ছোট, ঠান্ডা রক্তযুক্ত প্রাণী যেমন মাছিগুলির মতো শরীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে তাদের পরিবেশের উপর নির্ভর করে, তাদেরকে প্রাণী প্রজাতির আচরণ এবং বিতরণে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব গজানোর জন্য “খনিতে ক্যানারি” করে তোলে। তবুও, বিজ্ঞানীরা কীভাবে পোকামাকড়কে তাপমাত্রায় সংবেদন করে এবং প্রতিক্রিয়া জানায় সে সম্পর্কে তুলনামূলকভাবে খুব কম জানেন।
বিভিন্ন জলবায়ু থেকে দুটি প্রজাতির মাছি ব্যবহার করে-একটি উত্তর ক্যালিফোর্নিয়ার শীতল, উচ্চ-উচ্চতা বন থেকে, অন্যটি দক্ষিণ-পশ্চিমের উত্তপ্ত, শুকনো মরুভূমির (সাধারণ পরীক্ষাগার ফ্লাইয়ের উভয় চাচাত ভাই, ড্রসোফিলা মেলানোগাস্টার)-উত্তর-পশ্চিম বিজ্ঞানীরা প্রতিটি প্রক্রিয়াগুলি বাহ্যিক তাপমাত্রার উপায়ে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য আবিষ্কার করেছিলেন।
বন মাছিগুলি তাপের বর্ধিততা দেখিয়েছিল, তাদের অ্যান্টেনার আণবিক তাপ রিসেপ্টরগুলিতে উচ্চতর সংবেদনশীলতার দ্বারা সম্ভাব্যভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল, যখন মরুভূমির উড়ে যাওয়ার পরিবর্তে সক্রিয়ভাবে তাপের প্রতি আকৃষ্ট হয়েছিল, এমন একটি প্রতিক্রিয়া যা উড়ে মস্তিষ্কের এমন একটি অঞ্চলে মস্তিষ্কের তারের পার্থক্যের সন্ধান করতে পারে যা ভারসাম্যকে গণনা করতে সহায়তা করে (অন্তর্নিহিত আকর্ষণ বা বিরক্তি)।
বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে এই দুটি প্রক্রিয়া প্রতিটি প্রজাতির বিবর্তনের সাথে থাকতে পারে কারণ এটি তার স্বতন্ত্র তাপীয় পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিয়েছিল, একটি সাধারণ পূর্বপুরুষ থেকে শুরু করে 40 মিলিয়ন বছর (ডাইনোসর বিলুপ্ত হওয়ার পরে খুব বেশি সময় নয়)।
এই অনুসন্ধানগুলি, আজ (৫ মার্চ) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে, বুঝতে সহায়তা করে যে কীভাবে প্রাণী নির্দিষ্ট তাপমাত্রার পরিবেশের জন্য পছন্দগুলি বিকশিত করে এবং প্রাণী আচরণ এবং বিতরণের উপর দ্রুত পরিবর্তিত আবহাওয়ার প্রভাবের পূর্বাভাস দিতে সহায়তা করতে পারে।
‘পর্যাপ্ত লোকেরা পোকামাকড় সম্পর্কে যত্নশীল না’
“পোকামাকড়গুলি বিশেষত জলবায়ু পরিবর্তনের দ্বারা হুমকির সম্মুখীন হয়,” উত্তর -পশ্চিম নিউরোবায়োলজিস্ট মার্কো গ্যালিও বলেছেন। “আচরণ হ’ল একটি প্রাণী এবং এর পরিবেশের মধ্যে প্রথম ইন্টারফেস। এমনকি বেঁচে থাকার বা বিনষ্ট হওয়ার সংগ্রামের আগেই প্রাণীগুলি অভিবাসন এবং তাদের বিতরণ পরিবর্তন করে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। আমরা ইতিমধ্যে অনেক অঞ্চলে পোকামাকড় জনসংখ্যা হ্রাস দেখতে পাচ্ছি, এমনকি জিকা ভাইরাস এবং ম্যালেরিয়ার মতো রোগের পোকামাকড় ভেক্টরকে নতুন অঞ্চলে ছড়িয়ে পড়েছে।”
গ্যালিও, একজন স্ব-নিযুক্ত “পোকামাকড় অ্যাডভোকেট” নিউরোবায়োলজি বিভাগের অধ্যাপক এবং ওয়েইনবার্গ কলেজ অফ আর্টস অ্যান্ড সায়েন্সেসের আণবিক জীববিজ্ঞানের সোরেট্টা এবং হেনরি শাপিরো গবেষণা অধ্যাপক। তার ল্যাব ফলের মাছি এবং তাদের সেন্সিং সিস্টেমগুলি পরীক্ষা করে। গ্যালিও স্বীকার করেছেন যে এখানে সীমিত তথ্য রয়েছে কারণ “পর্যাপ্ত লোকেরা পোকামাকড় সম্পর্কে যত্নশীল নয়” তবে এই উপলব্ধ পরিসংখ্যানগুলি গত 20 থেকে 50 বছরে পোকামাকড়গুলিতে নাটকীয় হ্রাস রেকর্ড করে। যদিও বাগের বিদ্বেষীরা আনন্দ করতে পারে, গ্যালিও বলেছিলেন যে পৃথিবীর সর্বাধিক প্রজাতির সাথে প্রাণী গোষ্ঠীতে জনসংখ্যা হ্রাস উদযাপন করার মতো কিছুই নয়।
বেশিরভাগ স্থলীয় খাদ্য শৃঙ্খলার ভিত্তিতে তাদের অবস্থান ছাড়াও পোকামাকড়গুলি আমাদের ফসলের% ০% পরাগায়িত করে। গ্যালিও বলেছিলেন যে পোকামাকড় সম্প্রদায়গুলি হারাতে বিশ্বজুড়ে বাস্তুতন্ত্রের বিপর্যয়কর ক্ষতি হতে পারে এবং মানুষের সুস্থতার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলতে পারে।
মস্তিষ্কে তাপ সার্কিটগুলি বোঝা
গ্যালিও ল্যাব থেকে পূর্ববর্তী কাজগুলি কীভাবে পরীক্ষাগার মাছিগুলির মতো ছোট পোকামাকড়গুলি নিরীহ এবং বেদনাদায়ক তাপমাত্রার পরিবর্তনের মতো সংবেদনশীল সংকেতগুলিতে প্রতিক্রিয়া জানায় তার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
গ্যালিও বলেছিলেন, “সাধারণ ফলের উড়ালটি একটি বিশেষত শক্তিশালী প্রাণী যা অধ্যয়ন করার জন্য কীভাবে মস্তিষ্কের মধ্যে বাহ্যিক বিশ্বের প্রতিনিধিত্ব করা হয় এবং প্রক্রিয়াজাত করা হয়,” গ্যালিও বলেছিলেন। “ফ্লাই জেনেটিক্স এবং নিউরোসায়েন্সে বহু বছরের কাজ আমাদের অন্য কোনও প্রাণীর চেয়ে উড়ানের মস্তিষ্কের মানচিত্রকে আরও বিশদ দিয়েছে।”
বর্তমান গবেষণায়, গ্যালিও এবং সহকর্মীরা ভাবছিলেন যে কীভাবে মস্তিষ্কের সার্কিট এবং ফলস্বরূপ আচরণগুলি উড়ন্ত প্রজাতির সাথে তুলনা করে যা তাদের তাপীয় আবাসের পছন্দগুলি বাদ দিয়ে খুব একই রকম ছিল।
সিআরআইএসপিআর সহ জেনেটিক সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে প্রজাতির মধ্যে নির্দিষ্ট জিন এবং জিনের অদলবদল ছিটকে দেওয়ার জন্য, দলটি আণবিক এবং মস্তিষ্ক উভয় প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করেছে যা তাপমাত্রার পছন্দের প্রজাতি-নির্দিষ্ট পার্থক্যগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে।
পিএইচডি শিক্ষার্থী এবং নেতৃত্বাধীন লেখক ম্যাথিউ ক্যাপেক ব্যাখ্যা করেছিলেন যে তারা প্রথমে অণুগুলির মধ্যে পার্থক্য খুঁজে পেয়েছিল যা তাপ সনাক্ত করে, যার ফলে তারা বিভিন্ন তাপমাত্রায় সক্রিয় হয়। এবং যখন ক্যাপেক বলেছিলেন যে অ্যাক্টিভেশনের পার্থক্যটি শীতল পরিবেশের জন্য বনের মাছিদের পছন্দকে ব্যাখ্যা করতে পারে, রিসেপ্টর অ্যাক্টিভেশনের একটি পরিবর্তন মরুভূমির উড়ানের আচরণ ব্যাখ্যা করার পক্ষে যথেষ্ট ছিল না।
গ্যালিও ল্যাবটিতে কর্মরত ক্যাপেক বলেছিলেন, “মরুভূমির উড়ন্তটি উষ্ণ তাপমাত্রায় সক্রিয়ভাবে আকৃষ্ট হয়েছিল বলে মনে হয়েছিল – প্রায় 90 ডিগ্রি ফারেনহাইট 70 ডিগ্রি নীচে fle “প্রকৃতপক্ষে, অ্যান্টেনা হিট সেন্সরগুলির অ্যাক্টিভেশন থ্রেশহোল্ডটি তাদের পছন্দের তাপমাত্রার পরিসীমাটির সাথে মিলে যায়, যা তারা অনুসন্ধান করবে, তাদের যে তাপমাত্রা এড়ানো উচিত তার চেয়ে বরং তাদের সন্ধান করবে।”
“অন্য কথায়, উড়ন্ত আর কোনও আচরণ করে না যেমন অ্যান্টেনা এটিকে বিপজ্জনক উত্তাপ থেকে পালাতে বলছে; তারা মনে হয় এটি উচ্চতর তাপমাত্রা ভাল বলে এবং তাদের কাছে যেতে বলছে।”
উচ্চ ব্যয়, উচ্চ পুরষ্কার
গ্যালিও প্রাথমিকভাবে বিস্মিত হয়েছিল – মরুভূমিগুলি গরম, সুতরাং এটি বোঝা যায় নি যে মাছিগুলি উত্তাপের সন্ধান করেছে – তবে দক্ষিণ ক্যালিফোর্নিয়ার আনজা বোরেগো মরুভূমিতে একটি ল্যাব ট্রিপ মূল অনুপ্রেরণা সরবরাহ করেছিল।
“এই অঞ্চলের মরুভূমিগুলি দিনের বেলা খুব উত্তপ্ত, তবে সূর্য ডুবে যাওয়ার সময় তাপমাত্রা খুব দ্রুত হ্রাস পেতে পারে এবং রাতটি নিখরচায় হিমশীতল হতে পারে,” এই গবেষণার মূল লেখক আলেসিয়া প্যারা এবং নিউরোবায়োলজির গবেষণা সহযোগী অধ্যাপক বলেছেন। “এই জলবায়ুতে মাছিদের ক্রমাগত দ্রুত পরিবর্তিত তাপমাত্রায় অংশ নিতে এবং সর্বদা আদর্শ পরিসীমা সন্ধান করতে হবে, দিনের বেলা ছায়াময় দাগগুলি খুঁজে পাওয়া এবং রাতে উষ্ণতার জন্য ক্যাকটিতে লুকিয়ে থাকা।”
আরও ক্ষমাশীল পরিবেশ থেকে মাছিগুলি পরিবর্তে তাপমাত্রা উপেক্ষা করতে পারে যখন এটি দ্রুত পরিবর্তিত হয়। ক্রমাগত সঠিক তাপমাত্রা সনাক্ত করা শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে ব্যয়বহুল, তবে মরুভূমির উড়ে যাওয়ার জন্য এটি জীবন বা মৃত্যু।
“এই তুলনামূলক কাজটি বেশ কয়েকটি বিভিন্ন উপায়ে কার্যকর,” গ্যালিও বলেছিলেন। “যখন কোনও প্রাণীর জন্ম হয়, তখন মস্তিষ্ক ইতিমধ্যে এটি জানতে প্রোগ্রাম করা হয় যে এটির মুখোমুখি হবে এমন অনেকগুলি বিষয় এটির পক্ষে খারাপ বা ভাল কিনা এবং আমরা বুঝতে পারি না যে প্রোগ্রামিংটি কীভাবে কাজ করে।
এই উড়ে প্রজাতিগুলি একটি প্রাকৃতিক পরীক্ষার প্রতিনিধিত্ব করে কারণ একটি প্রজাতির জন্য ভাল একটি উদ্দীপনা অন্যের পক্ষে খারাপ, এবং আমরা পার্থক্যগুলি অধ্যয়ন করতে পারি যা এটি তৈরি করে। আমরা কীভাবে প্রাণী বিবর্তনের সময় বিভিন্ন তাপমাত্রার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্ষম হয়েছি সে সম্পর্কে আরও জানতে চাই, যাতে আমরা চলমান জলবায়ু পরিবর্তনে কীভাবে প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছেন তা আরও ভালভাবে বুঝতে এবং এমনকি ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হতে পারি। অবশ্যই আমরা পোকামাকড় সম্পর্কে যত্নশীল, এবং আমরা আশা করি যে আমরা যা শিখি তা আমাদের তাদের আরও প্রশংসা করতে এবং আরও ভালভাবে রক্ষা করতে সহায়তা করতে পারে “”
“জেনাস ড্রসোফিলার মাছিগুলিতে তাপমাত্রা পছন্দ আচরণের বিবর্তন” শিরোনামে এই কাগজটি জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটস (অনুদান R21NS130554 এবং 1F31NS129270) দ্বারা অর্থায়িত হয়েছিল এবং পিউ স্কলার্স প্রোগ্রাম দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছিল। গ্যালিও শিকাগোর জীববিজ্ঞানে থিওরি অ্যান্ড ম্যাথিমেটিক্সের জন্য জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশনের সাইমনস জাতীয় ইনস্টিটিউটের সদস্য।