स्पेन और संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों ने पहली बार भरे हुए और भूखे चींटियों में पूरे शरीर और मस्तिष्क की चयापचय दर की सीधी तुलना की। सामान्य स्थिति में, मस्तिष्क सभी ऊर्जा संसाधनों का लगभग 24-35 प्रतिशत खर्च करता है, लेकिन लंबे समय तक उपवास के बाद यह आंकड़ा बढ़कर 45 प्रतिशत हो जाता है।
भूख के बावजूद, भूखी चींटियों ने भरी हुई चींटियों की तरह ही खतरों पर आक्रामक प्रतिक्रिया दिखाई, जो महत्वपूर्ण जीवन कार्यों के बने रहने का संकेत देता है। इस अध्ययन के परिणाम प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित किए गए थे।
कई जानवरों की प्रजातियों में, मस्तिष्क शरीर के अन्य हिस्सों की तुलना में ग्लूकोज के रूप में अनुपातहीन रूप से बड़ी मात्रा में ऊर्जा का उपभोग करता है। मछली, सरीसृप, उभयचर, पक्षी और स्तनधारियों को कवर करने वाले एक अवलोकन से पता चला कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र औसतन बेसल चयापचय का 2 से 8 प्रतिशत उपभोग करता है। प्राइमेट्स के मामले में स्थिति अलग है: कुल चयापचय का लगभग 20 प्रतिशत मस्तिष्क पर पड़ता है। छह स्तनधारी प्रजातियों पर बाद के अध्ययनों से पता चला है कि मनुष्यों, चूहों और बंदरों में एक न्यूरॉन द्वारा ग्लूकोज की खपत लगभग समान होती है, और खपत की मात्रा मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की संख्या से संबंधित होती है।
संसाधनों की थोड़ी कमी होने पर भी, मस्तिष्क सक्रिय रूप से ग्लूकोज का उपभोग करना जारी रखता है, और इसकी कमी होने पर यह कीटोन निकायों का उपयोग करने लगता है। उदाहरण के लिए, दो दिनों के उपवास के बाद चूहों में, मांसपेशियां ग्लूकोज की खपत को 30-65 प्रतिशत तक कम कर देती हैं, हृदय 75-93 प्रतिशत तक, और वसा ऊतक 54 प्रतिशत तक, जबकि मस्तिष्क द्वारा ग्लूकोज की खपत अपरिवर्तित रहती है। यह घटना स्वार्थी मस्तिष्क सिद्धांत (Selfish Brain Theory) की परिकल्पना के अनुरूप है, हालांकि पहले केवल कशेरुकियों में मस्तिष्क द्वारा ऊर्जा की इस प्राथमिकता का प्रदर्शन देखा गया था। इसके अलावा, किसी भी जानवर में तनाव की स्थिति में मस्तिष्क और पूरे शरीर के चयापचय का सीधा माप पहले नहीं किया गया था।
बोस्टन विश्वविद्यालय के ज़खा कोटो के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की टीम ने ऐसे माप करने का फैसला किया। उन्होंने टेट्रामोरियम इमिग्रान्स चींटी के नमूनों के साथ काम किया। प्रयोगों के दौरान तीन समूहों की चींटियों में मस्तिष्क के चयापचय और पूरे शरीर के चयापचय को एक साथ मापा गया: भरे हुए, भूखे और वे जो मातृ कॉलोनी से लिए गए थे ताकि अलगाव से उत्पन्न तनाव को भूख से अलग किया जा सके।
भूखी चींटियों को 14 से 40 दिनों तक बिना भोजन के रखा गया, जब तक कि उप-कॉलोनी में लगभग 20 प्रतिशत नमूने शेष न रह गए। प्रत्येक चींटी के पूरे शरीर के चयापचय का आकलन करने के लिए, उसे एक सीलबंद कक्ष में रखा गया, जहां डेढ़ घंटे तक श्वसन प्रक्रिया के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन दर्ज किया गया। लेखकों ने गतिशीलता गतिविधि को भी समानांतर में रिकॉर्ड किया, क्योंकि चींटियाँ चल सकती थीं। मस्तिष्क के चयापचय को अलग तरीके से मापा गया: सिर को शरीर से अलग किया गया, मस्तिष्क निकाला और पोषक माध्यम में रखा गया, जहां ढाई घंटे तक विश्लेषक ने ऑक्सीजन की खपत निर्धारित की।
तुलनात्मक विश्लेषण से पता चला कि भूखी चींटियों के मस्तिष्क का चयापचय अपरिवर्तित रहा, जबकि पूरे शरीर का चयापचय 30 प्रतिशत कम हो गया। परिणामस्वरूप, मस्तिष्क द्वारा उपभोग की जाने वाली ऊर्जा का हिस्सा 24-30 प्रतिशत से बढ़कर चींटी द्वारा उपभोग की जाने वाली कुल ऊर्जा का 45 प्रतिशत हो गया। हालांकि सभी समूहों में मस्तिष्क का द्रव्यमान समान था, भूखी चींटियों का शरीर का द्रव्यमान काफी कम हो गया था। गतिशीलता गतिविधि भूख पर नहीं, बल्कि अलगाव पर निर्भर थी, क्योंकि यह भरी हुई और भूखी दोनों चींटियों में कम हो गई जो कॉलोनी से अलग की गई थीं।
इसके अलावा, एक व्यवहारिक परीक्षण किया गया जिसमें चींटियों को एक अन्य चींटी, फेइडोल डेंटेटा, दिखाई गई। सभी व्यक्तियों ने बाहरी व्यक्ति पर समान रूप से आक्रामक प्रतिक्रिया दी, जिसमें हमलावर मुद्राएं और काटने शामिल थे, जो कमजोर जानवरों की खतरनाक स्थितियों पर प्रतिक्रिया करने की मस्तिष्क की क्षमता की पुष्टि करता है। इस प्रकार, वैज्ञानिकों ने पहली बार प्रदर्शित किया कि भूख के दौरान चींटियों का मस्तिष्क उच्च चयापचय स्तर बनाए रखता है और महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं को संरक्षित करता है, जबकि अन्य ऊतक कम ऊर्जा का उपयोग करना शुरू कर देते हैं। लेखकों ने अनुमान लगाया कि यह तंत्र विकासवादी रूप से स्थिर है, या विभिन्न समूहों में स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ है (अभिसारी)।
पहले यह स्थापित किया गया था कि मानव के विकास के तीन मिलियन वर्षों में मस्तिष्क का कुल रक्त प्रवाह लगभग छह गुना बढ़ गया है, जो मस्तिष्क के आयतन में 3.5 गुना वृद्धि से जुड़ा है, जो मस्तिष्क के स्वयं की तुलना में मस्तिष्क की चयापचय दर की तेज वृद्धि का संकेत देता है।
जीवाश्मविदों ने एक नए प्रकार के स्टेम सांप की खोज की, जो 75-85 मिलियन साल पहले आधुनिक ब्राजील के क्षेत्र में रहता था। इसे टैमेटारा मिरीम नाम दिया गया है। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह प्राचीन सरीसृप लगभग 40 सेंटीमीटर लंबा था और खोपड़ी, मस्तिष्क और आंतरिक कान की संरचना के आधार पर, खुदाई से जुड़े जीवन शैली का पालन करता था।
जैसा कि नेचर पत्रिका में लेख में बताया गया है, टी. मिरीम की खोज इस बात पर जोर देती है कि स्टेम सांपों में महत्वपूर्ण शारीरिक और पारिस्थितिक विविधता थी।
कई दशकों तक, प्रमुख वैज्ञानिक दृष्टिकोण यह मानता था कि 66 मिलियन वर्ष पहले डायनासोर का विलुप्त होना मुख्य रूप से एक क्षुद्रग्रह के टकराने के बाद की लंबी और तीव्र ठंड की अवधि का परिणाम था। हालांकि, एक हालिया जांच एक बहुत ही तेज और विनाशकारी घटना की ओर इशारा करती है: वैश्विक आग के तूफान जो घंटों के भीतर बड़े सरीसृपों को मार सकते हैं।
क्षुद्रग्रह का प्रभाव, जिसका व्यास लगभग 10 किलोमीटर था और जिसने मेक्सिको में युकाटन प्रायद्वीप को टक्कर मारी, ने चिकशुब्लुब क्रेटर के निर्माण और भारी मात्रा में चट्टान के वाष्पीकरण का कारण बना। इस सामग्री का कुछ हिस्सा छोटे चट्टानी कणों, जिन्हें स्फेरूलाइट कहा जाता है, में बदल गया, जो ग्रह भर में फैल गए और बहुत तेज गति से वायुमंडल में वापस आ गए।
पिछली कम्प्यूटेशनल मॉडल भविष्यवाणी करते थे कि गिरने के दौरान इन कणों के घर्षण से थर्मल विकिरण का एक मजबूत विस्फोट उत्पन्न होगा, जो संवेदनशील जानवरों के लिए घातक था, लेकिन दुनिया की वनस्पति में व्यापक आग शुरू करने के लिए अपर्याप्त था। हालांकि, एक नए अध्ययन के विश्लेषण से पता चला कि ये गणनाएँ एक आवश्यक कारक को नजरअंदाज कर रही थीं: सिलिकेट की महीन धूल की एक सघन परत, जो चट्टान के वाष्प से आई थी और तुरंत स्फेरूलाइट में संघनित नहीं हुई थी।
इस धूल के सबूत 2023 में उत्तरी डकोटा (यूएसए) में तानिस जीवाश्म स्थल पर पाए गए, और बाद में कोलोराडो और न्यू मैक्सिको की सीमा पर स्थित रैटन बेसिन में इसकी पुष्टि हुई, जो सरीसृप युग से स्तनधारी युग में संक्रमण को चिह्नित करने वाले भूवैज्ञानिक मार्कर के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है।
वैज्ञानिकों के अनुसार, इस धूल ने एक थर्मल इन्सुलेटर के रूप में कार्य किया, एक कंबल की तरह काम किया जिसने विकिरण को अंतरिक्ष में भागने से रोका और परिणामस्वरूप, गर्मी को पृथ्वी की सतह पर वापस भेज दिया। अनुमान लगाया गया कि सतह पर गर्मी की तीव्रता केवल स्फेरूलाइट के गिरने पर विचार करने की तुलना में 3.5 गुना अधिक थी।
अध्ययन इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि इस थर्मल तूफान के संपर्क में आए स्थलीय जानवरों ने मनुष्यों के लिए घातक माने जाने वाले स्तर की तुलना में लगभग 17 गुना अधिक गर्मी के संपर्क में आने का अनुभव किया। अध्ययन के मुख्य लेखक ब्रैंडन जॉनसन ने स्पेस.कॉम को बताया: 'हम एक ऐसे परिदृश्य में हैं जहां हम पहले या दूसरे घंटे के अंतराल में अनिवार्य रूप से सतह पर लगभग सब कुछ मार सकते हैं।'
हालांकि विकिरण सीधे मोटे पेड़ों के तनों को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता था, इसने घास, लाइकेन और सूखी पत्तियों के प्रज्वलन बिंदु को आसानी से पार कर लिया, जिससे विनाशकारी जंगल की आग के लिए आवश्यक ज्वलनशील सामग्री प्रदान हुई।
वे जीव जो जमीन के नीचे या पानी के अंदर खुद को बचा सके, उनके पास प्रारंभिक गर्मी की लहर से बचने की बेहतर संभावना थी। बाद में, वही धूल जिसने सतह को जलाया था, निलंबित रही, जिसने कई वर्षों तक सूर्य के प्रकाश को अवरुद्ध किया और पारंपरिक रूप से सामूहिक विलुप्ति से जुड़े लंबे 'प्रभाव शीतकाल' को शुरू किया।
प्रस्तुत मॉडल की सुसंगति के बावजूद, अभी भी एक बिंदु है जिसकी जांच करने की आवश्यकता है: अब तक, इस धूल की परत से प्रेरित जंगल की आग के प्रत्यक्ष रिकॉर्ड केवल उत्तरी अमेरिका में पाए गए हैं। यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के जीवाश्म विज्ञानी अल्फियो एलेसेंड्रो चियारेनज़ा, जो शोध में शामिल नहीं थे, ने टिप्पणी की: 'यह संभव है कि हम अंततः वास्तव में वैश्विक पैमाने पर इन आग के रिकॉर्ड को ढूंढें, लेकिन हमारे पास अभी तक ऐसा कुछ नहीं है।'
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ऑस्ट्रेलिया में व्हेल बचाव और अनुसंधान संगठन (ORRCA) ने वीडियो सामग्री प्रकाशित की है, जो उनके विवरण के अनुसार, दुनिया भर में दर्ज किए गए चौथे पूर्ण हंपबैक जन्म का प्रतिनिधित्व करती है, और यह पहला है जिसे ड्रोन से फिल्माया गया है।
यह जन्म हाल ही में न्यू साउथ वेल्स तट पर हुआ था, हालांकि, माता और बच्चे की भलाई सुनिश्चित करने के लिए, सटीक स्थान का खुलासा नहीं किया जाएगा।
28 जुलाई को ORRCA के ड्रोन ऑपरेटर, अलेक्जेंडर फॉरेस्ट, ने कथित तौर पर दुनिया में किसी भी स्थान पर रिकॉर्ड किए गए चौथे पूर्ण हंपबैक जन्म और ड्रोन द्वारा किए गए पहले ऐसे जन्म को देखा और प्रलेखित किया। एक वयस्क मादा को उत्तरी प्रवास के दौरान असामान्य व्यवहार प्रदर्शित करते हुए देखने के बाद, अलेक्जेंडर ने नवजात शिशु के जन्म और उसकी पहली सांस को देखा।
ORRCA के ड्रोन पायलट, तान्या स्नोडेन, और वन्यजीव फोटोग्राफर डोमिनिक कॉटर-डेफोफ के दोस्त ने कई घंटों तक माँ और बच्चे का दस्तावेजीकरण जारी रखा, बच्चे के जीवन के महत्वपूर्ण शुरुआती घंटों में मूल्यवान व्यवहार संबंधी अवलोकन एकत्र किए।
ORRCA ने उल्लेख किया कि हालांकि हंपबैक व्हेल सालाना बच्चे देती हैं, जन्म की पूरी प्रक्रिया को देखना और प्रलेखित करना एक अत्यंत दुर्लभ घटना है। इस तरह के अवलोकन हंपबैक व्हेल की प्रजनन क्षमता, मातृ व्यवहार और बच्चों के जीवन के सबसे शुरुआती चरणों की समझ को बढ़ा सकते हैं।
ORRCA की शोध टीम छवियों और संबंधित क्षेत्र अवलोकनों का व्यापक वैज्ञानिक विश्लेषण करेगी, जिसके परिणाम एक सहकर्मी-समीक्षित वैज्ञानिक नोट के रूप में प्रकाशन के लिए तैयार किए जाएंगे। संगठन ने उम्मीद जताई कि यह अद्भुत घटना इन अद्भुत जानवरों की अंतरराष्ट्रीय समझ में मूल्यवान योगदान देगी, साथ ही यह भी रेखांकित किया कि माता और बच्चे की भलाई की रक्षा के लिए स्थान का खुलासा नहीं किया जाएगा।
फोटोग्राफर ने बताया कि उस दिन महासागर गतिविधि से भरा लग रहा था। दक्षिण और उत्तर की ओर प्रवास करने वाली व्हेल में से, एक अकेला वयस्क जीव उथले पानी में बहुत धीमी गति से तैर रहा था। उनका पहला विचार था कि जानवर शायद सो रहा है, लेकिन उन्हें इस बात का अंदाजा नहीं था कि वे क्या प्रलेखित करने वाले हैं कितना दुर्लभ है। व्हेल अचानक सतह पर उठ गई, इसलिए उन्होंने रिकॉर्डिंग बटन सक्रिय कर दिया - हर साँस अद्वितीय व्यवहार को कैद करने का एक अवसर है। इस मामले में, व्हेल ने सांस लेने के लिए नहीं, बल्कि अपने नए बच्चे को जन्म देने के लिए सतह पर उठना था। उन्होंने इसे कुछ असाधारण बताया, जिससे एड्रेनालाईन का तेज उछाल आया।
फॉरेस्ट ने जोर देकर कहा कि इतने महत्वपूर्ण क्षण का गवाह बनना एक विशेषाधिकार था, और यह जानना और भी सुखद था कि यह आने वाले वर्षों में समुद्री स्तनधारियों के विज्ञान में योगदान दे सकता है, यह उल्लेख करते हुए कि उस समय वह केवल फिल्म निर्माता या फोटोग्राफर नहीं थे, बल्कि एक पर्यवेक्षक थे।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि 1970 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका ने वाणिज्यिक शिकार के कारण हंपबैक व्हेल को लुप्तप्राय के रूप में वर्गीकृत किया था। नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन (NOAA) के अनुसार, वाणिज्यिक शिकार पर अंतिम रोक 1985 में लगाई गई थी, और वर्तमान में 14 विभिन्न जनसंख्या खंडों में से चार अभी भी लुप्तप्राय प्रजातियों के रूप में संरक्षित हैं, जबकि केवल एक को संकटग्रस्त प्रजाति के रूप में वर्गीकृत किया गया है। फिर भी, अंतर्राष्ट्रीय प्रकृति संरक्षण संघ (IUCN) के अनुसार, इस प्रजाति की संरक्षण स्थिति को 'कम चिंताजनक' के रूप में मूल्यांकित किया जाता है।
