अफ्रीकी झील में डूबे कीड़ों के लार्वा वैज्ञानिकों को इस लोकप्रिय स्पष्टीकरण पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर कर रहे हैं कि खुले समुद्र में कीड़े लगभग पूरी तरह से अनुपस्थित क्यों हैं। उनका रहस्य एक अविश्वसनीय रूप से मजबूत एयरबैग प्रणाली है जो शोधकर्ताओं की अपेक्षा से अधिक दबाव का सामना कर सकता है।
अरबों झील मक्खी के लार्वा (चाओबोरस एडुलिस), पूर्वी अफ्रीका में मलावी झील में रहते हुए, हर दिन एक असाधारण ऊर्ध्वाधर प्रवास करते हैं।
लार्वा दिन के उजाले के दौरान बहुत कम ऑक्सीजन के साथ गहरे झील क्षेत्र में 200 मीटर से अधिक नीचे उतरते हैं। यह क्षेत्र, जिसे अक्सर मृत क्षेत्र कहा जाता है, शिकारियों से आश्रय प्रदान करता है जो आसानी से वहां जीवित नहीं रह सकते। अंधेरा होने के बाद, कीड़े खाने के लिए सतह पर आते हैं, हालांकि उन्हें पहले बड़ी संख्या में मछलियों से बचना होगा जो उन्हें खाने के लिए इंतजार कर रही हैं।
इस दैनिक गतिविधि को ट्रैक करने के लिए, यूबीसी शोधकर्ता डॉ. फिलिप मैथ्यूज और इवान मैकेंजी ने झील के तल पर सोनार प्रणाली तैनात की। उपकरण ने उन्हें पानी में चलते हुए कीड़ों के बड़े समूहों का निरीक्षण करने की अनुमति दी।
छोटे एयरबैग गिट्टी टैंक की तरह काम करते हैं
जब शोधकर्ताओं ने लार्वा की जांच की, तो उन्होंने पाया कि कीड़ों ने अपने श्वसन तंत्र के हिस्से को दो जोड़ी छोटी वायु थैलियों में अनुकूलित कर लिया है।
ये बैग पनडुब्बी के गिट्टी टैंक के समान हैं। अपने आकार को समायोजित करके, कीड़े अपनी उछाल को बदल सकते हैं और नियंत्रित कर सकते हैं कि वे झील में उठें या डूबें।
थैलियों की दीवारों में रेसिलिन होता है, जो एक असामान्य रूप से लोचदार पदार्थ है जो कई कीड़ों में पाया जाता है। बीज थैली की दीवारों के पीएच को बदल सकते हैं, जिससे रेसिलिन का विस्तार या संकुचन हो सकता है। इससे वायुकोशों का आयतन बदल जाता है और कीड़ों को उनकी गहराई का सटीक नियंत्रण मिल जाता है।
एयर बैग पानी के अत्यधिक दबाव से बचे रहते हैं
शोधकर्ताओं ने तब कीड़ों को लघु संपीड़न कक्षों के अंदर रखा ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि हवा की थैलियां ढहने से पहले कितना दबाव झेल सकती हैं।
परिणाम उल्लेखनीय थे. बैग 400 मीटर से अधिक की गहराई पर पाए जाने वाले दबाव के बराबर दबाव से बचे रहे, जो कि उनके दैनिक प्रवास के दौरान सामान्य रूप से यात्रा करने वाले कीड़ों की तुलना में बहुत अधिक गहरा है।
कीड़े जमीन पर और ताजे पानी में पनपते हैं, लेकिन खुले समुद्र में लगभग कोई नहीं होते हैं। सबसे व्यापक रूप से चर्चा की गई व्याख्याओं में से एक यह है कि अधिक गहराई पर अत्यधिक दबाव हवा के उन स्थानों को संकुचित कर देता है जिनका उपयोग कीड़े सांस लेने के लिए करते हैं।
इन कीड़ों की दृढ़ता से पता चलता है कि केवल दबाव ही पूरी तरह से समझा सकता है कि ये कीड़े पूरे समुद्र में कभी क्यों नहीं फैले।
बायोरबर नई सामग्रियों को प्रेरित कर सकता है
वैज्ञानिकों ने पहले रेसिलिन का अध्ययन किया है क्योंकि यह लगभग एक आदर्श जैविक रबर की तरह व्यवहार करता है। अन्य कीड़ों में, यह स्थिर संरचनाएं बनाने में मदद करता है, जैसे कि पंखों का कब्ज़ा और टेंडन, जिन्हें बिना घिसे बार-बार झुकना पड़ता है।
नव विकसित फ्लोटिंग सिस्टम राल से बनी स्मार्ट सामग्री विकसित करने के प्रयासों में भी योगदान दे सकता है। शोधकर्ता अंततः कृत्रिम मांसपेशियों या अन्य सामग्रियों को बनाने के लिए समान तंत्र का उपयोग कर सकते हैं जो रासायनिक पीएच में परिवर्तन होने पर चलते हैं।
इस परियोजना को आंशिक रूप से कनाडा के प्राकृतिक विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद डिस्कवरी और एक्सेलेरेशन अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था।