रेगिस्तानी चींटियाँ नेविगेशन के लिए भू-चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवीयता का उपयोग करती हैं

कई जानवर अपने चुंबकत्व की भावना का उपयोग करके खुद को उन्मुख करते हैं। हालाँकि, यह विभिन्न भौतिक तंत्रों पर आधारित हो सकता है। ओल्डेनबर्ग और वुर्जबर्ग की एक शोध टीम ने अब रेगिस्तानी चींटी के नेविगेशन की जांच की है।

कैटाग्लिफ़िस नोडस प्रजाति की रेगिस्तानी चींटियाँ स्थानिक अभिविन्यास के लिए पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करती हैं, लेकिन ये छोटे कीड़े अन्य कीड़ों की तुलना में क्षेत्र के एक अलग घटक पर भरोसा करते हैं, ओल्डेनबर्ग विश्वविद्यालय के डॉ. पॉलीन फ़्लेशमैन के नेतृत्व में एक शोध दल ने जर्नल करंट में रिपोर्ट दी है। जीवविज्ञान। जैसा कि टीम ने अपने पेपर में बताया है, इससे पता चलता है कि वे आज तक अध्ययन किए गए अधिकांश कीड़ों की तुलना में चुंबकत्व के लिए एक अलग तंत्र का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध मोनार्क तितलियों सहित। शोधकर्ताओं को संदेह है कि इन रेगिस्तानी चींटियों में चुंबकत्व एक तंत्र पर आधारित है जिसमें आयरन ऑक्साइड खनिज मैग्नेटाइट या अन्य चुंबकीय कणों के छोटे कण शामिल होते हैं।

चुंबकत्व की एक क्वांटम-आधारित भावना

जानवरों में मैग्नेटोरेसेप्शन वास्तव में कैसे काम करता है, और यह किस भौतिक तंत्र पर आधारित है, यह अभी भी वैज्ञानिकों के बीच जीवंत बहस का विषय है। चर्चा के तहत एक परिकल्पना प्रकाश-निर्भर क्वांटम प्रभाव है जिसे रेडिकल-जोड़ी तंत्र के रूप में जाना जाता है। माना जाता है कि छोटे गीतकार और संभवतः मोनार्क तितलियों जैसे कीड़े भी इस तंत्र का उपयोग करते हैं। ओल्डेनबर्ग विश्वविद्यालय में जीवविज्ञानी हेनरिक मॉरिट्सन के नेतृत्व में सहयोगात्मक अनुसंधान केंद्र “मैग्नेटोरसेप्शन एंड नेविगेशन इन वर्टेब्रेट्स” ने इस परिकल्पना का समर्थन करने वाले पर्याप्त सबूत एकत्र किए हैं।

एक अन्य परिकल्पना यह है कि कुछ जानवरों में चुंबकत्व संवेदी या तंत्रिका कोशिकाओं में छोटे चुंबकीय कणों पर आधारित होता है जो कम्पास सुई के समान चुंबकीय उत्तर की ओर इशारा करते हैं। अब इस बात के पर्याप्त प्रमाण हैं कि चुंबकत्व के दोनों रूप प्रकृति में पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, कबूतर, चमगादड़ और समुद्री कछुए चुंबकीय कणों के माध्यम से भू-चुंबकीय क्षेत्र को महसूस करते प्रतीत होते हैं।

ध्रुवीयता या झुकाव

चूँकि चुम्बकत्व ग्रहण के लिए प्रस्तावित तंत्र विभिन्न भौतिक सिद्धांतों पर आधारित हैं, व्यवहार संबंधी प्रयोगों को यह निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है कि किस तंत्र का उपयोग किस जानवर द्वारा किया जाता है। वैज्ञानिक इस आधार से अलग हैं कि कण-आधारित चुंबकीय भावना वाले जानवर भू-चुंबकीय क्षेत्र की उत्तर-दक्षिण दिशा के प्रति संवेदनशील होते हैं, दूसरे शब्दों में इसकी “ध्रुवीयता”, जबकि जो लोग रेडिकल-युग्म तंत्र पर भरोसा करते हैं वे झुकाव का अनुभव करते हैं, यानी भू-चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं और पृथ्वी की सतह के बीच का कोण।

रेगिस्तानी चींटियों की चुंबकीय भावना कैसे काम करती है, इसके बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करने के लिए, फ्लेशमैन ने डॉ. रॉबिन ग्रोब (अब नॉर्वेजियन यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी, ट्रॉनहैम, नॉर्वे में), वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय के जोहाना वेगमैन वोल्फगैंग रोस्लर के साथ मिलकर जांच की कि कौन सा घटक ये कीट पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने में सक्षम हैं: झुकाव या ध्रुवता। 2018 में, जब फ़्लेशमैन वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय में अपनी पीएचडी कर रहे थे, तो शोध टीम ने पाया कि रेगिस्तानी चींटियों में चुंबकीय भावना होती है। वह 2022 से ओल्डेनबर्ग सीआरसी में रिसर्च फेलो रही हैं।

ग्रीस में एक कॉलोनी पर अध्ययन

वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ग्रीस की एक कॉलोनी से चींटियों को विभिन्न हेरफेर किए गए चुंबकीय क्षेत्रों में उजागर किया। इसके लिए, उन्होंने घोंसले के प्रवेश द्वार के ऊपर हेल्महोल्ट्ज़ कॉइल्स स्थापित किए और घोंसले से निकलने वाली चींटियों को एक सुरंग के माध्यम से कॉइल्स के केंद्र में एक प्रयोगात्मक मंच पर निर्देशित किया, जहां उन्हें “सीखने की सैर” करते समय फिल्माया गया – एक व्यवहार वह रेगिस्तानी चींटियाँ तब प्रदर्शित करती हैं जब वे पहली बार अपना घोंसला छोड़ती हैं। एफ

लीशमैन ने अपने डॉक्टरेट प्रोजेक्ट को पूरा करते समय पता लगाया था कि चींटियाँ इन सीखने के दौरान घोंसले के प्रवेश द्वार की दिशा को याद रखने के लिए पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करती हैं: वे बार-बार रुकने और घोंसले के प्रवेश द्वार की दिशा में देखने के लिए अपनी आगे की गति को बाधित करती हैं। शोधकर्ताओं को संदेह है कि चींटियाँ अपनी दृश्य स्मृति को प्रशिक्षित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग कर रही हैं। चींटियों के मस्तिष्क के विकास पर एक अध्ययन के नतीजे, जिसे टीम ने हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका पीएनएएस में प्रकाशित किया है, इस बात की पुष्टि करता प्रतीत होता है।

घोंसले के प्रवेश द्वार पर कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्र

वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने चींटियों को कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्रों से अवगत कराया जो पृथ्वी के प्राकृतिक चुंबकीय क्षेत्र की एक अलग दिशा की ओर इशारा करते थे। टीम ने पाया कि यदि उन्होंने केवल क्षेत्र के ऊर्ध्वाधर घटक, झुकाव को बदल दिया, तो इससे चींटियों की टकटकी की दिशा पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा: वे अपने सीखने के दौरान घोंसले के प्रवेश द्वार के स्थान की ओर देखते रहे। हालाँकि, यदि क्षेत्र की ध्रुवीयता, यानी उत्तर-दक्षिण अक्ष, 180 डिग्री तक घूम गई, तो चींटियों ने अनुमान लगाया कि घोंसले का प्रवेश द्वार पूरी तरह से अलग स्थान पर था।

इन परिणामों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि मोनार्क तितलियों या सोंगबर्ड्स के विपरीत, चींटियाँ भू-चुंबकीय क्षेत्र के झुकाव का उपयोग नहीं करती हैं, जो संभवतः लंबी दूरी के प्रवास के लिए अधिक उपयोगी है। इसके बजाय, वे अपनी सीखने की प्रक्रिया के दौरान नेविगेट करने के लिए क्षेत्र की ध्रुवीयता पर भरोसा करते हैं। “इस प्रकार का कंपास तुलनात्मक रूप से कम दूरी पर नेविगेशन के लिए विशेष रूप से उपयोगी है,” फ्लेशमैन जोर देते हैं।

उत्कृष्ट नौवहन कौशल

रेगिस्तानी चींटियों को लंबे समय से उत्कृष्ट नौवहन कौशल के लिए जाना जाता है: वे उत्तरी अफ़्रीकी सहारा के फीचर रहित नमक क्षेत्रों में या ग्रीस में देवदार के जंगलों में रहते हैं, जहां अभिविन्यास के लिए उपयोग करने के लिए कुछ स्थलचिह्न हैं, और वे अपने स्थान से सैकड़ों मीटर दूर जा सकते हैं। भोजन के लिए घोंसला बनाना। जब वे घोंसला छोड़ते हैं, तो वे ज़िग-ज़ैग पैटर्न में चलते हैं, लेकिन एक बार जब उन्हें भोजन मिल जाता है तो वे एक सीधी रेखा में घोंसले के प्रवेश द्वार पर लौट आते हैं। यह खोज कि चींटियाँ, जो मधुमक्खियों और ततैया के साथ-साथ हाइमनोप्टेरा क्रम से संबंधित हैं, मैग्नेटोरिसेप्शन के लिए एक अलग तंत्र का उपयोग करती हैं, अन्य कीट प्रजातियों जैसे तितलियों या तिलचट्टे भी जानवरों में संवेदी धारणा के इस विशेष रूप के विकास का अध्ययन करने के लिए नए रास्ते खोलती हैं। किंगडम, फ्लेशमैन देखता है।

मूल प्रकाशन

रॉबिन ग्रोब, जोहाना वेगमैन, वोल्फगैंग रोस्लर और पॉलीन फ़्लेशमैन: ,, कैटाग्लिफ़िस चींटियों के पास एक ध्रुवता-संवेदनशील चुंबकीय कंपास है”, करंट बायोलॉजी (2024), https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.11.012