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क्या 'स्कैलप्स' कई आंखें हमें दृष्टि के विकास के बारे में सिखा सकती हैं

शब्द "स्कैलप" आमतौर पर एक रसदार, गोल योजक मांसपेशी-एक समुद्री भोजन विनम्रता को उकसाता है। तो यह व्यापक रूप से ज्ञात नहीं है कि स्कैलप्स में 200 गोले तक होते हैं और उनके गोले को अस्तर के किनारे पर रखा जाता है। इन मोलस्क आंखों की जटिलताओं का अभी भी अनावरण किया जा रहा है। करंट बायोलॉजी में प्रकाशित एक नए अध्ययन से पता चलता है कि स्कैलप आँखों में पुतलियाँ होती हैं जो प्रकाश की प्रतिक्रिया में फैलती हैं और सिकुड़ जाती हैं, जिससे उन्हें पहले की तुलना में कहीं अधिक गतिशील बना दिया जाता है।

सांता बारबरा, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के विकासवादी जीवविज्ञानी टॉड ओकले कहते हैं, "यह आश्चर्य की बात है कि हम कितना जटिल हैं और ये स्कैलप आँखें कितनी जटिल और कार्यात्मक हैं।"

स्कैलप आंखों की प्रकाशिकी हमारे अपने ऑक्यूलर अंगों की तुलना में बहुत अलग तरीके से स्थापित की जाती है। जैसे ही प्रकाश स्कैलप की आंख में प्रवेश करता है, यह पुतली, एक लेंस, दो रेटिना (डिस्टल और समीपस्थ) से होकर गुजरता है, और फिर आंख के पीछे गुयाना के क्रिस्टल से बने दर्पण तक पहुंचता है। घुमावदार दर्पण रेटिना की आंतरिक सतह पर प्रकाश को दर्शाता है, जहां तंत्रिका संकेत उत्पन्न होते हैं और एक छोटे आंत नाड़ीग्रन्थि, या तंत्रिका कोशिकाओं के एक समूह को भेजे जाते हैं, जिसका मुख्य काम स्कैलप की आंत और नलिका की मांसपेशियों को नियंत्रित करना है। एक स्कैलप की आंख की संरचना उन्नत दूरबीनों में पाए जाने वाले प्रकाशिकी प्रणालियों के समान है।

कई वर्षों तक, स्कैलप आई की भौतिकी और प्रकाशिकी ने एक विकराल समस्या पेश की। दक्षिण कैरोलिना विश्वविद्यालय के एक विजन वैज्ञानिक और नए अध्ययन के वरिष्ठ लेखक डैन स्पीजर कहते हैं, "आंख में मुख्य रेटिना लगभग पूरी तरह से अप्रकाशित प्रकाश हो जाता है, क्योंकि यह दर्पण के बहुत करीब है।" दूसरे शब्दों में, समीपस्थ रेटिना पर कोई भी छवि धुंधली और फोकस से बाहर होगी। "बस इतना मुझे अनुचित लगता है, " Speiser कहते हैं।

नया अध्ययन इस रहस्य पर कुछ प्रकाश डालता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि स्कैलप पुतलियां खुलने और सिकुड़ने में सक्षम हैं, हालांकि उनकी प्यूपिलरी प्रतिक्रियाएं हमारे अपने जितनी जल्दी नहीं होती हैं। एक स्कैलप पुतली का व्यास लगभग 50 प्रतिशत बदलता है, और फैलाव या संकुचन में कई मिनट लग सकते हैं। उनकी आँखों में जलन नहीं होती जैसे हमारी आँखें करती हैं, और इसके बजाय, कॉर्निया की कोशिकाएँ पतली और सपाट से लम्बी और लम्बी होकर आकार बदलती हैं। ये संकुचन कॉर्निया की वक्रता को स्वयं ही बदल सकते हैं, इस संभावना को खोलते हुए कि स्कैलप आंख आकार बदल सकती है और प्रकाश में इस तरह से प्रतिक्रिया करती है जिससे समीपस्थ रेटिना पर क्रिस्पर चित्र बनाना संभव हो जाता है।

आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी के एक विजन वैज्ञानिक जेनी सर्ब कहते हैं, "यह वास्तव में उस आंख की क्षमता को बदल देता है और अंततः जीव को अपने पर्यावरण को देखने के लिए उस प्रकार के संकल्प में सक्षम होना पड़ता है।"

अब, स्पाइसर यह समझने के लिए काम कर रहा है कि क्या स्कैलप्स दर्पण की वक्रता और आंख को पूरी तरह से बदलने में सक्षम हैं, जो इसे छवि के फोकस को और भी अधिक समायोजित करने में सक्षम करेगा। "आंखों की गतिशील संरचनाएं इस तरह से दर्पण-आधारित आंख के साथ क्या कर सकती हैं, इसके लिए कुछ नई संभावनाएं खुलती हैं, " स्पाइसर कहते हैं।

अनुकूली दर्पण स्कैलप आंख का एकमात्र रहस्य नहीं हैं। सर्ब कहते हैं, "यह पता चला है कि स्कैलप की आंखों में तीन गुना अधिक ऑप्सिन होते हैं।" ऑप्सिन रेटिना की फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं में पाए जाने वाले प्रकाश के प्रति संवेदनशील प्रोटीन हैं जो प्रकाश के रूपांतरण को विद्युत रासायनिक संकेतों में मध्यस्थता करते हैं। वैज्ञानिकों को पता नहीं है कि क्या सभी 12 स्कैलप ऑप्सिन को हर एक स्कैलप आंख में व्यक्त किया जाता है या यदि दृश्य स्पेक्ट्रम के विभिन्न चैनलों में आंखें उपविभाजित होती हैं। कुछ ऑप्सिन समीपस्थ रेटिना में व्यक्त किए जा सकते हैं जबकि अन्य डिस्टल रेटिना में होते हैं।

आयोवा स्टेट में सर्ब की टीम ने स्कैलप्स, क्लैम और अन्य जानवरों में ऑप्सिन का अध्ययन किया। Bivalves- मोलस्क जो एक काज से जुड़े दो मिलान क्यूप्ड गोले के अंदर रहते हैं - ने कुछ समय के लिए आंख के कुछ रूप को विकसित किया है। कुछ क्लैमों में भी मिश्रित आंखें होती हैं, या कई दृश्य इकाइयों के साथ आंखें होती हैं, हालांकि वे कीड़े के बेहतर ज्ञात यौगिक आंखों से भिन्न होती हैं। जानवरों के बाहर विभिन्न ऑप्सिन का अध्ययन करके, सर्ब उनके अवशोषण को माप सकता है और अंततः समझ सकता है कि वे विभिन्न जानवरों में कैसे काम करते हैं।

आंखें संभवतः सभी जानवरों में कम से कम 50 या 60 बार विकसित हुई हैं, और कई मामलों में, दृष्टि के आणविक आधार - प्रोटीन जो प्रकाश संकेतों को विद्युत संकेतों में अनुवाद करते हैं - काफी भिन्न होते हैं। "मेरे लिए बड़ा विकासवादी सवाल यह है कि ये प्रोटीन नमूना प्रकाश के लिए कैसे विकसित होते हैं? और फिर, यह विभिन्न प्रकार के प्रकाश वातावरणों के लिए कैसे निर्दिष्ट हो जाता है जो जानवरों में हो सकते हैं? ”सर्ब पूछता है। वह मानती है कि ज्यादातर मामलों में, ऑप्सिन को जानवरों के भीतर किसी अन्य कार्य से वापस लाया जा रहा है, जिसका उपयोग आंखों में किया जाता है।

हालाँकि, जानवरों में आंखों के आकारिकी और फोटोरिसेप्टर की विविधता होती है, लेकिन बिल्डिंग ब्लॉक - जीन जो आंख के विकास को नियंत्रित करते हैं - उल्लेखनीय रूप से समान हैं। उदाहरण के लिए, Pax6 एक विकासात्मक जीन है जो स्तनधारियों में आँखों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है, और यह स्कैलप आँखों के विकास में एक समान भूमिका निभाता है। हाल के एक अध्ययन की छाप में, एंड्रयू स्वोर्ड और ओकले का तर्क है कि ये समानताएं इस तथ्य को स्वीकार करती हैं कि प्रकाश-प्रेरित तनाव के जवाब में कई प्रकार की आंखें विकसित हो सकती हैं। पराबैंगनी क्षति विशिष्ट आणविक परिवर्तनों का कारण बनती है जो एक जीव को रक्षा करना चाहिए।

ओकले कहते हैं, "यह समय और समय के साथ आश्चर्य की बात है कि इन सभी घटकों का उपयोग आंखों को बनाने के लिए किया जाता है, और दृष्टि में भी उपयोग किया जाता है।" इन घटकों के गहरे इतिहास में आनुवांशिक लक्षण हैं जो प्रकाश-प्रेरित तनाव के लिए प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करते हैं, जैसे कि यूवी विकिरण से क्षति की मरम्मत करना या यूवी क्षति के बायप्रोडक्ट्स का पता लगाना। एक बार जब यूवी क्षतिग्रस्त का पता लगाने और प्रतिक्रिया देने में शामिल जीनों के सूट को एक साथ व्यक्त किया जाता है, तो यह सिर्फ उन हिस्सों को एक नए तरीके से संयोजित करने का विषय हो सकता है जो आपको एक आंख देता है, शोधकर्ताओं का सुझाव है।

"तनाव कारक शायद पहली बार इन घटकों को एक साथ ला सकता है, " स्वाफ़र्ड कहते हैं। “और इसलिए इन विभिन्न घटकों के बीच बातचीत की उत्पत्ति, जो दृष्टि की ओर ले जाती है, इस तनाव कारक के लिए अधिक जिम्मेदार हैं। और फिर एक बार जब घटक होते हैं, चाहे वह पिगमेंट या फोटोरिसेप्टर या लेंस कोशिकाएं हों, तो प्राकृतिक चयन उन्हें आंखों में विस्तार देने का काम करता है। ”

हालाँकि, उन्हें बनाया गया था, स्कैलप की आँखों में कुछ प्रभावशाली कार्यक्षमता होती है, जिससे दूरबीन की तरह प्रकाश को फोकस में लाने के लिए उनके आंतरिक दर्पणों को देखते हुए। तो अगली बार जब आप कुछ लहसुन के स्कैलप्स का आनंद ले रहे हों, तो कोशिश करें कि मोलस्क आपको घूरकर न देखें।

क्या 'स्कैलप्स' कई आंखें हमें दृष्टि के विकास के बारे में सिखा सकती हैं