पिछले अध्यायों में आपने जंतु जगत के एकलकोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों की विस्तृत विविधता से परिचय किया है। एकलकोशिकीय जीवों में पाचन, श्वसन और जनन जैसी सभी क्रियाएँ एक ही कोशिका द्वारा सम्पन्न की जाती हैं। बहुकोशिकीय जीवों के जटिल शरीर में यही मूलभूत क्रियाएँ विभिन्न कोशिका-समूहों द्वारा सुव्यवस्थित ढंग से सम्पन्न की जाती 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 कार्यों को सम्पन्�ित करने के लिए अरबों कोशिकाओं से बना है। ये शरीर की कोशिकाएँ एक साथ कैसे कार्य करती हैं? बहुकोशिकीय जीवों में, समान कोशिकाओं का एक समूह अंतर्कोशिकीय पदार्थों के साथ मिलकर एक विशिष्ट कार्य सम्पन्न करता है। ऐसी संरचना को ऊतक कहा जाता है।

आपको आश्चर्य होगा जानकर कि सभी जटिल जीव केवल चार मूलभूत प्रकार के ऊतकों से बने होते हैं। ये ऊतक एक विशिष्ट अनुपात और पैटर्न में संगठित होकर पेट, फेफड़ा, हृदय और गुर्दा जैसे अंग बनाते हैं। जब दो या अधिक अंग भौतिक और/या रासायनिक अन्योन्यक्रिया द्वारा एक सामान्य कार्य सम्पन्न 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 जिससे श्रम-विभाजन प्रकट होता है और सम्पूर्ण शरीर के जीवित रहने में योगदान होता है।

7.1 अंग और अंग-तंत्र

ऊपर उल्लिखित मूल ऊतक संगठित होकर अंग बनाते हैं, जो बदले में बहुकोशिकीय जीवों में अंग तंत्र बनाने के लिए जुड़ते हैं। ऐसा संगठन लाखों कोशिकाओं की अधिक कुशल और बेहतर समन्वित गतिविधियों के लिए आवश्यक है जो एक जीव का निर्माण करती हैं। हमारे शरीर का प्रत्येक अंग एक या अधिक प्रकार के ऊतकों से बना होता है। उदाहरण के लिए, हमारा हृदय चारों प्रकार के ऊतकों से बना होता है, अर्थात् उपकला, संयोजी, पेशीय और तंत्रिका ऊतक। हम यह भी देखते हैं कि कुछ सावधानीपूर्वक अध्ययन के बाद अंग और अंग तंत्रों में जटिलता एक निश्चित प्रवृत्ति दिखाती है। इस प्रवृत्ति को विकासवादी प्रवृत्ति कहा जाता है (आप विस्तार से कक्षा बारहवीं में पढ़ेंगे)। आपको तीन जीवों की आकृति विज्ञान और शारीरिक रचना विज्ञान, जो विभिन्न विकासवादी स्तरों पर हैं, से परिचित कराया जा रहा है ताकि उनके संगठन और कार्य को दिखाया जा सके। आकृति विज्ञान का अर्थ है रूप या बाह्य रूप से दिखाई देने वाली विशेषताओं का अध्ययन। पौधों या सूक्ष्मजीवों के मामले में, आकृति विज्ञान शब्द का अर्थ केवल यही है। जानवरों के मामले में इसका अर्थ शरीर के अंगों या भागों की बाहरी उपस्थिति से है। शब्द शारीरिक रचना विज्ञान परंपरागत रूप से जानवरों के आंतरिक अंगों के आकृति विज्ञान के अध्ययन के लिए प्रयोग किया जाता है। आप अपतंग, तिलचट्टा और मेंढक की आकृति विज्ञान और शारीरिक रचना विज्ञान सीखेंगे जो अकशेरुकी और कशेरुकी जीवों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

7.2 मेंढक

मेंढक जमीन और ताजे पानी दोनों में रह सकते हैं और वे कॉर्डेटा संघ की एम्फीबिया वर्ग से सम्बद्ध हैं। भारत में पाया जाने वाला सबसे सामान्य मेंढक प्रजाति राना टाइग्रिना है। इनका शरीर का तापमान स्थिर नहीं होता, अर्थात् इनके शरीर का तापमान पर्यावरण के तापमान के साथ बदलता रहता है। ऐसे जानवरों को ठंडे खून वाले या पॉइकिलोथर्म कहा जाता है। आपने शायक घासों में और सूखी जमीन पर मेंढकों के रंग में बदलाव भी देखा होगा। वे अपने शत्रुओं से छिपने के लिए अपना रंग बदलने की क्षमता रखते हैं (छलावरण)। इस सुरक्षात्मक रंग-रूप को अनुकरण कहा जाता है। आप यह भी जानते होंगे कि चरम गर्मी और सर्दी के समय मेंढक दिखाई नहीं देते। इस अवधि में वे अत्यधिक गर्मी और सर्दी से बचने के लिए गहरे बिलों में आश्रय लेते हैं। इसे क्रमशः ग्रीष्म निद्रा (एस्टिवेशन) और शीत निद्रा (हाइबरनेशन) कहा जाता है।

7.2.1 आकृति विज्ञान

क्या आपने कभी मेंढक की त्वचा को छुआ है? त्वचा चिकनी और फिसलन भरी होती है क्योंकि उस पर श्लेष्म रहता है। त्वचा सदा नम बनी रहती है। शरीर की पृष्ठीय सतह का रंग प्रायः जैतून हरा होता है जिस पर गहरे अनियमित धब्बे होते हैं। वक्षीय सतह पर त्वचा एकसमान पीली रहती है। मेंढक कभी पानी नहीं पीता बल्कि त्वचा के माध्यम से उसे सोख लेता है।

आकृति 7.1 मेंढक की बाह्य विशेषताएँ

मेंढक का शरीर सिर और धड़ में विभाजित होता है (चित्र 7.19)। गर्दन और पूंछ अनुपस्थित होती हैं। मुंह के ऊपर नथुनों का एक युग्म होता है। आंखें उभरी हुई होती हैं और उन पर एक निक्टिटेटिंग झिल्ली होती है जो पानी में रहते हुए उनकी रक्षा करती है। आंखों के दोनों ओर एक झिल्लीय हेड टिंपेनम (कान) ध्वनि संकेतों को ग्रहण करता है। अग्र पाद और पश्च पाद तैरने, चलने, कूदने और बिल खोदने में सहायता करते हैं। पश्च पाद पांच अंगुलियों में समाप्त होते हैं और वे अग्र पादों की तुलना में बड़े और पेशीय होते हैं जो चार अंगुलियों में समाप्त होते हैं। पैरों में जालीदार अंगुलियां होती हैं जो तैरने में सहायता करती हैं। मेंढक लैंगिक द्विरूपता प्रदर्शित करते हैं। पुरुष मेंढकों को ध्वनि उत्पन्न करने वाले वोकल थैलियों की उपस्थिति और अग्र पादों की पहली अंगुली पर संभोग पैड की उपस्थिति से पहचाना जा सकता है जो मादा मेंढकों में अनुपस्थित होते हैं।

7.2.2 शारीरिक रचना

मेंढकों की शरीर गुहा विभिन्न अंग प्रणालियों जैसे पाचन, परिसंचरण, श्वसन, तंत्रिका, उत्सर्जन और प्रजनन प्रणालियों को समायोजित करती है जिनकी संरचनाएं और कार्य अच्छी तरह विकसित होते हैं (चित्र 7.20)।

पाचन तंत्र में आहार नाल और पाचन ग्रंथियाँ होती हैं। आहार नाल छोटी होती है क्योंकि मेंढक मांसाहारी होते हैं और इसलिए आंत की लंबाई कम होती है। मुँह मुख गुहा में खुलता है जो ग्रसनी के माध्यम से अन्नप्रणाली तक जाती है। अन्नप्रणाली एक छोटी नली है जो आमाशय में खुलती है जो आगे चलकर आंत, मलाशय और अंत में क्लोएका के माध्यम से बाहर खुलता है। यकृत पित्त स्रावित करता है जो पित्ताशय में संचित होता है। अग्न्याशय, एक पाचन ग्रंथि, पाचक एंजाइमों युक्त अग्न्याशयीय रस उत्पन्न करती है।

भोजन द्विखंडित जीभ द्वारा पकड़ा जाता है। भोजन का पाचन आमाशय की दीवारों से स्रावित HCl और आमाशयीय रस की क्रिया द्वारा होता है। आंशिक रूप से पचा हुआ भोजन जिसे काइम कहा जाता है आमाशय से छोटी आंत के पहले भाग, ड्योडेनम में भेजा जाता है। ड्योडेनम पित्ताशय से पित्त और अग्न्याशय से अग्न्याशयीय रस एक सामान्य पित्त नली के माध्यम से प्राप्त करता है। पित्त वस को पचाता है और अग्न्याशयीय रस कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन को पचाते हैं। अंतिम पाचन आंत में होता है। पचा हुआ भोजन आंत की भीतरी दीवाल में उपस्थित अनेक अंगुलियों जैसी गुहिकाओं विल्ली और सूक्ष्मविल्ली द्वारा अवशोषित होता है। अपचित ठोस अपशिष्ट मलाशय में जाता है और क्लोएका के माध्यम से बाहर निकल जाता है।

आकृति 7.2 मेंढक के आंतरिक अंगों की आरेखीय प्रस्तुति जिसमें पूर्ण पाचन तंत्र दिखाया गया है

मेंढक भूमि तथा जल में दो भिन्न विधियों द्वारा श्वसन करते हैं। जल में त्वचा जलीय श्वसन अंग का कार्य करती है (त्वक्-श्वसन)। जल में घुले ऑक्सीजन का आदान-प्रदान त्वचा द्वारा विसरण द्वारा होता है।
भूमि पर बुक्कल गुहा, त्वचा तथा फेफड़े श्वसन अंगों का कार्य करते हैं। फेफड़ों द्वारा श्वसन को फुफ्फुसीय श्वसन कहा जाता है। फेफड़े एक युग्मित, लम्बे, गुलाबी रंग के थैली-रूपी संरचनाएँ होती हैं जो धड़ के ऊपरी भाग (वक्ष) में स्थित होती हैं। वायु नथुने होते हुए बुक्कल गुहा में प्रवेश करती है और फिर फेफड़ों में जाती है। ग्रीष्मस्वाप (एस्थिवेशन) तथा सर्दी-निद्रा (हाइबरनेशन) के समय गैसीय आदान-प्रदान त्वचा द्वारा होता है।

मेंढक का संवहन तंत्र अच्छी तरह विकसित बंद प्रकार का होता है। मेंढकों में लसिका तंत्र भी होता है। रक्त संवहन तंत्र में हृदय, रक्त वाहिकाएँ और रक्त शामिल होते हैं। लसिका तंत्र लसिका, लसिका नालिकाओं और लसिका ग्रंथियों से बना होता है। हृदय एक पेशीय संरचना है जो शरीर गुहा के ऊपरी भाग में स्थित होती है। इसमें तीन कोठरियाँ होती हैं—दो आलिंद और एक निलय—और इसे पेरिकार्डियम नामक झिल्ली से ढका जाता है। एक त्रिकोणीय संरचना जिसे साइनस वेनोसस कहा जाता है, दाएँ आलिंद से जुड़ती है। यह वेना कैवा नामक प्रमुख शिराओं के माध्यम से रक्त ग्रहण करता है। निलय हृदय के वेंट्रल पक्ष पर थैली के आकार के कोनस आर्टीरियोसस में खुलता है। हृदय से रक्त को धमनियाँ (धमनी तंत्र) द्वारा शरीर के सभी भागों तक पहुँचाया जाता है। शिराएँ शरीर के विभिन्न भागों से रक्त को हृदय तक एकत्रित करती हैं और शिरा तंत्र बनाती हैं। मेंढकों में यकृत और आंत के बीच तथा वृक्क और शरीर के निचले भागों के बीच विशेष शिरा संबंध मौजूद होते हैं। पूर्ववाले को हेपेटिक पोर्टल तंत्र और उत्तरवाले को रीनल पोर्टल तंत्र कहा जाता है। रक्त प्लाज्मा और कोशिकाओं से बना होता है। रक्त कोशिकाओं में आरबीसी (लाल रक्त कोशिकाएँ) या एरिथ्रोसाइट्स, डब्ल्यूबीसी (श्वेत रक्त कोशिकाएँ) या ल्यूकोसाइट्स और प्लेटलेट्स होते हैं। आरबीसी केंद्रकयुक्त होती हैं और लाल रंग का वर्णक हीमोग्लोबिन रखती हैं। लसिका रक्त से भिन्न होती है। इसमें कुछ प्रोटीन और आरबीसी की कमी होती है। रक्त पोषक तत्वों, गैसों और जल को परिसंचरण के दौरान संबंधित स्थलों तक पहुँचाता है। रक्त का परिसंचरण पेशीय हृदय की पंपिंग क्रिया द्वारा संपन्न होता है।

नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्टों का उन्मूलन एक अच्छी तरह विकसित उत्सर्जन तंत्र द्वारा किया जाता है। उत्सर्जन तंत्र में एक जोड़ी वृक्क, यूरेटर, क्लोका और मूत्राशय होते हैं। ये संकुचित, गहरे लाल और फलियाकार संरचनाएँ हैं जो कशेरुक स्तंभ के दोनों ओर शरीर गुहा में थोड़ा पश्च की ओर स्थित होती हैं। प्रत्येक वृक्क कई संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाइयों से बना होता है जिन्हें यूरिनिफेरस नलिकाएँ या नेफ्रॉन कहा जाता है। मादा में वृक्क से दो यूरेटर निकलते हैं। यूरेटर मूत्रजननांगी नालिका का कार्य करते हैं जो क्लोका में खुलता है। मादाओं में यूरेटर और अंडवाही नलिका क्लोका में अलग-अलग खुलती हैं। पतली दीवार वाला मूत्राशय मलाशय के वेंट्रल में उपस्थित होता है जो भी क्लोका में खुलता है। मेंढक यूरिया उत्सर्जित करता है और इस प्रकार एक यूरियोटेलिक प्राणी है। उत्सर्जन अपशिष्ट रक्त द्वारा वृक्क में ले जाए जाते हैं जहाँ यह पृथक होकर उत्सर्जित हो जाते हैं।

मेंढक में नियंत्रण और समन्वय की प्रणाली अत्यधिक विकसित होती है। इसमें तंत्रिका तंत्र और अंतःस्रावी ग्रंथियाँ दोनों शामिल होती हैं। शरीर के विभिन्न अंगों का रासायनिक समन्वय हार्मोनों द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित होते हैं। मेंढक में पाई जाने वाली प्रमुख अंतःस्रावी ग्रंथियाँ हैं—पिट्यूटरी, थायरॉयड, पैराथायरॉयड, थाइमस, पिनियल बॉडी, पैंक्रियाटिक आइसलेट्स, एड्रिनल और गोनाड्स। तंत्रिका तंत्र को मुख्य तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी), परिधीय तंत्रिका तंत्र (क्रैनियल और स्पाइनल नसों) और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक) में संगठित किया गया है। मस्तिष्क से दस जोड़ी क्रैनियल नसें निकलती हैं। मस्तिष्क एक अस्थि संरचना में बंद होता है जिसे ब्रेन बॉक्स (क्रेनियम) कहा जाता है। मस्तिष्क को फोर-ब्रेन, मिड-ब्रेन और हिंड-ब्रेन में विभाजित किया गया है। फोर-ब्रेन में ऑल्फैक्टरी लोब, युग्मित सेरेब्रल हेमिस्फेयर और अयुग्मित डायएन्सेफैलन शामिल होते हैं। मिड-ब्रेन की पहचान एक युग्मित ऑप्टिक लोब से होती है। हिंड-ब्रेन में सेरेबेलम और मेडुला ऑब्लांगेटा होते हैं। मेडुला ऑब्लांगेटा फोरामेन मैग्नम से बाहर निकलती है और रीढ़ की हड्डी में बदल जाती है, जो कि कशेरुक स्तंभ में बंद होती है।

मेंढक के पास विभिन्न प्रकार की संवेदी अंग होते हैं, अर्थात् स्पर्श के अंग (संवेदी पैपिला), स्वाद के अंग (स्वाद कलिकाएँ), गंध के अंग (नासिका उपकला), दृष्टि (आँखें) और श्रवण (टिम्पैनम के साथ आंतरिक कान)। इनमें से आँखें और आंतरिक कान अच्छी तरह से संगठित संरचनाएँ हैं और शेष तंत्रिका सिरों के चारों ओर कोशिकीय समूहन हैं। मेंढक की आँखें खोपड़ी की नेत्रगुहा में स्थित गोलाकार संरचनाओं की एक जोड़ी होती हैं। ये सरल आँखें होती हैं (केवल एक इकाई युक्त)। बाह्य कान मेंढक में अनुपस्थित होता है और केवल टिम्पैनम बाहर से दिखाई देता है। कान श्रवण के साथ-साथ संतुलन (साम्यावस्था) का भी अंग है।

मेंढकों में अच्छी तरह से संगठित नर और मादा जनन तंत्र होते हैं। नर जनन अंगों में पीले रंग की अंडाकार वृषणों (चित्र 7.3) की एक जोड़ी होती है, जो पेरिटोनियम की दोहरी सिलवट जिसे मेसोर्कियम कहा जाता है, द्वारा गुर्दों के ऊपरी भाग से चिपके रहते हैं। वासा एफेरेंशिया 10-12 संख्या में होते हैं जो वृषणों से उत्पन्न होते हैं। ये अपनी ओर के गुर्दों में प्रवेश करते हैं और बिडर नालिका में खुलते हैं। अंततः यह मूत्रजनन नालिका से संचार करता है जो गुर्दों से निकलती है और क्लोएका में खुलती है। क्लोएका एक छोटा, मध्य स्थित कक्ष होता है जिसका उपयोग मल, मूत्र और शुक्राणुओं को बाहर निकालने के लिए किया जाता है।

चित्र 7.3 नर जनन तंत्र

मादा जनन अंगों में अंडाशयों का एक युग्म होता है (चित्र 7.22)। अंडाशय गुर्दों के पास स्थित होते हैं और गुर्दों से कोई कार्यात्मक संबंध नहीं होता है। अंडाशयों से निकलने वाली अंडवाहिनियों का एक युग्म पृथक-पृथक रूप से क्लोका में खुलता है। एक परिपक्व मादा एक बार में 2500 से 3000 अंडे दे सकती है। निषेचन बाह्य होता है और जल में होता है। विकास में टैडपोल नामक लार्वा अवस्था होती है। टैडपोल रूपांतरण द्वारा वयस्क बनता है।

चित्र : मादा जनन तंत्र

मेंढक मानव जाति के लिए लाभदायक होते हैं क्योंकि ये कीटों को खाते हैं और फसलों की रक्षा करते हैं। मेंढक पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखते हैं क्योंकि ये पारिस्थितिक तंत्र में खाद्य श्रृंखला और खाद्य जाल की एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में कार्य करते हैं। कुछ देशों में मेंढक की पेशीय टांगों का उपयोग मनुष्य द्वारा भोजन के रूप में किया जाता है।

सारांश

कोशिकाएं, ऊतक, अंग और अंग प्रणालियाँ कार्य को इस प्रकार विभाजित करती हैं कि पूरे शरीर की उत्तरजीविता सुनिश्चित होती है और श्रम विभाजन प्रदर्शित होता है। ऊतक को कोशिकाओं के समूह के साथ-साथ अंतःकोशिकीय पदार्थों के रूप में परिभाषित किया जाता है जो शरीर में एक या अधिक कार्य करते हैं। उपकला शरीर की सतह और इसकी गुहाओं, नलिकाओं और नलियों में अस्तर बनाने वाली चादर जैसे ऊतक होते हैं। उपकला की एक मुक्त सतह होती है जो शरीर द्रव या बाह्य वातावरण की ओर होती है। इनकी कोशिकाएं संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से जंक्शनों पर जुड़ी होती हैं।

भारतीय बैल मेंढक, राना टाइग्रीना, भारत में पाया जाने वाला सामान्य मेंढक है। शरीर त्वचा से ढका होता है। त्वचा में श्लेष्मा ग्रंथियाँ होती हैं जो अत्यधिक रक्तवाहित होती हैं और पानी तथा भूमि पर श्वसन में सहायता करती हैं। शरीर सिर और धड़ में विभाजित होता है। एक पेशीय जीभ उपस्थित होती है, जिसका सिरा द्विलोबीय होता है और यह शिकार को पकड़ने में प्रयुक्त होती है। आहार नाल में अन्ननालिका, आमाशय, आंत और मलाशय होते हैं, जो क्लोअका में खुलते हैं। मुख्य पाचक ग्रंथियाँ यकृत और अग्न्याशय हैं। यह त्वचा के माध्यम से पानी में और फेफड़ों के माध्यम से भूमि पर श्वसन कर सकता है। परिसंचरण तंत्र बंद है और एकल परिसंचरण होता है। आरबीसी केंद्रकयुक्त होते हैं। तंत्रिका तंत्र केंद्रीय, परिधीय और स्वायत्त में संगठित होता है। मूत्रजननांगी तंत्र के अंग गुर्दे और मूत्रजननांगी नलिकाएँ हैं, जो क्लोअका में खुलती हैं। पुरुष जनन अंग वृषणों का एक युग्म है। स्त्री जनन अंडाशयों का एक युग्म है। एक स्त्री एक बार में 2500-3000 अंडे देती है। निषेचन और विकास बाह्य होते हैं। अंडे टैडपोल में फूटते हैं, जो मेंढक में रूपांतरित होते हैं।