheca) बनाती हैं।
• ऊथीका एवं निम्फ: प्रत्येक ऊथीका में 16 निषेचित अंडे दो समानांतर कतारों में होते हैं। अंडे से निम्फ निकलता है जो 13 बार निर्मोचन करके वयस्क बनता है (पोरोमेटाबोलस कायांतरण)।

• पाचन तंत्र: मांसाहारी आहार के अनुरूप छोटी आहार नाल। आगे से जुड़ी द्विशाखित चिपचिपी जिह्वा और एक उभयनिष्ठ निकास द्वार अवस्कर (Cloaca)।
• परिसंचरण तंत्र: 3-कक्षीय हृदय (दो अलिंद, एक निलय)। सहायक कक्षों में पृष्ठीय साइनस वेनोसस और अधरीय कोनस आर्टिरिओसस होते हैं। आरबीसी केंद्रकयुक्त और अंडाकार होती हैं।
• श्वसन: तीन प्रकार से: त्वचीय श्वसन (जल में या शीतनिष्क्रियता में नम त्वचा द्वारा), मुखग्रसनी श्वसन (भूमि पर विश्राम के समय) और फुफ्फुसीय श्वसन (गुलाबी फेफड़ों द्वारा)।
• उत्सर्जन व जनन तंत्र: एक जोड़ी लाल मेसोनेफ्रिक वृक्क। नर में 10-12 जोड़ी शुक्र वाहिकाएं बिडर की नाल में खुलकर मूत्रवाहिनी को एक संयुक्त मूत्रजनन वाहिनी बनाती हैं। मेंढक यूरियोटेलिक (यूरिया उत्सर्जक) होता है।