मेंटिस झींगा एक स्प्रिंग-लोडेड उपांग को ढालता है जो विस्फोटक बल के साथ पानी के माध्यम से घूंसे मारता है – और उनके बच्चे केवल नौ दिन बाद झूला झूलना शुरू कर सकते हैं।
एक नए अध्ययन में, गुरुवार (29 अप्रैल) को प्रकाशित किया गया प्रायोगिक जीवविज्ञान जर्नल, वैज्ञानिकों ने लारवल फिलीपीन का अध्ययन किया एक प्रकार का कीड़ा झींगा ()गोनोडैक्टाइलसस फाल्काटस) मूल रूप से ओहू, हवाई से एकत्र किया गया। टीम ने अंडों से कुछ इसी तरह की प्रजातियों को पाला, समय के माध्यम से उनके विकास की सावधानीपूर्वक निगरानी की और फिर माइक्रोस्कोप के नीचे उनके छिद्रण उपांग पर ज़ूम किया।
एपेंडेज, जिसे राप्टोरियल एपेंडेज कहा जाता है, एक धनुष और तीर के समान काम करता है, जिसमें एपेंडेज की नोक वापस खींच ली जाती है, वसंत जैसी तंत्र के खिलाफ “नॉक” और फिर लोचदार ऊर्जा की अचानक रिहाई में ढीली हो जाती है, पहले कहा लेखक जैकब हैरिसन, ड्यूक विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान कार्यक्रम में स्नातक छात्र हैं। हैरिसन ने लाइव साइंस को बताया, “जबकि हमारे पास वयस्कों में यह समझने की बहुत अच्छी समझ है कि यह वयस्कों में कैसे काम करता है … हमें वास्तव में इसकी ठोस समझ नहीं है।”
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अब, “उल्लेखनीय रूप से पूर्ण और सावधानीपूर्वक नियंत्रित” अध्ययन में, हैरिसन और उनकी टीम ने उस रहस्य को उजागर करना शुरू कर दिया है जब मंटिस चिंराट बिजली के तेजी से मुक्केबाजों की तरह फेंकना शुरू करते हैं, रॉय कैलडवेल, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एकीकृत जीव विज्ञान के एक प्रोफेसर ने कहा। , बर्कले, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।
और इसके अलावा, चूंकि लार्वा मंटिस चिंराट में पारदर्शी गोले हैं, “इस अध्ययन के बारे में नया क्या है [that] कैल्टवेल ने कहा, “राप्टोरियल उपकरण की पारदर्शिता उन्हें बहुत विस्तार से देखने देती है”
उम्मीद से धीमी है, लेकिन अभी भी प्रभावशाली है
जब वयस्क मंटिस चिंराट हमलों की एक हड़बड़ाहट को दूर करते हैं, तो उनके उपांगों की युक्तियों के माध्यम से टुकड़ा कर सकते हैं पानी लगभग 50 मील प्रति घंटे (80 किमी / घंटा), नेशनल ज्योग्राफिक के अनुसार। लेकिन एक गणितीय मॉडल, 2018 में पत्रिका में प्रकाशित हुआ विज्ञान, संकेत दिया है कि बच्चे मंटिस चिंराट वयस्कों की तुलना में भी तेजी से घूंसे फेंक सकते हैं, यह मानते हुए कि वे कम उम्र में मुक्केबाजी करते हैं।
एक ही लैब हैरिसन में विकसित किया गया यह मॉडल, स्प्रिंग ब्लास्ट देने के लिए स्प्रिंग मैकेनिज्म मेंटिस झींगा के उपयोग पर ज़ूम इन करता है। हैरिसन ने कहा, “हम जीव विज्ञान के इन तंत्रों को देखते हैं,” मेंढक और कीड़ों को जेलीफ़िश से कूदने से रोकने के लिए कि उनके जहर में जहर से भरे कैप्सूल हैं।
मॉडल ने संकेत दिया कि इन वसंत-भारित तंत्रों को आम तौर पर बड़े पैमाने पर कम कुशल होना चाहिए, और इसलिए, कम द्रव्यमान वाले छोटे स्प्रिंग्स को ढीले होने पर उच्च त्वरण उत्पन्न करना चाहिए। शोधकर्ताओं ने 2016 में रिपोर्ट की एक और मॉडल, जो विशेष रूप से मंटिस चिंराट पर ध्यान केंद्रित करती है, ने एक समान परिणाम प्रकट किया, जो बताता है कि बड़ी मेंटिस झींगा प्रजातियों की प्रजातियों की तुलना में धीरे-धीरे प्रहार होता है। प्रायोगिक जीवविज्ञान जर्नल।
हैरिसन और उनकी टीम यह देखना चाहती थी कि ये मॉडल लार्वा मंटिस चिंराट में रखे हुए हैं या नहीं, क्योंकि वे अपनी प्रजातियों के वयस्कों की तुलना में छोटे हैं। इसलिए टीम ने रात के मृतकों में हवाई में छोटे, पारभासी मंटिस चिंराट की खोज की। “यदि आप बाहर जाते हैं, जहां आप वयस्क मंटिस चिंराट पा सकते हैं, तो आप वास्तव में पानी में एक प्रकाश छड़ी कर सकते हैं, और मंटिस चिंराट एक पतंगे की तरह आंच पर आ जाएगा,” हैरिसन ने कहा। उस ने कहा, लार्वा केकड़े, झींगा और मछली भी रोशनी के लिए झुंड में आते हैं और एक ही बाल्टी में मंटि चिंराट के रूप में मिलते हैं; इसलिए इसमें चुनौती है।
हैरिसन ने कहा कि ये फ्री-श्रिम्पिंग लार्वा उस बर्च से बाहर निकलने के लिए काफी परिपक्व हो गए थे, जिसमें उन्होंने कब्जा कर लिया था, इसलिए उन्हें पकड़ने के समय कम से कम 9 से 14 दिन पुराने थे। यहां तक कि छोटे मंटिस चिंराट पर डेटा एकत्र करने के लिए हैरिसन ने एक मादा से अंडे का क्लच भी एकत्र किया जी। बाज़ वेलुपे बीच पार्क में मिला। अंडे को ड्यूक यूनिवर्सिटी के रास्ते में स्थानांतरित किया गया था, लेकिन टीम अभी भी अपनी प्रयोगशाला में 28 दिनों के लिए दंडित मंटिस चिंराट जुटाने में कामयाब रही।
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हाथ में मेंटिस चिंराट के साथ, टीम ने ध्यान से देखा कि समय के माध्यम से लार्वा कैसे विकसित हुआ। जी। बाज़ लार्वा को पहले छह लार्वा चरणों के माध्यम से प्रगति के लिए जाना जाता था, प्रत्येक लार्वा द्वारा अपने एक्सोस्केलेटन को पिघलाकर चिह्नित किया जाता था। टीम ने पाया कि, पहले और दूसरे लार्वा चरणों में, लार्वा टैंक के तल पर एक साथ घूमता है; तीसरे चरण तक, उन्होंने तैरना शुरू कर दिया, लेकिन कोई मुक्के नहीं फेंके।
लेकिन चौथे चरण के अनुसार, 9 से 14 के आसपास, “लार्वा हड़ताली शुरू कर दिया और अपने राप्टेरियल एपेंडेज को लहराते हुए पानी के माध्यम से तैरते हैं,” लेखकों ने अपनी रिपोर्ट में लिखा है। इस बिंदु पर, रैप्टोरियल उपांग पूरी तरह से बन गए थे और संरचना के संदर्भ में एक वयस्क के समान थे, और लार्वा भी लार्वा नमकीन चिंराट पर नाश्ता करना शुरू कर दिया था जो टीम ने प्रदान किया था। प्रत्येक लार्वा ने इस मोड़ पर चावल के दाने के आकार के बारे में मापा।
टीम ने पुराने लार्वा मंटिस चिंराट द्वारा हमलों की उच्च-गति, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीडियो शूट किया, वे समुद्र से स्कूप करेंगे, यह देखने के लिए कि वे कैसे पानी के माध्यम से अपने उपांगों को चोट पहुंचाते हैं। इसके लिए चावल के आकार के लार्वा को कस्टम रिग में रखने और उन्हें गोंद के साथ सुरक्षित करने की आवश्यकता होती है, ताकि वे फ्रेम में और फोकस में रहें। फुटेज ने टीम को न केवल प्रत्येक पंच की गति और यांत्रिकी की जांच करने में सक्षम किया, बल्कि पारदर्शी एक्सोस्केलेटन के तहत वसंत तंत्र के तत्वों को फिसलने और खराब होने के रूप में भी देखा।
“जो हमने पाया कि वे अपने शरीर के आकार के सापेक्ष वास्तव में उच्च गति और वेग पैदा कर सकते थे,” हैरिसन ने कहा। उन्होंने कहा कि ये मेट्रिक्स विशेष रूप से मापते हैं कि लार्वा एपेंडेज कितनी तेज़ी से संक्रमण से हड़ताली में संक्रमण कर सकता है, इसलिए इस संबंध में, लार्वा “बहुत सारी वयस्क प्रजातियों के बराबर है।”
हालांकि, उनकी समग्र गति के संदर्भ में, लार्वा हमलों ने केवल 0.9 मील प्रति घंटे (1.4 किलोमीटर प्रति घंटे) की यात्रा की – वयस्क हमलों की तुलना में धीमी गति का क्रम।
कैलडवेल ने कहा, “जो खोज थोड़ी चौंकाने वाली थी, वह यह थी कि स्ट्राइक की गति वयस्कों की तुलना में कम है।” गति में यह अंतर वसंत को बनाने वाली वास्तविक सामग्रियों से संबंधित हो सकता है, उन्होंने कहा; शायद वसंत ही या “कुंडी” जो उपांग को जगह देता है, लार्वा और वयस्क मेंटिस झींगा में भिन्न होता है, लार्वा को तैनात करने वाली लोचदार ऊर्जा की मात्रा को सीमित कर सकता है।
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हैरिसन ने सुझाव दिया कि मंटिस झींगा के आसपास का पानी उनकी हड़ताली गति को भी प्रभावित कर सकता है।
समुद्री जीवों के लिए, लार्वा की तरह, पानी काफी चिपचिपा लगता है, पानी की तुलना में गुड़ की तरह अधिक होता है जैसा कि हम इसे अनुभव करते हैं, उन्होंने कहा। यह हो सकता है कि, मंटिस चिंराट परिपक्व होने के रूप में, वे पानी की चिपचिपाहट को दूर कर सकते हैं और तेजी से हमलों को अंजाम दे सकते हैं।
और वयस्कों की तुलना में धीमी होने के बावजूद, लार्वा अभी भी ऐसे पंच फेंकते थे जो समान आकार के जीवों की रिपोर्ट की गई तैराकी गति से पांच से 10 गुना तेज थे और उनके पसंदीदा नमकीन चिंराट स्नैक्स की तुलना में 150 गुना अधिक तेजी से तैर सकते हैं, लेखकों ने लिखा। परिपक्वता तक पहुँचने से पहले, स्पष्ट रूप से, लार्वा पर अपनी हड़ताली गति को बढ़ाने के लिए अधिक दबाव नहीं हो सकता है।
अध्ययन में यह भी सीमित है कि टीम ने केवल रक्षात्मक हमलों का वीडियो एकत्र किया, टूथपिक के साथ लार्वा को परेशान करके उकसाया, कैलडवेल ने कहा। उन्होंने कहा, “हम जानते हैं कि वयस्कों में, स्ट्राइक की ताकत को नियंत्रित करने की काफी क्षमता होती है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि इसका इस्तेमाल किया जा रहा है या नहीं” इसलिए हड़ताल की गति इसके उद्देश्य के आधार पर कुछ भिन्न हो सकती है।
आगे देखते हुए, हैरिसन और उनकी टीम ने यह जांचने की योजना बनाई है कि कौन से कारक लार्वा मंटिस चिंराट की हड़ताली गति को सीमित करते हैं, साथ ही जब झींगा विकास के दौरान इस सीमा को पार करता है, तो उन्होंने कहा। उन्होंने यह भी जांचना चाहा है कि क्या सप्तऋषि झींगा प्रजातियों के सैकड़ों में राप्टोरियल उपांग समान विकसित होता है।
“लार्वा स्टामाटोपोड्स,” मंटिस चिंराट के लिए एक और शब्द, “मूल रूप से एक ब्लैक बॉक्स है, हम उनके बारे में बहुत कम जानते हैं,” कैलडवेल ने कहा। “लार्वा स्टोमेटोपोड्स पर किया गया लगभग कुछ भी नया और दिलचस्प है … उन्होंने आकृति विज्ञान को देखने के मामले में सतह को सचमुच खरोंच दिया है।”
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।