कार्प को ब्रेड क्यों नहीं खिलानी चाहिए? ‘ऑस्मोसिस’ की छिपी हुई कहानी
मैं हूँ विज्ञान प्रशिक्षक केन कुवाको। हर दिन एक प्रयोग है।
पार्क के तालाब में, आप ‘विज्ञान के चमत्कार’ से मिल सकते हैं!
एक धूप वाले दिन, अचानक आप एक पार्क के तालाब पर रुकते हैं। पानी की सतह पर, आपको आराम से तैरते हुए कार्प (मछलियों) का एक झुंड दिखाई देता है। जैसे ही कोई उनके पास आता है, वे खींचे चले आते हैं और इकट्ठा हो जाते हैं। उनका यह रूप बहुत ही प्यारा लगता है, और मन करता है कि उन्हें कुछ खिलाया जाए।
लेकिन, ठीक उसी के पास लगे एक साधारण-से चेतावनी बोर्ड पर मेरी नज़रें टिक गईं।
“कार्प (मछलियों) को खाना न खिलाएँ”――।
आखिर ‘खाना खिलाना मना’ क्यों है? बोर्ड के पीछे छिपा गहरा विज्ञान
तालाब के पक्षियों और कार्प को ब्रेड न दें, क्योंकि इसमें नमक (नमक की मात्रा) बहुत अधिक होती है।
ऐसे बोर्ड अक्सर देखने को मिलते हैं। पर इस बोर्ड पर, अप्रत्याशित रूप से, विशेष वैज्ञानिक ज्ञान विस्तार से लिखा गया था। टेप पर चिपकाए गए अक्षरों से भरा वह लेख, किसी रिसर्च लैब के शोध पत्र जैसा लग रहा था। सच कहूँ तो, यह बच्चों के लिए थोड़ा कठिन हो सकता है। लेकिन, इसीलिए, मैं इसकी ‘ईमानदारी’ और इसमें छिपे ‘जीवों के प्रति प्रेम और विज्ञान के प्रति जुनून’ से बहुत प्रभावित हुआ। 
मछली के शरीर के अंदर नमक की मात्रा (salt concentration) लगभग 0.9 प्रतिशत बनी रहती है। मीठे पानी की मछलियों (Freshwater fish) के मामले में, उनके शरीर के अंदर नमक की सांद्रता आस-पास के पानी की तुलना में अधिक होती है, इसलिए परासरण (Osmosis) के कारण पानी लगातार शरीर के अंदर प्रवेश करता रहता है। यदि वे अधिक नमक का सेवन करती हैं, तो शरीर में नमक की सांद्रता बढ़ जाती है। मीठे पानी की मछलियाँ पानी बहुत कम पीती हैं, लेकिन उनके गलफड़ों (Gills) से पानी अंदर आता रहता है। यदि पानी लगातार अंदर आता रहे, तो कोशिकाएँ फट सकती हैं, इसलिए वे अतिरिक्त पानी को पेशाब (Urine) के रूप में लगातार बाहर निकालती रहती हैं। लगातार इस प्रक्रिया को करने से गुर्दों (Kidneys) आदि पर दबाव पड़ता है। इंसानों और कार्प दोनों के लिए, अधिक नमक का सेवन शरीर के लिए अच्छा नहीं है।
कार्प के शरीर में छिपा ‘परासरण (Osmotic Pressure)’ का रहस्य
मछली, खासकर तालाब में रहने वाली मीठे पानी की मछलियों (Freshwater fish) के लिए, वह ‘नमक’ जो हम इंसानों द्वारा दी जाने वाली ब्रेड आदि में होता है, जानलेवा हो सकता है। जैसा कि बोर्ड पर भी बताया गया था, मछली के शरीर के अंदर नमक की मात्रा, हम इंसानों की तरह ही, लगभग 0.9% बनी रहती है। दूसरी ओर, जिस मीठे पानी में वे रहती हैं, उसमें नमक की सांद्रता लगभग शून्य होती है। यहाँ मुख्य चीज़ है वह घटना जिसे विज्ञान में ‘परासरण (Osmotic Pressure)’ कहते हैं।
परासरण (Osmotic Pressure) वह शक्ति है, जब एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली (semi-permeable membrane) (या उसके जैसी पतली झिल्ली) के आर-पार, अलग-अलग सांद्रता वाले तरल पदार्थ हों, तो पानी के अणु कम सांद्रता वाले क्षेत्र से अधिक सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर जाने की कोशिश करते हैं। इस सिद्धांत के अनुसार, मीठे पानी की मछली के शरीर के अंदर (जहाँ नमक की सांद्रता अधिक है), आस-पास के तालाब का पानी (जहाँ नमक की सांद्रता कम है) लगातार ‘प्रवेश’ करता रहता है।
यदि मीठे पानी की मछली अधिक नमक का सेवन कर लेती है, तो उनके शरीर में नमक की सांद्रता बढ़ जाती है। ऐसे में, परासरण बल और भी मज़बूत हो जाता है, और आस-पास का पानी और भी ज़्यादा तेज़ी से शरीर के अंदर प्रवेश करने की कोशिश करता है। जब कोशिकाओं में अत्यधिक पानी भर जाता है, तो वे पानी से फूलकर, सबसे खराब स्थिति में फट सकती हैं।
तो, मीठे पानी की मछलियाँ अपने शरीर में पानी की मात्रा को कैसे नियंत्रित करती हैं? वे हमारी तरह सक्रिय रूप से पानी नहीं पीती हैं, लेकिन श्वसन के लिए गलफड़ों से पानी अंदर ले लेती हैं। इसलिए, वे अतिरिक्त पानी को पेशाब के रूप में लगातार बाहर निकालकर अपने शरीर में नमक और पानी की मात्रा का संतुलन बनाए रखती हैं। यह कुछ हद तक वैसा ही है जैसे हमारे गुर्दे शरीर में पानी की मात्रा को नियंत्रित करते हैं। हालांकि, यदि वे बहुत अधिक नमक ले लेती हैं और यह निष्कासन (expulsion) का काम अत्यधिक हो जाता है, तो उनके गुर्दों (Kidneys) और अन्य अंगों पर बहुत ज़्यादा दबाव पड़ता है। यह कहा जाता है कि इंसानों के लिए भी अधिक नमक का सेवन अच्छा नहीं है, और यही बात कार्प पर भी लागू होती है। बल्कि, मीठे पानी की मछलियों के लिए तो यह जीवन और मृत्यु से जुड़ा एक गंभीर मुद्दा है।
मीठे पानी की मछली और खारे पानी की मछली: जीवित रहने की बिल्कुल विपरीत रणनीतियाँ
अब, इससे भी दिलचस्प बात यह है कि मीठे पानी की मछलियाँ और खारे पानी की मछलियाँ, परासरण (Osmotic Pressure) से निपटने में बिल्कुल विपरीत तरीके अपनाती हैं। उन्होंने अपने विपरीत वातावरण में जीवित रहने के लिए, शरीर की अविश्वसनीय रूप से तार्किक (rational) प्रणालियों का विकास किया है।
- खारे पानी की मछली (Sea Water Fish): उनके शरीर के तरल पदार्थ (लगभग 1%) की तुलना में समुद्री पानी (लगभग 3.5%) में नमक की सांद्रता अधिक होती है, इसलिए परासरण के कारण उनके शरीर का पानी लगातार समुद्र के पानी में खींच लिया जाता है (निकलने की कोशिश करता है)। इस निर्जलीकरण (dehydration) को रोकने के लिए, वे सक्रिय रूप से समुद्री पानी पीती हैं, और गलफड़ों से अतिरिक्त नमक बाहर निकालकर शरीर में पानी का संतुलन बनाए रखती हैं।
- मीठे पानी की मछली (Freshwater Fish): उनके शरीर के तरल पदार्थ (लगभग 1%) की तुलना में मीठे पानी में नमक की सांद्रता कम होती है, इसलिए मीठा पानी लगातार उनके शरीर के अंदर प्रवेश करने की कोशिश करता है। इस अतिरिक्त पानी को बाहर निकालने के लिए, वे पानी बहुत कम पीती हैं, और गलफड़ों से पानी लेते हुए, बड़ी मात्रा में पतला पेशाब (Dilute Urine) बाहर निकालती हैं ताकि शरीर में पानी की मात्रा नियंत्रित रहे।
यह वाकई आश्चर्यजनक है कि पार्क के एक साधारण-से बोर्ड से जीवन के ऐसे गहरे, शानदार रहस्य, और तर्कसंगत विज्ञान की दुनिया खुल जाती है। अपने आस-पास की साधारण घटनाओं से विज्ञान के चमत्कारों की खोज करना, सीखने का सबसे बेहतरीन तरीका है।
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