वैज्ञानिक झींगा को शून्य गुरुत्वाकर्षण में खाना सिखा रहे हैं, और यह बदल सकता है कि अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में भोजन कैसे उगाते हैं |

लंबी अवधि के मिशनों पर अंतरिक्ष यात्रियों को खाना खिलाना अंतरिक्ष अन्वेषण में सबसे कठिन समस्याओं में से एक है, क्योंकि भोजन को पृथ्वी पर उसी तरह नहीं उगाया जा सकता है। जापान की ओकायामा यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस के शोधकर्ताओं की एक टीम इस बात की जांच कर रही है कि क्या समुद्री भोजन, ग्रह पर सबसे पुराने और सबसे व्यापक रूप से खाए जाने वाले खाद्य पदार्थों में से एक, वास्तविक रूप से उस समाधान का हिस्सा बन सकता है। उनका नया अध्ययन, हाल ही में माइक्रोग्रैविटी साइंस एंड टेक्नोलॉजी जर्नल में प्रकाशित हुआ, जिसमें जांच की गई कि सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में आने पर झींगा कैसे व्यवहार करते हैं और कैसे खाते हैं, यह एक प्रारंभिक लेकिन आशाजनक संकेत देता है कि क्रस्टेशियंस चंद्रमा या उससे आगे रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के लिए भविष्य की खाद्य श्रृंखला का हिस्सा बन सकते हैं।

माइक्रोग्रैविटी में जानवरों का परीक्षण इतना कठिन क्यों है?

पृथ्वी पर अधिकांश माइक्रोग्रैविटी प्रयोग ड्रॉप चैंबर या परवलयिक उड़ानों पर निर्भर करते हैं, जो दोनों केवल कुछ सेकंड की वास्तविक भारहीनता प्रदान करते हैं, जो सार्थक व्यवहार परीक्षण के लिए बहुत कम समय है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन लंबे समय तक प्रदर्शन की अनुमति देता है, लेकिन पहुंच महंगी है और जहाज पर जगह बेहद सीमित है। इससे निजात पाने के लिए, शोध दल ने क्लिनोस्टैट नामक एक उपकरण की ओर रुख किया, एक कक्ष जो निरंतर पुनर्स्थापन के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव को रद्द करके माइक्रोग्रैविटी के कुछ प्रभावों की नकल करने के लिए अपनी सामग्री को घुमाता है। शीर्षक वाले अध्ययन के अनुसार माइक्रोग्रैविटी पर्यावरण के तहत झींगा भोजन प्रक्रिया का यथास्थान अवलोकनशोधकर्ता सी. योकोटा और सहकर्मियों द्वारा प्रकाशित, मानक क्लिनोस्टैट आमतौर पर प्रति मिनट केवल 10 से 25 घुमावों पर घूमते हैं, फुर्तीले जानवरों के लिए यह गति बहुत धीमी है, क्योंकि वे सिम्युलेटेड भारहीनता के प्रभावी होने से पहले खुद को फिर से व्यवस्थित कर सकते हैं।

जटिल जानवरों के लिए तेज़ क्लिनिकोस्टैट का निर्माण

इस समस्या को हल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक कस्टम क्लिनोस्टैट डिज़ाइन किया जो प्रति मिनट लगभग 130 घुमावों पर घूमता है, जो हर सेकंड में दो बार से अधिक होता है। यह तेजी से घूमने से झींगा जैसे जानवरों को अपने शरीर को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के अनुसार फिर से उन्मुख करने के लिए पर्याप्त समय नहीं मिलता है, इससे पहले कि उनका अभिविन्यास फिर से बदल जाए, प्रभावी रूप से कक्ष के अंदर छद्म-भारहीनता की स्थिति पैदा हो जाती है। आधिकारिक घोषणा के अनुसार ओकायामा विज्ञान विश्वविद्यालयइस तरह के उच्च गति घूर्णी सेटअप का उपयोग करके सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के तहत जीवित झींगा भोजन व्यवहार का निरीक्षण करने वाला यह अपनी तरह का पहला अध्ययन था।

किशोर झींगा को घूमते हुए खाने की कोशिश करते हुए देखना

मुख्य प्रयोग के लिए, किशोर कुरुमा झींगा को एक डिजिटल कैमरा और प्रकाश स्रोत से सुसज्जित एक नमूना बॉक्स के अंदर रखा गया, फिर पंद्रह मिनट तक सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के अधीन रखा गया, जबकि शोधकर्ताओं ने उनके भोजन के प्रयासों का अवलोकन किया। तेजी से घूमने के कारण कंटेनर के अंदर पानी काफी बल के साथ इधर-उधर खिसकने लगा, जिससे प्रति सेकंड 0.15 मीटर का अनुमानित आंतरिक प्रवाह उत्पन्न हुआ। इस अशांति से निपटने के लिए, झींगा को कंटेनर के अंदर रखे प्लास्टिक के जालीदार जाल को पकड़े हुए देखा गया, और उन्होंने सामान्य गुरुत्वाकर्षण के तहत सक्रिय रूप से शिकार करने के बजाय बड़े पैमाने पर केवल भोजन के छर्रों को खाया जो सीधे उनके मुंह के सामने बह गए। विशेष रूप से, झींगा पानी का प्रवाह स्थिर होने पर संक्षिप्त क्षणों के दौरान सबसे प्रभावी ढंग से भोजन करता है, जिससे एक मजबूत सुराग मिलता है कि मौका मिलने पर जानवर सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में भोजन करने में सक्षम थे।

गति और शारीरिक संरचना से जुड़े आनुवंशिक परिवर्तन

व्यवहार से परे, शोधकर्ताओं ने आनुवंशिक स्तर पर जैविक परिवर्तनों की भी तलाश की। झींगा के एक अलग समूह को चौबीस घंटे तक सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में रखा गया, जिसके बाद उनके आरएनए की तुलना जीन ओन्टोलॉजी विश्लेषण का उपयोग करके सामान्य गुरुत्वाकर्षण के तहत रखे गए नियंत्रण समूह से की गई। इस तुलना से काइटिन चयापचय और छल्ली विकास से जुड़े जीन में महत्वपूर्ण बदलावों का पता चला, जो दोनों झींगा के एक्सोस्केलेटन और उसकी चलने की क्षमता से निकटता से जुड़े हुए हैं। इन आनुवंशिक बदलावों से पता चलता है कि माइक्रोग्रैविटी झींगा को जैविक स्तर पर प्रभावित करती है, न कि केवल दृश्यमान गति या भोजन व्यवहार के संदर्भ में।

लगातार कई दिनों तक नमकीन झींगा का परीक्षण करना

चूंकि बड़े झींगा का सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण संख्या में परीक्षण करना मुश्किल है, इसलिए टीम ने आर्टेमिया का उपयोग करके एक सहायक प्रयोग चलाया, जिसे आमतौर पर नमकीन झींगा या समुद्री बंदरों के रूप में जाना जाता है, जिससे उन्हें क्लिनोस्टैट के अंदर लगातार चार दिनों तक घूमने का मौका मिला। इस लंबे प्रदर्शन के दौरान, नमकीन झींगा सफलतापूर्वक शैवाल पर भोजन करता रहा, अपशिष्ट पैदा करता रहा और आकार में उल्लेखनीय रूप से बढ़ता रहा, जिससे पता चलता है कि वे निरंतर सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के तहत भी काफी हद तक सामान्य जीवन जीने में सक्षम थे, प्रयोग के दौरान कोई बड़ा दृश्यमान दुष्प्रभाव दर्ज नहीं किया गया।

झींगा के अंतरिक्ष मेनू तक पहुंचने से पहले अभी भी क्या अध्ययन करने की आवश्यकता है

अध्ययन का प्रत्येक भाग योजना के अनुसार नहीं हुआ। शोधकर्ताओं ने मूल रूप से मछली पर तुलनीय डेटा इकट्ठा करने की उम्मीद की थी, लेकिन कैमरा सेटअप में सीमाओं का मतलब था कि वर्तमान परिणाम केवल झींगा और नमकीन झींगा को कवर करते हैं, जिससे मछली का व्यवहार भविष्य के शोध के लिए एक खुला प्रश्न बन जाता है। लूनर हैच कार्यक्रम सहित अलग-अलग चल रहे प्रयास, जिसका उद्देश्य निषेचित मछली के अंडों को चंद्र जल प्रणालियों में पेश करना है, और स्पेसजेनफिश, जो अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर उपयोग के लिए स्वचालित जलीय कृषि प्रणाली विकसित कर रहा है, उस अंतर को भरने के लिए काम कर रहे हैं। अभी के लिए, झींगा के परिणाम एक उत्साहजनक संकेत देते हैं, यदि शुरुआती हों, तो संकेत मिलता है कि समुद्री भोजन जलीय कृषि भविष्य के चंद्र आधारों पर अंतरिक्ष यात्रियों को खिलाने में वास्तविक रूप से भूमिका निभा सकती है, बशर्ते कि इन प्रारंभिक निष्कर्षों पर आगे का शोध जारी रहे।