ইন্দ্রিয়তন্ত্র/আর্থ্রোপড

পিপঁড়ের ঘ্রাণেন্দ্রিয় প্রণালী

ভূমিকা

পিপঁড়ে একটি অত্যন্ত সফল প্রজাতি, যার একটি বড় কারণ হলো তাদের জটিল সামাজিক সংগঠন এবং সংবেদন প্রক্রিয়ার কার্যকর ও অর্থনৈতিক পদ্ধতি। যেহেতু পিপঁড়েরা লক্ষাধিক সদস্যবিশিষ্ট উপনিবেশে বসবাস করে, তাই শক্তিশালী যোগাযোগ দক্ষতা যেমন: খাদ্যের উৎস বা শত্রু উপনিবেশের অবস্থান ও প্রাচুর্য সম্পর্কে অন্য সদস্যদের সংকেত প্রদান, অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। পরিবেশের গতিবিধি নজরে রাখা পিপঁড়েদের জন্য খাদ্য অনুসন্ধান কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণে সহায়ক। তারা তাদের বাসায় ফিরে আসতে ঘ্রাণেন্দ্রিয় ব্যবহার করে এবং ফেরোমোন (pheromone) নিঃসরণের মাধ্যমে উপনিবেশ-স্তরের সম্মিলিত আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে, যাতে তারা খাদ্যের সবচেয়ে সংক্ষিপ্ত পথ আবিষ্কার করতে পারে।

ঘ্রাণেন্দ্রিয়

পিপঁড়েদের মধ্যে ঘ্রাণেন্দ্রিয় মূলত ফেরোমোন (pheromones)-এর মাধ্যমে কাজ করে, যা ছোট জৈব যৌগ এবং বিভিন্ন গ্রন্থি যেমন ডুফুর গ্রন্থি (Dufour’s gland), বিষ গ্রন্থি (poison gland), মলদ্বার গ্রন্থি (anal gland), এবং পা, উদর ও বক্ষদেশের গ্রন্থি থেকে নিঃসৃত হয়। এই ফেরোমোনগুলি প্রজনন, শিকারি চেনা, রাস্তা চিহ্নিতকরণ ও খাদ্যের উৎস সম্পর্কে তথ্য বিনিময়ে ব্যবহৃত হয়।

কিছু পিপঁড়ে প্রজাতি যেমন ফেরো'র পিপঁড়ে (Pharaoh’s ant) আলাদা ধরণের ফেরোমোন নিঃসরণ করে যার মান (valence) ও বাষ্পীয়তা (volatility) বিভিন্ন। এই ফেরোমোনগুলো হতে পারে উচ্চ বা নিম্ন বাষ্পীয় এবং আকর্ষণকারী (attractant) অথবা বিকর্ষণকারী (repellant)। ফলে যারা খাদ্য খুঁজে পায় তারা সেই পথে বেশি ফেরোমোন ফেলে, যা অন্যদের সেই পথ অনুসরণে উৎসাহিত করে। এতে করে এক ধরণের “ফেরোমোন নেটওয়ার্ক” গঠিত হয় যা পরিবেশের পরিবর্তনের সাথে দ্রুত খাপ খাওয়াতে পারে। এইভাবে, পিপঁড়েদের উপনিবেশ এক ধরণের “সুপার-অর্গানিজম (super-organism)”-এর মতো কাজ করে যা রাসায়নিকভাবে স্বল্প ও দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি সংরক্ষণে সক্ষম।

পথ খোঁজায় ঘ্রাণেন্দ্রিয়ের ভূমিকা

Figure 1. খাদ্যের উৎসকে বাসার সাথে সংযুক্তকারী বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের পথের একটি ছক

ঘ্রাণেন্দ্রিয় ও পথ খোঁজার মধ্যে সম্পর্ক বোঝাতে একটি মরুভূমির পিপঁড়ে নিয়ে করা গবেষণার কথা বলা যায়। গবেষকরা একটি দৃশ্যত অদৃশ্য ছোট গর্ত (বাসার প্রবেশপথ) ঘিরে চার কোণায় চারটি গন্ধযুক্ত পদার্থ রাখেন যেগুলোর কোন আকর্ষণ বা বিকর্ষণ ছিল না। পরীক্ষার সময় দেখা যায়, পিপঁড়েরা সেই গন্ধগুলোকে বাসার অবস্থানের সঙ্গে মেলাতে শিখে যায় এবং বাস্তবে বাসা না থাকলেও গন্ধের কেন্দ্রে পৌঁছাতে চেষ্টা করে।

তবে যখন গন্ধগুলোর বিন্যাস পরিবর্তন করা হয়, তখন তারা সেটিকে চিনতে পারে না। এর মানে তাদের গন্ধ-ভিত্তিক স্মৃতির একটি "স্থানিক (spatial)" মাত্রা রয়েছে। আরও একটি পরীক্ষা চালানো হয় যেখানে পিপঁড়েদের একটি অ্যান্টেনা (antenna) কেটে ফেলা হয়—ফলে তারাও গন্ধ চিনতে ব্যর্থ হয়। এর ফলে গবেষকরা বলেন পিপঁড়েরা “স্টেরিওতে গন্ধ শোঁকে (smell their scenery in stereo)”।^[১]

অল্প সময়ে সংক্ষিপ্ত পথ খুঁজে পাওয়া পিপঁড়েদের বেঁচে থাকার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একটি পরীক্ষায় দেখা যায়, যদি বাসা ও খাদ্য উৎসের মাঝে দুটি ভিন্ন দৈর্ঘ্যের পথ থাকে, তবে শুরুতে পিপঁড়েরা যেকোনো পথ বেছে নেয়। তবে যারা ছোট পথ বেছে নেয়, তারা একই যাত্রা একাধিকবার করে এবং আরও বেশি ফেরোমোন রেখে যায়। যার ফলে অন্যরাও সেই পথটি বেশি অনুসরণ করে, এবং এইভাবে একটি "স্ব-সংগঠিত (self-organized)" পথ তৈরি হয়। ^[২]

অ্যান্টেনার ভূমিকা ও গঠন

পিপঁড়েদের প্রধান সংবেদন প্রক্রিয়া ঘটে তাদের অ্যান্টেনা (antenna)-এর মাধ্যমে। এটি নাড়াচাড়া করে তারা যেকোনো কিছুকে স্পর্শ, স্বাদ গ্রহণ এবং ঘ্রাণ শোঁকতে পারে। তবে এর ব্যবহার স্বাদ বা গন্ধের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়—এর মাধ্যমে তারা সঙ্গী চেনা, বাসার সদস্য বনাম বাইরের সদস্য চিনা, চলাফেরা, নতুন এলাকা অনুসন্ধান, যোগাযোগ এবং আত্মরক্ষামূলক আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে।

কিছু পিপঁড়ে উপপরিবার যেমন: ডোরাইলিনি (Dorylinae), লেপ্টানিলিনি (Leptanilinae), ও সেরাপাকাইনিই (Cerapachyinae) একেবারেই অন্ধ এবং শুধুমাত্র রাসায়নিক সংকেতে নির্ভর করে। তাই বোঝা যায়, পিপঁড়েরা প্রধানত কেমোসেন্সিং (chemosensing)-এর মাধ্যমে তাদের সুচারু সংগঠিত উপনিবেশ গঠন করে।

পিপঁড়ের অ্যান্টেনা বাঁকানো বা “কনুই-আকৃতির (elbowed)” হয়। এটি দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি লম্বা বেসাল অংশ যাকে স্ক্যাপ [scape] বলা হয় এবং তিন থেকে এগারোটি ডিস্টাল অংশের একটি গুচ্ছ যাকে ফিউনিকুলাস বা ফ্ল্যাজেলাম (funiculus or flagellum) বলা হয়। প্রত্যেকটি অংশকে অ্যান্টেনোমার (antennomer) বলা হয় এবং একটি পিপঁড়ের অ্যান্টেনোমার সংখ্যা ৪ থেকে ১২ এর মধ্যে হতে পারে।

অ্যান্টেনার স্নায়বিক গঠন

সেন্সরি নিউরনগুলো অ্যান্টেনার সিলিয়া (cilia) নামক চুলের মতো গঠনগুলিতে অবস্থান করে। সিলিয়ার ভেতরে থাকে সেনসিলিয়াম ফিল্টার (sensilium filters) যা একটি কাটিকুলার গঠন, যেখানে নিউরন এবং সহায়ক কোষগুলো থাকে। প্রতিটি অ্যান্টেনোমারে বিভিন্ন ধরনের সেনসিলিয়া ও নিঃসরণকারী গ্রন্থিকোষ থাকে যা ইলেকট্রন মাইক্রোস্কপের মাধ্যমে দেখা যায়। সেনসিলিয়াগুলো প্রজাতি, লিঙ্গ ও শ্রেণিভেদে আলাদা হয়।

সেনসিলিয়ার বিভিন্ন প্রকার ও কার্যক্রম: ^[৩]

সেনসিলা ক্যেটিকা (Sensilla chaetica): যান্ত্রিক অনুভূতির জন্য
সেনসিলা ট্রাইকোডিয়া (S. trichodea): ঘ্রাণ
সেনসিলা ট্রাইকোডিয়া কার্ভাটা (S. trichodea curvata): ফেরোমোনসহ ঘ্রাণ
সেনসিলা ব্যাসিকোনিকা (S. basiconica): ঘ্রাণ
সেনসিলা কোয়েলোকোনিকা (S. coeloconica): ঘ্রাণ
সেনসিলা অ্যাম্পুলাসিয়া (S. ampullacea): গর্তহীন, আর্দ্রতা ও তাপমাত্রা অনুভব করে এবং CO₂ শনাক্ত করে
সেনসিলা ক্যাম্পানিফর্মিয়া (S. campaniformia): ঘ্রাণ

এই সেন্সরি নিউরনগুলোর কার্যক্রম বায়োঅ্যাসে (bioassay) ও ইলেকট্রোফিজিওলজিক্যাল পদ্ধতিতে গবেষণা করা হয়েছে। সব সেনসিলিয়া প্রতিটি পিপঁড়েতে থাকে না, তবে সাধারণত পাঁচটি প্রকার সর্বত্র থাকে: ব্যাসিকোনিকা, ক্যেটিকা, ট্রাইকোডিয়া কার্ভাটা, কোয়েলোকোনিকা, ও অ্যাম্পুলাসিয়া। এসব সেনসিলিয়ার পৃষ্ঠতলের কাঠামো (যেমন ছিদ্র ও লম্বা আকৃতি) গন্ধের অণু ধারণে সাহায্য করে।

ঘ্রাণ গ্রহণকারী নিউরন

ওআর নিউরন (OR neurons) বিশেষ সেনসিলিয়াতে থাকে। প্রতিটি নিউরন সাধারণত একটি নির্দিষ্ট রিসেপ্টর এবং একটি অর্কো (Orco - odorant receptor co-receptor) বহন করে। এই নিউরন রাসায়নিক সংকেতকে স্নায়বিক সংকেতে রূপান্তর করে এবং অ্যান্টেনাল লোবের (antennal lobe) গ্লোমারুলিতে পাঠায়। ওআর জিন পরিবারের কিছু সদস্য কেবলমাত্র শ্রমিক পিপঁড়ের অ্যান্টেনায় থাকে এবং রানীর কিউটিকুলার হাইড্রোকার্বন শনাক্ত করে, যা শ্রমিকদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে।

লিঙ্গ ও শ্রেণিভেদে সেনসিলিয়ার ভিন্নতা

পিপঁড়ের উপনিবেশে অ-প্রজননক্ষম স্ত্রী এবং প্রজননক্ষম পুরুষ ও স্ত্রী থাকে। শ্রমিক, সৈনিক ও রানী সবাই স্ত্রী। পুরুষ পিপঁড়েরা কেবলমাত্র প্রজননের জন্য থাকে। গবেষণায় দেখা গেছে, পুরুষদের ওআর(OR) সংখ্যা নারীদের তুলনায় এক-তৃতীয়াংশ। রানীর ফেরোমোন শনাক্তে পুরুষদের ওআর(OR) গুলো বিশেষায়িত। লাল ফায়ার অ্যান্টে দেখা গেছে, পুরুষদের অ্যান্টেনার প্রতিটি অংশেই ছিদ্রযুক্ত সেনসিলিয়া থাকে।

সেনসিলিয়ার গঠনভেদ কেবল আচরণগত পার্থক্যের সাথে সম্পর্কিত নয়, বরং সম্ভবত তা নির্ধারণ করে দেয় কে কোন কাজ করবে। যেমন ইনভিক্টা প্রজাতির শ্রমিকদের সেনসিলিয়ার সংখ্যা ক্লাবের দৈর্ঘ্য অনুযায়ী ভিন্ন হয়—ফলে তাদের ঘ্রাণ অনুভূতির ক্ষমতাও ভিন্ন।

তথ্যসূত্র

↑ Kathrin Steck, Markus Knaden, and Bill S. Hansson. Do desert ants smell the scenery in stereo? Animal Behaviour, 79(4):939-945, 2010.
↑ S Goss, J L Deneuborg, and J M Pasteels. Self-organized shortcuts in the Argentine ant. Naturwissenschaften, 76(1959):579-581, 1989.
↑ Klaus Dumpert. Bau und verteilung der sensillen auf der antennengeiel von lasius fuliginosus (latr.) (hymenoptera, formicidae). Zoomorphology, 73(2):95-116, 1972.

[1] Kathrin Steck, Markus Knaden, and Bill S. Hansson. Do desert ants smell the scenery in stereo? Animal Behaviour, 79(4):939-945, 2010.

[2] S Goss, J L Deneuborg, and J M Pasteels. Self-organized shortcuts in the Argentine ant. Naturwissenschaften, 76(1959):579-581, 1989.

[3] Klaus Dumpert. Bau und verteilung der sensillen auf der antennengeiel von lasius fuliginosus (latr.) (hymenoptera, formicidae). Zoomorphology, 73(2):95-116, 1972.

[১]

[২]

[৩]