वैज्ञानिकों ने सोचा था कि कीड़े कभी भी गहरे समुद्र में जीवित नहीं रह पाएंगे क्योंकि हवा से भरे उनके शरीर फट जाएंगे, लेकिन अफ्रीका की मलावी झील में लेक फ्लाई के लार्वा उन्हें गलत साबित कर रहे हैं।

फोटो क्रेडिट: डॉ. फिलिप मैथ्यूज

वर्षों से, वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि समुद्र से कीड़े लगभग अनुपस्थित होने का एक बड़ा कारण सरल भौतिकी है: उनके हवा से भरे शरीर गहरे पानी के दबाव में ढह जाएंगे। लेकिन अफ्रीका की मलावी झील में रहने वाला एक छोटा सा कीट लार्वा उस विचार को आश्चर्यजनक तरीके से चुनौती दे रहा है।हर दिन, अरबों झील मक्खी के लार्वा, जिन्हें चाओबोरस एडुलिस कहा जाता है, एक उल्लेखनीय ऊर्ध्वाधर यात्रा करते हैं। दिन में, शिकारियों से छिपने के लिए वे झील के ऑक्सीजन-रहित “मृत क्षेत्र” में 200 मीटर से अधिक गहराई तक डूब जाते हैं। रात में, वे भोजन के लिए सतह के करीब आ जाते हैं, हालाँकि वह यात्रा अपने खतरे के साथ आती है, क्योंकि मछलियाँ रास्ते में इंतज़ार कर रही होती हैं।

जीवित रहने की एक छिपी हुई तरकीब

Phys.org की एक रिपोर्ट के अनुसार, ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं, डॉ. फिलिप मैथ्यूज और डॉ. इवान मैकेंजी ने लार्वा की गतिविधियों को ट्रैक करने के लिए झील के तल पर स्थित एक सोनार प्रणाली का उपयोग किया। लेकिन उन्हें जो मिला वह जीवित रहने की एक तरकीब से कहीं अधिक था; एक चतुर जैविक अनुकूलन जो यह समझा सकता है कि ये कीड़े ऐसी चरम स्थितियों में कैसे जीवित रह सकते हैं।जब टीम ने लार्वा का विच्छेदन किया, तो उन्होंने पाया कि उनके श्वसन तंत्र का हिस्सा दो जोड़ी छोटे वायु थैलों में परिवर्तित हो गया है। थैलियाँ गिट्टी टैंक के रूप में कार्य करती हैं, जिससे लार्वा पानी में अपनी उछाल को नियंत्रित कर सकते हैं। इसका मतलब यह है कि लार्वा केवल निष्क्रिय रूप से तैर नहीं रहे हैं। वे एक छोटे पानी के नीचे के जहाज की तरह, अपने आंतरिक वायु स्तर को बदलकर सक्रिय रूप से झील में अपनी स्थिति बदल रहे हैं।उनका काम हाल ही में जर्नल में प्रकाशित हुआ था विज्ञान.

एक pH-संचालित तंत्र

शोधकर्ताओं ने कुछ और भी दिलचस्प पाया: इन वायु थैलों की दीवारों में रेसिलिन होता है, एक अत्यधिक लोचदार सामग्री जो पहले से ही अपनी ताकत और लचीलेपन के लिए अन्य कीड़ों में जानी जाती है। इस मामले में, रेसिलिन पीएच में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करता है, फैलता या सिकुड़ता है क्योंकि लार्वा थैली की दीवारों की अम्लता को समायोजित करता है। यह पीएच-संचालित प्रतिक्रिया लार्वा को थैलियों की मात्रा को बदलने की अनुमति देती है, जो बदले में उनकी उछाल को बदल देती है। सरल शब्दों में, लार्वा गहराई को नियंत्रित करने के लिए रसायन विज्ञान का उपयोग करते प्रतीत होते हैं।यह एक सुंदर प्रणाली है. मांसपेशियों के बजाय, लार्वा एक आंतरिक सामग्री पर भरोसा करते हैं जो प्राकृतिक स्मार्ट सामग्री के रूप में व्यवहार करती है, उनके पर्यावरण पर प्रतिक्रिया करती है ताकि वे सटीकता के साथ पानी में तैर सकें।

अपनी सीमाएं लांघ रहे हैं

यह पता लगाने के लिए कि ये लार्वा कितना दबाव झेल सकते हैं, वैज्ञानिकों ने उन्हें छोटे दबाव कक्षों में रखा। फिर उन्होंने धीरे-धीरे समतुल्य गहराई बढ़ाई। परिणाम आश्चर्यजनक से कम नहीं थे। लार्वा सतह से 400 मीटर से अधिक नीचे की स्थितियों में जीवित रहे, जो उनके सामान्य दैनिक गोता से कहीं अधिक गहरा था। यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे पता चलता है कि उनकी वायुकोशिकाएँ वैज्ञानिकों की अपेक्षा कहीं अधिक कठोर हैं।यह उस लंबे समय से चली आ रही व्याख्या को भी कमजोर करता है कि महासागरों में इतने कम कीड़े क्यों हैं। यदि कीट वायुकोश गहरे झील के पानी में अपनी सामान्य सीमा से कहीं अधिक दबाव में जीवित रह सकते हैं, तो यह विचार कि केवल कीट श्वसन ही समुद्र के उपनिवेशण को रोकता है, पूरी कहानी नहीं हो सकती है।

यह क्यों मायने रखता है?

कीड़े जमीन पर और ताजे पानी में हर जगह हैं, लेकिन खुला महासागर लगभग पूरी तरह से कीट-मुक्त रहता है। यह खोज उस रहस्य को मिटाती नहीं है, लेकिन इसे जटिल बनाती है। अध्ययन से पता चलता है कि कुछ कीड़े शारीरिक रूप से पानी के नीचे के दबाव से बचने में पहले की तुलना में अधिक सक्षम हो सकते हैं। यह विकास, निवास सीमा और जैविक बाधाओं के बारे में नए सवालों के द्वार खोलता है जो कीड़ों को समुद्री वातावरण से दूर रखते हैं। इससे यह भी पता चलता है कि प्रकृति को अभी भी हमें कितना कुछ सिखाना है। झील मक्खी के लार्वा जितना छोटा और आसानी से नज़रअंदाज किया जाने वाला प्राणी जीव विज्ञान की स्थायी पहेलियों में से एक का सुराग दे सकता है।

जीवविज्ञान से परे

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि निष्कर्षों के व्यावहारिक उपयोग भी हो सकते हैं। क्योंकि रेसिलिन पीएच परिवर्तनों के जवाब में विस्तार और अनुबंध कर सकता है, यह स्मार्ट सामग्री, कृत्रिम मांसपेशियों और अन्य रासायनिक-प्रतिक्रिया प्रणालियों पर भविष्य के काम को प्रेरित कर सकता है।यह इस खोज को पारिस्थितिकी से परे भी प्रासंगिक बनाता है। यह यह दिखाकर इंजीनियरिंग और भौतिक विज्ञान को सूचित कर सकता है कि कैसे एक प्राकृतिक प्रणाली अत्यधिक कुशल तरीके से दबाव, लोच और रसायन विज्ञान का एक साथ उपयोग करती है।अंत में, ये लार्वा कठोर वातावरण में जीवित रहने के अलावा और भी बहुत कुछ कर रहे हैं। वे उस बात को फिर से लिख रहे हैं जिसे वैज्ञानिकों ने गहरे पानी में कीड़ों के लिए संभव समझा था।