शरीर को मोड़ना, खोलना, और फिर से मोड़ना ― "सबसे सरल जानवर" का जटिल काम

"मस्तिष्क नहीं है," "मांसपेशियां नहीं हैं," "मुंह या पेट नहीं है" - ऐसे जीव जो अपने शरीर को जैसे ऑरिगामी की तरह "मोड़ते" और "फैलाते" हैं और त्रि-आयामी आकार बनाते हैं। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के Prakash Lab ने, जो सबसे सरल जानवरों में से एक माने जाने वाले प्लेटोज़ोआ (प्लाकोज़ोआ) Trichoplax adhaerens (आगे, ट्राइकोप्लैक्स) में, प्राकृतिक दुनिया में पहले कभी रिपोर्ट नहीं की गई "ऊतक के मोड़ने" के प्रकार को खोजा। Phys.org

1 मिमी के "चपटे जानवर" का त्रि-आयामी में बदलने का अर्थ

ट्राइकोप्लैक्स एक दो परतों की एपिथेलियम और उनके बीच की परत से बना, लगभग 1 मिमी व्यास का पारदर्शी जानवर है, जिसमें ना तो तंत्रिका (न्यूरॉन) होती है और ना ही मांसपेशियां। इसके बावजूद, यह शैवाल को "शिकार" करने की तरह खाता है और बाहरी दुश्मनों के खिलाफ जहर से रक्षा करता है, जो शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित करता है। बायोइंटरएक्टिव

अब तक ट्राइकोप्लैक्स को "2D में चलने वाले चपटे जीव" के रूप में अधिकतर वर्णित किया गया है। हालांकि, इस अध्ययन ने इस "पूर्वधारणा" को उलट दिया है। ट्राइकोप्लैक्स स्थिति के अनुसार अपने शरीर को मोड़ सकता है और 3D आकार ले सकता है। और, यह मोड़ने का तरीका एक ही प्रकार का नहीं है, बल्कि **गैर-मानक (non-stereotyped)** और विविध है। Dryad

"सिलिया = पानी को हिलाने वाले बाल" नहीं थे

मुख्य बिंदु है, कोशिका की सतह पर उगने वाले सिलिया (cilia)। सिलिया के बारे में सोचते समय, यह आमतौर पर श्वसन पथ में बलगम को ले जाने या सूक्ष्मजीवों को पानी में तैरने के "तरल के लिए अंग" के रूप में देखा जाता है। लेकिन शोध टीम ने दिखाया कि ट्राइकोप्लैक्स के सिलिया सतह पर "चलने" की तरह चलते हैं और ऊतक का आकार बनाते हैं। Phys.org

वास्तव में "सिलिया से तैरने" के अलावा "सिलिया से सतह पर चलने (वॉकिंग/क्रॉलिंग)" की बात जीवविज्ञान के संदर्भ में भी जानी जाती है। ट्राइकोप्लैक्स के सतह पर "चलने" में सिलिया का उपयोग करने का उल्लेख करने वाली अवधारणाएं भी हैं। OUP Academic

हालांकि इस बार की नवीनता यह है कि यह चलना केवल स्थानांतरण तक सीमित नहीं है, बल्कि "एपिथेलियल शीट को मोड़ने और खोलने" के रूपांतरण का प्रेरक स्रोत बनता है। Life Science Network

मोड़ "योजना" से नहीं बल्कि "पर्यावरण और गति" से उत्पन्न होते हैं

भ्रूण विकास के पाठ्यपुस्तकों में वर्णित एपिथेलियम का मोड़ना, कोशिका के आकार परिवर्तन, वृद्धि, और आणविक संकेतों की योजना के माध्यम से "मानक प्रक्रिया (पथ)" का पालन करने की छवि देता है। हालांकि, इस अध्ययन में, ट्राइकोप्लैक्स का मोड़ना/खोलना स्पष्ट "मोड़ना→फिर यहां→…" की तरह एकल मार्ग नहीं है।
शोध टीम ने सिलिया और सब्सट्रेट (फर्श) के संयोजन और सिलिया चलने से उत्पन्न यांत्रिकी के माध्यम से, मोड़ने और खोलने की "संक्रमण" को **पर्यावरण (सब्सट्रेट का आकार) और गति (मोबिलिटी)** के परिणाम के रूप में व्यवस्थित किया। Dryad

यही वह जगह है जहां इसे "ऑरिगामी जैसा" कहा जाता है। ऑरिगामी में, कागज में "मोड़ने" की बाधा होती है, और मोड़ने की रेखा और आस-पास की परिस्थितियों (कैसे दबाया जाता है, कैसे सहारा दिया जाता है) से आकार तय होता है। जीव के एपिथेलियल शीट भी इसी तरह, पतली शीट के रूप में भौतिकी का पालन करते हैं। इस अध्ययन ने उस भौतिकी को बिना तंत्रिका के उपयोग करने के उदाहरण के रूप में उजागर किया। Phys.org

4D माइक्रोस्कोप और विशाल डेटा के साथ "मोड़" और "खोलना" का अनुसरण

उन्होंने 4D फ्लोरोसेंट लाइट शीट माइक्रोस्कोप आदि का उपयोग करके, मोड़ने की स्थिति की ज्यामिति (वक्रता) या खोलने की प्रक्रिया की वक्रता परिवर्तन, खोलने की आवश्यक समय वितरण को मापा। इसके अलावा, पुनरावृत्ति परीक्षणों के माध्यम से "खोलना" कितना मजबूत है, स्केलिंग विश्लेषण और टॉय मॉडल सिमुलेशन के साथ, सामूहिक सिलिया गतिविधि कैसे स्थिरता से खोलने को प्रेरित कर सकती है को प्रदर्शित किया। Dryad

प्रकाशित डेटा Dryad में संकलित है, और कुल मात्रा 200GB से अधिक है। एपिथेलियम की वक्रता मानचित्र, कांच के कैपिलरी पर मोड़ना, बिना सब्सट्रेट की स्थिति, दवा की स्थिति (उदाहरण: LiCl) में खोलना आदि, स्थिति के अनुसार डेटा सूचीबद्ध हैं। Dryad

"वीडियो में देख कर चौंकाने वाले" घटनाओं को, ज्यामिति और सांख्यिकी के माध्यम से धैर्यपूर्वक समाप्त करने के प्रकार का अध्ययन है, जो साधारण है लेकिन मजबूत है।

"प्रारंभिक जानवरों" ने कैसे "आकार" प्राप्त किया

शोधकर्ता साहसपूर्वक विकास की बात पर जोर देते हैं। यदि ट्राइकोप्लैक्स जैसे प्रारंभिक शाखा के जानवरों में, तंत्रिका तंत्र पर निर्भर नहीं रहने वाले रूपांतरण के सिद्धांत को देखा जा सकता है, तो "आकार बनाना" तंत्रिका के आविष्कार से पहले, भौतिकी और सामूहिक गति के माध्यम से स्थापित हो सकता था - ऐसा एक सिद्धांत उभरता है। Phys.org

भ्रूण विकास में, मस्तिष्क की झुर्रियों और अंग निर्माण के जोड़ जैसे, एपिथेलियम के मोड़ने का "सामान्य" रूप से उल्लेख होता है। इस खोज ने उस "सामान्य" को, अधिक आदिम स्थान से पुनः प्रकाशित किया है। Phys.org

इंजीनियरिंग में प्रभाव: सॉफ्ट रोबोट, सिंथेटिक जीवविज्ञान, और "डिजाइन करने योग्य मोड़"

यह प्रणाली न केवल विकास और विकास के लिए दिलचस्प है, बल्कि इसे डिजाइन की भाषा में अनुवाद करना आसान है। यदि एपिथेलियल शीट को "पतला सक्रिय पदार्थ" माना जाता है, तो सिलिया का सामूहिक आंदोलन, बाहरी नियंत्रण के बिना भी "स्वतः" आकार बना सकता है। इसका मतलब है कि सॉफ्ट रोबोटिक्स और सिंथेटिक जीवविज्ञान के लिए, **"सामग्री (शीट) + सूक्ष्म ड्राइव (सिलिया) + पर्यावरण"** के संयोजन के साथ त्रि-आयामी आकार बनाने का संकेत मिल सकता है। Dryad

Prakash Lab पहले भी, एकल कोशिका जीवों के आकार परिवर्तन को "कोशिका ऑरिगामी" के रूप में पेश कर चुका है (अलग विषय), और कागज के मोड़ के माध्यम से माइक्रोस्कोप Foldscope बनाया है, और "मोड़ना = सटीकता" की अवधारणा के साथ अनुकूल प्रयोगशाला के रूप में जाना जाता है। इस बार का "जीव का ऑरिगामी" उसी विस्तार में दिखाई देता है। स्टैनफोर्ड न्यूज

SNS/इंटरनेट पर प्रतिक्रिया: "तीन प्रमुख आकर्षण" जो इसे वायरल बनाते हैं

इस समाचार में, सामग्री के गंभीर होने के बावजूद, इंटरनेट पर फैलने के लिए पहले से ही तत्व मौजूद हैं।

1. "मस्तिष्क नहीं होने के बावजूद, समझदार लगना" समस्या
   "तंत्रिका नहीं है" सुनकर, लोग अक्सर सोचते हैं कि "कुछ नहीं कर सकता।" लेकिन वास्तव में, भौतिकी और सामूहिक गति के माध्यम से "ऐसा कुछ" होता है। इसमें आश्चर्य है। Phys.org

2. विजुअल का प्रभाव (ऑरिगामी×जीव×वीडियो)
   शोध टीम ने इस क्षमता को उजागर करने के लिए कागज का उपयोग करके स्टॉप मोशन वीडियो में भी इसे पेश किया है। यह "चित्र" के माध्यम से पहले ही आकर्षित करता है। Phys.org

3. "सिलिया" की छवि का अद्यतन
   सिलिया = तरल, इस स्थिर धारणा को तोड़ते हुए, "चलकर आकार बनाना" की पुनः व्याख्या प्रस्तुत करता है। यह विशेषज्ञों के बाहर के लोगों के लिए "नई जानकारी" के रूप में भी पहुंचता है। OUP Academic

मात्रात्मक रूप से भी, Phys.org का संबंधित लेख, उसी साइट की सूची में, प्रकाशित होने के तुरंत बाद प्रतिक्रिया काउंटर पर "दो अंकों" में दिखाई देता है (टिप्पणी अनुभाग की संख्या से अलग दिखाया गया), यह न्यूनतम रूप से "खोजे जाने पर साझा किए जाने वाले प्रकार की सामग्री" है। Phys.org

सारांश: ऑरिगामी एक रूपक नहीं, बल्कि एक सिद्धांत हो सकता है

इस अध्ययन का प्रश्न यह है कि "उन्नत आकार बनाना = उन्नत नियंत्रण केंद्र (मस्तिष्क)" की धारणा का खंडन है। पतली शीट, सूक्ष्म सिलिया, सब्सट्रेट के साथ संपर्क - इनका संयोजन ही मो