Pattern of Biodiversity Questions in Gujarati

(C) વિધાન $(I)$ સાચું છે કારણ કે સમગ્ર વિશ્વમાં જૈવવિવિધતા સમાન નથી.
વિધાન $(II)$ ખોટું છે કારણ કે જૈવવિવિધતામાં નોંધપાત્ર અક્ષાંશીય ઢાળ જોવા મળે છે.
વિધાન $(III)$ ખોટું છે કારણ કે જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી દૂર ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિ વિવિધતા ઘટે છે.
વિધાન $(IV)$ સાચું છે કારણ કે સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોની સરખામણીમાં ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં જૈવવિવિધતા વધુ હોય છે.
તેથી,ખોટા વિધાનો $(II)$ અને $(III)$ છે.

(A) જૈવવિવિધતામાં અક્ષાંશીય ઢાળ દર્શાવે છે કે જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ પ્રજાતિઓની વિવિધતા ઘટે છે.
ન્યૂયોર્ક,જે $41^o\, N$ પર આવેલું છે,તેમાં પક્ષીઓની $105$ પ્રજાતિઓ જોવા મળે છે.
ગ્રીનલેન્ડ,જે $71^o\, N$ પર આવેલું છે,તેમાં પક્ષીઓની $56$ પ્રજાતિઓ જોવા મળે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $105$ અને $56$ છે.

(C) જૈવવિવિધતાના અક્ષાંશીય ઢોળાવ મુજબ,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિ વિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે.
$1$. કોલંબિયા,જે વિષુવવૃત્તની નજીક આવેલું છે,ત્યાં પક્ષીઓની સૌથી વધુ જાતિઓ એટલે કે $1400$ જોવા મળે છે $(a-q)$.
$2$. ન્યુયોર્ક,જે $41^o N$ પર આવેલું છે,ત્યાં $105$ પક્ષીઓની જાતિઓ છે $(b-r)$.
$3$. ભારત,જે ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશમાં આવેલું છે,ત્યાં $1200$ પક્ષીઓની જાતિઓ છે $(c-p)$.
$4$. ગ્રીનલેન્ડ,જે $71^o N$ પર આવેલું છે,ત્યાં પક્ષીઓની સૌથી ઓછી જાતિઓ એટલે કે $56$ જોવા મળે છે $(d-s)$.
તેથી,સાચી જોડી $a-q, b-r, c-p, d-s$ છે.

(A) જાતિ વિવિધતા ભૌગોલિક અને આબોહવાકીય પરિબળોને આધારે ચોક્કસ ભાત દર્શાવે છે.
$1$. અક્ષાંશીય ઢાળ: જાતિ વિવિધતા સામાન્ય રીતે ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં (નીચા અક્ષાંશ) સૌથી વધુ હોય છે અને જેમ આપણે ધ્રુવો (ઊંચા અક્ષાંશ) તરફ જઈએ છીએ તેમ તે ઘટતી જાય છે. તેથી,ઊંચા અક્ષાંશથી નીચા અક્ષાંશ તરફ જતાં વિવિધતા વધે છે.
$2$. ઊંચાઈનો ઢાળ: જાતિ વિવિધતા સામાન્ય રીતે ઓછી ઊંચાઈએ (સમુદ્ર સપાટીની નજીક) વધુ હોય છે અને જેમ આપણે વધુ ઊંચાઈ (પર્વતો) તરફ જઈએ છીએ તેમ તે ઘટતી જાય છે. તેથી,વધુ ઊંચાઈથી ઓછી ઊંચાઈ તરફ જતાં વિવિધતા વધે છે.
આમ,જાતિ વિવિધતા વધુ ઊંચાઈથી ઓછી ઊંચાઈ તરફ અને ઊંચા અક્ષાંશથી નીચા અક્ષાંશ તરફ જતાં વધે છે.

(C) એલેકઝાન્ડર વૉન હમ્બોલ્ટ, એક જર્મન પ્રકૃતિવિદ અને સંશોધક હતા, તેમણે અવલોકન કર્યું હતું કે કોઈ ચોક્કસ વિસ્તારમાં, જેમ જેમ સંશોધન કરેલ વિસ્તાર વધે છે તેમ તેમ જાતિ સમૃદ્ધિમાં વધારો થાય છે, પરંતુ તે એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે. આ સંબંધને $Species-Area$ (જાતિ-વિસ્તાર) સંબંધ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. લઘુગણક સ્કેલ પર, આ સંબંધ એક સીધી રેખા છે જે સમીકરણ $log S = log C + Z log A$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, જ્યાં $S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ છે, $A$ એ વિસ્તાર છે, $Z$ એ રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે અને $C$ એ $Y$-આંતરછેદ છે.

(N/A) વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં વધુ જાતિ વિવિધતા સમજાવવા માટે ત્રણ મુખ્ય પૂર્વધારણાઓ આપવામાં આવી છે:
$1$. ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો કરતા વધુ સૌર ઊર્જા મેળવે છે,જે ઉચ્ચ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા તરફ દોરી જાય છે અને પરિણામે વધુ જાતિ વિવિધતા જોવા મળે છે.
$2$. ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં ઋતુકીય ફેરફારો ઓછા હોય છે અને પર્યાવરણ લગભગ સ્થિર રહે છે. આ સ્થિરતા નિક વિશિષ્ટીકરણ (niche specialization) ને પ્રોત્સાહન આપે છે,જેનાથી વધુ જાતિઓ એકસાથે રહી શકે છે અને ઉચ્ચ જાતિ સમૃદ્ધિ પ્રાપ્ત થાય છે.
$3$. હિમયુગ દરમિયાન સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો વારંવાર હિમપ્રપાત (glaciations) ને આધીન હતા,જેના કારણે સામૂહિક વિલુપ્તિ થઈ હતી. તેની તુલનામાં,ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશો લાખો વર્ષો સુધી પ્રમાણમાં ખલેલ વિનાના રહ્યા,જેના કારણે આ પ્રદેશમાં જાતિ વિવિધતાનો સંચય અને ઉત્ક્રાંતિ થઈ શકી.

(C) રિગ્રેશનનો ઢાળ $(z)$ એ જાતિ-વિસ્તાર સંબંધમાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ છે,જે $S = CA^z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
એવું અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે કે પ્રમાણમાં નાના વિસ્તારો માટે,રિગ્રેશન ઢાળ $(z)$ નું મૂલ્ય આશ્ચર્યજનક રીતે સુસંગત રહે છે,જે સામાન્ય રીતે $0.1$ થી $0.2$ ની વચ્ચે હોય છે,પછી ભલે તે કોઈ પણ વર્ગીકરણ જૂથ અથવા ભૌગોલિક પ્રદેશ હોય.
જો કે,જ્યારે આ વિશ્લેષણને સમગ્ર ખંડો જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તારો સુધી વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે,ત્યારે રિગ્રેશનનો ઢાળ નોંધપાત્ર રીતે તીવ્ર બને છે,જેમાં $z$ ના મૂલ્યો ઘણીવાર $0.6$ થી $1.2$ ની વચ્ચે હોય છે.

(D) જૈવવિવિધતા એટલે પૃથ્વી પરના સજીવોમાં જોવા મળતી વિવિધતા અને ભિન્નતા, જેમાં જનીનિક, જાતિગત અને નિવસનતંત્રની વિવિધતાનો સમાવેશ થાય છે.
જૈવવિવિધતાની ભાતો નીચે મુજબ છે:
$1$. અક્ષાંશીય ઢોળાવ: સામાન્ય રીતે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જતાં જૈવવિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે। ઉદાહરણ તરીકે, વિષુવવૃત્ત નજીક આવેલ કોલંબિયામાં પક્ષીઓની લગભગ $1,400$ જાતિઓ જોવા મળે છે, જ્યારે $41^{\circ}N$ અક્ષાંશ પર આવેલા ન્યૂયોર્કમાં માત્ર $105$ જાતિઓ જોવા મળે છે.
$2$. જાતિ-વિસ્તાર સંબંધો: કોઈ ચોક્કસ વિસ્તારમાં, જેમ વિસ્તાર વધે તેમ જાતિઓની સમૃદ્ધિ વધે છે, પરંતુ તે એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે। એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટે અવલોકન કર્યું હતું કે વિસ્તાર વધવાની સાથે જાતિ સમૃદ્ધિ વધે છે। આ સંબંધને $\log S = \log C + Z \log A$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે।

(B) વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓની વિવિધતા સમગ્ર વિશ્વમાં સમાન નથી,પરંતુ તે અસમાન વિતરણ દર્શાવે છે. સૌથી વધુ જાણીતી ભાત પૈકીની એક વિવિધતામાં અક્ષાંશીય ઢોળાવ છે. સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિ વિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે. ખૂબ જ ઓછા અપવાદો સાથે,ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો ($23.5^{\circ}N$ થી $23.5^{\circ}S$ નો અક્ષાંશીય વિસ્તાર) સમશીતોષ્ણ અથવા ધ્રુવીય વિસ્તારો કરતા વધુ જાતિઓ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,વિષુવવૃત્તની નજીક આવેલા કોલંબિયામાં પક્ષીઓની લગભગ $1,400$ જાતિઓ છે,જ્યારે $41^{\circ}N$ પર આવેલા ન્યૂયોર્કમાં $105$ જાતિઓ અને $71^{\circ}N$ પર આવેલા ગ્રીનલેન્ડમાં માત્ર $56$ જાતિઓ છે. આ ઢોળાવ અસ્તિત્વ ધરાવે છે કારણ કે ઉષ્ણકટિબંધીય વાતાવરણ ઓછું મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે,જે નિક વિશિષ્ટતાને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જાતિ વિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.

(D) પરિસ્થિતિવિદ્યાશાસ્ત્રીઓ અને ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનીઓએ ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં જૈવવિવિધતા વધારે હોવાના કારણો સમજાવવા માટે વિવિધ પૂર્વધારણાઓ રજૂ કરી છે:
$(a)$ જાતિ નિર્માણ સામાન્ય રીતે સમયનું વિધેય છે. સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો કે જે ભૂતકાળમાં વારંવાર હિમયુગનો સામનો કરી ચૂક્યા છે,તેનાથી વિપરીત ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં ખલેલ વિનાના રહ્યા છે,જેના કારણે જાતિઓના વૈવિધ્યકરણ માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિનો સમય મળ્યો છે.
$(b)$ ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ,સમશીતોષ્ણ પર્યાવરણથી વિપરીત,ઓછું મોસમી અને પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે. આવા સ્થિર પર્યાવરણો નિક વિશિષ્ટીકરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જૈવવિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
$(c)$ ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ હોય છે,જે ઉચ્ચ ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપે છે. આ બદલામાં પરોક્ષ રીતે વધુ જૈવવિવિધતામાં ફાળો આપે છે.

(N/A) જર્મનીના પ્રખ્યાત પ્રકૃતિવિદ્ અને ભૂગોળશાસ્ત્રી એલેકઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટે દક્ષિણ અમેરિકાના જંગલોના વેરાન પ્રદેશોમાં તેમના પ્રારંભિક અને વ્યાપક સંશોધન દરમિયાન જોયું કે શોધખોળ વિસ્તારમાં વધારો કરવા સાથે કોઈ પ્રદેશની જાતિસમૃદ્ધિમાં વધારો થાય છે, પરંતુ તે અમુક મર્યાદા સુધી જ હોય છે.
આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓ, પક્ષીઓ, ચામાચીડિયા, મીઠા જળની માછલીઓ વગેરે જેવા વિવિધ વર્ગકો $(taxa)$ માટે જાતિસમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ લંબચોરસ અતિવલય $(rectangular \, hyperbola)$ સ્વરૂપે જોવા મળે છે.
લઘુગુણક માપક્રમ પર, આ સંબંધ નીચેના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવાતી સીધી રેખા છે:
$\log S = \log C + Z \log A$
જ્યાં:
$S = $ જાતિસમૃદ્ધિ $(Species \, richness)$
$A = $ વિસ્તાર $(Area)$
$Z = $ રેખાનો ઢાળ (સમાશ્રયણ ગુણાંક - $Regression \, coefficient$)
$C = Y$ આંતરછેદ $(Intercept)$
પરિસ્થિતિવિદોએ શોધ્યું કે $Z$ રેખાનું મૂલ્ય $0.1$ થી $0.2$ ની ક્ષેત્રમર્યાદામાં હોય છે, પછી ભલે તે વર્ગીકરણીય સમૂહ (બ્રિટનમાં વનસ્પતિઓ, કેલિફોર્નિયામાં પક્ષીઓ, ન્યૂયોર્કમાં મૃદુકાયો વગેરે) કોઈ પણ હોય.
પરંતુ જો તમે સમસ્ત ખંડો જેવા ખૂબ જ વિશાળ પ્રદેશો વચ્ચેના જાતિ-વિસ્તાર સંબંધોનું વિશ્લેષણ કરશો, તો જોવા મળે છે કે સમાશ્રયણ રેખાનો ઢાળ ખૂબ જ તીવ્ર છે ($Z$ નું મૂલ્ય $0.6$ થી $1.2$ ની ક્ષેત્રમર્યાદા દર્શાવે છે). ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં ફળાહારી પક્ષીઓ અને સસ્તનો માટે $Z$ રેખાનો ઢાળ $1.15$ જેટલો જોવા મળે છે.

(N/A) પરિસ્થિતિવિદ્યાશાસ્ત્રીઓએ શોધી કાઢ્યું છે કે $Z$ (રિગ્રેશન રેખાનો ઢાળ) નું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે $0.1$ થી $0.2$ ની શ્રેણીમાં હોય છે,પછી ભલે તે કોઈપણ વર્ગીકરણ જૂથ અથવા પ્રદેશ હોય (ભલે તે બ્રિટનમાં છોડ હોય,કેલિફોર્નિયામાં પક્ષીઓ હોય અથવા ન્યુ યોર્ક રાજ્યમાં મૃદુકાય પ્રાણીઓ હોય,રિગ્રેશન રેખાના ઢાળ આશ્ચર્યજનક રીતે સમાન હોય છે).
જો કે,જો તમે ખૂબ મોટા વિસ્તારો,જેમ કે સમગ્ર ખંડો વચ્ચે જાતિ-વિસ્તારના સંબંધોનું વિશ્લેષણ કરો,તો તમને જોવા મળશે કે રેખાનો ઢાળ ઘણો વધારે તીવ્ર હોય છે,જેમાં $Z$ ના મૂલ્યો સામાન્ય રીતે $0.6$ થી $1.2$ ની શ્રેણીમાં હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,વિવિધ ખંડોના ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં ફળાહારી (ફળ ખાનારા) પક્ષીઓ અને સસ્તન પ્રાણીઓ માટે,ઢાળ $1.15$ જેટલો જોવા મળે છે.

(N/A) જાતિ ઉદભવ (Speciation) સામાન્ય રીતે સમયનું વિધેય છે. સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો કે જે ભૂતકાળમાં વારંવાર હિમયુગ (glaciations) ને આધીન રહ્યા હતા,તેની સરખામણીમાં ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષો સુધી પ્રમાણમાં ખલેલ વગરના રહ્યા છે અને તેથી,જાતિઓના વૈવિધ્યકરણ માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિ સમય મળ્યો છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ,સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોથી વિપરીત,ઓછું મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે. આવા સ્થિર પર્યાવરણો નિક વિશિષ્ટીકરણ (niche specialization) ને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જૈવવિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે,જે ઉચ્ચ ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપે છે; આ બદલામાં પરોક્ષ રીતે વધુ વિવિધતામાં ફાળો આપી શકે છે.

(D) સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિ વિવિધતા ઘટે છે. તેના સંભવિત કારણો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જતાં તાપમાન ઘટે છે,જે ઘણા સજીવોની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને મર્યાદિત કરે છે.
$(ii)$ વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જતાં સૂર્યપ્રકાશની તીવ્રતા ઘટે છે,જેના પરિણામે પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા ઓછી થાય છે.
$(iii)$ ધ્રુવીય પ્રદેશોમાં તાપમાન ખૂબ જ નીચું હોય છે,જેના કારણે મોટાભાગના સજીવો માટે તે નિવાસસ્થાનમાં જીવવું મુશ્કેલ બને છે.

(N/A) જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ $S = CA^Z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં:
$S$ = જાતિ સમૃદ્ધિ
$A$ = વિસ્તાર
$Z$ = રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન ગુણાંક)
$C$ = $Y$-આંતરછેદ
જ્યારે સામાન્ય સ્કેલ પર આલેખ દોરવામાં આવે છે,ત્યારે આ સમીકરણ લંબચોરસ અતિવલય આપે છે. જો કે,જ્યારે આ સંબંધનું લોગેરિધમિક સ્કેલ પર વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે એક સુરેખ સમીકરણ બની જાય છે: $\log S = \log C + Z \log A$.
આ સંબંધ સૂચવે છે કે કોઈ ચોક્કસ પ્રદેશમાં,જેમ જેમ વિસ્તાર વધે તેમ જાતિ સમૃદ્ધિ વધે છે,પરંતુ તે એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે.

(N/A) જૈવવિવિધતા સમગ્ર વિશ્વમાં એકસમાન નથી; તે અક્ષાંશ અને ઊંચાઈના ફેરફારો સાથે બદલાય છે.
- પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓના ઘણા સમૂહો માટે,ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હોય છે જે તેમના વિતરણને નિર્ધારિત કરે છે.
- વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ એવા વિસ્તારોમાં વધુ વિવિધતા ધરાવે છે જે તેમના અસ્તિત્વ માટે સૌથી વધુ અનુકૂળ હોય છે.
અક્ષાંશીય ઢાળ:
વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓની વિવિધતા સમગ્ર વિશ્વમાં એકસમાન નથી પરંતુ અસમાન વિતરણ દર્શાવે છે.
પ્રાણીઓ કે વનસ્પતિઓના ઘણા સમૂહો માટે,વિવિધતામાં રસપ્રદ ભાતો જોવા મળે છે,જેમાં સૌથી જાણીતી વિવિધતાનો અક્ષાંશીય ઢાળ છે.
- સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિ વિવિધતા ઘટતી જાય છે.
- ખૂબ જ ઓછા અપવાદો સાથે,ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો ($23.5^{\circ} N$ થી $23.5^{\circ} S$ અક્ષાંશ વિસ્તાર) સમશીતોષ્ણ અથવા ધ્રુવીય વિસ્તારો કરતા વધુ જાતિઓ ધરાવે છે.
- વિષુવવૃત્તની નજીક આવેલ કોલંબિયામાં લગભગ $1,400$ પક્ષીઓની જાતિઓ છે,જ્યારે $41^{\circ} N$ પર આવેલા ન્યૂયોર્કમાં $105$ જાતિઓ અને $71^{\circ} N$ પર આવેલા ગ્રીનલેન્ડમાં માત્ર $56$ જાતિઓ છે.
- ભારત,જેનો મોટાભાગનો જમીન વિસ્તાર ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશોમાં છે,ત્યાં પક્ષીઓની $1,200$ થી વધુ જાતિઓ જોવા મળે છે.
- ઇક્વાડોર જેવા ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશના જંગલમાં,$USA$ ના મિડવેસ્ટ જેવા સમશીતોષ્ણ પ્રદેશના સમાન વિસ્તારના જંગલ કરતા $10$ ગણી વધુ વાહક પેશીધારી વનસ્પતિઓની જાતિઓ જોવા મળે છે.
- દક્ષિણ અમેરિકામાં આવેલ મોટાભાગે ઉષ્ણકટિબંધીય એમેઝોન રેઈન ફોરેસ્ટ પૃથ્વી પર સૌથી વધુ જૈવવિવિધતા ધરાવે છે. તે $40,000$ થી વધુ વનસ્પતિઓની જાતિઓ,$3,000$ માછલીઓ,$1,300$ પક્ષીઓ,$427$ સસ્તન પ્રાણીઓ,$427$ ઉભયજીવીઓ,$378$ સરીસૃપો અને $1,25,000$ થી વધુ અપૃષ્ઠવંશીઓની જાતિઓનું ઘર છે.
- વૈજ્ઞાનિકોનું અનુમાન છે કે આ રેઈન ફોરેસ્ટમાં ઓછામાં ઓછી બે મિલિયન કીટકોની જાતિઓ એવી હોઈ શકે છે જે હજુ શોધવાની અને નામ આપવાની બાકી છે.

(N/A) મહાન જર્મન પ્રકૃતિવાદી અને ભૂગોળશાસ્ત્રી એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટે દક્ષિણ અમેરિકાના જંગલોમાં તેમના પાયાના અને વ્યાપક સંશોધનો દરમિયાન અવલોકન કર્યું હતું કે એક પ્રદેશમાં,શોધાયેલ વિસ્તાર વધવાની સાથે જાતિ સમૃદ્ધિ વધે છે,પરંતુ તે માત્ર એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે.
વાસ્તવમાં,વિવિધ પ્રકારના સજીવો [એન્જીયોસ્પર્મ વનસ્પતિઓ,પક્ષીઓ,ચામાચીડિયા,મીઠા પાણીની માછલીઓ] માટે જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ લંબચોરસ અતિવલય (rectangular hyperbola) જેવો જોવા મળે છે,જે સમીકરણ $S = CA^Z$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
લોગેરિધમિક સ્કેલ પર,આ સંબંધ એક સીધી રેખા બની જાય છે જે સમીકરણ $\log S = \log C + Z \log A$ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે.
જ્યાં:
$S = \text{જાતિ સમૃદ્ધિ}$
$A = \text{વિસ્તાર}$
$Z = \text{રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ)}$
$C = Y\text{-ઇન્ટરસેપ્ટ}$
પરિસ્થિતિવિજ્ઞાનીઓએ શોધ્યું છે કે $Z$ નું મૂલ્ય $0.1$ થી $0.2$ ની રેન્જમાં હોય છે,પછી ભલે તે કોઈ પણ વર્ગીકરણ જૂથ કે પ્રદેશ હોય (ભલે તે બ્રિટનમાં વનસ્પતિઓ હોય,કેલિફોર્નિયામાં પક્ષીઓ હોય અથવા ન્યૂયોર્ક રાજ્યમાં મોલસ્ક હોય,રિગ્રેશન રેખાના ઢાળ આશ્ચર્યજનક રીતે સમાન હોય છે).
પરંતુ જો આપણે સમગ્ર ખંડો જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તારો વચ્ચે જાતિ-વિસ્તાર સંબંધનું વિશ્લેષણ કરીએ,તો આપણને રેખાનો ઢાળ ઘણો વધારે તીવ્ર જોવા મળશે ($Z$ ના મૂલ્યો $0.6$ થી $1.2$ ની રેન્જમાં).
ઉદાહરણ તરીકે,વિવિધ ખંડોના ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં ફળાહારી (ફળ ખાનારા) પક્ષીઓ અને સસ્તન પ્રાણીઓ માટે,ઢાળ $1.15$ જોવા મળે છે.

(N/A) વિશ્વના ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં વધુ જૈવવિવિધતા હોવાના કારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો કે જે ભૂતકાળમાં વારંવાર હિમયુગનો સામનો કરી ચૂક્યા છે,તેની સરખામણીમાં ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં સ્થિર રહ્યા છે. આનાથી જાતિઓના વિવિધતા માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિનો સમય મળ્યો છે.
$2$. ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ,સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોની તુલનામાં,ઓછું મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત છે. આવું સ્થિર પર્યાવરણ નિક વિશિષ્ટીકરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જાતિ વિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
$3$. ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે,જે ઉચ્ચ ઉત્પાદકતાને પ્રેરે છે અને આમ વધુ જૈવવિવિધતાને ટેકો આપે છે.

(B) જૈવવિવિધતા સમગ્ર વિશ્વમાં સમાન નથી પરંતુ તે એક ચોક્કસ ભાત (pattern) અનુસરે છે. સામાન્ય રીતે એવું જોવા મળે છે કે જૈવવિવિધતા ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં સૌથી વધુ હોય છે અને જેમ આપણે ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ તેમાં ઘટાડો થાય છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો,ખાસ કરીને એમેઝોન જેવા ઉષ્ણકટિબંધીય વર્ષાવનો,વધુ સૌર ઊર્જા મેળવે છે,જે ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા અને વધુ જાતિ સમૃદ્ધિમાં ફાળો આપે છે.
તેથી,સમશીતોષ્ણ અને રણપ્રદેશની તુલનામાં ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તાર ઉચ્ચ જૈવવિવિધતા માટે જાણીતો છે.

(A) જાતિ વિવિધતા અક્ષાંશીય ઢાળ (latitudinal gradient) ને અનુસરે છે. સામાન્ય રીતે એવું જોવા મળે છે કે જાતિ વિવિધતા ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં (વિષુવવૃત્તની નજીક) સૌથી વધુ હોય છે અને જેમ આપણે ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ તે ઘટતી જાય છે. આનું કારણ સમશીતોષ્ણ અથવા ધ્રુવીય પ્રદેશોની તુલનામાં ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશોમાં વધુ સ્થિર આબોહવાની સ્થિતિ,વધુ સૌર ઊર્જા અને ઉત્ક્રાંતિ માટે ઉપલબ્ધ લાંબો સમયગાળો છે.

(B) જૈવવિવિધતામાં અક્ષાંશીય ઢાળ અનુસાર,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ જાતિઓની વિવિધતા ઘટતી જાય છે.
ન્યુયોર્ક $41^{\circ} N$ અક્ષાંશ પર આવેલું છે અને ત્યાં પક્ષીઓની $105$ જાતિઓ જોવા મળે છે.
ગ્રીનલેન્ડ $71^{\circ} N$ અક્ષાંશ પર આવેલું છે અને ત્યાં પક્ષીઓની $56$ જાતિઓ જોવા મળે છે.
તેથી,$X = 105$ અને $Y = 56$ થાય છે.

(B) એલેકઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટ,જે એક જર્મન પ્રકૃતિવાદી અને ભૂગોળશાસ્ત્રી હતા,તેમણે તેમના અભિયાન દરમિયાન દક્ષિણ અમેરિકાના જંગલોના વિસ્તારોનું અન્વેષણ કર્યું હતું.
તેમના વ્યાપક અવલોકનોના આધારે,તેમણે જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ પ્રસ્તાવિત કર્યો,જે જણાવે છે કે કોઈ પ્રદેશમાં,અન્વેષણ કરેલ વિસ્તાર વધવાની સાથે જાતિ સમૃદ્ધિ વધે છે,પરંતુ તે માત્ર એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે.
આ સંબંધને $S = CA^z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ છે,$A$ એ વિસ્તાર છે,$C$ એ $Y$-આંતરછેદ છે,અને $z$ એ રેખાનો ઢાળ (રીગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે.

(C) જાતિ-વિસ્તાર સંબંધને $S = CA^Z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. બંને બાજુ લઘુગણક (logarithm) લેતા,આપણને $log \, S = log \, C + Z \, log \, A$ મળે છે.
પરિસ્થિતિવિદોએ શોધ્યું છે કે $Z$ (રિગ્રેશન ગુણાંક અથવા રેખાનો ઢાળ) નું મૂલ્ય $0.1$ થી $0.2$ ની રેન્જમાં હોય છે,પછી ભલે તે કોઈપણ વર્ગીકરણ જૂથ હોય કે પ્રદેશ હોય (દા.ત.,બ્રિટનમાં વનસ્પતિઓ,કેલિફોર્નિયામાં પક્ષીઓ અથવા ન્યૂયોર્કમાં મોલસ્કા).
જો કે,જ્યારે આ વિશ્લેષણ સમગ્ર ખંડ જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તાર પર કરવામાં આવે છે,ત્યારે રેખાનો ઢાળ $(Z)$ ઘણો વધારે હોય છે,જે $0.6$ થી $1.2$ ની વચ્ચે હોય છે.

(C) જાતિસમૃદ્ધતા અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ વિવિધ પ્રકારના સજીવો (આવૃતબીજધારી વનસ્પતિઓ,પક્ષીઓ,ચામાચીડિયા,મીઠા પાણીની માછલીઓ) માટે લંબચોરસ અતિવલય (rectangular hyperbola) જેવો હોય છે. લઘુગણક (logarithmic) સ્કેલ પર,આ સંબંધને $\log S = \log C + Z \log A$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવતી સીધી રેખા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પરિસ્થિતિવિદ્યાના નિષ્ણાતોએ શોધ્યું છે કે $Z$ નું મૂલ્ય (રેખાનો ઢાળ અથવા રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) સામાન્ય રીતે $0.1$ થી $0.2$ ની વચ્ચે હોય છે,પછી ભલે તે કોઈપણ વર્ગીકરણ જૂથ કે પ્રદેશ હોય (દા.ત.,બ્રિટનમાં વનસ્પતિઓ,કેલિફોર્નિયામાં પક્ષીઓ અથવા ન્યૂયોર્કમાં મૃદુકાયો).
જો કે,સમગ્ર ખંડ જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તારો માટે,રેખાનો ઢાળ ઘણો વધારે (તીવ્ર) હોય છે,જેમાં $Z$ નું મૂલ્ય $0.6$ થી $1.2$ ની વચ્ચે જોવા મળે છે.
તેથી,વિવિધ ખંડોના ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં પક્ષીઓ અને સસ્તનોની જાતિસમૃદ્ધતા એ ખૂબ જ વિશાળ ભૌગોલિક વિસ્તારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે,જેના પરિણામે તેનો ઢાળ વધુ તીવ્ર હોય છે.

(D) સમીકરણ $log\, S = log\, C + Z\, log\, A$ એ જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ દર્શાવે છે,જે ઘાતાંકીય વિધેય $S = CA^Z$ નું રેખીય સ્વરૂપ છે.
આ સમીકરણમાં:
$S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ દર્શાવે છે.
$A$ એ વિસ્તાર દર્શાવે છે.
$C$ એ $Y$-આંતર્છેદ છે.
$Z$ એ રેખાનો ઢાળ દર્શાવે છે,જેને સમાશ્રયણ ગુણાંક (regression coefficient) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ ઓછા ઋતુકીય પરિવર્તન,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિરતા અને આગાહી કરી શકાય તેવા (Predictable) વાતાવરણ દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
આ સ્થિર પરિસ્થિતિઓ નિક વિશિષ્ટીકરણ (niche specialization) માટે અનુકૂળ છે અને ઉચ્ચ જાતિ-વિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,એ વિધાન કે ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ ઓછી જાતિ-વિવિધતા માટે જવાબદાર છે તે અયોગ્ય છે,કારણ કે તેઓ વાસ્તવમાં ઉચ્ચ જાતિ-વિવિધતાને ટેકો આપે છે.

(B) $1$. વિષુવવૃત્તીય વિસ્તારોમાં ધ્રુવપ્રદેશોની તુલનામાં વધુ જૈવ-વિવિધતા હોય છે,તેથી વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
$2$. એલેકઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટે અવલોકન કર્યું હતું કે કોઈ પ્રદેશમાં સંશોધન વિસ્તાર વધારતા જાતિ સમૃદ્ધિમાં વધારો થાય છે,પરંતુ તે માત્ર એક મર્યાદા સુધી જ હોય છે. આ સાચું વિધાન છે (વિકલ્પ $B$).
$3$. ડેવિડ ટિલમેનના લાંબા ગાળાના ઇકોસિસ્ટમ પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું કે વધતી જતી વિવિધતા વધુ ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપે છે,તેથી વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
$4$. ટિલમેને એ પણ શોધી કાઢ્યું હતું કે વધુ જાતિઓ ધરાવતા પ્લોટ કુલ જૈવભારમાં વર્ષ-દર-વર્ષે ઓછો ફેરફાર દર્શાવતા હતા,તેથી વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(C) એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટના જાતિ-વિસ્તાર સંબંધના વક્ર મુજબ,જાતિ વિવિધતા વિસ્તાર વધવાની સાથે વધે છે,પરંતુ તે માત્ર એક ચોક્કસ મર્યાદા સુધી જ હોય છે. આ સંબંધને $S = CA^z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $S$ એ જાતિ વિવિધતા છે,$A$ એ વિસ્તાર છે,$Z$ એ રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે અને $C$ એ $Y$-આંતરછેદ (intercept) છે.

(A) જૈવવિવિધતા અક્ષાંશીય ઢાળને અનુસરે છે,જેમાં ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો (વિષુવવૃત્ત) માં જાતિ વિવિધતા સૌથી વધુ હોય છે અને ધ્રુવો તરફ જતાં તે ઘટે છે.
તેથી,જ્યારે આપણે ધ્રુવોથી વિષુવવૃત્ત તરફ જઈએ છીએ ત્યારે જૈવવિવિધતામાં વધારો થાય છે.

(C) સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જઈએ છીએ તેમ પ્રજાતિઓની વિવિધતા ઘટતી જાય છે.
ખૂબ જ ઓછા અપવાદો સાથે,ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશો સમશીતોષ્ણ અથવા ધ્રુવીય વિસ્તારો કરતા વધુ પ્રજાતિઓ ધરાવે છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશ માટેની અક્ષાંશીય શ્રેણી કર્કવૃત્ત $(23.5^{\circ} N)$ અને મકરવૃત્ત $(23.5^{\circ} S)$ ની વચ્ચે આવેલી છે.

(A) ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં વધુ વિવિધતા માટે વિવિધ પૂર્વધારણાઓ છે:
$(i)$ જાતિ ઉદ્ભવ એ સમયનું કાર્ય છે. સમશીતોષ્ણ વિસ્તારો ભૂતકાળમાં વારંવાર હિમયુગમાંથી પસાર થયા છે,જેના કારણે મોટાભાગની જાતિઓ નાશ પામી હતી. ઉષ્ણકટિબંધમાં આવી કોઈ ખલેલ પડી નથી,જ્યાં જાતિઓ લાખો વર્ષો સુધી અવરોધ વિના વિકસતી રહી છે.
$(ii)$ ઉષ્ણકટિબંધમાં કોઈ પ્રતિકૂળ ઋતુઓ હોતી નથી. સતત અનુકૂળ વાતાવરણને કારણે ઉષ્ણકટિબંધીય સજીવો વધુ વિશિષ્ટ નિક (niche) પ્રાપ્ત કરી શક્યા છે અને વિવિધતામાં વધારો થયો છે.
$(iii)$ ઉષ્ણકટિબંધમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે. આ ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા અને વધેલી જૈવવિવિધતાને પ્રોત્સાહન આપે છે.
$(iv)$ ઉષ્ણકટિબંધમાં સંસાધનોની ઉપલબ્ધતા વધુ છે.
$(v)$ અનુકૂળ વાતાવરણને કારણે ઉષ્ણકટિબંધમાં સ્પર્ધા ઓછી છે.
$(vi)$ ઉષ્ણકટિબંધમાં લુપ્ત થવાનો દર ઓછો છે.
આ મુદ્દાઓની સરખામણી આપેલા વિધાનો સાથે કરતા:
વિધાન $I$ સાચું છે (કોઈ પ્રતિકૂળ ઋતુઓ નથી).
વિધાન $II$ ખોટું છે (ઉષ્ણકટિબંધમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે).
વિધાન $III$ સાચું છે (લુપ્ત થવાનો દર ઓછો છે).
વિધાન $IV$ સાચું છે (સંસાધનોની ઉપલબ્ધતા વધુ છે).
તેથી,સાચા વિધાનો $I, III$ અને $IV$ છે.

(A) સમગ્ર વિશ્વમાં જૈવવિવિધતા સમાન નથી કારણ કે તે મુખ્યત્વે બે પરિબળો દ્વારા અસર પામે છે:
$1$. અક્ષાંશીય ઢોળાંશ: વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફ જતાં સામાન્ય રીતે જૈવવિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે.
$2$. જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ: કોઈ ચોક્કસ વિસ્તારમાં,જેમ જેમ વિસ્તાર વધે છે તેમ તેમ જાતિઓની સંખ્યામાં પણ વધારો જોવા મળે છે.

(C) જાતિ-વિસ્તાર સંબંધને $S = CA^Z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
બંને બાજુ લઘુગણક (logarithm) લેતા,આપણને મળે છે:
$\log S = \log(CA^Z)$
$\log S = \log C + \log(A^Z)$
$\log S = \log C + Z \log A$
લોગેરિધમિક સ્કેલ પર,આ સમીકરણ એક સીધી રેખા દર્શાવે છે જ્યાં:
$S = \text{જાતિ સમૃદ્ધિ (species richness)}$
$A = \text{વિસ્તાર (area)}$
$Z = \text{રેખાનો ઢાળ (slope of the line)}$
$C = \text{Y-આંતરછેદ (Y-intercept)}$

(A) જાતિ-વિસ્તાર સંબંધમાં,રિગ્રેશન ગુણાંક અથવા ઢાળ $(z)$ એ વક્રની તીવ્રતા દર્શાવે છે. મોટાભાગના વર્ગીકરણ જૂથો માટે,$z$ નું મૂલ્ય $0.1$ થી $0.2$ ની રેન્જમાં હોય છે. જો કે,જ્યારે વિવિધ ખંડોના ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં ફળાહારી પક્ષીઓ અને સસ્તન પ્રાણીઓ માટે વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઢાળ $(z)$ ઘણો વધારે જોવા મળે છે,જેનું મૂલ્ય $1.15$ છે.

(B) વિધાન $(A)$ સાચું છે: ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં ખલેલ વિનાના રહ્યા છે,જે પ્રજાતિઓના વૈવિધ્યકરણ માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિ સમય પૂરો પાડે છે.
વિધાન $(B)$ ખોટું છે: ઉષ્ણકટિબંધીય વાતાવરણ સમશીતોષ્ણ વાતાવરણની તુલનામાં ઓછું મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને વધુ અનુમાનિત હોય છે.
વિધાન $(C)$ સાચું છે: ઉષ્ણકટિબંધમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે,જે ઉચ્ચ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપે છે અને આમ વધુ જૈવવિવિધતાને ટેકો આપે છે.
તેથી,ખોટું વિધાન $(B)$ છે.

(B) જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ $S = C A^Z$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બંને બાજુ લઘુગણક (logarithm) લેતા,આપણને મળે છે:
$log \;S = log \;(C A^Z)$
લઘુગણકના ગુણધર્મ $log \;(xy) = log \;x + log \;y$ નો ઉપયોગ કરતા:
$log \;S = log \;C + log \;(A^Z)$
$log \;(x^n) = n \;log \;x$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા:
$log \;S = log \;C + Z \;log \;A$
આ એક સુરેખ સમીકરણ દર્શાવે છે જ્યાં $log \;S$ એ y-અક્ષ પર અને $log \;A$ એ x-અક્ષ પર છે,જેમાં $log \;C$ એ આંતરછેદ (intercept) છે અને $Z$ એ ઢાળ (slope) છે.

(D) ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પ્રમાણમાં સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે,જે નિક વિશિષ્ટતા (niche specialization) અને વધુ જાતિ વિવિધતા માટે અનુકૂળ છે. આનાથી વિપરીત,સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોમાં વધુ મોસમી અને આત્યંતિક પર્યાવરણીય ફેરફારો જોવા મળે છે. તેથી,'વધારે પર્યાવરણીય વિવિધતાઓ' એ ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં ઉચ્ચ જૈવવિવિધતાનું કારણ નથી; વાસ્તવમાં,ઉષ્ણકટિબંધીય આબોહવાની સ્થિરતા એ મુખ્ય પરિબળ છે.

(A) 'પર્વતની ટોચ તળેટી કરતા વધુ વૈવિધ્યસભર હોય છે' તે વિધાન ખોટું છે. સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે નીચી ઊંચાઈ (તળેટી) થી ઊંચી ઊંચાઈ (પર્વતની ટોચ) તરફ જઈએ છીએ તેમ જૈવવિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે,કારણ કે ઊંચાઈ પર કઠોર પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ,નીચું તાપમાન અને ઓક્સિજનની ઓછી ઉપલબ્ધતા હોય છે. તેથી,પર્વતની ટોચની સરખામણીમાં તળેટીમાં પ્રજાતિઓની વિવિધતા વધુ જોવા મળે છે.

(B) જૈવવિવિધતાનું પ્રમાણ અક્ષાંશીય ઢાળને અનુસરે છે,જેમાં તે ઉષ્ણકટિબંધ (વિષુવવૃત્તની નજીક) માં સૌથી વધુ હોય છે અને ધ્રુવો તરફ જતાં ઘટે છે.
તેથી,જ્યારે આપણે ધ્રુવોથી વિષુવવૃત્ત તરફ જઈએ છીએ ત્યારે જૈવવિવિધતામાં વધારો થાય છે.
તે જ રીતે,ઓછી ઊંચાઈએ વધુ અનુકૂળ આબોહવાકીય પરિસ્થિતિઓને કારણે સામાન્ય રીતે વધુ ઊંચાઈથી ઓછી ઊંચાઈ તરફ જતાં જૈવવિવિધતામાં વધારો જોવા મળે છે.

(A) ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો સમશીતોષ્ણ વિસ્તારોની તુલનામાં વધુ જૈવવિવિધતા ધરાવે છે,જેના મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં ખલેલ વગરના રહ્યા છે,જે જાતિઓના વૈવિધ્યકરણ માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિ સમય પૂરો પાડે છે.
$2$. ઉષ્ણકટિબંધીય વાતાવરણ ઓછું મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે,જે વિશિષ્ટ અનુકૂલન (niche specialization) ને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જાતિ વિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
$3$. ઉષ્ણકટિબંધમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે,જે ઉચ્ચ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં ફાળો આપે છે. આ વધેલી ઊર્જાની ઉપલબ્ધતા મોટી સંખ્યામાં જાતિઓ અને જટિલ આહાર જાળને ટેકો આપે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(B) $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તકના 'જૈવવિવિધતા અને સંરક્ષણ' પ્રકરણમાં આપેલ માહિતી મુજબ,પૃથ્વી પર કીટકો સૌથી વધુ જાતિવિવિધતા ધરાવતો સમૂહ છે. આ કીટકોમાંથી આશરે $25\%$ કીટકો વનસ્પતિભક્ષી છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ વનસ્પતિના વિવિધ ભાગો કે રસ પર નભે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) જાતિ-વિવિધતા અક્ષાંશીય ઢાળ (latitudinal gradient) ને અનુસરે છે.
સામાન્ય રીતે,જેમ આપણે વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવપ્રદેશ તરફ જઈએ છીએ,તેમ જાતિ-વિવિધતામાં ઘટાડો થાય છે.
આનું કારણ એ છે કે વિષુવવૃત્ત પર ધ્રુવોની સરખામણીએ વધુ સ્થિર,ગરમ અને ઉત્પાદક પર્યાવરણ જોવા મળે છે,જ્યારે ધ્રુવો પર ઠંડી અને વધુ પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓ હોય છે.

(D) $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તકમાં આપેલ જૈવવિવિધતાના અક્ષાંશીય ઢાળના ડેટા મુજબ:
$1$. કોલંબિયા (વિષુવવૃત્તની નજીક) માં પક્ષીઓની $1400$ જાતિઓ છે $(P-IV)$.
$2$. ન્યૂયોર્ક $(41^{\circ} N)$ માં પક્ષીઓની $105$ જાતિઓ છે $(Q-II)$.
$3$. ગ્રીનલેન્ડ $(71^{\circ} N)$ માં પક્ષીઓની $56$ જાતિઓ છે $(R-I)$.
$4$. ભારત (ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશોમાં) માં પક્ષીઓની $1200$ જાતિઓ છે $(S-III)$.
$5$. એમેઝોન વર્ષાવનોમાં પક્ષીઓની $1300$ જાતિઓ છે $(T-V)$.
આમ,સાચો ક્રમ $(P-IV), (Q-II), (R-I), (S-III), (T-V)$ છે. આપેલ વિકલ્પોમાંથી વિકલ્પ $D$ સૌથી નજીકનો છે.

(C) એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટ દ્વારા સૂચિત જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ મુજબ,જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ લંબચોરસ અતિવલય (rectangular hyperbola) છે.
લોગેરિધમિક સ્કેલ પર,આ સંબંધ $\log S = \log C + Z \log A$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવતી સીધી રેખા બને છે.
અહીં,$S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ છે,$A$ એ વિસ્તાર છે,$Z$ એ રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે અને $C$ એ $Y$-આંતરછેદ છે.
નાના વિસ્તારો માટે,$Z$ નું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે $0.1$ થી $0.2$ ની વચ્ચે હોય છે.
જો કે,સમગ્ર ખંડ જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તારો માટે અથવા ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલોમાં ફળાહારી પક્ષીઓ અને સસ્તનો જેવા વિશિષ્ટ જૂથો માટે,$Z$ રેખાનો ઢાળ ઘણો વધારે હોય છે,જે સામાન્ય રીતે $1.15$ ની આસપાસ હોય છે.

(A) જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ $S = CA^Z$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બંને બાજુ લઘુગણક (logarithm) લેતા,આપણને $\log S = \log C + Z \log A$ મળે છે.
આ સમીકરણ $y = mx + c$ ના સ્વરૂપમાં છે,જ્યાં $y = \log S$,$x = \log A$,$m = Z$ (ઢાળ) અને $c = \log C$ ($Y$-આંત:ર્છેદ) છે.
જેহেতু $Z$ (રિગ્રેશનનો ઢાળ) એ ધન મૂલ્ય છે,તેથી $\log S$ વિરુદ્ધ $\log A$ નો આલેખ ધન ઢાળ ધરાવતી સીધી રેખા દર્શાવે છે.

(C) એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટ દ્વારા સૂચિત જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ મુજબ,જાતિ સમૃદ્ધિ અને વિસ્તાર વચ્ચેનો સંબંધ $S = CA^Z$ સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
લોગરીધમ લેતા,તે $\log S = \log C + Z \log A$ બને છે.
પરિસ્થિતિવિદોએ શોધી કાઢ્યું છે કે વિવિધ પ્રકારના સજીવો (જેમ કે આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓ,પક્ષીઓ,ચામાચીડિયા,મીઠા પાણીની માછલીઓ) માટે,ઢાળ $Z$ નું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે $0.1$ થી $0.2$ ની રેન્જમાં હોય છે.
જો કે,જ્યારે સમગ્ર ખંડો જેવા ખૂબ મોટા વિસ્તારો માટે વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે,ત્યારે રેખાનો ઢાળ $Z$ ઘણો વધારે એટલે કે $0.6$ થી $1.2$ ની રેન્જમાં જોવા મળે છે.

(A) જર્મન પ્રકૃતિવિદ અને ભૂગોળશાસ્ત્રી એલેકઝાંડર વોન હમ્બોલ્ટે અવલોકન કર્યું હતું કે કોઈ પ્રદેશમાં સંશોધન વિસ્તાર વધારવાની સાથે જાતિ સમૃદ્ધિમાં વધારો થાય છે, પરંતુ માત્ર અમુક મર્યાદા સુધી જ. આ સંબંધને જાતિ-વિસ્તાર સંબંધના સમીકરણ $S = CA^Z$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, જ્યાં $S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ છે, $A$ એ વિસ્તાર છે, $Z$ એ રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે અને $C$ એ $Y$-આંતરછેદ છે. તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારો સ્થિર અને સતત આબોહવા દ્વારા લાક્ષણિક છે,જે સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોની તુલનામાં ઓછી મોસમી અને વધુ અનુમાનિત હોય છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં ખલેલ વિનાના રહ્યા છે,જે ઉત્ક્રાંતિના સમય દરમિયાન જાતિઓમાં વિવિધતા લાવવા માટે મદદરૂપ થાય છે.
વિકલ્પ $C$ સાચો છે કારણ કે સ્થિર પર્યાવરણ નિક (niche) વિશેષજ્ઞતાને પ્રોત્સાહન આપે છે,જેનાથી જાતિઓની વિવિધતા વધે છે.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે ઉષ્ણકટિબંધમાં વધુ સૌર ઊર્જા ઉપલબ્ધ હોવાથી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા વધુ હોય છે,જે મોટી સંખ્યામાં જાતિઓને ટેકો આપે છે.
તેથી,ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ વધુ મોસમી અને અણધાર્યું છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) એલેક્ઝાન્ડર વોન હમ્બોલ્ટ દ્વારા પ્રસ્તાવિત જાતિ-વિસ્તાર સંબંધ જણાવે છે કે કોઈ પ્રદેશમાં,જાતિ સમૃદ્ધિ વધતા વિસ્તાર સાથે વધે છે,પરંતુ માત્ર એક મર્યાદા સુધી.
આ સંબંધ ગાણિતિક રીતે $\log S = \log C + Z \log A$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $S$ એ જાતિ સમૃદ્ધિ છે,$A$ એ વિસ્તાર છે,$Z$ એ રેખાનો ઢાળ (રિગ્રેશન કોએફિશિયન્ટ) છે,અને $C$ એ $Y$-ઇન્ટરસેપ્ટ છે.
જેમ જેમ વિસ્તાર વધે છે,તેમ જાતિઓની સંખ્યા વધે છે કારણ કે સજીવોની વધુ વિવિધતાને ટેકો આપવા માટે વધુ રહેઠાણો અને સંસાધનો ઉપલબ્ધ થાય છે.

(C) સમશીતોષ્ણ પર્યાવરણની તુલનામાં ઉષ્ણકટિબંધીય પર્યાવરણ ઓછા મોસમી,પ્રમાણમાં વધુ સ્થિર અને અનુમાનિત હોય છે.
આ સ્થિર પરિસ્થિતિઓ વિશિષ્ટ સ્થાન (niche) ના વિશિષ્ટકરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને વધુ જાતિ વિવિધતા તરફ દોરી જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,સમશીતોષ્ણ પર્યાવરણ ભૂતકાળમાં વારંવાર હિમયુગને આધીન રહ્યું છે,જેણે જાતિઓના અસ્તિત્વ અને ઉત્ક્રાંતિમાં અવરોધ ઊભો કર્યો છે.
ઉષ્ણકટિબંધીય અક્ષાંશો લાખો વર્ષોથી પ્રમાણમાં અવિચલિત રહ્યા છે,જે જાતિઓના વૈવિધ્યકરણ માટે લાંબો ઉત્ક્રાંતિ સમય પૂરો પાડે છે.