फिजियोलॉजी: इतिहास, अध्ययन और अनुसंधान के क्षेत्र - जीवविज्ञान - 2025

Phycology या algology वैज्ञानिक अनुशासन है कि अध्ययन शैवाल, उनके संश्लेषक तंत्र, विषाक्त पदार्थों के उत्पादन, और व्यवस्थित औद्योगिक उत्पादों के अध्ययन पर मुख्य रूप से ध्यान केंद्रित।

शैवाल कोशिका भित्ति में मौजूद प्रकाश संश्लेषक जीवों का (एक सामान्य पूर्वज के बिना) एक पॉलीफाइलेटिक समूह हैं। इस समूह में एककोशिकीय व्यक्ति (सायनोबैक्टीरिया या नीला-हरा शैवाल) और बहुकोशिकीय शामिल हैं। इसी तरह, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएं शामिल हैं।

प्रयोगशाला में शैवाल के साथ जैव ईंधन का उत्पादन किया गया। स्रोत: हनीवेल, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

थियोफ्रेस्टस और डायोस्कोराइड्स के कार्यों के साथ, प्राचीन ग्रीस में फिकोलॉजी शुरू हुई। लंबे समय तक, शैवाल को पौधे माना जाता था, यही वजह है कि वे मुख्य रूप से वनस्पति विज्ञानियों द्वारा अध्ययन किए गए थे।

लिनिअस ने पहले जीवों के इस समूह को परिभाषित करने के लिए अल्गा नाम का उपयोग किया था, हालांकि उन्होंने कुछ ब्रायोफाइट्स को भी शामिल किया था। हालांकि, यह उन्नीसवीं सदी में है जब फिकोलॉजी एक अनुशासन के रूप में पकड़ लेती है, क्योंकि शैवाल की संरचना बेहतर ज्ञात है।

इन वर्षों के दौरान, स्टैकहाउस, लामौरौक्स और कुटज़िंग जैसे महान फिजियोलॉजिस्टों ने जीव विज्ञान और शैवाल के वर्गीकरण में महत्वपूर्ण योगदान दिया। उनकी रचनाएँ मुख्य रूप से इन जीवों की शारीरिक रचना और जीवन चक्र के अध्ययन पर आधारित थीं।

फ़ाइकोलॉजी में अध्ययन के क्षेत्रों में, "लाल ज्वार" पर शोध, माइक्रोएल्गे की घातीय वृद्धि के कारण होता है। ये जीव जहर मछली और शंख का उत्पादन करते हैं, जो मछली पकड़ने के उद्योग और सार्वजनिक स्वास्थ्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।

इतिहास

तटीय मानव सभ्यताओं ने शैवाल के साथ एक महत्वपूर्ण लिंक विकसित किया। चिली में मापुचे, उनके पौराणिक प्रतीकवाद में शैवाल को शामिल करते हैं। अपने हिस्से के लिए, चीनी इन जीवों के लिखित संदर्भों को छोड़ने के लिए सबसे पहले हैं।

विज्ञान के रूप में फिकोलॉजी या एल्गोलाजी, मुख्य रूप से पश्चिमी संस्कृति में इसकी उत्पत्ति है और इसका विकास वनस्पति विज्ञान के इतिहास से जुड़ा हुआ है। हम इसके ऐतिहासिक विकास के भीतर चार चरणों को पहचान सकते हैं।

18 वीं शताब्दी के अंत तक प्राचीन ग्रीस

शैवाल को संदर्भित करने के लिए फ्योसोस (समुद्री पौधों) शब्द का उपयोग करने वाले पहले यूनानी थेकोफ्रेस्टस और डायोस्किड्स थे। बाद में, इस ग्रीक नाम से, रोमन शब्द फुकस व्युत्पन्न हुआ, जिसका उपयोग इन जीवों के नाम के लिए किया गया था।

सोलहवीं और सत्रहवीं शताब्दी के दौरान, फिजियोलॉजी के क्षेत्र में कई अध्ययन नहीं किए गए थे। चेक वनस्पतिशास्त्री वॉन ज़ालूसियन (1592) में म्यूसी समूह में कवक, लाइकेन और समुद्री जड़ी बूटियों के साथ शैवाल शामिल थे। वॉन ज़कुसियन ने इन समूहों को "रूडा एट कन्फ्यूसा" (कठिन और भ्रामक) माना, उन्हें वर्गीकृत करने में कठिनाई के कारण।

एक अन्य वनस्पतिशास्त्री, जिन्होंने फिकोलॉजी के शुरुआती दिनों में योगदान दिया था, गैस्पार बौहिन थे, अपने काम में प्रोड्रोमस थियेटरी बोटानिका (1620)। लेखक ने पौधों के विभिन्न समूहों को शैवाल के रूप में वर्गीकृत किया, जैसे कि मोस और हॉर्सटेल (ईक्विसेटम)।

वर्ष 1711 में, फ्रांसीसी फेरचौल डी रीमुर ने शैवाल की एक प्रजाति की यौन संरचनाओं का वर्णन किया। यह एल्गोलॉजी में एक महत्वपूर्ण योगदान था, हालांकि सैमुअल गोटलिब जैसे वनस्पतिविदों का मानना ​​था कि शैवाल को पैरेन्थोजेनेसिस द्वारा पुन: पेश किया गया था।

लिनिअस ने अपने यौन वर्गीकरण प्रणाली (1735) में क्रिप्टोगैम (बीज रहित पौधों) के भीतर शैवाल को शामिल किया। बाद में, 1753 में उन्होंने जीनस फुकस का वर्णन किया, और वहां समूह की बेहतर परिभाषा होने लगी।

1800 से 1880

बेहतर ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के उपयोग से फिजियोलॉजी में काफी प्रगति हुई। यह इस अवधि में था कि शैवाल के अधिकांश प्रमुख समूह, जैसा कि आज वे जानते हैं, परिभाषित किए गए थे।

पहले शैवाल की कामुकता को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करने के लिए स्विस पियरे वाउचर अपने काम में था हिस्टॉयर डेस डे'औ डौसे (1803)। इस काम से, शैवाल को एक समूह के रूप में मान्यता दी जाती है और शैवालिकी समेकित होने लगती है।

जॉन स्टैकहाउस। स्रोत। विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से गूगल बुक्स

यह माना जाता है कि अंग्रेज जॉन स्टैकहाउस ने फिजियोलॉजी को वैज्ञानिक अनुशासन में बदल दिया। 1801 में, स्टैकहाउस ने फुकस प्रजाति के युग्मज के अंकुरण का अध्ययन किया और निर्धारित किया कि वे अलग-अलग जेनेरा के हैं।

बाद में, फ्रांसीसी वनस्पतिशास्त्री जीन लामोरौक्स ने 1813 में शैवाल के लिए एक वर्गीकरण प्रणाली का प्रस्ताव दिया। अपने कार्यों में, उन्होंने बड़ी संख्या में प्रजातियों का वर्णन किया और तीन बड़े समूहों (लाल, भूरा और हरा शैवाल) को परिभाषित किया।

उस समय के महान फ़ाइकोलॉजिस्टों में, स्वेडेस सीए अगर्ध और उनके बेटे जेजी अगार्ड खड़े हैं, जिन्होंने शैवाल के आकारिकी का अध्ययन किया था। JG Agardh ने अपनी शारीरिक विशेषताओं के आधार पर समुद्री शैवाल का वर्गीकरण प्रस्तावित किया।

एक अन्य प्रमुख एल्जोलॉजिस्ट जर्मन फ्रेडरिक कुटज़िंग थे, जिन्होंने फिकोलॉजी पर कई ग्रंथ प्रकाशित किए, जिसमें उन्होंने विभिन्न प्रजातियों का वर्णन किया। अपने शोध में, उन्होंने मुख्य रूप से इन जीवों की शारीरिक रचना को ध्यान में रखा।

1880 से 20 वीं सदी के 1950 के दशक की शुरुआत तक

इस अवधि के लिए, ज्यादातर फिओलॉजी को वनस्पति विज्ञान की एक शाखा माना जाता था और शैवाल को थैलोफाइटा (प्लांटे) प्रभाग में शामिल किया गया था। कई प्रजातियों के जीवन चक्रों का अध्ययन भी किया गया, जिससे विभिन्न समूहों को अधिक स्पष्ट रूप से परिभाषित किया गया।

इटालियन फिकोलॉजिस्ट जियोवन्नी डी टोनी ने अपने काम सिल्ट एल्गरिन पर 35 वर्षों तक काम किया, जिसे 1924 में प्रकाशित किया गया था। यह काम शैवाल के व्यवस्थित रूप से सभी ज्ञान एकत्र करता है जो आज तक मौजूद थे।

इसके अलावा, समुद्री फिकोलॉजी का जन्म हुआ, जो समुद्रों और महासागरों में मौजूद शैवाल के अध्ययन में विशेषज्ञता रखती है। इस अवधि के दौरान, इन जीवों को वर्गीकृत करने के लिए दुनिया के विभिन्न तटों पर अभियान शुरू किया गया था।

आधुनिक चरण

50 के दशक (20 वीं शताब्दी) में स्कैनिंग और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के विकास के लिए, फाइटोलॉजी में एक महान अग्रिम था। इससे शैवाल के विभिन्न समूहों के शरीर विज्ञान, कोशिका जीव विज्ञान और पारिस्थितिकी के पहलुओं का अध्ययन करना संभव हो गया।

1970 के दशक में, आणविक तकनीकों के उपयोग के कारण, फिकोलॉजी के लिए व्यवस्थित दृष्टिकोण बदल गया। यह निर्धारित करना संभव था कि शैवाल एक पॉलीफाइलेटिक समूह हैं (वे एक सामान्य पूर्वजों को साझा नहीं करते हैं)। इस प्रकार, सायनोबैक्टीरिया बैक्टीरिया के भीतर और प्रोटिस्टा साम्राज्य में शैवाल के अन्य समूहों में स्थित थे।

वर्तमान में, फिकोलॉजी एक समेकित अनुशासन है और इसके अध्ययन के विभिन्न क्षेत्रों में कई शोधकर्ता हैं।

अध्ययन क्षेत्र

फ़ाइकोलॉजी वह अनुशासन है जो शैवाल के अध्ययन के लिए समर्पित है। यह न केवल एक वर्गीकरण श्रेणी (इस समूह की उत्पत्ति के कारण) से संदर्भित है, लेकिन इसका उपयोग अभी भी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

शैवाल के भीतर, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएं दोनों पाए जाते हैं, जिनमें से अधिकांश प्रकाश संश्लेषण करते हैं। यूकेरियोट्स के समूह में, शैवाल टैलोफाइट्स (थैलस वाले पौधे) होते हैं, जिनका प्राथमिक प्रकाश संश्लेषक वर्णक क्लोरोफिल ए होता है।

लाल समुद्री शैवाल। स्रोत: एड बायमैन, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

फिजियोलॉजी शैवाल के विभिन्न समूहों के रूपात्मक और शारीरिक विशेषताओं का अध्ययन करती है। इसके अलावा, यह इन जीवों की विकास संबंधी प्रक्रियाओं पर शोध को संबोधित करता है, जिसमें विभिन्न पहलुओं जैसे कि क्लोरोप्लास्ट का विकास और प्रकाश संश्लेषण तंत्र का विकास शामिल है।

शरीर विज्ञान और जैव रसायन विज्ञान के क्षेत्र में, फाइटोलॉजिस्ट ने तथाकथित "लाल ज्वार" के अध्ययन के लिए खुद को समर्पित किया है। यह कुछ माइक्रोएल्गे के घातीय विकास को संदर्भित करता है जो कि फाइकोटोटोक्सिन का उत्पादन करते हैं, जो समुद्री जीवों और मनुष्यों के लिए विषाक्त जीव हैं।

एल्गोलॉजी के भीतर, पारिस्थितिक तंत्रों में शैवाल की भूमिका का ज्ञान जहां वे पाए जाते हैं, पर विचार किया जाता है। यह विषय विज्ञान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि ये जीव ग्रह पर मुख्य ऑक्सीजन उत्पादक हैं।

दूसरी ओर, शैवाल भोजन के रूप में और औद्योगिक उत्पादों के उत्पादन के लिए मनुष्यों के लिए उपयोगी होते हैं। इसलिए, फीकोलॉजी भी संभावित उपयोगी प्रजातियों का अध्ययन करती है, साथ ही शैवाल के उपयोग के सबसे कुशल तरीके भी।

हालिया शोध उदाहरण

एक अनुशासन के रूप में मनोविज्ञान शोधकर्ताओं के लिए ब्याज के विभिन्न क्षेत्रों को शामिल करता है। वर्तमान में, इसके शरीर क्रिया विज्ञान, विष उत्पादन, औद्योगिक उत्पाद और सिस्टमैटिक्स से संबंधित हैं।

प्रकाश संश्लेषक तंत्र

यह सुझाव दिया गया है कि शैवाल के क्लोरोप्लास्ट एंडोसिम्बायोटिक साइनोबैक्टीरिया से विकसित हुए हैं। इस क्षेत्र में अनुसंधान सूचना परिवहन तंत्र पर केंद्रित है जो क्लोरोप्लास्ट के विभाजन और चयापचय को नियंत्रित करता है।

2017 के दौरान, सायनोबैक्टीरिया और शैवाल के अन्य समूहों में एक अध्ययन किया गया था। इसके माध्यम से, ऑक्सीजन के उपयोग के तंत्र की जांच की गई, क्योंकि इस तत्व की अधिकता से कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव क्षति हो सकती है।

इस अध्ययन के परिणामों से पता चलता है कि साइनोबैक्टीरिया में एक एंजाइम सक्रिय होता है जो कोशिका को उच्च प्रकाश तीव्रता से बचाता है। अन्य प्रजातियों में, जैव रासायनिक रणनीतियों को देखा गया था जो कोशिकाओं को अतिरिक्त ओ _{2 के} प्रति असंवेदनशील बनाते हैं ।

Phycotoxins

फ़ाइकोटॉक्सिन का उत्पादन तथाकथित "लाल ज्वार" का उत्पादन कर सकता है, जो एक महान पारिस्थितिक और आर्थिक प्रभाव उत्पन्न करता है। यही कारण है कि फ़ाइकोलॉजी ने इन यौगिकों के अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया है।

यह जांच करने के लिए विभिन्न जांच की गई है कि ये फ़ाइकोटॉक्सिन मनुष्यों सहित विभिन्न जीवों में कैसे कार्य करते हैं। 2018 में, स्पेनिश शोधकर्ताओं ने माइक्रोग्लैग द्वारा उत्पन्न विषाक्त पदार्थों और मनुष्यों में उत्पन्न क्रिया और लक्षणों के तंत्र की समीक्षा की।

लाल ज्वार। स्रोत: NOAA, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

जैव ईंधन

हाल के वर्षों में, फिकोलॉजी ने जैव ईंधन के क्षेत्र पर ध्यान दिया है। शैवाल के जैविक और अनुप्रयुक्त पहलुओं में कई जांच की जा रही है जो संभावित रूप से उपयोग करने योग्य हो सकते हैं।

जैव ईंधन (2017 में किया गया) के रूप में शैवाल के उपयोग के लिए संभावनाओं की समीक्षा इंगित करती है कि तकनीकी क्षेत्र में मुख्य कार्य चुनौतियां हैं। मुख्य रूप से, वे उच्च बायोमास उत्पादन प्राप्त करने के साथ-साथ उपयुक्त बढ़ती परिस्थितियों को प्राप्त करने पर केंद्रित हैं।

भारी धातुओं

क्लैगोफोरा (हरी शैवाल) और फुकस (लाल शैवाल) जैसे शैवाल के कुछ उत्परिवर्ती भारी धातुओं के लिए सहिष्णु हैं। इस अर्थ में, इन जीवों में शामिल धातुओं की मात्रा निर्धारित करने के लिए अध्ययन किया जा रहा है।

प्राप्त जानकारी से, सिमुलेशन मॉडल पानी के निकायों में भारी धातु संदूषण के व्यवहार पर स्थापित किए गए हैं।

व्यवस्थित

शैवाल के व्यवस्थित अध्ययन के लिए फिकोलॉजी ने बहुत महत्व दिया है। इस क्षेत्र ने मुख्य रूप से एक दूसरे को शैवाल के संबंधों और अन्य जीवों पर उनके प्रभाव का अध्ययन करने पर ध्यान केंद्रित किया है।

इस अर्थ में, जीवों के बीच इन संबंधों को परिभाषित करने में आणविक तकनीक बहुत महत्वपूर्ण है।

हाल ही में, ग्रीनलैंड के ग्लेशियल शैवाल, क्लोरोफाइटस (हरे शैवाल) के समूह के भीतर स्थित थे, का अध्ययन किया गया था। यह पाया गया कि ये पौधों से संबंधित शैवाल हैं और उनकी पारिस्थितिकी स्थलीय वातावरण के संयंत्र उपनिवेश को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकती है।

संदर्भ

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