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ब्लैक एंड व्हाइट में विकास

1909 में राष्ट्रपति के रूप में अपना दूसरा कार्यकाल पूरा करने के कुछ समय बाद, टेड्डी रूजवेल्ट ने स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के तत्वावधान में अफ्रीका में एक साल की शिकार सफारी की। रूजवेल्ट की कई ट्राफियां न्यूयॉर्क के स्मिथसोनियन और अमेरिकन म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री में प्रदर्शित होती हैं। रूजवेल्ट के सफारी के अनुभव, उनकी पुस्तक अफ्रीकन गेम ट्रेल्स (1910) में पुन: दर्ज किए गए, उन्होंने उन्हें इस बारे में मजबूत राय दी कि कैसे जानवरों को मिश्रित किया गया था, या उनके परिवेश के साथ मिश्रण नहीं किया गया था:

"काले और सफेद आम तौर पर प्रकृति में सबसे विशिष्ट रंग हैं (और अभी तक कई प्राणियों द्वारा वहन किए जाते हैं जो जीवन के संघर्ष में अच्छी तरह से सफल हुए हैं); लेकिन लगभग किसी भी टिंट ... कम से कम कुछ परिदृश्यों के साथ काफी अच्छी तरह से सामंजस्य स्थापित करता है, और बड़े स्तनधारियों के बीच कुछ उदाहरण हैं, और खुले मैदानों में लगातार आने वालों में से लगभग किसी में भी, यह मानने का सबसे मामूली कारण है कि जीव किसी भी लाभ प्राप्त करता है जो भी शिथिल है उसे 'सुरक्षात्मक रंग' कहा जाता है।

दो कारणों से रंगाई के सुरक्षात्मक मूल्य की धारणा पर रूजवेल्ट का उपहास किया गया। सबसे पहले, घोड़े पर चढ़ने वाले शिकारी असाधारण को बड़े खेल को खोलना, घूरना और जीतना बहुत मुश्किल था; उनकी शिकार पार्टी ने 500 से अधिक स्तनधारियों को गोली मार दी। स्पष्ट रूप से जानवरों के रंग उनकी रक्षा नहीं करते थे । और दूसरे, जबकि उस समय विकास के तथ्य को वैज्ञानिकों (और रूजवेल्ट) द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार किया गया था, डार्विन की प्राकृतिक चयन की प्राथमिक भूमिका की व्याख्या के रूप में विकास का तंत्र नहीं था। प्राकृतिक चयन विशेष रूप से जानवरों के रंगाई के मामले में अनुकूल हो गया था। 1890 के दशक में कई प्रकृतिवादियों ने डार्विन के स्पष्टीकरण की पूरी तरह से कमी के रूप में स्पष्टीकरण की आलोचना की, और अन्य स्पष्टीकरणों की पेशकश की। उदाहरण के लिए, कुछ ने सुझाव दिया कि रंग सीधे बाहरी कारकों जैसे कि जलवायु, प्रकाश या आहार के कारण होता है।

इन वैकल्पिक विचारों को जल्द ही आनुवंशिकी विज्ञान के उद्भव और प्रजनन प्रयोगों (जैसे कि मूल रूप से ग्रेगर मेंडल द्वारा संचालित) के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था कि रंग पौधों और जानवरों की एक विरासत में मिली संपत्ति है। लेकिन पिछले कुछ वर्षों से, हम यह नहीं जानते थे कि जीन जानवरों के रंगांकन का निर्धारण कैसे करते हैं या जीनों में भिन्नता प्रकृति में रंगाई में भिन्नता को कैसे प्रभावित करती है। जानवरों के रंग कैसे बनाए जाते हैं, इसकी नई समझ, विशेष रूप से काले और सफेद रंग के सरल पैटर्न, और विभिन्न आवासों में रंग योजनाओं के लाभों और कमियों के क्षेत्र अध्ययन, अब प्राकृतिक चयन और विकास कार्य करने के कुछ बेहतरीन उदाहरण प्रदान कर रहे हैं।

जानवरों के साम्राज्य में सबसे व्यापक घटनाओं में से एक प्रजाति के भीतर अंधेरे वर्णक किस्मों की घटना है। सभी प्रकार के पतंगे, भृंग, तितलियाँ, साँप, छिपकली और पक्षी ऐसे रूप हैं जो सभी या अधिकतर काले होते हैं। शायद सबसे परिचित काले बड़े तेंदुए हैं, जैसे कि काले तेंदुए और काले जगुआर। इन खूबसूरत जानवरों को अक्सर चिड़ियाघरों में जिज्ञासाओं के रूप में प्रदर्शित किया जाता है, लेकिन वे जंगली में भी महत्वपूर्ण संख्या में पाए जाते हैं।

ये सभी तथाकथित "मेलानिक" रूप त्वचा, फर, तराजू या पंख में वर्णक मेलेनिन के उत्पादन में वृद्धि के परिणामस्वरूप होते हैं। मेलेनिक रंजकता कई भूमिकाओं की सेवा कर सकती है। मेलानिन हमें और अन्य जानवरों को सूरज की पराबैंगनी किरणों से बचाता है; यह ठंडे मौसम में जानवरों को अधिक ऊंचाई पर या अधिक ऊंचाई पर अपने शरीर को गर्म करने में मदद कर सकता है, और सुरक्षात्मक रंगाई के बारे में रूजवेल्ट के संदेह के विपरीत, काले रंगद्रव्य शिकारियों से कुछ जानवरों को छुपाता है।

उदाहरण के लिए, दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका के रेगिस्तानों में, पिछले दो मिलियन वर्षों में लावा के प्रवाह से उत्पन्न होने वाली बहुत गहरी चट्टानों के बहिर्वाह हैं। इन चट्टानों में रॉक पॉकेट माउस रहता है, जो गहरे काले और हल्के, रेतीले रंग में होता है। 1930 के दशक में प्रकृतिवादियों ने देखा कि लावा चट्टानों पर पाए जाने वाले चूहे आमतौर पर उदासीन होते थे, जबकि आसपास के रेत के रंग के ग्रेनाइट चट्टानों पर आमतौर पर हल्के रंग के होते थे। फर रंग और निवास स्थान की पृष्ठभूमि के बीच का यह रंग-मिलान शिकारियों, विशेष रूप से उल्लुओं के खिलाफ एक अनुकूलन प्रतीत होता है। चूहे जो अपने आस-पास के रंग से मेल खाते हैं, दोनों में से प्रत्येक आवास में बेमेल चूहों पर एक जीवित लाभ है।

रॉक पॉकेट माउस दो रंगों में आता है, गहरा और हल्का। अंधेरे वाले लावा चट्टानों (ऊपरी दाएं) के साथ अच्छी तरह से मिश्रण करते हैं और प्रकाश वाले सैंडस्टोन (ऊपरी बाएं) के खिलाफ छलावरण होते हैं। "गलत" वातावरण में स्थित, शिकारियों को देखने के लिए चूहे आसान होते हैं। (डॉ। माइकल नाचमैन) काले जगुआर, बायीं तरफ के शावक की तरह एक उत्परिवर्तन होता है जो उन्हें चित्तीदार जगुआर की तुलना में वर्णक मेलेनिन का अधिक उत्पादन करने का कारण बनता है। (डैनियल कर्मन / डीपीए / कॉर्बिस) कुछ व्हिप्टेल छिपकली (ये जीनस एस्पिडोसेलिस से होती हैं) सामान्य रूप से गहरे रंग के जैगुआर या ब्लैक शीप में पाए जाने वाले म्यूटेशन की तुलना में गहरे रंग की होती हैं। (डॉ। एरिका ब्री रोसेनब्लम) कम कानों वाली छिपकली दो रंगों में आती हैं, वे इस संस्करण के आधार पर मेलेनिन उत्पादन को प्रभावित करने वाले जीन की विरासत प्राप्त करते हैं। (डॉ। एरिका ब्री रोसेनब्लम) स्केलोपोरस जीनस में छिपकली विभिन्न प्रकार के रंगों में आती हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि वे मेलिन जीन के किस संस्करण को लेती हैं। (डॉ। एरिका ब्री रोसेनब्लम) रॉक पॉकेट चूहों का निवास स्थान दो रंगों में आता है: गहरे लावा रॉक और हल्के बलुआ पत्थर। (डॉ। माइकल नाचमैन) जहां रॉक पॉकेट के चूहे डार्क लावा रॉक में रहते हैं, उनमें उत्परिवर्तन होने की संभावना अधिक होती है, जिसके कारण वे अधिक मेलेनिन का उत्पादन करते हैं और गहरे रंग का कोट होता है। (डॉ। माइकल नाचमैन)

हाल ही में, एरिज़ोना विश्वविद्यालय में माइकल नचमैन और उनके सहयोगियों ने रॉक पॉकेट चूहों के विस्तृत क्षेत्र और आनुवंशिक अध्ययन किए हैं। उन्होंने पाया है कि चूहे अन्य आवासों से चूहों के साथ हस्तक्षेप करते हैं और रॉक प्रकारों के बीच पलायन करते हैं। चूहे स्पष्ट रूप से एक प्रजाति हैं, दो नहीं। तो क्या फर काला या हल्का बनाता है? एकल जीन के कोड में कुछ अंतर। विरासत के इस सरल आधार का मतलब है कि हल्के रंग के माता-पिता से काले चूहों की उत्पत्ति सिर्फ एक या बहुत कम संख्या में उत्परिवर्ती चरणों में हुई। लेकिन काले लावा चट्टानों के पहले विदेशी निवास स्थान पर आक्रमण करने वाले चूहों के लिए, उन छोटे आनुवंशिक कदम विकास के संदर्भ में एक विशाल छलांग थे। नाचमन और होपी होकेस्ट्रा (अब हार्वर्ड विश्वविद्यालय में) ने अनुमान लगाया कि अंधेरे चूहों को अंधेरे लावा चट्टानों पर प्रकाश चूहों पर लगभग 60 प्रतिशत या अधिक जीवित रहने का फायदा होता है। दूसरे शब्दों में, इस प्रजाति में फर का रंग स्पष्ट रूप से बहुत मजबूत प्राकृतिक चयन के तहत है।

रॉक पॉकेट चूहों में मेलानिज़्म के मूल में शामिल जीन को मेलानोकोर्टिन रिसेप्टर 1, या एमसी 1 आर या शॉर्ट कहा जाता है। यह जानकारी का एक बहुत ही दिलचस्प डला नहीं है, जब तक कि मैं आपको यह नहीं बताता कि जगुआर, स्नो गीज़, आर्कटिक लोमड़ी, परी झुर्रियाँ, बैनक्विट, गोल्डन लॉयन इमली, आर्कटिक स्कारुआ, छिपकलियों के दो प्रकार, और घरेलू गायों, भेड़ के गायन के रूप और मुर्गियां इसी एक ही जीन में उत्परिवर्तन के कारण होती हैं। कुछ प्रजातियों में, ठीक यही उत्परिवर्तन उनके अंधेरे रूपों के मूल में स्वतंत्र रूप से हुआ है। इन खोजों से पता चलता है कि मेलानिज़्म का विकास कुछ अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ दुर्घटना नहीं है, बल्कि एक सामान्य, दोहराने योग्य प्रक्रिया है। विकास स्वयं को दोहरा सकता है और कर सकता है।

मेलानिज़्म न केवल छुपाने का विषय है। कम बर्फ वाला हंस भी दो रूपों में होता है, एक सफेद और एक उदासीन "नीला" रूप। इस प्रजाति में, व्यक्तियों की संभोग पसंद उनके माता-पिता की रंग योजना का अनुसरण करती है। जाहिरा तौर पर, युवा पक्षी अपने माता-पिता के रंग को सीखते हैं और पारिवारिक रेखाओं के साथ साथी चुनते हैं- नीले परिवारों के पक्षी नीले साथी पसंद करते हैं और सफेद परिवारों के पक्षी सफेद साथी पसंद करते हैं। आर्कटिक स्कुअर्स के बीच मेटिंग वरीयताओं में एक अतिरिक्त मोड़ है, जिसमें महिलाएं आमतौर पर गहरे नर को पसंद करती हैं। ये दोनों पक्षी प्रजातियां यौन चयन के तहत विकसित हो रही हैं, पहली बार डार्विन द्वारा वर्णित एक प्रक्रिया, जिसमें संभोग के खेल में लाभप्रद लक्षण शामिल हैं। क्योंकि संभोग सफलता पर संभोग प्रभाव का इतना मजबूत प्रभाव होता है, यह प्रकृति में चयन का एक बहुत मजबूत रूप है।

जानवरों के रंगाई का एक और सामान्य रूप रंजकता की कमी है - या ऐल्बिनिज़म। यह स्थिति अक्सर मछली, क्रेफ़िश, कीड़े, मकड़ियों और अन्य प्रजातियों सहित गुफा में रहने वाले जानवरों की प्राकृतिक आबादी में देखी जाती है। गुफा जानवरों में ऐल्बिनिज़म की सामान्य घटना को प्राकृतिक चयन के तहत विकास के फ्लिप पक्ष का प्रतिनिधित्व करने के लिए माना जाता है। यही है, वर्णक रंग और पैटर्न पर बहुत कम या कोई प्रकाश, प्राकृतिक या यौन चयन के साथ आराम किया जाता है। उत्परिवर्तन जो रंजकता को खत्म करते हैं, और जो आमतौर पर अन्य निवासों में जानवरों के लिए हानिकारक होगा, इन गुफाओं के अंधेरे में सहन किया जाता है।

अल्बिनिज्म भी एक सरल आनुवंशिक आधार है जो इसे विकसित करने के लिए "आसान" बनाता है। हाल ही में, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में मेरेडिथ प्रोटैस और क्लिफ ताबिन, मैरीलैंड विश्वविद्यालय में बिल जेफ़री, और उनके सहयोगियों ने मैक्सिकन अंधा गुफा में अल्बिनिज़्म के आनुवंशिक आधार को इंगित किया। ये अल्बिनो मछली उत्तरपूर्वी मैक्सिको के सिएरा डे एल अब्राह क्षेत्र में लगभग 30 गुफाओं में पाई जाती है। प्रत्येक आबादी एक रंजित, पूरी तरह से देखी गई सतह- या नदी-निवास रूप से ली गई है। शोधकर्ताओं ने पाचोन और मोलिनो गुफाओं से आबादी में अल्बिनिज़्म के आनुवंशिक आधार की जांच की है और पाया है कि प्रत्येक आबादी में अल्बिनिज़म एक ही रंजकता जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता था, लेकिन प्रत्येक मामले में अलग-अलग विशिष्ट उत्परिवर्तन। यहाँ फिर से, इन मछलियों में, एक ही गुण के मूल में विकास ने दो बार दोहराया है। इसके अलावा, इन मछलियों में उत्परिवर्तित विशिष्ट जीन भी मनुष्यों, सूअरों, चूहों और अन्य मछली प्रजातियों में ऐल्बिनिज़म के लिए जिम्मेदार एक ही जीन है।

रॉक पॉकेट चूहों और गुफा की मछलियों के प्राकृतिक इतिहास में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है कि जानवरों ने नए परिवेश के लिए कैसे अनुकूलित किया है; कोई फर्क नहीं पड़ता कि कैसे एक बार उन निवासों को अपने पूर्वजों के लिए विदेशी थे। इन अस्पष्ट जानवरों ने भी विशिष्ट जीन, प्राकृतिक चयन और जंगली में विकास के बीच ठोस संबंध प्रदान किए हैं जो लंबे समय से जीवविज्ञानी द्वारा मांगे गए हैं। जबकि अफ्रीकी सवाना के खेल जानवरों के रूप में राजसी नहीं हैं, ये जानवर रूसेवेल्ट द्वारा सराहना की गई बड़ी सीखों को चित्रित करते हैं, और शायद यह समझने में निरंतर प्रगति प्रदर्शित करने के लिए छोटे, ट्रॉफी के मामले में अपने स्वयं के वारंट कैसे विकसित होते हैं।

लेखक जैव:
सीन बी कैरोल विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में एक विकासवादी जीवविज्ञानी है। उनकी नई पुस्तक, रिमार्कबल क्रिएचर्स: द एपिक एडवेंचर्स इन द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज (ह्यूटन मिफ्लिन हारकोर्ट), ने विकास के सिद्धांत को विकसित करने और विकसित करने वाले निडर प्रकृतिवादियों के अनुभवों और खोजों को पोषित किया।

ब्लैक एंड व्हाइट में विकास