कुतूहल अध्याय 2 जिज्ञासा बनाए रखें

आरेख इस प्रकार भरिए —

(i) अनुमान: 3–4 घंटे पश्चात परखनली ‘ख’ (जिसमें यीस्ट है) का गुब्बारा फूल जाएगा, जबकि परखनली ‘क’ का गुब्बारा जैसा था वैसा ही रहेगा।

सही स्पष्टीकरण है (ग) — यीस्ट ने परखनली ‘ख’ के भीतर एक गैस उत्पन्न की जिससे गुब्बारा फूल गया।

शेष विकल्प क्यों गलत हैं —

• (क) गलत है। परखनली ‘क’ में भी उतनी ही गरमाहट पर वही चीनी का घोल है। यदि वाष्पन कारण होता तो ‘क’ का गुब्बारा भी फूल जाता।
• (ख) भी इसी कारण गलत है — दोनों परखनलियाँ एक ही गरम स्थान पर हैं, अत: गरम हवा दोनों में समान रूप से फैलती।
• (घ) गलत है। चीनी गरम हवा से अभिक्रिया करके गैस नहीं देती; और फिर परखनली ‘क’ में भी चीनी तथा गरम हवा दोनों थे, पर कुछ नहीं हुआ।
• (ग) सही है क्योंकि ‘क’ और ‘ख’ में एकमात्र अंतर यीस्ट का है। यीस्ट श्वसन करके चीनी को विघटित करता है और ऊर्जा के साथ कार्बन डाइऑक्साइड निर्मुक्त करता है — वही गैस जो क्रियाकलाप 2.8 में आटे को फुलाती है।

(ii) वह यह जानना चाहती है कि यीस्ट ने कौन-सी गैस उत्पन्न की — विशेष रूप से यह कि वह कार्बन डाइऑक्साइड है या नहीं।

चूने का पानी कार्बन डाइऑक्साइड की पहचान का परीक्षण है — कार्बन डाइऑक्साइड को स्वच्छ चूने के पानी के साथ हिलाने पर चूने का पानी दूधिया हो जाता है। अत: यदि गुब्बारे में एकत्र गैस चूने के पानी को दूधिया कर दे तो यीस्ट द्वारा निर्मुक्त गैस कार्बन डाइऑक्साइड है। गुब्बारा हटाते समय वह ध्यान रखती है कि गैस बाहर न निकले, क्योंकि साधारण वायु पर किया गया परीक्षण कुछ भी सिद्ध नहीं करता।

क्योंकि सेम का पौधा अपनी नाइट्रोजन की आपूर्ति अपनी जड़ों में स्वयं रखता है, और गेहूँ का पौधा नहीं।

• सेम एक फलीदार पौधा है। कुछ फलीदार पौधों — सेम, मटर और मसूर — की जड़ों में फूले हुए क्षेत्र होते हैं जिन्हें मूल ग्रंथिकाएँ कहते हैं।
• इन ग्रंथिकाओं में राइजोबियम जीवाणु रहते हैं।
• ये जीवाणु वायु से नाइट्रोजन अवशोषित कर लेते हैं एवं उसे पौधे के लिए उपयोगी बनाते हैं।
• अत: सेम की फसल को नाइट्रोजन स्वाभाविक रूप से मिल जाती है और वह रासायनिक उर्वरकों के बिना उत्कृष्ट वृद्धि करती है। नाइट्रोजन उर्वरक डालना अनावश्यक व्यय होता।
• गेहूँ में न मूल ग्रंथिकाएँ होती हैं और न राइजोबियम, अत: उसे नाइट्रोजन मृदा से ही लेनी पड़ती है। इसीलिए किसान अच्छी उपज के लिए नाइट्रोजन समृद्ध उर्वरक डालता है।

वह यह जाँच रही है कि गीले छिलकों में सूखे पत्ते मिलाने से विघटन बेहतर होता है या नहीं — अर्थात सूखे पत्ते इस बात को कितना बदलते हैं कि कचरा कितनी शीघ्रता से और कितनी अच्छी तरह खाद में बदलता है।

ध्यान दीजिए कि प्रयोग कितनी सावधानी से बनाया गया है — दोनों गड्ढों में एक ही प्रकार का कचरा है, मिट्टी का वही आवरण है, वही बगीचा है और वही तीन सप्ताह। केवल एक बात भिन्न है — सूखे पत्ते। अत: 3 सप्ताह बाद जो भी अंतर मिलेगा वह केवल सूखे पत्तों के कारण होगा।

उसे संभवत: क्या मिलेगा —

सूक्ष्मजीवों के भोजन के रूप में ब्रेड लीजिए और चार टुकड़े ऐसे रखिए कि हर बार केवल एक ही स्थिति भिन्न हो।

सामग्री: एक ही ब्रेड के चार स्लाइस, चार स्वच्छ पारदर्शी डिब्बे या पॉलिथीन की थैलियाँ, थोड़ा जल, चम्मच या दस्ताने।

प्रयोग कैसे चलाएँ: चारों को एक ही समय पर रखिए; प्रतिदिन एक ही समय पर देखिए; डिब्बे खोलिए नहीं; जो दिखे उसका चित्र बनाइए या वृद्धि की रूपरेखा डिब्बे पर अंकित कीजिए।

परिणाम कैसे पढ़ें: ‘क’ में अच्छी वृद्धि होती है। यदि ‘ख’, ‘ग’ और ‘घ’ — तीनों में ‘क’ की तुलना में बहुत कम वृद्धि हो, तो जो-जो स्थिति आपने हटाई थी — ताप, नमी, वायु — वह आवश्यक सिद्ध होती है। यही निष्कर्ष इस प्रयोग का उद्देश्य है।

अवलोकन: तीन दिन पश्चात सिंक के पास रखे स्लाइस पर वृद्धि के धब्बे दिखते हैं — पहले सफ़ेद और रुई जैसे, बाद में हरे-काले या धूसर — और धब्बे के नीचे की ब्रेड मुलायम तथा विवर्ण हो चुकी होती है। रेफ्रिजरेटर वाले स्लाइस पर ऐसी वृद्धि लगभग नहीं होती; वह मुख्यत: सूखकर कड़ा हो जाता है।

कारण —

1. सूक्ष्मजीव वायु में सर्वत्र उपस्थित हैं, अत: कवक के सूक्ष्म रूप दोनों स्लाइसों पर आ बैठते हैं। इस दृष्टि से दोनों में कोई अंतर नहीं।
2. सिंक के पास का स्थान गरम और नम है। ये ठीक वही स्थितियाँ हैं जिनमें सूक्ष्मजीव वृद्धि करते हैं, अत: कवक गुणन करके शाखित तंतु बना लेता है — ठीक वैसा ही जैसा तालिका 2.2 में ब्रेड मोल्ड के लिए लिखा है, ‘पर्णहरित हीन शाखित तंतु जिनमें थैली जैसी संरचना होती है’। इतने तंतु मिलकर नग्न आँखों से दिखने योग्य धब्बा बना देते हैं।
3. कवकों में पर्णहरित नहीं होता, अत: वे प्रकाश संश्लेषण से अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते और ब्रेड को ही खाते हैं। इसीलिए धब्बे के नीचे की ब्रेड खराब हो जाती है।
4. रेफ्रिजरेटर में तापमान कम है, अत: इन सूक्ष्मजीवों की वृद्धि लगभग रुक जाती है। वे वहाँ भी हैं — ठंड ने उन्हें मारा नहीं — इसीलिए बाहर निकालकर गरम स्थान पर रखते ही ब्रेड शीघ्र फफूँदीदार हो जाती है।

स्पष्टीकरण 1 — दही में पहले से उपस्थित लैक्टोबैसिलस कार्य करता रहता है। दही में अनेक प्रकार के जीवाणु होते हैं, उनमें से एक लैक्टोबैसिलस है। यह दूध में विद्यमान शर्करा (लैक्टोज) से भोजन प्राप्त करता है, गुणन करता है और किण्वन के साथ लैक्टिक अम्ल बनाता है। कमरे के तापमान पर बाहर रखे रहने पर कुछ लैक्टोज अब भी शेष रहता है और जीवाणु उसे अम्ल में बदलते रहते हैं, अत: दही में और अधिक लैक्टिक अम्ल एकत्र हो जाता है। अधिक अम्ल का अर्थ है अधिक खटास।

स्पष्टीकरण 2 — कमरे का तापमान इन जीवाणुओं के लिए सर्वथा अनुकूल है। ये जीवाणु गरम स्थितियों में अच्छी तरह पनपते हैं। रेफ्रिजरेटर से बाहर वे भीतर की तुलना में कहीं तेज़ी से गुणन करते हैं, अत: एक दिन में जीवाणुओं की संख्या — और इसलिए अम्ल बनने की दर — तेज़ी से बढ़ जाती है। इसके साथ ही वायु, चम्मच या बर्तन से आए अन्य अम्ल-उत्पादक सूक्ष्मजीव भी खुले दही में पनपकर खटास बढ़ा सकते हैं।

व्यवस्थापन — फ्लास्क ‘क’ में चीनी का गुनगुना घोल और यीस्ट है; एक नलिका ‘क’ में बनी गैस को परखनली ‘ख’ तक ले जाती है, जिसमें चूने का पानी है।

(i) फ्लास्क ‘क’ में यीस्ट श्वसन आरंभ कर देता है। वह घोल की चीनी को विघटित करके अपनी वृद्धि के लिए आवश्यक ऊर्जा निर्मुक्त करता है, अत: चीनी धीरे-धीरे समाप्त होती जाती है। कार्बन डाइऑक्साइड निर्मुक्त होती है और थोड़ी मात्रा में एल्कोहल बनता है। आप द्रव में से बुलबुले उठते और ऊपर झाग जमा होते देखेंगे, यीस्ट के गुणन से घोल धुँधला हो जाएगा और उसमें एल्कोहल की हल्की गंध आने लगेगी।

(ii) परखनली ‘ख’ में चार घंटे पश्चात स्वच्छ चूने का पानी दूधिया हो जाता है।

ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि फ्लास्क ‘क’ में निर्मुक्त कार्बन डाइऑक्साइड के पास निकलने का और कोई मार्ग नहीं है — वह नलिका से होकर चूने के पानी में से बुलबुलों के रूप में गुज़रती है। कार्बन डाइऑक्साइड गुज़ारने पर चूने का पानी दूधिया हो जाता है, और यही परीक्षण उस गैस की पहचान करता है। अत: परखनली ‘ख’ सिद्ध करती है कि ‘क’ से निकलने वाली गैस कार्बन डाइऑक्साइड है।

(iii) यदि फ्लास्क ‘क’ में यीस्ट न डाला जाए तो कुछ भी नहीं होगा। चीनी को विघटित करने वाला कोई जीव ही नहीं होगा, अत: कार्बन डाइऑक्साइड नहीं बनेगी, चीनी के घोल में बुलबुले नहीं उठेंगे, नलिका से कोई गैस नहीं जाएगी और ‘ख’ का चूने का पानी स्वच्छ ही बना रहेगा। चीनी का घोल भी अपरिवर्तित रहेगा।