रेगिस्तान में जानवर पानी का संरक्षण कैसे करते हैं ?

Question

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The correct answer is A: रात्रिचर होना और गाढ़ा मूत्र विसर्जन करना. रेगिस्तानी जानवर श्वसन और मूत्र संबंधी नुकसान को कम करके पानी का संरक्षण करते हैं। निशाचर जीवन शैली अपनाकर, वे उन उच्च तापमानों से बचते हैं जो वाष्पीकरणीय शीतलन (evaporative cooling) को बढ़ावा देते हैं, जबकि उनके गुर्दों में विशेष शारीरिक अनुकूलन अत्यधिक सांद्रित मूत्र के उत्पादन की अनुमति देते हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
रेगिस्तानी जानवर श्वसन और मूत्र संबंधी नुकसान को कम करके पानी का संरक्षण करते हैं। निशाचर जीवन शैली अपनाकर, वे उन उच्च तापमानों से बचते हैं जो वाष्पीकरणीय शीतलन (evaporative cooling) को बढ़ावा देते हैं, जबकि उनके गुर्दों में विशेष शारीरिक अनुकूलन अत्यधिक सांद्रित मूत्र के उत्पादन की अनुमति देते हैं।

Working Principle: यह सिद्धांत नेफ्रॉन में हेनले के लूप पर निर्भर करता है, जो वृक्क मज्जा (renal medulla) में एक उच्च आसमाटिक प्रवणता (osmotic gradient) बनाता है। काउंटरकरंट मल्टीप्लीकेशन के रूप में जानी जाने वाली यह प्रक्रिया, रक्त में अधिकतम जल पुनरावशोषण (water reabsorption) की अनुमति देती है। इसके अतिरिक्त, दिन की गर्मी से बचने से हांफने या त्वचीय श्वसन के माध्यम से पानी की हानि की दर कम हो जाती है।

Key Formulas: $\Delta G = RT \ln(\frac{C_1}{C_2})$ — रक्त प्लाज्मा के सापेक्ष मूत्र में विलेय (solutes) को सांद्रित करने के लिए आवश्यक मुक्त ऊर्जा परिवर्तन को दर्शाता है।

Key Points: निशाचर होना जानवर की श्वसन सतह और शुष्क रेगिस्तानी हवा के बीच वाष्प दबाव की कमी को कम करता है।; हेनले के लूप की लंबाई का जानवर की मूत्र को सांद्रित करने की क्षमता के साथ सकारात्मक संबंध है।; मेटाबोलिक पानी (कोशिकीय श्वसन के दौरान उत्पादित पानी) अक्सर रेगिस्तानी कृंतकों की पानी की जरूरतों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पूरा करता है।; अमोनिया उत्सर्जन की तुलना में यूरिक एसिड या यूरिया उत्सर्जन पानी की हानि को कम करने का एक तरीका है।

Advantages: शुष्क वातावरण में पानी की निर्भरता को कम करता है।; सौर विकिरण के चरम से बचकर हाइपरथर्मिया (अत्यधिक गर्मी) के जोखिम को कम करता है।

Disadvantages: इसके लिए जटिल वृक्क शरीर रचना और आयनों के सक्रिय परिवहन के लिए उच्च ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है।; भोजन की तलाश के समय को कम सौर ऊर्जा इनपुट की अवधि तक सीमित करता है।

Applications: कंगारू चूहे ($Dipodomys$) में अनुकूलन; ऊंट ($Camelus$) में शारीरिक क्रियाविधि

Additional Info: कंगारू चूहा अपना पूरा जीवन बिना तरल पानी पिए जीवित रह सकता है, अपनी सभी ज़रूरतें बीजों (मेटाबोलिक पानी) से प्राप्त करता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि त्वचा में पानी जमा करने से रेगिस्तान की गर्मी में तेजी से वाष्पीकरण होगा। विकल्प C गलत है क्योंकि दिन की गतिविधि पानी की हानि को बढ़ाती है। विकल्प D गलत है क्योंकि अस्तित्व के लिए केवल भंडारण ही नहीं, बल्कि शारीरिक विनियमन की आवश्यकता होती है।

Answer: A सही है — निशाचर जीवन शैली वाष्पीकरणीय जल हानि से बचाती है, और सांद्रित मूत्र उत्सर्जन संबंधी हानि को कम करता है।

Exam Tip: जीव विज्ञान की प्रतियोगी परीक्षाओं में, 'पर्यावरणीय चरम सीमाओं' (रेगिस्तान/टुंड्रा) को हमेशा 'शारीरिक फीडबैक लूप' (गुर्दे/चयापचय) से जोड़ें। विकास और अनुकूलन पर आधारित प्रश्नों के लिए ये उच्च-उपज वाले क्षेत्र हैं।

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Option B: अपनी त्वचा में पानी जमा करना

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Option C: केवल दिन के समय सक्रिय रहना

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Option D: एक बार में बड़ी मात्रा में पानी पीना

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Option E: उपर्युक्त में से कोई नहीं

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