सूक्ष्मजीवांचे वर्गीकरण
हा धडा सूक्ष्मजीवांचे वर्गीकरण, त्यांचे आकार, रचना, पोषण पद्धती आणि प्रजननाचे प्रकार यावर लक्ष केंद्रित करतो. जीवाणू, कवके, आदिजीव, शैवाले आणि विषाणू यांसारख्या विविध सूक्ष्मजीवांची सविस्तर माहिती दिली आहे. व्हिटाकर यांच्या पंचसृष्टी वर्गीकरण पद्धतीचे महत्त्व आणि तिचे यश यावरही प्रकाश टाकला आहे. विद्यार्थ्यांना सूक्ष्मजीवांचे मूलभूत ज्ञान आणि त्यांचे मानवी जीवनातील महत्त्व समजण्यास मदत होते.
सूक्ष्मजीवांचे वर्गीकरण: सामान्य ओळख
सूक्ष्मजीव हे आपल्या डोळ्यांना न दिसणारे, अतिसूक्ष्म सजीव आहेत. पृथ्वीवरील एकूण सजीवांमध्ये त्यांची संख्या सर्वाधिक आहे.
- आकारमानाचे प्रमाण:
- 1 मिलीमीटर (mm) = \(10^3\) मायक्रोमीटर (µm)
- 1 मायक्रोमीटर (µm) = \(10^3\) नॅनोमीटर (nm)
- म्हणजेच, 1 मिलीमीटर (mm) = \(10^6\) मायक्रोमीटर (µm)
- आणि 1 मिलीमीटर (mm) = \(10^9\) नॅनोमीटर (nm)
- व्हिटाकरची पंचसृष्टी वर्गीकरण पद्धती (Five Kingdom Classification by Whittaker):
- आधार: पेशीरचना (आदिकेंद्रकी/दृश्यकेंद्रकी), सजीवांचा प्रकार (एकपेशीय/बहुपेशीय), पोषण पद्धती (स्वयंपोषी/परपोषी), जीवनशैली आणि वर्गानुवंशिक संबंध.
- पाच सृष्टी:
- मोनेरा (Monera): सर्व जीवाणूंचा समावेश. (आदिकेंद्रकी, एकपेशीय)
- प्रोटिस्टा (Protista): आदिजीव आणि काही शैवाल. (दृश्यकेंद्रकी, एकपेशीय)
- कवके (Fungi): बुरशी, यीस्ट इत्यादी. (दृश्यकेंद्रकी, बहुपेशीय/एकपेशीय, परपोषी)
- वनस्पती (Plantae): सर्व वनस्पती. (दृश्यकेंद्रकी, बहुपेशीय, स्वयंपोषी)
- प्राणी (Animalia): सर्व प्राणी. (दृश्यकेंद्रकी, बहुपेशीय, परपोषी)
- सूक्ष्मजीवांचे मुख्य गट:
- जीवाणू (Bacteria)
- आदिजीव (Protozoa)
- कवके (Fungi)
- शैवाले (Algae)
- विषाणू (Virus) - हे सजीव-निर्जिवांच्या सीमारेषेत मानले जातात.
व्हिटाकरची पंचसृष्टी वर्गीकरण पद्धती आजही अनेक शास्त्रज्ञांकडून प्रमाण मानली जाते.
जीवाणू (Bacteria)
- आकार: 1 मायक्रोमीटर (µm) ते 10 मायक्रोमीटर (µm).
- पेशीरचना:
- आदिकेंद्रकी पेशी (Prokaryotic cell).
- पेशीत केंद्रक (nucleus) आणि पटलयुक्त अंगके (membrane-bound organelles) नसतात.
- पेशीभित्तिका (Cell wall) असते.
- सजीव प्रकार:
- एकपेशीय (Unicellular) सजीव.
- काही वेळा एकत्र येऊन वसाहती (Colonies) बनवतात.
- प्रजनन:
- बहुधा द्विखंडीभवनाने (Binary fission) होते. (एका पेशीचे दोन भाग होऊन)
- अनुकूल परिस्थितीत प्रचंड वेगाने वाढतात; 20 मिनिटांत संख्येने दुप्पट होऊ शकतात.
- आकारानुसार प्रकार:
- गोलाणू (Cocci): गोल आकाराचे (उदा. स्ट्रेप्टोकोकस)
- दंडाणू (Bacilli): दंडाच्या आकाराचे (उदा. लॅक्टोबॅसिलाय)
- सर्पिलाकार (Spirilla): सर्पिल आकाराचे (उदा. स्पिरिलम)
- स्वल्पविरामाकृती (Vibrio): स्वल्पविरामाच्या आकाराचे (उदा. व्हिब्रिओ कॉलरी)
- दंडगोलाणू (Coccobacilli): गोल आणि दंडाच्या मधला आकार.
- उदाहरणे:
- लॅक्टोबॅसिलाय: दुधाचे दही बनवण्यासाठी उपयुक्त.
- रायझोबियम: शेंगावर्गीय वनस्पतींच्या मुळांवर गाठी तयार करून नायट्रोजन स्थिरीकरण करतात.
जीवाणू हे एकमेव सूक्ष्मजीव आहेत जे आदिकेंद्रकी पेशीरचना दर्शवतात. इतर सर्व सूक्ष्मजीव (विषाणू वगळता) दृश्यकेंद्रकी आहेत.
आदिजीव (Protozoa)
- आकार: सुमारे 200 मायक्रोमीटर (µm).
- आढळ: माती, गोडे पाणी, समुद्रात, तसेच इतर सजीवांच्या शरीरात (रोगकारक).
- पेशीरचना:
- दृश्यकेंद्रकी पेशी (Eukaryotic cell).
- एकपेशीय सजीव.
- वैशिष्ट्ये:
- पेशीरचना, हालचालींचे अवयव (उदा. छद्मपाद, पक्ष्माभिका, कशाभिका), पोषणपद्धती यांत विविधता आढळते.
- प्रजनन:
- बहुतेक वेळा द्विखंडन (Binary fission) पद्धतीने होते.
- उदाहरणे आणि त्यांचे परिणाम:
- अमिबा (Amoeba): गढूळ पाण्यात आढळतो, स्वतंत्र जीवन जगतो, छद्मपादाने हालचाल करतो.
- पॅरामेशिअम (Paramecium): गढूळ पाण्यात आढळतो, स्वतंत्र जीवन जगतो, पक्ष्माभिकांनी हालचाल करतो.
- एन्टामिबा हिस्टोलाइटिका (Entamoeba histolytica): आमांश (Amoebic dysentery) होण्यास कारणीभूत.
- प्लाज्मोडिअम व्हायवॅकस (Plasmodium vivax): मलेरिया (हिवताप) होण्यास कारणीभूत.
- यु्लीना (Euglena): स्वयंपोषी (हरितलवके असतात).
- हालचालीचे अवयव:
- अमिबा: छद्मपाद (Pseudopodia)
- पॅरामेशिअम: पक्ष्माभिका (Cilia)
- यु्लीना: कशाभिका (Flagella)
अनेक विद्यार्थी प्लाज्मोडिअममुळे आमांश होतो असे लिहितात, पण प्लाज्मोडिअममुळे मलेरिया (हिवताप) होतो, तर एन्टामिबा हिस्टोलाइटिकामुळे आमांश होतो.
कवके (Fungi)
- आकार: सुमारे 10 मायक्रोमीटर (µm) ते 100 मायक्रोमीटर (µm). काही कवके डोळ्यांनी दिसतात (उदा. मशरूम).
- आढळ: कुजलेले पदार्थ, वनस्पती व प्राण्यांची शरीरे, कार्बनी पदार्थ.
- पेशीरचना:
- दृश्यकेंद्रकी पेशी (Eukaryotic cell).
- एकपेशीय (उदा. यीस्ट) किंवा बहुपेशीय (उदा. बुरशी, मशरूम).
- पेशीभित्तिका कायटीन (Chitin) या जटील शर्करेपासून बनलेली असते.
- काही कवके तंतुरूपी असून आतील पेशीद्रव्यात असंख्य केंद्रके असतात.
- पोषण पद्धती:
- परपोषी (Heterotrophic) आणि मृतोपजीवी (Saprotrophic). कुजलेल्या कार्बनी पदार्थांवर जगतात आणि त्यातून अन्नशोषण करतात.
- प्रजनन:
- लैंगिक पद्धतीने (Sexual reproduction).
- अलैंगिक पद्धतीने (Asexual reproduction) - द्विखंडन (Binary fission) व मुकुलायन (Budding).
- उदाहरणे:
- यीस्ट (Yeast / Saccharomyces): बेकिंग उद्योगात वापरले जाते (मुकुलायन). एकपेशीय कवक.
- बुरशी (Mould): पाव, भाकरीवर येणारी बुरशी.
- ॲस्परजिलस (Aspergillus): मक्याच्या कणसावरील बुरशी.
- पेनिसिलिअम (Penicillium): पेनिसिलिन प्रतिजैविक तयार करण्यासाठी वापरले जाते.
- भूछत्रे/आळंबी (Mushroom): बहुपेशीय कवक, खाण्यासाठी वापरले जाते.
कवकांची पेशीभित्तिका वनस्पतींच्या पेशीभित्तिकेपेक्षा वेगळी असते, कारण ती कायटीन या शर्करेपासून बनलेली असते, तर वनस्पतींची पेशीभित्तिका सेल्युलोजपासून बनलेली असते.
शैवाले (Algae)
- आकार: सुमारे 10 मायक्रोमीटर (µm) ते 100 मायक्रोमीटर (µm). बहुसंख्य शैवाले बहुपेशीय असून डोळ्यांनी दिसतात.
- आढळ: पाण्यात (गोडे पाणी आणि समुद्रात).
- पेशीरचना:
- दृश्यकेंद्रकी पेशी (Eukaryotic cell).
- बहुतेक बहुपेशीय, पण काही प्रजाती एकपेशीय (उदा. क्लोरेला, क्लॅमिडोमोनास).
- पोषण पद्धती:
- स्वयंपोषी (Autotrophic) सजीव.
- पेशीतील हरितलवकाच्या (Chloroplast) साहाय्याने प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis) करतात.
- उदाहरणे:
- क्लोरेला (Chlorella): एकपेशीय शैवाल, प्रथिने आणि जीवनसत्त्वे यांचा चांगला स्रोत.
- क्लॅमिडोमोनास (Chlamydomonas): एकपेशीय शैवाल.
- स्पायरोगायरा, उलवा (बहुपेशीय शैवाल).
शैवाले हे एकमेव सूक्ष्मजीव आहेत जे प्रकाशसंश्लेषण करून स्वतःचे अन्न स्वतः तयार करतात.
विषाणू (Virus)
- आकार: सुमारे 10 नॅनोमीटर (nm) ते 100 नॅनोमीटर (nm).
- अतिसूक्ष्म, जीवाणूंच्या 10 ते 100 पटीने लहान.
- फक्त इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शीनेच दिसू शकतात.
- सजीव-निर्जिव सीमारेषा:
- विषाणूंना सामान्यतः सजीव मानले जात नाही, ते सजीव आणि निर्जीव यांच्या सीमारेषेत आहेत असे म्हणतात.
- त्यांचा अभ्यास सूक्ष्मजीवशास्त्रात (Microbiology) केला जातो.
- रचना:
- स्वतंत्र कणांच्या रूपात आढळतात.
- विषाणू म्हणजे DNA (डीऑकसीरायबो न्युक्लिक आम्ल) किंवा RNA (रायबो न्युक्लिक आम्ल) पासून बनलेला लांबलचक रेणू असून त्याला प्रथिनिंचे आवरण (Protein coat) असते.
- जीवनचक्र:
- फक्त वनस्पती व प्राण्यांच्या जिवंत पेशीतच ते राहू शकतात (यजमान पेशी).
- या पेशींच्या मदतीने विषाणू स्वतःची प्रथिनि बनवितात व स्वतःच्या असंख्य प्रतिकृती (Replicas) निर्माण करतात.
- त्यानंतर यजमान पेशींना नष्ट करून या प्रतिकृती मुक्त होतात व मुक्त विषाणू पुन्हा नव्या पेशींना संसर्ग करतात.
- रोगकारक:
- विषाणूंमुळे वनस्पती व प्राण्यांना विविध रोग होतात.
- मानव: पोलिओ विषाणू, इन्फ्लुएंझा विषाणू (फ्लू), HIV-एड्स विषाणू, कोरोना विषाणू (COVID-19) इत्यादी.
- गुरे: पिकोर्ना विषाणू (Picorna virus).
- वनस्पती: टोमॅटो विल्ट विषाणू, तंबाखू मोझाईक विषाणू इत्यादी.
- जीवाणू: बॅक्टेरिओफाज (Bacteriophage) हे विषाणू जीवाणूंवर हल्ला करतात.
विषाणूंची वैशिष्ट्ये (अतिसूक्ष्म, DNA/RNA आणि प्रथिन आवरण, यजमान पेशींवर अवलंबून) हा परीक्षेसाठी महत्त्वाचा प्रश्न आहे.