उभयचरों में जैव-प्रतिबिंब

क्या आपने ' मेंढकों के बारे में रोचक तथ्य' और 'मेंढक क्यों महत्वपूर्ण हैं ? इससे पहले कि मुझे पता चले कि उभयचर भी अंधेरे में चमक सकते हैं, मेंढक पहले से ही मेरी दुनिया के चमकते सितारे थे! यहाँ, मैं आपके साथ साझा करना चाहूँगा कि उभयचरों में जैव-प्रतिबिंब की व्यापकता की खोज कैसे हुई, इसका वास्तव में क्या अर्थ है, और यह क्षमता उन जानवरों के साथ-साथ हमारे लिए भी कैसे उपयोगी हो सकती है।

ऊपर दी गई तस्वीर में, क्रैनवेल का सींगदार मेंढक ( सेराटोफ्रिस क्रैनवेली "सैलामैंडर और अन्य उभयचर जैव-प्रतिदीप्ति से चमकते हैं" शीर्षक वाले लेख से ली गई है ।

उभयचरों में जैव-प्रतिबिंब की खोज कैसे हुई?

एक समय की बात है (या अधिक सटीक रूप से कहें तो 2020 में), मिनेसोटा के सेंट क्लाउड स्टेट यूनिवर्सिटी में दो शोधकर्ता थे, जिन्होंने यह सवाल किया कि क्या उभयचर जीव कुछ खास तरह की रोशनी में चमकते हैं। पहली थीं डॉ. जेनिफर लैम्ब, जो एक सरीसृप विज्ञानी हैं और उभयचरों और सरीसृपों के व्यवहार, जीवन चक्र और अन्य जैविक पहलुओं का अध्ययन करती हैं। दूसरे थे डॉ. मैथ्यू पी. डेविस, जो गहरे समुद्र की मछलियों का अध्ययन करते हैं और यह देखते हैं कि कैसे उन्होंने अंधेरे में रहने में मदद करने के लिए जैव-प्रकाश जैसे गुणों को विकसित किया है। उनकी खोज के समय, जैव-प्रकाश को अन्य, आमतौर पर जलीय जीवों में पहले ही देखा जा चुका था, लेकिन उभयचरों पर इस विषय पर बहुत कम शोध हुआ था। इसलिए, जब उन्होंने इस समूह में जैव-प्रकाश की सामान्यता की जांच करने , तो वे यह जानकर हैरान रह गए कि यह कितना व्यापक था! पहले तो उन्होंने वयस्क सैलामैंडर पर ध्यान केंद्रित किया, लेकिन जैसे-जैसे उन्होंने उत्साहपूर्वक उभयचरों के अन्य समूहों और जीवन चरणों की जांच की, उन्होंने पाया कि वे सभी जैव-प्रकाशित होते हैं!

स्पष्ट रूप से कहें तो, इसका मतलब यह नहीं है कि आप देर रात उनके प्रजनन तालाब के पास से गुजरते हुए चांदनी में मेंढकों को हल्की रोशनी में चमकते हुए देख पाएंगे, क्योंकि इस घटना को देखने के लिए विशेष प्रकाश व्यवस्था और उपकरणों की आवश्यकता होती है। मेंढक और उभयचरों से प्यार करने वालों के लिए अच्छी खबर यह है कि लैम्ब और डेविस के पास न केवल जैव-दीप्ति का पता लगाने के लिए सही उपकरण थे, बल्कि उनके पास इसे खोजने का विचार और जानकारी भी थी!

सैलामैंडर में जैव-प्रतिदीप्ति के विभिन्न पैटर्न देखे गए। चित्र: जेनिफर वाई. लैम्ब और मैथ्यू पी. डेविस द्वारा, " सैलामैंडर और अन्य उभयचर जैव-प्रतिदीप्ति से जगमगाते हैं" शीर्षक वाले लेख .

जैव-प्रतिबिंब, प्रकाश का एक अलग तरंगदैर्घ्य पर पुनः विकिरण है।

भिन्न होता है। बायोल्यूमिनेसेंस वह प्रक्रिया है जिसमें जीवित जीव स्वयं प्रकाश उत्पन्न और उत्सर्जित करते हैं, या तो किसी आंतरिक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से, या बहुत कम मामलों में, जब जीवाणु सहजीवी उनके लिए यह कार्य करते हैं। एंग्लर मछली, जेलीफिश, जुगनू और कुछ मशरूम शायद ऐसे जीव हैं जिनके बारे में आपने सुना होगा कि वे ऐसा कर सकते हैं।

जैव-प्रतिदीप्ति तब होती है जब जीवित जीव उच्च ऊर्जा वाली प्रकाश तरंगों , जैसे नीले या पराबैंगनी तरंगदैर्ध्य को अवशोषित करते हैं कम तरंगदैर्ध्य पर वापस उत्सर्जित करते हैं । अंतर को बेहतर ढंग से समझने के लिए, कल्पना कीजिए कि जब आप किसी ग्लो स्टिक को तोड़कर उसके अंदर रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करते हैं तो उससे निकलने वाली रोशनी (प्रकाशन) और जब आप पराबैंगनी प्रकाश में खुशी से नाच रहे होते हैं तो आपकी सफेद टी-शर्ट से निकलने वाली चमकदार नीली-बैंगनी रोशनी (प्रतिदीप्ति) कैसी होती है।

उभयचरों की जैव-प्रतिदीप्ति क्षमताओं को उजागर करने के लिए, लैम्ब और डेविस ने जानवरों पर नीली और पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करने वाली टॉर्च की रोशनी डाली, साथ ही विशेष फिल्टर का उपयोग करके छोड़कर बाकी सभी दिया। विशेष रूप से नीली रोशनी में, उनके द्वारा जांचे गए सभी उभयचरों ने अलग-अलग तीव्रता के हरे से पीले रंग के प्रकाश के विभिन्न पैटर्न उत्सर्जित किए। कई मामलों में, प्रतिदीप्ति प्रकाश चमकीले और स्पष्ट धब्बों और धारियों से आया जो पूर्ण स्पेक्ट्रम प्रकाश में भी हमें दिखाई दे रहे थे; अन्य मामलों में, पेट चमकीला था जबकि पीठ अंधेरी थी; और कुछ मामलों में, मुख्य रूप से क्लोकल क्षेत्र चमक रहा था, मानो किसी संभावित साथी का यौन ध्यान आकर्षित करने के लिए। यहां तक ​​कि पूर्ण स्पेक्ट्रम प्रकाश में मंद दिखाई देने वाली प्रजातियों ने भी किसी न किसी प्रकार की प्रतिदीप्ति उत्पन्न की। कुल मिलाकर, उत्तेजना प्रकाश के तहत चमक उत्पन्न करने वाले ऊतक या पदार्थ त्वचा से लेकर हड्डी, श्लेष्मा जैसे त्वचा स्राव और मूत्र तक भिन्न-भिन्न थे।

इस प्रकार, इस घटना के कारण बनने वाले संरचनात्मक या रासायनिक तंत्र अभी भी अज्ञात हैं, जिससे आगे के शोध की आवश्यकता महसूस होती है। फिर भी, उनके द्वारा अध्ययन किए गए विभिन्न प्रकार के जानवरों में जैव-प्रतिबिंब की उपस्थिति से पता चलता है कि यह विशेषता आधुनिक उभयचरों के पूर्वजों में प्रारंभिक अवस्था में ही विकसित हुई थी।.

पूर्वी टाइगर सैलामैंडर ( Ambystoma tigrinum ) के पीले धब्बे नीली रोशनी में हरे रंग की चमक बिखेरते हैं। तस्वीर: जेनिफर वाई. लैम्ब और मैथ्यू पी. डेविस द्वारा ली गई। यह तस्वीर सैलामैंडर और अन्य उभयचरों में जैव-प्रतिबिंब के चमकने से संबंधित लेख से ली गई है ।

उभयचरों के लिए जैव-प्रतिबिंब क्यों महत्वपूर्ण हो सकता है?

लैम्ब और डेविस ने परिकल्पना की कि उभयचरों में देखे गए जैव-प्रतिदीप्ति लक्षण प्रजातियों के बीच या आबादी के भीतर संचार और संकेत देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। इसकी पुष्टि के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि क्या उभयचरों की आँखों में अपनी जैव-प्रतिदीप्ति के प्रति संरचनात्मक संवेदनशीलता विकसित हुई है, और क्या उभयचर अपने प्राकृतिक वातावरण में कभी ऐसे परिवेशी प्रकाश के संपर्क में आते हैं जो इस घटना के लिए अनुकूल हो। उभयचरों के दैनिक जीवन में जैव-प्रतिदीप्ति की अन्य भूमिकाएँ अपोसेमेटिज्म (संभावित शिकारियों को दूर भगाने के लिए चेतावनी रंग), मिमिक्री या छलावरण भी हो सकती हैं।.

मार्बल्ड सैलामैंडर (एम्बिस्टोमा ओपैकम) का क्लोका (मुख) संभावित साथी को आकर्षित करने के लिए चमकीला हो सकता है। तस्वीर: जेनिफर वाई. लैम्ब और मैथ्यू पी. डेविस द्वारा, चित्र 1 से लिया गया है: सैलामैंडर और अन्य उभयचर जैव-प्रतिदीप्ति से चमकते हैं ।

उभयचरों की जैव-प्रतिबिंबता मनुष्यों के लिए क्यों महत्वपूर्ण हो सकती है?

तो, मेरी नज़र में मेंढक और अन्य उभयचर अब और भी ज़्यादा दिलचस्प हो गए हैं! जैसा कि लैम्ब और डेविस ने बताया, उनकी जैव-प्रतिदीप्ति क्षमताएं "इन आकर्षक कशेरुकी जीवों के बारे में हमें अभी कितना कुछ सीखना बाकी है, इस पर एक नई रोशनी डालती हैं"।.

शोधकर्ताओं को पहले से ही पता है कि मेंढक दर्जनों ऐसे त्वचा स्राव उत्पन्न करते हैं जिनमें एंटीबायोटिक, दर्द निवारक और अन्य औषधीय रूप से महत्वपूर्ण गुण होते हैं, और संभवतः ऐसे सैकड़ों या हजारों और पदार्थ खोजे जाने की प्रतीक्षा कर रहे हैं। हाल ही में, मेंढक के घोंसले के झाग को प्राकृतिक, स्थिर और जैव-अनुकूल एजेंटों के रूप में सुझाया गया है जो मनुष्यों के लिए हल्के सामयिक दवा वितरण प्रणालियों के रूप में अच्छी तरह से काम कर सकते हैं।

अब, उभयचरों के जैव-प्रतिरोधी प्रोटीन और अन्य स्राव या ऊतक चिकित्सा जगत में नया इतिहास रचने की क्षमता रखते हैं। 2008 में, रसायन विज्ञान के लिए नोबेल शांति पुरस्कार तीन शोधकर्ताओं को दिया गया जिन्होंने ग्रीन फ्लोरोसेंट प्रोटीन (जीएफपी) , जिसे शुरू में जेलीफिश से अलग किया गया था, और अब जीवित जीवों के कोशिकीय और प्रणालीगत कार्यों पर शोध के दौरान एक प्रतिदीप्त मार्कर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

क्या मेंढकों में कोई ऐसा जैव-प्रतिबिंबित पदार्थ हो सकता है जो चिकित्सा अनुसंधान तकनीकों को और आगे बढ़ाने में सहायक हो? जलीय जीवों में ऐसे विभिन्न जैव-प्रतिबिंबित पदार्थों की खोज पहले से ही जारी है जो ऐसा कर सकते हैं (नोवा/नेशनल ज्योग्राफिक की विशेष डॉक्यूमेंट्री ' क्रिएचर्स ऑफ लाइट )। समय ही बताएगा। लेकिन यह सोचना रोमांचक है कि यदि उत्तेजना प्रकाश अपने वातावरण में छोटे, गुप्त उभयचर प्रजातियों का पता लगाने में उपयोगी साबित होता है, तो जैव-प्रतिबिंब जीवविज्ञानियों के लिए इन जानवरों की जैव विविधता का सर्वेक्षण और निगरानी करने का एक सस्ता तरीका बन सकता है, और इस प्रकार विश्व स्तर पर अत्यंत आवश्यक उभयचर संरक्षण परियोजनाओं के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण साबित हो सकता है।

उष्णकटिबंधीय वृक्ष मेंढकों, जिनमें दक्षिण अमेरिकी वृक्ष मेंढक ( बोआना पंकटाटा ) भी शामिल हैं, का क्षेत्र-आधारित अध्ययन करने के लिए पराबैंगनी प्रकाश का उपयोग किया गया था। फोटो साभार: जॉर्ज एनरिक गार्सिया मेलो, थॉम्पसन, एमई, सैपोरिटो, आरए, रुइज़-वाल्डेरामा, डीएच, मेडिना रानगेल, जीएफ, डोनेली, एमए (2019)। एलईडी यूवी-बी टॉर्च का उपयोग करके उष्णकटिबंधीय वृक्ष मेंढकों में प्रतिदीप्ति का क्षेत्र-आधारित सर्वेक्षण। हर्पेटोलॉजी नोट्स। 12. 987-990