📝 பயிற்சி

எல்லைத் தெரிவு செய்து, பகுதி I (MCQ) அல்லது பகுதி II (கட்டுரை) பயிற்சி செய்யுங்கள்.

உயிர்க் கோளம் · பகுதி II

அலகு 15 — உயிர்க் கோளம்

1. (அ) உயிர்க் கோளத்தின் ஐந்து ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்களையும் வரிசையாக எழுதி, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு எடுத்துக்காட்டு தருக. (5 புள்.)
(ஆ) ஒரு சூழல்தொகுதியின் உயிரியல் (biotic) கூறுகளையும் உயிரற்ற (abiotic) கூறுகளையும் வேறுபடுத்துக. (5 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

தனியுயிரி → சனத்தொகை → சமூகம் → சூழல்தொகுதி → உயிர்க் கோளம்.
தனியுயிரி எ.கா: யானை; சனத்தொகை எ.கா: யாலா 5,879 யானைகள்.
சமூகம் எ.கா: யாலா விலங்குச் சமூகம்; சூழல்தொகுதி எ.கா: ஒரு குளம்.
உயிரியல் கூறு = தாவரம், விலங்கு, நுண்ணுயிர்.
உயிரற்ற கூறு = மண், நீர், காற்று, வெப்பநிலை, ஒளி.
சூழல்தொகுதியில்தான் இரு கூறுகளும் இடைத்தாக்கம் செய்கின்றன.

(அ) ஒழுங்கமைப்பு மட்டங்கள்:
(1) தனியுயிரி (Individual) — ஒற்றை உயிரி. எ.கா: ஒரு யானை, ஒரு தென்னை மரம்.
(2) சனத்தொகை (Population) — ஒரே சிற்றினம், ஒரு இடம், ஒரு காலம். எ.கா: 2011-இல் யாலாவில் 5,879 யானைகள்.
(3) சமூகம் (Community) — பல்வேறு சனத்தொகைகளின் கூட்டம். எ.கா: யாலாவின் விலங்குச் சமூகம்; நீர்கொழும்பு கடற்கழியின் சவர்க்காரத் தாவரச் சமூகம்.
(4) சூழல்தொகுதி (Ecosystem) — சமூகம் + உயிரற்ற கூறு. எ.கா: ஒரு குளம், ஒரு காடு.
(5) உயிர்க் கோளம் (Biosphere) — உயிர்கள் வாழும் புவி + வளிமண்டலம்.

(ஆ) கூறுகள்:
• உயிரியல் கூறு (biotic): அனைத்து உயிரினங்களும் — பச்சைத் தாவரம் (உற்பத்தியாளர்), விலங்கு (நுகர்வோர்), பாக்டீரியா/பூஞ்சை (சிதைப்போர்).
• உயிரற்ற கூறு (abiotic): இயற்பியல் கூறுகள் — மண், நீர், காற்று; சூழல் நிலைமைகள் — வெப்பநிலை, மழைவீழ்ச்சி, ஈரப்பதம், சூரிய ஒளி.
இவ்விரு கூறுகளுக்குமிடையே நிலவும் சமன்நிலை உறவே சூழல் சமநிலை.

2. (அ) உணவுச் சங்கிலி, உணவு வலை ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தி ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு எடுத்துக்காட்டு தருக. (4 புள்.)
(ஆ) சக்திப் பிரமிடு எப்போதும் நிமிர்ந்ததாக இருப்பதை 10% சக்தி விதியின் அடிப்படையில் விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

உணவுச் சங்கிலி = நேர்கோட்டுத் தொடர்; உணவு வலை = பல சங்கிலிகள் இணைந்தது.
எ.கா: புல்→வெட்டுக்கிளி→தேரை→நாகப்பாம்பு→வல்லூறு.
10% விதி: ஒரு மட்டத்தின் சக்தியில் 10% மட்டுமே மேலே செல்கின்றது.
90% வெப்பமாக இழக்கப்படுகின்றது (energy dissipation).
மேல் மட்டத்தில் சக்தி எப்போதும் குறைவு → பிரமிடு நிமிர்ந்தது.
NIE எண்: தாவரம் 10000 J → பூச்சி 1000 J → தேரை 100 J → வல்லூறு 10 J.

(அ) உணவுச் சங்கிலி = உற்பத்தியாளரிலிருந்து நுகர்வோர் வரை சக்தி/பொருள் ஒரு நேர்கோட்டுத் தொடராகப் பாயும் வரிசை. எ.கா: புல் → வெட்டுக்கிளி → தேரை → நாகப்பாம்பு → வல்லூறு.
உணவு வலை = பல உணவுச் சங்கிலிகள் ஒன்றோடொன்று வலை வடிவில் இணைந்தது; ஒரு உயிரி பல்வேறு உணவைச் சார்ந்திருக்க இயலும். எ.கா: தாவரம் → எலி/முயல்; எலியை இராஜாளி, மலைப்பாம்பு; முயலை வல்லூறு.

(ஆ) 10% விதி: ஒரு ஊட்ட மட்டத்தின் மொத்தச் சக்தியில் 10% மட்டுமே அடுத்த மேல் மட்டத்திற்குக் கடத்தப்படுகின்றது. மீதி 90% சூரிய சக்தி வெப்பமாக சூழலுக்கு இழக்கப்படுகின்றது (சுவாசம், இயக்கம், வெப்பம் — energy dissipation). எனவே ஒவ்வொரு மேல் மட்டத்திலும் கிடைக்கும் சக்தி கீழ் மட்டத்தை விடக் குறைவாகவே இருக்கும்.
NIE படம் 15.13: தாவரம் 10000 J → பூச்சி 1000 J → தேரை 100 J → வல்லூறு 10 J. சக்தி படிப்படியாகக் குறைவதால் பிரமிடு எப்போதும் நிமிர்ந்ததே. இதே சக்தி இழப்பால் உணவுச் சங்கிலியின் இணைப்புகளும் ஐந்துக்குக் குறைவாகவே இருக்கும்; எனவே குறுகிய சங்கிலி திறன் மிக்கது.

3. நைதரசன் சுழற்சியின் முக்கிய படிமுறைகளை, NIE குறிப்பிடும் பாக்டீரியாக்களின் பெயர்களுடன் விளக்குக. (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

வளிமண்டலமே (N₂) முதன்மை மூலம்.
உயிரியல் நிலைப்படுத்தல்: Rhizobium, Azotobacter → NH₄⁺.
வளிமண்டல (மின்னல்) + தொழிற்துறை நிலைப்படுத்தல்.
நைதரேற்றம்: Nitrosomonas (NH₄⁺→NO₂⁻), Nitrobacter (NO₂⁻→NO₃⁻).
அமோனியேற்றம்: செத்த உடல் → NH₄⁺.
நைதரசன் நீக்கம்: Pseudomonas, Thiobacillus → வளி N₂.

புவியில் நைதரசனின் முதன்மை மூலம் வளிமண்டலம் (N₂). ஆனால் தாவரம் வளி N₂-ஐ நேரடியாகப் பயன்படுத்த முடியாது; எனவே நிலைப்படுத்தல் தேவை.

1. நிலைப்படுத்தல் (Fixation) — மூன்று முறை:
• உயிரியல்: மண்ணில் சுதந்திரமாக வாழும் Azotobacter, பயறுவகைத் தாவர வேர் முடிச்சில் கூட்டுயிராக வாழும் Rhizobium → வளி N₂-ஐ NH₄⁺ ஆக மாற்றுகின்றன.
• வளிமண்டல: மின்னலின்போது N₂ + O₂ → NO, NO₂.
• தொழிற்துறை: இரசாயன உரம் தயாரிப்பில் N₂ → நைதரேட்.

2. நைதரேற்றம் (Nitrification):
• Nitrosomonas: NH₄⁺ → NO₂⁻ (நைதரைட்).
• Nitrobacter: NO₂⁻ → NO₃⁻ (நைதரேட்).
தாவரங்கள் நைதரேட்டை உள்ளிழுத்துப் புரதம் தொகுக்கின்றன; உணவுச் சங்கிலி வழியாக விலங்குக்குச் செல்கின்றது.

3. அமோனியேற்றம் (Ammonification): செத்த உடல்/கழிவின் மீது நுண்ணுயிர் செயற்பாட்டால் நைதரசன் சேர்வைகள் → NH₄⁺ → மண்ணில் சேர்தல்.

4. நைதரசன் நீக்கம் (Denitrification): Pseudomonas, Thiobacillus → நைதரேட்டை மீண்டும் வளி N₂ ஆகத் திருப்புகின்றன. இவ்வாறு சுழற்சி முழுமையடைகின்றது.

4. (அ) சூழல் மாசடைதலின் மூன்று வகைகளை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) அமில மழை எவ்வாறு உருவாகின்றது என்பதை வேதியியல் அடிப்படையில் விளக்கி, அதன் நான்கு தீய விளைவுகளைக் குறிப்பிடுக. (7 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

மண், நீர், காற்று மாசடைதல்.
இயற்கை மழை pH ≈ 5.6 (CO₂, NO₂ கரைவால்).
SO₂ + H₂O → H₂SO₃ → ஒட்சியேற்றம் → H₂SO₄.
NO₂ → நைதரிக் அமிலம்; SO₃ → H₂SO₄.
விளைவு: காடு/பயிர் அழிவு, நீர்வாழ் உயிர் அழிவு.
விளைவு: சுண்ணாம்புக் கல் கரைதல், உலோகச் சிலை/கட்டடம் அரிப்பு.

(அ) சூழல் மாசடைதலின் மூன்று வகைகள் — மண் மாசடைதல், நீர் மாசடைதல், காற்று மாசடைதல்.

(ஆ) அமில மழை உருவாக்கம்: இயற்கையாக மழைநீர் CO₂, NO₂ கரைவதால் சற்று அமிலத்தன்மை கொண்டது — pH ≈ 5.6. வளிமண்டலத்தில் SO₂, SO₃, NO₂ அதிகரிக்கும்போது pH மேலும் குறைகின்றது:
• SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (கந்தக அமிலம்); இது மேலும் ஒட்சியேற்றமடைந்து H₂SO₄ (கந்தகக அமிலம்) ஆகின்றது.
• SO₃ நீரில் கரைந்தும் H₂SO₄ உருவாகின்றது.
• NO₂ நீருடன் நைதரிக் அமிலம் ஆகின்றது.
இவ்வமிலங்களுடன் கலந்த மழையே அமில மழை.

நான்கு தீய விளைவுகள்:
(1) காடுகளும் பயிர்களும் அழிவு.
(2) நீரின் அமிலத்தன்மை அதிகரிப்பால் நீர்வாழ் உயிர்கள் அழிவு.
(3) சுண்ணாம்புக் கல் + பாறைகள் கரைதல்.
(4) உலோகக் கட்டடங்கள், சிலைகள், பழம்பெரும் கட்டடங்கள் அரிப்பு (மேலும்: தாவரத்தின் கனிம உள்ளீர்ப்பு பாதிப்பு).

5. நிலைபேண் வளர்ச்சியை அடைய மேற்கொள்ளக்கூடிய ஐந்து நடவடிக்கைகளை, NIE எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விளக்குக. (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

பல்பயிர்ச் செய்கை — நோய்/பூச்சி ஆபத்து குறைப்பு.
உயிரியல் பூச்சிக் கட்டுப்பாடு — Promecotheca cumingii / Dimokia javanica.
கரிம உரப் பயன்பாடு — மண் கட்டமைப்பு மேம்பாடு.
மீள்காடாக்கம் — சூழல் சமநிலை மீட்பு.
4R கழிவு முகாமை — Reuse, Reduce, Replace, Recycle.
குறுகிய உணவு மைல் + கார்பன் அடிச்சுவடு குறைப்பு.

நிலைபேண் வளர்ச்சி = எதிர்கால சந்ததியினரும் பயன்படுத்தும் வகையில் வளங்களை அறிவுடன் பயன்படுத்துதல். ஐந்து நடவடிக்கைகள்:

(1) பல்பயிர்ச் செய்கை (Multiple cropping): ஒரே நிலத்தில் வெவ்வேறு பயிர்கள் — ஒரு நோயால் முழுச் செய்கையும் அழியும் ஆபத்தைத் தவிர்க்கின்றது; எதிர்ப்புத் திறன் மிக்க பூச்சிகளைக் குறைக்கின்றது.

(2) உயிரியல் பூச்சிக் கட்டுப்பாடு (Biological pest control): பயிரைப் பாதிக்காத இயற்கை எதிரியைப் பயன்படுத்துதல். NIE எ.கா: தென்னைப் புழுப்பூச்சி Promecotheca cumingii-ஐ அதன் ஒட்டுண்ணி Dimokia javanica மூலம் கட்டுப்படுத்தியது.

(3) கரிம உரப் பயன்பாடு (Organic fertilizer): மக்கிய தாவர-விலங்குப் பொருள்; மண் கட்டமைப்பு + நுண்துளைத்தன்மை மேம்பாடு; இரசாயன உரத் தீங்கு தவிர்ப்பு.

(4) மீள்காடாக்கம் (Reforestation): குறைந்த வனப்பரப்பை மீட்டெடுத்துச் சூழல் சமநிலையை மீள நிறுவுதல்.

(5) 4R கழிவு முகாமை: Reuse (மீள்பயன்), Reduce (குறைத்தல்), Replace (கரிம உரம் போல் மாற்றீடு), Recycle (மலம் → உயிர்வாயு). மேலும் குறுகிய உணவு மைல் + கார்பன்/நீர் அடிச்சுவடு குறைப்பு நிலைபேண்மையை அதிகரிக்கின்றன.

6. (அ) சூழல் சமநிலை என்றால் என்ன? (2 புள்.)
(ஆ) உயிர்வகைப் பல்வகைமைக் குறைவுக்கான காரணங்களையும், ஊட்டச்செறிவாக்கம் (eutrophication) சூழல் சமநிலையைப் பாதிக்கும் விதத்தையும் விளக்குக. (8 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சூழல் சமநிலை = உயிரி + இயற்பியல் சூழல் இடையே சமன் உறவு.
பல்வகைமை குறைவு: ஆக்கிரமிப்பு உயிரின அறிமுகம் (Lantana, Giant Mimosa).
வாழ்விட இழப்பு, மாசடைதல்.
eutrophication: பொசுபேட்/நைதரேட் → பாசி வளர்ச்சி.
O₂ குறைவு + H₂S, NH₃, CH₄ → துர்நாற்றம்.
நீர்வாழ் உயிர் அழிவு → பல்வகைமை குறைவு.

(அ) சூழல் சமநிலை: உயிரினங்களுக்கும் இயற்பியல் சூழலுக்கும் இடையே நிலவும் சமன்நிலை உறவே சூழல் சமநிலை. சிறு மாற்றத்தை மீட்டெடுக்கும் ஆற்றல் சூழலுக்கு உண்டு; ஆனால் சிக்கலான மனித நடவடிக்கைகளால் இது பாதிக்கப்படுகின்றது.

(ஆ) பல்வகைமைக் குறைவுக்கான காரணங்கள்:
• ஆக்கிரமிப்பு உயிரின அறிமுகம் (invasive species): NIE எ.கா — Giant Mimosa (ஜெயன்ட் மிமோசா), Lantana, Trout, Andara — இவை சொந்த சிற்றினங்களின் வாழ்விடத்தை ஆக்கிரமித்து அழிக்கின்றன.
• வாழ்விட இழப்பு: மாசடைதலால் தாவர-விலங்கு வாழ்விடங்கள் அழிவு; யானை-மனிதன் மோதல்.
• நிலப்பயன்பாட்டு மாற்றம், காடழிப்பு.

ஊட்டச்செறிவாக்கம் (eutrophication): தொழிற்கழிவு, வேளாண் இரசாயனம், மலம், சவர்க்காரம் → நீர்த்தேக்கங்களில் பொசுபேட் + நைதரேட் செறிவு உயர்வு → பாசி அதிகமாக வளர்ந்து பச்சைப் பொங்கு படலம். போட்டியால் பாசி இறந்து, காற்றில்லா பாக்டீரியா H₂S, NH₃, CH₄ வெளியிட்டுத் துர்நாற்றம் + நீரில் O₂ குறைவு. இதனால் நீர்வாழ் தாவர-விலங்குகள் இறந்து உயிர்வகைப் பல்வகைமை குறைகின்றது, நீரின் தெளிவும் பயன்பாடும் இழக்கப்படுகின்றன — சூழல் சமநிலை சிதைகின்றது.

7. மனிதனின் வாழ்க்கை முறை மாற்றத்தால் ஏற்படும் தொற்றா நோய்களை (non-communicable diseases) NIE-இன் அடிப்படையில் விளக்கி, நாட்பட்ட சிறுநீரக நோயை (CKD) தவிர்க்கும் வழிமுறைகளைக் குறிப்பிடுக. (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

தொற்றா நோய் = பரவாத நோய்; WHO ஆண்டுக்கு 38 மில்லியன் மரணம்.
இலங்கையில் நோய் மரணங்களில் 60%.
காரணம்: புகையிலை/மது, தவறான உணவு, உடற்பயிற்சியின்மை.
எ.கா: CKD, நீரிழிவு, புற்றுநோய், இதய/நுரையீரல் நோய், gastritis.
CKD காரணம்: Cd/Pb/As, வேளாண் இரசாயனம், fluoride நீர், நீரிழப்பு.
CKD தடுப்பு: நாள் 3.5–4.5 லீ. சுத்த நீர், இரசாயனம் தவிர்த்தல்.

தொற்றா நோய்கள் (Non-communicable diseases): ஒருவரிடமிருந்து இன்னொருவருக்குப் பரவாத நோய்கள். WHO-வின்படி ஆண்டுதோறும் 3.8 கோடி (38 மில்லியன்) பேர் இவற்றால் இறக்கின்றனர். இலங்கையில் நோய் மரணங்களில் 60% இவற்றால். காரணங்கள்: புகையிலை/மது அதிகப் பாவனை, தவறான உணவுப் பழக்கம், உடற்பயிற்சியின்மை, மன அழுத்தம் — இவை தொழில்மயமாதல்/நகரமயமாதல் வாழ்க்கை முறை மாற்றத்தின் விளைவுகள்.
எடுத்துக்காட்டுகள்: நாட்பட்ட சிறுநீரக நோய் (CKD), நீரிழிவு (diabetes), புற்றுநோய் (cancer), இதய நோய், நுரையீரல் நோய், இரைப்பை அழற்சி (gastritis), கண்புரை (cataract).

CKD: சிறுநீரக செயற்பாடு படிப்படியாக இழக்கப்படுவது; வேளாண் பகுதிகளில் பரவல். முதல் நோயாளி 1994-இல் பதவியா கோவிஜனபதயா. காரணங்கள்: கனரக உலோகம் (Cd, Pb, As), வேளாண் இரசாயன உட்கிரகிப்பு, fluoride கலந்த கடின நீர், நீரிழப்பு, கட்டுப்பாடற்ற மருந்து/மது.
தடுப்பு வழிமுறைகள்:
• வேளாண் இரசாயனம் + அதனால் பயிரிட்ட உணவைத் தவிர்த்தல்.
• நீரிழிவு + உயர் இரத்த அழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் ஆரோக்கிய வாழ்க்கை.
• நாள் ஒன்றுக்கு 3.5–4.5 லீ. (5–6 பாட்டில்) சுத்த நீர் குடித்தல்.
• தோல் ஒவ்வாமைக்கு உடனடி சிகிச்சை; வலி நிவாரணி தவறாகப் பயன்படுத்தாமை; மது/புகையிலை தவிர்ப்பு.