प्रत्येक गिरावट, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका के सम्राट तितलियों ने रियो ग्रांडे की ओर अपने रंगीन पंखों को घुमाया और 2,000 से अधिक मील की दूरी पर मध्य मैक्सिको के सापेक्ष गर्मी में पलायन किया।
राजकुमारों की पीढ़ियों के द्वारा सहज रूप से दोहराया जाने वाला यह सफर जारी रहता है, क्योंकि उनकी एकमात्र लार्वा खाद्य स्रोत-मिल्कवेड की कमी के कारण उनकी संख्या में कमी आई है। अब, वैज्ञानिकों का मानना है कि उन्होंने आंतरिक, आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड कम्पास के सम्राटों का रहस्य फटा कर दिया है, ताकि वे दक्षिण-पूर्व दिशा निर्धारित करने के लिए उपयोग कर सकें, जिससे वे हर पतन उड़ना चाहिए।
वाशिंगटन विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर एली श्लिज़र्मन कहते हैं, "उनके कम्पास ने दो टुकड़ों की जानकारी-समय का समय और दक्षिणावर्त दिशा में सूर्य की स्थिति को समेकित किया," जो लागू गणित और संयुक्त गणित में संयुक्त नियुक्त इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग
हालांकि राजकुमार तितली की प्रकृति दिन की समय और आकाश में सूर्य के स्थान को एकीकृत करने की क्षमता पिछले अनुसंधान से जानी जाती है, वैज्ञानिकों ने यह कभी नहीं समझा है कि राजकुमार के मस्तिष्क को इस जानकारी को कैसे प्राप्त और संसाधित करता है। अध्ययन के लिए, शोधकर्ता इस तरीके से मॉडल बनाना चाहते थे कि कैसे सम्राट के कम्पास अपने मस्तिष्क के भीतर आयोजित किया जाता है
"हम यह समझना चाहते हैं कि कैसे राजा इन अलग-अलग प्रकार की सूचनाओं पर कार्रवाई कर रहा है ताकि प्रत्येक गिरावट के लिए दक्षिण-पश्चिमी उड़ान का सामना कर सकें।"
सम्राट आकाश में सूर्य की स्थिति पर नजर रखने के लिए बड़े, जटिल आंखों का उपयोग करते हैं। लेकिन सूर्य की स्थिति दिशा निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं है। प्रत्येक तितली को उस जानकारी को दिन के समय के साथ गठबंधन करना चाहिए, यह जानने के लिए कि कहाँ जाना है सौभाग्य से, मनुष्यों सहित अधिकांश जानवरों की तरह, सम्राटों के प्रमुख जीन की तालबद्ध अभिव्यक्ति के आधार पर एक आंतरिक घड़ी होती है।
यह घड़ी शरीर विज्ञान और व्यवहार का एक दैनिक स्वरूप बनाए रखता है। सम्राट तितली में, घड़ी एंटीना में केंद्रित है, और इसकी जानकारी मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के माध्यम से यात्रा करती है।
जीवविज्ञानियों ने पहले सम्राट ऐन्टेना में लयबद्ध पैटर्न का अध्ययन किया है जो कि आंतरिक घड़ी को नियंत्रित करते हैं, साथ ही साथ उनके मिश्रित आंखों को आसमान में सूर्य की स्थिति को समझने के तरीके के रूप में। अध्ययन के लिए, पत्रिका में प्रकाशित रिपोर्टें सेल, शोधकर्ताओं ने राजकुमारों में ऐन्टेना नसों से संकेतों को दर्ज किया क्योंकि वे घड़ी की जानकारी को मस्तिष्क के साथ-साथ आंखों से हल्की जानकारी प्रेषित करते थे।
सबसे छोटा रास्ता सबसे अच्छा नहीं है
"हम एक मॉडल बना चुके हैं जो इस जानकारी को शामिल करते हैं-एंटीना और आँखें मस्तिष्क को इस जानकारी को कैसे भेजती हैं," श्लिज़मैन कहते हैं। "हमारा लक्ष्य मॉडल था कि किस प्रकार के नियंत्रण तंत्र मस्तिष्क के भीतर काम करेगा, और फिर पूछा जाए कि क्या हमारा मॉडल दक्षिण-पश्चिम दिशा में निरंतर नेविगेशन की गारंटी दे सकता है।"
उनके मॉडल में, एंटीना में दो तंत्रिका तंत्र-एक निरोधात्मक और घड़ी जीन से एक उत्तेजक-नियंत्रित संकेत। आँखों से संकेतों के आधार पर सूर्य की स्थिति को समझने के लिए उनके मॉडल का एक समान तंत्र था। इन नियंत्रण तंत्रों के बीच का संतुलन उस राजा के मस्तिष्क को समझने में सहायता करेगा जो दिशा में दक्षिण-पश्चिम था।
अपने मॉडल के आधार पर, यह भी प्रतीत होता है कि जब पाठ्यक्रम सुधार करते समय सम्राटों को मार्ग पर वापस आने के लिए कम से कम मोड़ नहीं लेते हैं उनके मॉडल में एक अनूठी विशेषता शामिल है-एक पृथक बिंदु जो नियंत्रण करेगी कि क्या दक्षिणी-पश्चिमी दिशा में राजा सही हो या छोड़ दिया जाए या नहीं।
"शाहरुख तितली के दृश्य क्षेत्र में इस बिंदु का स्थान पूरे दिन बदलता है," श्लिज़मैन कहते हैं। "और हमारा मॉडल भविष्यवाणी करता है कि जब राजा दक्षिणपश्चिम वापस जाने के लिए एक सुधार करता है, तब राजा इस बिंदु को पार नहीं करेगा।"
उनके सिमुलेशन के आधार पर, यदि कोई राजा अपने रास्ते में हवा या ऑब्जेक्ट की वजह से बंद हो जाता है, तो वह दिशा बदल देगा जिससे इसे अलग बिंदु को पार करने की आवश्यकता नहीं होगी।
अतिरिक्त अध्ययनों को यह पुष्टि करने की आवश्यकता होगी कि शोधकर्ताओं का मॉडल राजकुमार तितली ब्रेन एनाटॉमी, फिजियोलॉजी और व्यवहार के अनुरूप है या नहीं। अब तक, उनके मॉडल के पहलुओं, जैसे कि पृथक्करण बिंदु, मनाया व्यवहार के साथ संगत लगते हैं।
"दिन के अलग-अलग समय में सम्राटों के प्रयोगों में, आप अवसरों को देख सकते हैं जहां उनके पाठ्यक्रम में सुधार सामान्य रूप से लंबे, धीमी या धीमी गति से चलते हैं," श्लिज़मैन कहता है। "ये ऐसे मामलों में हो सकते हैं जहां वे छोटे मोड़ नहीं कर सकते क्योंकि यह अलग बिंदु को पार करने की आवश्यकता होगी।"
उनका मॉडल यह भी एक सरल स्पष्टीकरण देता है कि क्यों सम्राट तितलियों वसंत में पाठ्यक्रम और पूर्वोत्तर पूर्व में संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा वापस करने में सक्षम हैं। घड़ी और सूरज की स्थिति के बारे में जानकारी प्रसारित करने वाली चार तंत्रिका तंत्र को दिशा बदलने की आवश्यकता होगी।
"और जब ऐसा होता है, उनका क्वेशर दक्षिण-पश्चिम की बजाय उत्तर-पूर्व की ओर जाता है," श्लिज़र्मन कहता है "यह एक साधारण, मजबूत प्रणाली है कि यह कैसे पीढ़ी के बाद ये तितलियों-पीढ़ी-यह उल्लेखनीय प्रवास बना।"
मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय में मिशिगन विश्वविद्यालय में डैनियल फोर्जर और मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय में जेम्स फिलिप्स-पोर्टिलो इस अध्ययन के सह-लेखक हैं, जिसे नेशनल साइंस फाउंडेशन और वाशिंगटन रिसर्च फंड द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
स्रोत: वाशिंगटन विश्वविद्यालय
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