ইন্দ্রিয়তন্ত্র/অ-প্রাইমেট

টেমপ্লেট:Split টেমপ্লেট:Cleanup

প্রাইমেট হল স্তন্যপায়ী শ্রেণির প্রাণী। প্রাইমেটদের মধ্যে পড়ে মানুষ এবং অন্যান্য অপ্রাণবন্ত প্রাইমেট যেমন বানর, লেমুর, ট্রি-শ্রু, লরিস, গালাগো (বুশবেবি নামেও পরিচিত) এবং টারসিয়ার। এদের একটি বৈশিষ্ট্য হল জটিল এবং বৃহৎ মস্তিষ্ক। অধিকাংশ প্রাইমেটের দৃষ্টিশক্তি খুবই ভালো এবং এদের অনেক প্রজাতি গাছে বাস করার উপযোগী শারীরিক গঠনের অধিকারী, যেমন কিছু প্রজাতির লেজ ধরে জিনিস আঁকড়ে ধরতে পারে। অন্যদিকে, অ-প্রাইমেট প্রাণীদের মস্তিষ্ক সাধারণত ছোট হয়। তবে আমরা যত বেশি শিখছি অন্যান্য প্রাণীদের সম্পর্কে, ততই দেখা যাচ্ছে যে অ-প্রাইমেটরাও অনেক বুদ্ধিমান। উদাহরণস্বরূপ, শূকর, অক্টোপাস এবং কাক।

অনেক পৌরাণিক কাহিনিতে কাককে চালাক ঠক হিসেবে দেখানো হয় এবং বাস্তবেও কাক বেশ বুদ্ধিমান প্রজাতি হিসেবে প্রমাণিত হয়েছে। কাক বিভিন্ন কাজে হাতিয়ার ব্যবহার করতে পারে, এক ঋতু থেকে আরেক ঋতু পর্যন্ত খাবার লুকিয়ে রাখতে পারে, পূর্ববর্তী অভিজ্ঞতা থেকে ভবিষ্যৎ অনুমান করতে পারে এবং এমনকি ব্যক্তিগত অভিজ্ঞতা ব্যবহার করে সিদ্ধান্ত নিতে পারে।

শূকরদের আচরণ মাঝে মাঝে লোভী মনে হতে পারে, কিন্তু এটা আসলে বুদ্ধিমত্তার লক্ষণ। গৃহপালিত প্রাণীদের মধ্যে শূকর সম্ভবত সবচেয়ে বুদ্ধিমান। যদিও ওদের কাঁচা বুদ্ধিমত্তা কুকুর বা বিড়ালের সমান হতে পারে, সমস্যা সমাধানের ক্ষেত্রে শূকর কুকুর ও বিড়ালের চেয়ে এগিয়ে।

যদি গৃহপালিতদের মধ্যে সবচেয়ে বুদ্ধিমান হয় শূকর, তাহলে অক্টোপাস অমেরুদণ্ডীদের মধ্যে সবচেয়ে চৌকস। ধাঁধাঁ সমাধান এবং গোলকধাঁধাঁর পরীক্ষায় দেখা গেছে, অক্টোপাসের রয়েছে স্বল্প ও দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি। তারা জার খুলতে পারে, ছোট ফাঁক দিয়ে বেরিয়ে যেতে পারে, এক খাঁচা থেকে অন্য খাঁচায় লাফিয়ে খাবার নিতে পারে। তাদের বিভিন্ন আকৃতি ও নকশা আলাদা করতে শেখানো যায়। এমনকি খেলাধুলা জাতীয় আচরণও দেখা যায়, যেমন পানির প্রবাহে খেলনা ছেড়ে দিয়ে তা আবার ধরার চেষ্টা করা।

Sensory Systems/NonPrimates BirdSong

অক্টোপাস

ভূমিকা

অক্টোপাস অ-প্রাইমেটদের মধ্যে অন্যতম আকর্ষণীয়। এদের সবচেয়ে চমকপ্রদ বৈশিষ্ট্য হল বাহুর চলাচল। এদের বাহু যে কোনো দিকে চলতে পারে এবং এতে অসীম সংখ্যক গতিশীলতা রয়েছে। অক্টোপাসের মস্তিষ্ক কেবল বাহুকে একটি কাজের নির্দেশ দেয়—আর সেই কাজ কীভাবে করতে হবে, সেটার সম্পূর্ণ নির্দেশনা বাহুর স্নায়ুতন্ত্রে আগে থেকেই প্রোগ্রাম করা থাকে। গবেষণায় দেখা গেছে, অক্টোপাসরা বাহুর জটিল নিয়ন্ত্রণ কমিয়ে আনে নির্দিষ্ট গতির ধারায় বাহু নাড়িয়ে। এই পরীক্ষা আরও এগিয়ে নিতে, গবেষকরা অক্টোপাসের বাহুর স্নায়ু কেটে আলাদা করে দেন। তারপর বাহুর ত্বক স্পর্শ করলে দেখা যায়, এটি ঠিক আগের মতো প্রতিক্রিয়া দেখায়। এতে বোঝা যায়, বাহুকে শুধু একটি সাধারণ নির্দেশ দিলেই কাজ সম্পন্ন হয়।

এই অধ্যায়ে আমরা অক্টোপাসের সংবেদনশীল ব্যবস্থার বিস্তারিত আলোচনা করব, বিশেষত এর সংবেদন-মোটর সিস্টেমের উপর গুরুত্ব দেব।

অক্টোপাস - বুদ্ধিমান অ-প্রাইমেট

দ্য কমন অক্টোপাস, Octopus vulgaris.

অক্টোপাসের দুটি চোখ এবং চার জোড়া বাহু থাকে, এবং এরা দ্বিপার্শ্বীয় সুষমতা সম্পন্ন। এদের মুখে একটি শক্ত ঠোঁট থাকে, যা বাহুগুলোর কেন্দ্রে অবস্থিত। এদের অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিক কোন কঙ্কাল নেই (তবে কিছু প্রজাতির মধ্যে খোলকের অবশিষ্টাংশ দেখা যায়), যা এদের সংকীর্ণ জায়গা দিয়ে অনায়াসে গলে যেতে সাহায্য করে। অক্টোপাস অমেরুদণ্ডীদের মধ্যে সবচেয়ে বুদ্ধিমান এবং আচরণগতভাবে নমনীয়।

অক্টোপাসের বাহু চলাচল সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য। নির্দিষ্ট লক্ষ্যে বাহু নাড়াতে অক্টোপাসের স্নায়ুতন্ত্র একগুচ্ছ মোটর কমান্ড তৈরি করে যা বাহুকে লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছাতে সাহায্য করে। বাহুর গতিশীলতা অসীম, কারণ এটি যে কোনো দিকে নড়তে পারে। এই চলাচলের নিয়ন্ত্রণ বাহুর নিজস্ব স্নায়ু ব্যবস্থায় নিহিত থাকে।^[১]

অক্টোপাসে বাহু নড়াচড়া

অক্টোপাসের বাহু পরিচালনার শ্রেণিবদ্ধ কাঠামোয় মস্তিষ্ক কেবল একটি সাধারণ নির্দেশনা দেয়। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া বাহু নিজেরাই সম্পন্ন করে। বাহুর মাধ্যমে অক্টোপাস হাঁটে, শিকার ধরে, অপ্রয়োজনীয় বস্তু ফেলে দেয় এবং পারিপার্শ্বিক পরিবেশ সম্পর্কে যান্ত্রিক ও রাসায়নিক তথ্য সংগ্রহ করে।

মানব বাহুর মতো বাঁকা জয়েন্ট নেই অক্টোপাসের। তাই লক্ষ্য অর্জনে বাহু পরিচালনা অত্যন্ত জটিল। তবে বাহুর পেশিগুলোর নমনীয় গঠন একে বিভিন্ন দিকে নড়তে সাহায্য করে।

পর্যবেক্ষণে দেখা যায়, অক্টোপাস তার বাহু নির্দিষ্ট ধাঁচে নাড়িয়ে এই জটিলতা কমায়।^[২] যেমন, খাবার ধরতে সবসময় একটি বাঁক সঞ্চালিত হয় বাহুর মাথার দিকে। এই ধরণের গতির নির্দেশ বাহুতেই সঞ্চিত থাকে, কেন্দ্রিয় মস্তিষ্কে নয়। এই ব্যবস্থায় বাহু নিয়ন্ত্রণ সহজ হয়। এই নমনীয় বাহুতে $5 \times 107$ নিউরন থাকে, যার মধ্যে $4 \times 105$ মোটর নিউরন বাহুর অভ্যন্তরীণ পেশিকে নিয়ন্ত্রণ করে।

যখন দরকার পড়ে, স্নায়ুতন্ত্র একটি মোটর কমান্ড তৈরি করে যা বাহুতে বল এবং গতি সৃষ্টি করে। এই চলাচল সাধারণত গাণিতিকভাবে নির্ধারিত পথ ধরে ঘটে, যেখানে পেশিগুলো নমনীয় থাকতে হয়।

বাহুর স্নায়ুতন্ত্র

অক্টোপাসের আটটি বাহু দীর্ঘ, সরু এবং পেশিময় অঙ্গ, যা মাথা থেকে বেরিয়ে মুখকে ঘিরে থাকে। বাহুর অভ্যন্তরে ডাবল সারিতে প্রায় ৩০০টি সাকার থাকে।^[৩]

বাহু গুলো মোটর এবং সংবেদনশীল উভয় কাজ করে। বাহুর স্নায়ুতন্ত্র গঠিত হয় গ্যাংলিয়া দ্বারা, যা মোটর এবং সংযোগকারী কার্য সম্পাদন করে। বাহুর পেরিফেরাল নার্ভ কোষগুলো সংবেদনশীল কাজ করে। এদের মধ্যে ঘনিষ্ঠ কার্যকরী সম্পর্ক থাকে।

বাহুর সাধারণ শারীরবৃত্ত

বাহুর পেশিগুলো তিন ভাগে বিভক্ত:

বাহুর অভ্যন্তরীণ পেশি
সাকারের অভ্যন্তরীণ পেশি
অ্যাসিটাবুলো-ব্র্যাকিয়াল পেশি (সাকারকে বাহুর সঙ্গে যুক্ত করে)

প্রত্যেক ভাগের পেশি আবার তিনটি পৃথক বান্ডেলে বিভক্ত, যেগুলো একে অপরের থেকে কোণাকুণি। এগুলো আলাদা আলাদা নার্ভ দ্বারা উদ্দীপিত হয় এবং আলাদাভাবে কাজ করে। কোনো হাড় বা তরুণাস্থি ছাড়াই, বাহুর পেশির সঙ্কোচন-প্রসারণের মাধ্যমে অক্টোপাস বাহু চালাতে পারে।

আচরণগতভাবে, দীর্ঘাক্ষীয় পেশি বাহু ছোট করে এবং বস্তু ধরার কাজ করে, আর তির্যক ও ছেদকারী পেশি বাহু লম্বা করে ও অপ্রয়োজনীয় বস্তু দূরে সরায়।

অক্টোপাস বাহুর ক্রস সেকশন: পার্শ্বীয় স্নায়ু বাহুর অভ্যন্তরীণ পেশি এবং ভেন্ট্রাল স্নায়ু সাকার নিয়ন্ত্রণ করে।

বাহুতে ছয়টি প্রধান নার্ভ কেন্দ্র আছে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল অক্ষীয় নার্ভ কর্ড, যা প্রধান মোটর এবং সমন্বয় কেন্দ্র। আটটি বাহুর প্রত্যেকটিতে একটি করে অক্ষীয় কর্ড থাকে, যাতে $3.5 \times 108$ নিউরন থাকে। এই কর্ডগুলো সংযুক্ত থাকে বাহুর অভ্যন্তরের চারটি ইন্ট্রামাসকুলার নার্ভ কর্ড এবং সাকারের গ্যাংলিয়ার সঙ্গে।

এই ছোট ছোট নার্ভগুলো মোটর নিউরনে সমৃদ্ধ এবং গভীর পেশি থেকে সংবেদনশীল সংকেত পায়, যা স্থানীয় প্রতিক্রিয়ার কাজ করে।

সংবেদনশীল স্নায়ুতন্ত্র

বাহুতে একটি জটিল সংবেদনশীল সিস্টেম থাকে। বাহুর তিনটি প্রধান পেশি থেকে গভীর সংবেদনশীলতা আসে। বাহুর ত্বকের উপরেও অনেক প্রাথমিক রিসেপ্টর থাকে। সাকারে, বিশেষত এর রিমে সবচেয়ে বেশি রিসেপ্টর থাকে। প্রতিটি সাকারে কয়েক হাজার রিসেপ্টর থাকতে পারে।

তিন প্রকারের রিসেপ্টর পাওয়া যায়: গোলকাকৃতি, অস্বাভাবিক বহুপ্রান্তিক এবং সূচালো সিলিয়েটেড কোষ। এগুলো গ্যাংলিয়ার দিকে সংকেত পাঠায়। রিসেপ্টরের প্রকৃত কাজ এখনো পুরোপুরি জানা যায়নি, তবে ধারণা করা হয় গোল এবং বহুপ্রান্তিক রিসেপ্টর যান্ত্রিক উদ্দীপনা শনাক্ত করে এবং সিলিয়েটেড রিসেপ্টর রাসায়নিক সংকেত শনাক্ত করে।

সিলিয়েটেড রিসেপ্টর সরাসরি গ্যাংলিয়াতে সিগনাল না পাঠিয়ে এপিথেলিয়ামের নিচে থাকা নিউরনের সঙ্গে সংযোগ করে। অন্যদিকে, গোল এবং বহুপ্রান্তিক রিসেপ্টর সরাসরি গ্যাংলিয়াতে সংকেত পাঠায়।

বাহু চলাচলে পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্রের ভূমিকা

আচরণগত গবেষণায় দেখা যায়, পেশি চলাচলের তথ্য মস্তিষ্কে পৌঁছায় না। তাত্ত্বিকভাবে প্রমাণিত হয়েছে যে এই তথ্য কেবল স্থানীয় প্রতিক্রিয়া তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন সাকারের গ্যাংলিয়া বা বাহুর অভ্যন্তরীণ নার্ভ কর্ডে।^[৪] যখন মস্তিষ্ক থেকে আসা অ্যাক্সোনাল ট্র্যাকযুক্ত অ্যাক্সিয়াল নার্ভ কর্ডের ডোর্সাল অংশে বৈদ্যুতিক সিগনাল দ্বারা উদ্দীপিত করা হয়, তখন পুরো বাহুতে এখনও গতি লক্ষ্য করা যায়। এই গতি উদ্দীপনার কারণে ঘটে, যা সরাসরি মস্তিষ্ক থেকে আসা সংকেত দ্বারা পরিচালিত নয়। ফলে, অ্যাক্সিয়াল নার্ভ কর্ডের ডোর্সাল অংশে উদ্দীপনার মাধ্যমে বাহু প্রসারিত হয়। অপরদিকে, একই অংশের পেশি বা কর্ডের গ্যাংলিয়নিক অংশে উদ্দীপনা শুধুমাত্র স্থানীয় পেশি সংকোচন সৃষ্টি করে। এর মানে হল, মস্তিষ্ক কেবল একটি সরল গতি নির্দেশনা বাহুকে পাঠায়, আর বাহু বাকিটা নিজে করে।

একটি ডোর্সালি নির্দেশিত বাঁক বাহু বরাবর প্রসারিত হয় এবং এই কারণে সাকারগুলো গতি দিকে নির্দেশ করে। বাঁকটি ছড়িয়ে পড়ার সময়, বাঁকের কাছাকাছি অংশ প্রসারিত অবস্থায় থাকে। এটি প্রমাণ করতে যে অক্টোপাসের বাহুর নিজস্ব সচেতনতা রয়েছে, গবেষকরা বাহুর নার্ভগুলোকে দেহের অন্য অংশের নার্ভসহ মস্তিষ্ক থেকেও বিচ্ছিন্ন করেছেন। এমনকি বিচ্ছিন্ন বাহুগুলোতেও, নার্ভ কর্ডে বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা বা চামড়া বা সাকার স্পর্শ করলে স্বাভাবিক বাহু প্রসারণের মতো গতি শুরু হয়।

গবেষণায় দেখা গেছে, যদি উদ্দীপনার আগে হাতে ম্যানুয়ালি একটি বাঁক তৈরি করা হয়, তাহলে সেই বাঁক সহজে ছড়ায়। সম্পূর্ণভাবে বিশ্রামরত বাহুকে উদ্দীপিত করলে, প্রাথমিক গতি উদ্দীপনার ফলে শুরু হয় এবং একইভাবে বাঁক ছড়িয়ে পড়ে। সুতরাং, বাহুর স্নায়ুতন্ত্র শুধুমাত্র স্থানীয় প্রতিক্রিয়াই নয়, বরং পুরো বাহু জুড়ে জটিল গতি নিয়ন্ত্রণ করে।

এই উদ্দীপিত গতি প্রাকৃতিকভাবে চলমান অক্টোপাসের গতির মতোই প্রায় একরকম কাইনেমেটিক গঠন দেখায়। উদ্দীপিত হলে, একটি বিচ্ছিন্ন বাহুতে স্বাভাবিক প্রসারণের মতো পেশি কার্যকলাপ দেখা যায়। এক ধরনের প্রাথমিক বাহুর ভঙ্গিমা থেকে উদ্দীপিত গতি এক ধরনের পথে যায়, অন্য ধরনের ভঙ্গিমা থেকে আলাদা পথে যায়।

চেতনাহীন অক্টোপাস বাহুর প্রসারণ স্বাভাবিক বাহু প্রসারণের মতো গুণগত এবং গঠনগতভাবে একই হওয়ায় বোঝা যায় যে একটি অন্তর্নিহিত মোটর প্রোগ্রাম বাহুর নিউরোমাসকুলার সিস্টেমে সংরক্ষিত থাকে এবং এটি কেন্দ্রীয় নিয়ন্ত্রণ ছাড়াই গতি নিয়ন্ত্রণ করে।

মাছ

মাছ হলো জলজ প্রাণী এবং এদের বৈচিত্র্য অনেক। ৩২,০০০-এর বেশি প্রজাতির মাছ রয়েছে, যা এদের মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে বড় গোষ্ঠী করে তোলে।

একটি হাঙরের দেহে ল্যাটারাল লাইন সংবেদন অঙ্গ দেখানো হয়েছে।

বেশিরভাগ মাছের সংবেদন অঙ্গ অত্যন্ত উন্নত। দিনের আলোয় বসবাসকারী মাছের চোখে রঙ দেখার ক্ষমতা থাকে। কিছু মাছ এমনকি অতিবেগুনি আলোও দেখতে পারে। মাছের ঘ্রাণ শক্তিও খুব ভালো। যেমন, ট্রাউটের মাথায় "নেয়ারস" নামে বিশেষ ছিদ্র থাকে যা পানির অল্পমাত্রার রাসায়নিক উপাদান সনাক্ত করতে সাহায্য করে। সমুদ্র থেকে ফিরে আসার সময় পরিযায়ী স্যামন মাছ এই ঘ্রাণ ব্যবহার করে নিজের পুরনো নদীর পথ খুঁজে পায়, কারণ তারা সেই গন্ধ মনে রাখে। বিশেষত মাটির কাছাকাছি থাকা মাছের ঠোঁট এবং বার্বেলে স্পর্শ সংবেদন খুবই প্রবল থাকে। তাদের স্বাদের রসনা এখানেই থাকে। তারা এই সংবেদন ব্যবহার করে মাটি বা ঘোলাটে পানিতে খাবার খুঁজে পায়।

মাছের দেহে একটি ল্যাটারাল লাইন সিস্টেম বা ল্যাটেরালিস সিস্টেম থাকে। এটি একটি সংবেদন অঙ্গ যা মাথা এবং দুই পাশ বরাবর থাকে এবং আশেপাশের পানির গতি ও কম্পন বুঝতে সাহায্য করে।

কার্যকারিতা

মাছ এই ল্যাটারাল লাইন ব্যবহার করে শিকার বা শত্রুকে অনুভব করে, স্রোতের পরিবর্তন বুঝে, নিজের অবস্থান বোঝে এবং দলবদ্ধভাবে চলার সময় সংঘর্ষ এড়ায়।

Coombs এবং তার সহকর্মীরা [1] দেখিয়েছেন যে, মাছ শিকার শনাক্ত করতে ও তার দিকে মুখ ঘোরাতে ল্যাটারাল লাইন প্রয়োজন। এমনকি চোখ বন্ধ করলেও তারা শিকার বা একটি কম্পনকারী ধাতব গোলকের গতি শনাক্ত করতে পারে। কিন্তু যদি ল্যাটারাল লাইনের সংকেত প্রবাহ কোবাল্ট ক্লোরাইড দিয়ে বন্ধ করে দেওয়া হয়, তাহলে শিকার ধরার ক্ষমতা অনেক কমে যায়।

১৯৭৬ সালে Pitcher এবং তার সহকর্মীরা দেখিয়েছেন, মাছের ল্যাটারাল লাইন অঙ্গের উপর নির্ভরতা কতটা বেশি। চোখ বন্ধ মাছ দলবদ্ধভাবে সাঁতার কাটতে পারে, কিন্তু যাদের ল্যাটারাল লাইন বিকল, তারা তা পারে না [2]।

শারীরবৃত্তীয় গঠন

মাছের শরীরের দুই পাশ বরাবর মাথা থেকে লেজ পর্যন্ত দুইটি হালকা দাগ দেখা যায়, যেগুলো ল্যাটারাল লাইন। এগুলো নিউরোমাস্ট নামে মেকানোরিসেপ্টর কোষ নিয়ে গঠিত। এই কোষগুলো চামড়ার ওপরে অথবা ল্যাটারাল লাইন খালে থাকে। এই খাল একটি মিউকাসপূর্ণ গঠন যা বাইরের পানির গতিবিধি নিউরোমাস্ট পর্যন্ত পৌঁছাতে সাহায্য করে। নিউরোমাস্ট কোষের ভেতরে থাকে সূক্ষ্ম কেশিকাযুক্ত সংবেদন কোষ যা একটি জেলির মতো কাপুলায় ঘেরা থাকে। কাপুলা পানির চাপ অনুযায়ী বেঁকে যায় এবং এর ফলে চুল কোষও বেঁকে যায়। অন্যান্য মেরুদণ্ডীদের কানের মতো, চুল কোষ ছোট কেশিকার দিকে বেঁকলে সংকেত কমে (হাইপারপোলারাইজেশন) যায়, আর বিপরীত দিকে বেঁকলে সংকেত বাড়ে (ডিপোলারাইজেশন)। এইভাবে চাপের তথ্য ডিজিটাল সংকেতে পরিণত হয় এবং তা ল্যাটারাল লাইন স্নায়ুর মাধ্যমে মস্তিষ্কে পৌঁছায়। বিভিন্ন নিউরোমাস্ট একত্রিত হয়ে জটিল সার্কিট তৈরি করতে পারে, যা বিভিন্ন কম্পনের প্রতি সাড়া দেয় এবং গতি বা ত্বরণের মতো তথ্য কোড করে [3]।

Rutilus rutilus মাছের ল্যাটারাল লাইনের কিছু আঁশ (মাঝখানে)

হাঙর ও রেয় মাছের কিছু নিউরোমাস্টে আকর্ষণীয় পরিবর্তন হয়েছে। এগুলো ইলেক্ট্রোরিসেপ্টরে রূপান্তরিত হয়েছে, যেগুলোকে বলা হয় ampullae of Lorenzini। এরা বেশিরভাগ মাথার আশেপাশে থাকে এবং ০.০১ মাইক্রোভোল্ট পর্যন্ত ইলেকট্রিক পরিবর্তন সনাক্ত করতে পারে [4]। এই সংবেদনশীল যন্ত্রের সাহায্যে মাছ পেশির সংকোচনের তৈরি অতি সূক্ষ্ম বৈদ্যুতিক সঙ্কেতও ধরতে পারে এবং দূর থেকে শিকার শনাক্ত করতে পারে। এমনকি ঘোলাটে পানি বা বালির নিচে থাকা শিকারও এভাবে তারা খুঁজে পায়। ধারণা করা হয়, এই সংবেদন ব্যবহারে হাঙররা অভিবাসন ও দিকনির্দেশনাও বুঝতে পারে, কারণ ampullae of Lorenzini পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্রও অনুভব করতে পারে।

সমান্তরাল বিবর্তন

সেফালোপড:

স্কুইড, অক্টোপাস ও কাটলফিশের মাথা ও বাহুতে সিলিয়েটেড এপিডার্মাল কোষের সারি থাকে, যা মাছের ল্যাটারাল লাইনের মতো। সাধারণ কাটলফিশ (Sepia officinalis) ও সংক্ষিপ্ত স্কুইড (Lolliguncula brevis)-এর ক্ষেত্রে এই সারি থেকে ইলেক্ট্রোফিজিওলজিক্যাল রেকর্ডিংয়ে দেখা গেছে, এটি মাছ ও জলজ উভচরের মেকানোরিসেপ্টিভ ল্যাটারাল লাইনের অনুরূপ [5]।

ক্রাস্টেশিয়ান:

কিছু ক্রাস্টেশিয়ানে মাছের ল্যাটারাল লাইনের আরেকটি অনুরূপতা পাওয়া যায়। তবে মাছের মতো শরীরে মেকানোরিসেপ্টর কোষ না থেকে, তারা লম্বা অ্যান্টেনায় নির্দিষ্ট ব্যবধানে কোষ রাখে। এই অ্যান্টেনা শরীরের সমান্তরালে থাকে। এটি দুটি 'ল্যাটারাল লাইন' তৈরি করে, যা মাছের মতোই কার্যকর এবং শরীর থেকে যান্ত্রিকভাবে স্বতন্ত্র [6]। স্তন্যপায়ী প্রাণী:

জলচর ম্যানেটির দেহের পশ্চাৎভাগে স্পর্শগ্রাহী লোম থাকে। এগুলো ন্যাংটো মোল ইঁদুরের যান্ত্রিক সংবেদনশীল লোমের মতো। ম্যানেটির এই লোমের বিন্যাস মাছের ল্যাটারাল লাইন সিস্টেমের সাথে তুলনীয় এবং এটি তাদের দুর্বল দৃষ্টিশক্তিকে পরিপূরক করে। অনুরূপভাবে, হারবার সীলের গোঁফ জলকণার সূক্ষ্ম গতিবিধি শনাক্ত করতে পারে এবং এটি একটি হাইড্রোডাইনামিক রিসেপ্টর সিস্টেম হিসেবে কাজ করে। তবে এই সিস্টেম মাছের ল্যাটারাল লাইনের চেয়ে অনেক কম সংবেদনশীল। [7]

মাছি

পরিচিতি

Crane মাছির হালটেয়ার্স

হালটেয়ার্স হলো অনেক উড়ন্ত পতঙ্গের শরীরে থাকা সংবেদনশীল অঙ্গ। ধারণা করা হয়, এরা পতঙ্গের পিছনের জোড়া ডানার একটি বিবর্তিত রূপ। হালটেয়ার্স উড়ার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ জাইরোস্কোপিক তথ্য প্রদান করে। যদিও মাছির উড়ার জন্য অন্যান্য ব্যবস্থাও রয়েছে, তবে তাদের দৃষ্টিশক্তি খুব ধীর, যার কারণে দ্রুত গতির মোচড়ানো সম্ভব হয় না। আবার শিকারি থেকে বাঁচার জন্য অল্প আলোতেও দক্ষভাবে উড়তে হলে এই ধরনের একটি সংবেদনশীল সিস্টেম প্রয়োজন। প্রকৃতপক্ষে, হালটেয়ার্স ছাড়া মাছির স্থায়ী ও নিয়ন্ত্রিত উড়ান অসম্ভব। ১৮শ শতাব্দী থেকেই বিজ্ঞানীরা জানতেন হালটেয়ার্স উড়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু সাম্প্রতিক সময়ে এদের কার্যপ্রণালী আরও ভালোভাবে বোঝা গেছে।

গঠন

হালটেয়ার্স মূলত পিছনের জোড়া ডানা থেকে বিবর্তিত। সামনের ডানা উড়ার জন্য ব্যবহৃত হয়, আর পিছনের জোড়া হালটেয়ার্সে রূপান্তরিত হয়েছে। হালটেয়ার্স দেখতে তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি গাঁটের মতো শেষ অংশ, একটি সরু দণ্ড, এবং একটু চওড়া ভিত্তি। গাঁটে প্রায় ১৩টি সংবেদনশীল লোম থাকে, আর ভিত্তিতে দুটি কর্ডোটোনাল অঙ্গ থাকে যেগুলোতে ২০-৩০টি স্নায়ু সংযুক্ত থাকে। কর্ডোটোনাল অঙ্গগুলি প্রসারণের প্রতি সংবেদনশীল। ভিত্তির উপরে প্রায় ৩৪০টি ক্যাম্পানিফর্ম সেনসিলা থাকে, যা চাপের প্রতিক্রিয়া করে এবং প্রতিটি ফাইবারে স্নায়ু থাকে। কর্ডোটোনাল অঙ্গ এবং সেনসিলার দিক হালটেয়ার্সের দণ্ডের সাথে প্রায় ৪৫ ডিগ্রিতে থাকে, যা হালটেয়ার্সের বেঁকানোর বল পরিমাপের জন্য উপযুক্ত। হালটেয়ার্স উড়ার সময় ডানার বিপরীত দিকে (অ্যান্টি-ফেজ) নড়াচড়া করে। সংবেদনশীল উপাদানগুলো তিনটি ভাগে ভাগ করা যায় ^[৫]: কিছু অংশ খাড়াভাবে কাঁপুনির প্রতি সংবেদনশীল, কিছু অংশ ঘূর্ণন বল বা জাইরোস্কোপিক টর্কের প্রতি সংবেদনশীল, আবার কিছু অংশ সব ধরনের বলের প্রতিক্রিয়ায় সাড়া দেয়। এতে মাছি বুঝতে পারে কোন দিক থেকে বল আসছে।

জেনেটিক্স

হোমিওবক্স জিন আবিষ্কারের সময় দেখা গেছে, আলট্রাবিথোরাক্স (Ubx) জিন মুছে ফেললে হালটেয়ার্স সাধারণ ডানায় পরিণত হয়। এটি হক্স জিনের প্রকৃতি বোঝার প্রথম গুরুত্বপূর্ণ প্রমাণ। আবার অ্যান্টেনাপেডিয়া জিনে পরিবর্তন করলে পা বিকৃত হতে পারে বা মাথায় অ্যান্টেনার পরিবর্তে পা জন্মাতে পারে।

কার্যপ্রণালী

হালটেয়ার্স কোরিওলিস বল শনাক্ত করে, যা মাছির শরীর ঘুরার সময় তৈরি হয়। গবেষণায় দেখা গেছে, হালটেয়ার্সে তৈরি কোরিওলিস বলের মাধ্যমেই শরীরের কৌণিক গতি বোঝা যায় ^[৫]। হালটেয়ার্স কাছাকাছি পেশিগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে এবং উড়ার গতি দ্রুত পরিবর্তন করতে সক্ষম হয়। হালটেয়ার্সের প্রতিক্রিয়া অত্যন্ত দ্রুত হয়, ফলে মাছি তাদের দৃষ্টিশক্তির চেয়ে দ্রুত সিদ্ধান্ত নিতে পারে। মাছির দুই হালটেয়ারের সংকেত একসাথে বিশ্লেষণ করে মাছি পিচ ও রোল এর মতো ঘূর্ণন ভাগ করতে পারে। হালটেয়ার্স চোখ ও মাথার নড়াচড়া নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে এবং মাছি কোনদিকে তাকাবে তা নির্ধারণ করে।

গাণিতিক বিশ্লেষণ

গবেষণায় দেখা গেছে, হালটেয়ার্স কোরিওলিস বলের ফ্রিকোয়েন্সি অনুযায়ী সংকেত দেয়, যা ডাবল-উইংবিট ফ্রিকোয়েন্সিতে ঘটে। হালটেয়ার্সের কৌণিক গতি ও মাছির শরীরের ঘূর্ণনের ভেক্টর ক্রস-প্রোডাক্ট কোরিওলিস বল তৈরি করে। এই বল পিচ ও রোল প্লেনে ডানা নাাড়ার সমান ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং ইয়aw প্লেনে দ্বিগুণ ফ্রিকোয়েন্সিতে তৈরি হয়। এই বলের ভিত্তিতে হালটেয়ার্স পেশিতে সংকেত পাঠায়, ফলে মাছি সঠিকভাবে দিক নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

ধরা যাক, হালটেয়ার্সের কৌণিক অবস্থান $\gamma$ নিম্নরূপ:

$\gamma ={\frac {\pi }{2}}\sin(\omega t)$

এখানে $\omega$ হলো হালটেয়ারের ফ্রিকোয়েন্সি, এবং অ্যাম্পলিটিউড ১৮০ ডিগ্রি, যা বাস্তবের কাছাকাছি।

শরীরের ঘূর্ণন বেগ হিসাব করতে দুইটি হালটেয়ারের কৌণিক বেগ $\Omega_b$ ও $\Omega_c$ জানা থাকলে:

$W_{1}=-{\frac {\Omega _{b3}+\Omega _{c3}}{2\sin(\alpha )}}$
$W_{2}={\frac {\Omega _{b3}-\Omega _{c3}}{2\cos(\alpha )}}$
$W_{3}=-{\frac {\Omega _{b1}+\Omega _{c1}}{2}}$

এখানে $\alpha$ হলো হালটেয়ারের দণ্ডের সাথে শরীরের সমতলের কোণ।

হালটেয়ার্সে প্রয়োগ হওয়া বল হিসাব করতে:

$F=mg-ma_{i}-ma_{F}-m{\dot {\Omega _{i}}}\times r_{i}-m\Omega _{i}\times (\Omega _{i}\times r_{i})-2m\Omega _{i}\times v_{i}$

এখানে m হলো হালটেয়ারের গাঁটের ভর, g হলো মাধ্যাকর্ষণজনিত ত্বরণ, আর r_i, v_i, এবং a_i হলো হালটেয়ারের গাঁটের অবস্থান, বেগ ও ত্বরণ। a_F মাছির ত্বরণ, এবং Ω_i, Ώ_i হলো কৌণিক বেগ ও ত্বরণ। কোরিওলিস বল 2mΩ × v_i পদ দ্বারা উপস্থাপিত। এই বল হালটেয়ারের স্নায়ু সংকেতের অনুপাত নির্ধারণ করে।

প্রজাপতি

প্রজাপতির ভারসাম্যের অনুভূতি অ্যান্টেনার গোড়ায় থাকে

প্রজাপতি ও মথ ভারসাম্য বজায় রাখে "জনস্টনের অঙ্গ" দ্বারা। এটি প্রজাপতির অ্যান্টেনার গোড়ায় অবস্থিত এবং উড়ার সময় ভারসাম্য ও অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করে।

জনস্টনের অঙ্গ

পরিচিতি

কিছু পতঙ্গের জন্য শব্দ অনুভব করা প্রজনন আচরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেমন ড্রোসোফিলা ^[৬]। পতঙ্গ ও ক্রাস্টেসিয়ার মধ্যে শোনার ক্ষমতা কর্ডোটোনাল অঙ্গ দ্বারা হয়, যা যান্ত্রিক বিকৃতির প্রতিক্রিয়ায় সাড়া দেয় ^[৭]. | year = 2004 | title = পতঙ্গের শ্রবণ কর্ডোটোনাল অঙ্গের গঠন ও কার্যাবলি | journal = মাইক্রোস্কপি রিসার্চ অ্যান্ড টেকনিক | volume = 63 | issue = 6 | pages = 315-337 }}</ref>। এই কর্ডোটোনাল অঙ্গগুলো পতঙ্গের দেহে বিস্তৃতভাবে ছড়িয়ে থাকে এবং বিভিন্ন কাজ করে: প্রোপ্রিওসেপ্টর নিজের তৈরি বলের প্রতি সংবেদনশীল এবং এক্সটেরোসেপ্টর বাহ্যিক বলের প্রতিক্রিয়ায় সংবেদনশীল। এই রিসেপ্টরগুলো বাতাস বা পানির মতো কোনো পরিবাহকের মাধ্যমে শব্দ পরিবাহিত হলে কণার কম্পনের মাধ্যমে শব্দ শনাক্ত করতে সাহায্য করে। ফার-ফিল্ড শব্দ বোঝায় এমন শব্দ যা দীর্ঘ দূরত্বে কণার মাধ্যমে চাপ পরিবর্তন হিসেবে পরিবাহিত হয়। নিঅর-ফিল্ড শব্দ বোঝায় উৎসের কাছাকাছি থাকা শব্দ, যেখানে কণার গতি হালকা গঠনগুলোকে নাড়িয়ে দিতে পারে। কিছু পতঙ্গের দৃশ্যমান শ্রবণ অঙ্গ থাকে, যেমন নকটুয়য়েড মথের কানের মতো, আবার কিছু পতঙ্গের দৃশ্যমান শ্রবণ অঙ্গ না থাকলেও তারা শব্দ শনাক্ত করতে পারে। এদের ক্ষেত্রে "জনস্টনের অঙ্গ" শ্রবণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

জনস্টনের অঙ্গ

জনস্টনের অঙ্গ (JO) একটি কর্ডোটোনাল অঙ্গ যা অধিকাংশ পতঙ্গে থাকে। ক্রিস্টোফার জনস্টন প্রথম এই অঙ্গটি মশার মধ্যে আবিষ্কার করেন, এজন্য এর নাম জনস্টনের অঙ্গ ^[৮]। কোয়ার্টারলি জার্নাল অব মাইক্রোস্কোপিকাল সায়েন্স। ১৮৫৫, ভলিউম s1-3, 10, পৃষ্ঠা 97-102। এই অঙ্গটি পতঙ্গের অ্যান্টেনার কাণ্ডে অবস্থান করে। ডিপটেরা শ্রেণির (যাদের দুটি ডানা থাকে) পতঙ্গের মধ্যে এটি সর্বাধিক জটিলতায় বিকশিত হয়েছে, যাদের জন্য শ্রবণ বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ^[৭]। JO গঠিত হয় গোছানো ভিত্তি সংবেদী একক 'স্কোলোপিডিয়া' (SP) দ্বারা। বিভিন্ন প্রাণীর মধ্যে স্কোলোপিডিয়ার সংখ্যা ভিন্ন। JO বিভিন্ন ধরণের মেকানোসেন্সরি কাজ করে যেমন ছোঁয়া, মাধ্যাকর্ষণ, বাতাস এবং শব্দ শনাক্তকরণ। উদাহরণস্বরূপ, মৌমাছির মধ্যে JO (প্রায় ৩০০ SPs) অন্য একটি “নাচতে থাকা” মৌমাছি থেকে আসা শব্দ শনাক্ত করতে সাহায্য করে ^[৯]। পুরুষ মশার মধ্যে (প্রায় ৭০০০ SPs) JO ব্যবহৃত হয় স্ত্রী মশার উড়ন্ত শব্দ শনাক্ত এবং অবস্থান নির্ধারণে, যা প্রজনন আচরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ^[১০]। এই পতঙ্গগুলোর অ্যান্টেনা বিশেষভাবে নিঅর-ফিল্ড শব্দ গ্রহণে সক্ষম। এটি একটি পদার্থিক মেকানোট্রান্সডিউসার হিসেবে কাজ করে।

জনস্টনের অঙ্গের গঠন

একটি সাধারণ পতঙ্গের অ্যান্টেনায় থাকে তিনটি প্রধান খণ্ড: স্ক্যাপ (ভিত্তি), পেডিসেল (কাণ্ড), এবং ফ্ল্যাজেলাম ^[১১]। কিছু পতঙ্গের তৃতীয় খণ্ডে একটি ব্রিসল বা কেশ থাকে যাকে অ্যারিস্টা বলা হয়। চিত্র ১-এ ড্রোসোফিলার অ্যান্টেনা দেখানো হয়েছে। ড্রোসোফিলার ক্ষেত্রে অ্যান্টেনার তৃতীয় খণ্ড (a3) দ্বিতীয় খণ্ড (a2)-এর সকেটের মধ্যে আলগাভাবে বসে থাকে এবং শব্দশক্তি শোষিত হলে এটি ঘূর্ণায়মান হতে পারে ^[১২]। এই ঘূর্ণন JO নিউরনের স্কোলোপিডিয়া অংশকে প্রসারিত বা সংকুচিত করে। ডিপটেরার ক্ষেত্রে JO স্কোলোপিডিয়া দ্বিতীয় অ্যান্টেনাল খণ্ড a2 (পেডিসেল)-এ থাকে (Yack, 2004)। JO শুধুমাত্র শব্দ শনাক্ত করে না (এক্সটেরোসেপ্টর হিসেবে), বরং প্রোপ্রিওসেপ্টর হিসেবেও কাজ করে, যার মাধ্যমে পতঙ্গ বুঝতে পারে যে ফ্ল্যাজেলাম পেডিসেলের তুলনায় কোন অবস্থানে আছে ^[১৩]।

মস্তিষ্কে মহাকর্ষ এবং শব্দ অনুধাবনের পার্থক্য

A এবং B উপগোষ্ঠীর নিউরনগুলো একদিকে AMMC-তে প্রাথমিক শ্রবণ কেন্দ্রে এবং অন্যদিকে ভেন্ট্রোলেটারাল প্রোটোসেরেব্রামের (VLP) নিম্ন অংশে লক্ষ্য করে (চিত্র ২বি দেখুন)। এই অঞ্চলগুলোর মধ্যে এবং VLP-এর সঙ্গে বহু কমিস্যুরাল সংযোগ দেখা যায়। CE উপগোষ্ঠীর নিউরনগুলোর লক্ষ্য অঞ্চলের মধ্যে বা VLP-এর সঙ্গে কোনো উল্লেখযোগ্য সংযোগ পাওয়া যায়নি। CE অঞ্চলের সাথে যুক্ত নিউরনগুলো থোরাসিক গ্যাংলিয়া থেকে উপরে বা নিচে চলে যায়। AB এবং CE নিউরনের এই প্রকল্প পার্থক্যটি স্তন্যপায়ীদের শ্রবণ ও ভেস্টিবুলার পথের পৃথক সংযোগের সাথে মিল রয়েছে ^[১২]।

মৌমাছির জনস্টনের অঙ্গ

Solitary bee (Anthidium florentinum): মাথায় জনস্টনের অঙ্গগুলি স্পষ্ট দেখা যাচ্ছে।

মৌমাছিদের মধ্যে JO অ্যান্টেনার পেডিসেলে অবস্থিত এবং কাছাকাছি ক্ষেত্রের শব্দ শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয় ^[৯]। মৌচাকে কিছু মৌমাছি 'ওয়্যাগল নৃত্য' করে, যা একই প্রজাতির মৌমাছিদের কাছে খাদ্য উৎসের দূরত্ব, দিক এবং লাভজনকতা সম্পর্কে তথ্য দেয় বলে মনে করা হয়। অনুসারীদের এই বার্তাটি অন্ধকার মৌচাকে বোঝাতে হয়, অর্থাৎ এখানে দৃষ্টিজ অনুভব জড়িত নয়। শব্দ অনুভব এই নৃত্যের তথ্য বোঝার একটি সম্ভাব্য উপায়। নৃত্যরত মৌমাছির শব্দ প্রায় ২৬০ হার্জ বাহক ফ্রিকোয়েন্সি বিশিষ্ট এবং এটি পাখার কাঁপন দ্বারা সৃষ্টি হয়। মৌমাছিদের দেহে বিভিন্ন প্রকার যান্ত্রিক সংবেদনশীল অঙ্গ থাকে, যেমন কিউটিকলের লোম বা চোখের ব্রিসলস। ড্রেলার এবং তার সহকর্মীরা দেখিয়েছেন যে JO-র যান্ত্রিক সংবেদকগুলিই মৌমাছিদের শব্দ অনুধাবনে দায়ী ^[৯]। তবে যখন শব্দের মাত্রা খুব কম হয় যা ফ্ল্যাজেলাম কাঁপাতে যথেষ্ট নয়, তখন চুল-সংবেদকগুলো অন্য শব্দ উৎস শনাক্তে ভূমিকা রাখতে পারে। ড্রেলার প্রমুখ মৌমাছিদের শব্দ সংকেতের সঙ্গে সুগার পুরস্কারের সম্পর্ক শেখান। প্রশিক্ষণের পর বিভিন্ন মৌমাছির যান্ত্রিক সংবেদক বাতিল করা হয় এবং তাদের শেখা শব্দ-পুরস্কার সম্পর্ক আবার পরীক্ষা করা হয়। JO-তে হস্তক্ষেপ করলে শেখা দক্ষতা হারিয়ে যায়। ২৬৫ হার্জ এবং এমনকি ১০ হার্জ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রশিক্ষণ সম্ভব, যা প্রমাণ করে JO নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সির শব্দ শোনার ক্ষেত্রেও জড়িত। একটি মাত্র অ্যান্টেনাযুক্ত মৌমাছির ভুলের হার বেশি, তবে দুটি অ্যান্টেনা কাটা মৌমাছির চেয়ে ভালো করে। প্রতিটি অ্যান্টেনায় দুটি JO থাকায় নৃত্যরত মৌমাছির দিক নির্ধারণে অনুসারীদের সহায়তা করতে পারে। শ্রবণ মৌমাছিরা অন্যান্য প্রসঙ্গেও ব্যবহার করতে পারে, যেমন ঝাঁকবদ্ধ উপনিবেশকে একত্রিত রাখা।

ওয়্যাগল নৃত্য বিশ্লেষণ শুধুমাত্র শ্রবণ নয়, বরং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অনুধাবনের মাধ্যমেও (বা সম্ভবত প্রধানত) সম্পন্ন হয়। মৌমাছির JO বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শনাক্ত করতে সক্ষম করে ^[১৪]।

যখন দেহের বিভিন্ন অংশ একসঙ্গে নড়াচড়া করে, তখন মৌমাছিদের কিউটিকলে বৈদ্যুতিক চার্জ জমা হয়। পোকামাকড় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় তাদের চলাচল পরিবর্তন করতে পারে (Jackson, 2011)। ফুল সাধারণত ঋণাত্মকভাবে চার্জযুক্ত এবং আগত পোকামাকড় ইতিবাচকভাবে চার্জিত, যা পরাগ গ্রহণে সহায়তা করতে পারে ^[১৪]। মৌমাছিদের স্থির এবং পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতি প্রশিক্ষণ দিয়ে গ্রেগারস প্রমুখ দেখিয়েছেন যে তারা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অনুধাবন করতে পারে ^[১৪]। নৃত্যরত মৌমাছি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সৃষ্টি করে, যা কেবলমাত্র পাখার কাঁপন দ্বারা সৃষ্ট যান্ত্রিক উত্তেজনার চেয়ে ১০ গুণ বেশি ফ্ল্যাজেলামের আন্দোলন ঘটায়। এই ফ্ল্যাজেলামের কাঁপন JO দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়, যা চার্জযুক্ত পাখার কম্পনে সৃষ্ট স্খলন অ্যাম্প্লিচিউডের প্রতি সাড়া দেয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্তেজনায় JO অ্যাক্সনের সম্মিলিত ক্রিয়া সম্ভাবনা (compound action potential) রেকর্ড করে প্রমাণিত হয়েছে। অ্যান্টেনা ছাড়া JO-র মাধ্যমে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র অনুধাবন সম্ভব নয়। অ্যান্টেনার বাইরে অন্য যান্ত্রিক সংবেদকগুলো এতে ভূমিকা রাখে কিনা তা এখনো নিশ্চিত নয়। গ্রেগারস প্রমুখের ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে মৌমাছির সামাজিক যোগাযোগে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (এবং এর সাথে JO) গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

গবেষণার জন্য JO (এবং কর্ডোটোনাল অঙ্গসমূহের) গুরুত্ব

JO-এর মতো কর্ডোটোনাল অঙ্গ শুধুমাত্র কীটপতঙ্গ ও ক্রাস্টেশিয়ায় পাওয়া যায় ^[৭]। কর্ডোটোনাল নিউরনগুলো হল সিলিয়ামযুক্ত কোষ ^[১৫]। কার্যকর সিলিয়া তৈরিতে প্রয়োজনীয় প্রোটিন তৈরি করা জিনগুলো কর্ডোটোনাল নিউরনে প্রকাশ পায়। মানুষের এসব জিনে মিউটেশন হলে জেনেটিক রোগ দেখা দেয়। সিলিয়ার গঠনের প্রক্রিয়া জানলে এসব রোগ বোঝা ও চিকিৎসা করা সম্ভব। কারণ স্নায়ু কোষ নির্ধারণের নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি কীটপতঙ্গ এবং মেরুদণ্ডী প্রাণীতে একই ধরনের ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যেমন: অ্যাটোনাল (Ato) নামক প্রোনিউরাল ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর কর্ডোটোনাল অঙ্গ গঠনে ভূমিকা রাখে। এর ইঁদুরের অনুরূপ জিন Atoh1 ককলিয়াতে চুল কোষের বিকাশে জরুরি। Atoh1 মিউটেশনযুক্ত বধির ইঁদুরকে ড্রোসোফিলার অ্যাটোনাল জিন দিয়ে সুস্থ করা যায়। কীটপতঙ্গের কর্ডোটোনাল অঙ্গ নিয়ে গবেষণা যান্ত্রিক অনুধাবন ও সিলিয়া গঠনের বিষয়ে আরও অন্তর্দৃষ্টি দিতে পারে। ড্রোসোফিলা কর্ডোটোনাল অঙ্গ নিয়ে গবেষণার জন্য একটি বহুমুখী মডেল ^[১৬]। এই ফলমাছি পালন সহজ, কম খরচে অনেক ভ্রূণ তৈরি করে, জেনেটিকভাবে পরিবর্তন করা যায় এবং এর জীবনচক্র ছোট হওয়ায় স্বল্প সময়ে একাধিক প্রজন্ম নিয়ে গবেষণা সম্ভব। উপরন্তু, ড্রোসোফিলা এবং মানুষের মধ্যে অনেক মৌলিক জৈব প্রক্রিয়া ও বিকাশগত পথ একরকম হওয়ায় এর গবেষণা ফলপ্রসূ। মাকড়সা যখন ভিজ্যুয়াল সংকেতকে ব্যবহার করে, তখন তারা তাদের প্রধান চোখের রেটিনা স্বতঃস্ফূর্তভাবে নাড়িয়ে নেয়, কখনও “স্যাকেড” আকারে, যেখানে চোখের ফোভিয়া চলমান ভিজ্যুয়াল লক্ষ্যবস্তুর ওপর স্থির হয় (“ট্র্যাকিং”), অথবা “স্ক্যানিং”-এর মাধ্যমে, যা সম্ভবত প্যাটার্ন চেনার কাজে ব্যবহৃত হয়। আজকের দিনে ধারণা করা হয়, মাকড়সা জটিলভাবে চোখের নল নাড়িয়ে দৃশ্যপটকে পর্যায়ক্রমে স্ক্যান করে, যার মাধ্যমে তারা সীমিত মস্তিষ্ক ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও বিপুল পরিমাণ ভিজ্যুয়াল তথ্য প্রক্রিয়াজাত করতে সক্ষম হয়।

স্বতঃস্ফূর্ত রেটিনাল চলন, যেগুলোকে “মাইক্রোস্যাকেড” বলা হয়, একটি প্রক্রিয়া যা মনে করা হয় স্থির ভিজ্যুয়াল উদ্দীপকের সঙ্গে অভিযোজন রোধে সাহায্য করে, বিশেষত অ্যান্টেরিয়র-মিডিয়ান চোখের ফোটোরিসেপ্টর কোষগুলোর ক্ষেত্রে। কাপিয়েনিয়াস প্রজাতির মাকড়সাগুলোতে ৪টি চোখের পেশি থাকে – দুটি উপরের এবং দুটি নিচের – এবং তারা ধারাবাহিকভাবে ২° থেকে ৪° কোণে মাইক্রোস্যাকেড করে, যা সাধারণত ৮০ মিলিসেকেন্ড স্থায়ী হয় (যখন ধরা অবস্থায় রাখা হয়)। এই ছোট ছোট আন্দোলনের কোণ কাপিয়েনিয়াসের রিসেপ্টর কোষগুলোর মাঝে প্রায় ৩° কোণের সঙ্গে মিলে যায়, যা অভিযোজন রোধে এর ভূমিকা প্রমাণ করে। তবে যান্ত্রিক উদ্দীপনার মাধ্যমে (যেমন দ্বিতীয় পায়ের টারসাসে বাতাস লাগানো) তৈরি রেটিনাল চলন অনেক বড় হতে পারে, প্রায় ১৫° পর্যন্ত। এই ধরণের উদ্দীপনায় চোখের পেশির কার্যকলাপ বেড়ে যায়, বিশ্রামকালে ১২ ± ১ হার্জ থেকে বেড়ে ৮০ হার্জ পর্যন্ত। তবে প্রধান দুই চোখ কখনোই একসঙ্গে সক্রিয় হয় না, এবং তাদের দিকেও কোনও মিল নেই। এই দুই প্রক্রিয়া, অর্থাৎ স্বতঃস্ফূর্ত মাইক্রোস্যাকেড এবং সক্রিয় “পিয়ারিং”, মাকড়সাকে শুধুমাত্র প্রধান চোখ ব্যবহার করেই স্থির ভিজ্যুয়াল লক্ষ্য বিশ্লেষণ করতে সাহায্য করে, দেহের চলনের প্রয়োজন না করেই।

তবে ভিজ্যুয়াল ক্ষমতার ওপর প্রভাব ফেলা আরেকটি বিষয় হল বিভিন্ন দূরত্বে বস্তুগুলো ফোকাসে রাখা। মানুষের চোখে এটি “অ্যাকমোডেশন”-এর মাধ্যমে হয়, অর্থাৎ লেন্সের আকৃতি পরিবর্তন করে, কিন্তু স্যালটিসিড মাকড়সারা ভিন্নভাবে এটি করে: তাদের রেটিনার স্তর ১-এর রিসেপ্টর কোষগুলো “সিঁড়ির মতো” বিন্যস্ত, লেন্স থেকে বিভিন্ন দূরত্বে। ফলে, যেকোনো বস্তু – তা কয়েক সেন্টিমিটার বা কয়েক মিটার দূরে হোক – স্তর-১-এর কোনো এক অংশে পরিষ্কারভাবে ফোকাস হয়। পাশাপাশি, স্যালটিসিড চোখের নলগুলো পাশ থেকে পাশে দুলিয়ে লেন্স না নাড়িয়েই দৃশ্যকে স্ক্যান করতে পারে এবং পর্যায়ক্রমে একটি তীক্ষ্ণ চিত্র পায়।

ফলে, ভিজ্যুয়াল পারফরম্যান্স দারুণ হয়: পোর্টিয়া প্রজাতির জাম্পিং মাকড়সা ২ সেন্টিমিটার থেকে অসীম দূরত্ব পর্যন্ত বস্তুতে ফোকাস করতে পারে এবং বাস্তবে প্রায় ৭৫ সেন্টিমিটার পর্যন্ত দেখতে পারে। তবে বস্তুর স্বীকৃতিতে সময় লাগে অনেক, প্রায় ১০-২০ সেকেন্ড, কারণ জটিল স্ক্যানিং প্রক্রিয়া দরকার হয়। এই সীমাবদ্ধতার কারণে, যেমন বড় শিকারির উপস্থিতি দ্রুত শনাক্ত করা যায় না, ফলে পোর্টিয়া সহজেই পাখি, ব্যাঙ বা অন্যান্য শিকারির খাদ্য হয়ে যায়।

দৃষ্টিগ্রাহ্য সংকেত দ্বারা ক্ষুদ্রআবাস বৈশিষ্ট্য শনাক্তকরণ

বাস্তুতন্ত্রে ব্যবহৃত প্রকৃত উদ্ভিদ এবং উদ্ভিদের ছবি দেখানোর পর, *Psecas chapoda* (একটি ব্রোমেলিয়াডে বসবাসকারী লাফানো মাকড়সা) তাদের আবাসস্থলের উপযোগিতা চিহ্নিত করতে পারে, হোস্ট উদ্ভিদের পাতার গঠন ও রোস্টেট (গুচ্ছাকৃতি) কাঠামো দৃষ্টিতে বিশ্লেষণ করে। একটি গবেষণায় কালো-সাদা ছবি ব্যবহারের মাধ্যমে প্রমাণ করা হয় যে রঙ ও গন্ধের মতো অন্যান্য সংকেতের প্রভাব বাদ দেওয়া যায়, ফলে কেবল আকৃতি ও গঠনই সিদ্ধান্ত গ্রহণে ব্যবহৃত হয়েছে। এমনকি যখন শুধুমাত্র ছবির ভিত্তিতে সিদ্ধান্ত নিতে হয়েছে, তখনও *Psecas chapoda* ধারাবাহিকভাবে সরু ও লম্বা পাতা বিশিষ্ট রোস্টেট-আকৃতির উদ্ভিদ (Agavaceae) বেছে নিয়েছে। এটি প্রমাণ করে যে কিছু প্রজাতির মাকড়সা শুধুমাত্র উদ্ভিদের আকৃতির ভিজ্যুয়াল সংকেত ব্যবহার করে ক্ষুদ্রআবাসের কাঠামোগত পার্থক্য মূল্যায়ন ও শনাক্ত করতে সক্ষম।

References

↑ G. S. et al., Control of Octopus Arm Extension by a Peripheral Motor Program . Science 293, 1845, 2001.
↑ Y. Gutfreund, Organization of octopus arm movements: a model system for study- ing the control of flexible arms. Journal of Neuroscience 16, 7297, 1996.
↑ P. Graziadei, The anatomy of the nervous system of Octopus vulgaris, J. Z. Young. Clarendon, Oxford, 1971.
↑ M. J. Wells, The orientation of octopus. Ergeb. Biol. 26, 40-54, 1963.
↑ ^৫.০ ^৫.১ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Pringle_1948 নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি
↑ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Kamikouchi2009 নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি
↑ ^৭.০ ^৭.১ ^৭.২ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Yack নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি
↑ Johnston, Christopher. 1855. Original Communications: Auditory Apparatus of the Culex Mosquito
↑ ^৯.০ ^৯.১ ^৯.২ Dreller C and Kirchner WH (১৯৯৩)। "Hearing in honeybees: localization of the auditory sense organ."। Journal of Comparative Physiology A। 173: 275–279।
↑ McIver, S.B. 1989. Mechanoreception, In Comprehensive Insect Physiology, Biochemistry, and Pharmacology. Pergamon Press. 1989, Vol. 6, pp. 71-132.
↑ Keil, Thomas A. 1999. Chapter 1 - Morphology and Development of Peripheral Olfactory Organs. [book auth.] B.S. Hansson. Insect Olfaction. s.l. : Springer, 1999, pp. 5-48
↑ ^১২.০ ^১২.১ Jarman, Andrew P. 2014. Chapter 2 - Development of the Auditory Organ (Johnston's Organ) in Drosophila. Development of Auditory and Vestibular Systems (Fourth Edition). San Diego : Academic Press, 2014, pp. 31-61
↑ Baker, Dean Adam and Beckingham, Kathleen Mary and Armstrong, James Douglas. 2007. Functional dissection of the neural substrates for gravitaxic maze behavior in Drosophila melanogaster. Journal of Comparative Neurology. 2007, Vol. 501, 5, pp. 756-764
↑ ^১৪.০ ^১৪.১ ^১৪.২ Greggers U, Koch G, Schmidt V, Dürr A, Floriou-Servou A, Piepenbrock D, Göpfert MC, Menzel R (২০১৩)। "Reception and learning of electric fields in bees."। Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences। 280: 1759।
↑ Kavlie, Ryan G. and Albert, Jörg T. 2013. Chordotonal organs. Current Biology. 2013, Vol. 23, 9, pp. 334-335
↑ Jennings, Barbara H. 2011. Drosophila a versatile model in biology & medicine. Materials Today. 2011, Vol. 14, 5, pp. 190-195

← Gustatory_System

[1] G. S. et al., Control of Octopus Arm Extension by a Peripheral Motor Program . Science 293, 1845, 2001.

[2] Y. Gutfreund, Organization of octopus arm movements: a model system for study- ing the control of flexible arms. Journal of Neuroscience 16, 7297, 1996.

[3] P. Graziadei, The anatomy of the nervous system of Octopus vulgaris, J. Z. Young. Clarendon, Oxford, 1971.

[4] M. J. Wells, The orientation of octopus. Ergeb. Biol. 26, 40-54, 1963.

[Pringle_1948-5] ৫.০ ^৫.১ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Pringle_1948 নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি

[Kamikouchi2009-6] উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Kamikouchi2009 নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি

[Yack-7] ৭.০ ^৭.১ ^৭.২ উদ্ধৃতি ত্রুটি: <ref> ট্যাগ বৈধ নয়; Yack নামের সূত্রটির জন্য কোন লেখা প্রদান করা হয়নি

[8] Johnston, Christopher. 1855. Original Communications: Auditory Apparatus of the Culex Mosquito

[Dreller-9] ৯.০ ^৯.১ ^৯.২ Dreller C and Kirchner WH (১৯৯৩)। "Hearing in honeybees: localization of the auditory sense organ."। Journal of Comparative Physiology A। 173: 275–279।

[10] McIver, S.B. 1989. Mechanoreception, In Comprehensive Insect Physiology, Biochemistry, and Pharmacology. Pergamon Press. 1989, Vol. 6, pp. 71-132.

[11] Keil, Thomas A. 1999. Chapter 1 - Morphology and Development of Peripheral Olfactory Organs. [book auth.] B.S. Hansson. Insect Olfaction. s.l. : Springer, 1999, pp. 5-48

[Jarman-12] ১২.০ ^১২.১ Jarman, Andrew P. 2014. Chapter 2 - Development of the Auditory Organ (Johnston's Organ) in Drosophila. Development of Auditory and Vestibular Systems (Fourth Edition). San Diego : Academic Press, 2014, pp. 31-61

[13] Baker, Dean Adam and Beckingham, Kathleen Mary and Armstrong, James Douglas. 2007. Functional dissection of the neural substrates for gravitaxic maze behavior in Drosophila melanogaster. Journal of Comparative Neurology. 2007, Vol. 501, 5, pp. 756-764

[Greggers-14] ১৪.০ ^১৪.১ ^১৪.২ Greggers U, Koch G, Schmidt V, Dürr A, Floriou-Servou A, Piepenbrock D, Göpfert MC, Menzel R (২০১৩)। "Reception and learning of electric fields in bees."। Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences। 280: 1759।

[15] Kavlie, Ryan G. and Albert, Jörg T. 2013. Chordotonal organs. Current Biology. 2013, Vol. 23, 9, pp. 334-335

[16] Jennings, Barbara H. 2011. Drosophila a versatile model in biology & medicine. Materials Today. 2011, Vol. 14, 5, pp. 190-195

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]

[৬]

[৭]

[৮]

[৯]

[১০]

[১১]

[১২]

[১৩]

[১৪]

[১৫]

[১৬]