ইন্দ্রিয়তন্ত্র/সামুদ্রিক প্রাণী
জেলিফিশ: বক্স জেলিফিশের দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থা
[সম্পাদনা]ভূমিকা
[সম্পাদনা]প্রায় সব জীবিত জীবই আলো সনাক্ত করতে সক্ষম, অর্থাৎ ৩০০–৮০০ ন্যানোমিটার পরিসরের তড়িচ্চুম্বকীয় বিকিরণের প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। বিবর্তনের দৃষ্টিকোণ থেকে দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থা অধ্যয়ন করা আকর্ষণীয়, কারণ জীবন বৃক্ষের একেবারে ভিন্ন শাখায় থাকা প্রাণীরা আশ্চর্যজনকভাবে অনুরূপ, কখনও কখনও জটিল যন্ত্রাংশ তৈরি করেছে যা তাদের আলো অনুভব করতে সক্ষম করে। বিশেষভাবে লক্ষণীয় হল বক্স জেলিফিশ (শ্রেণি কিউবোজোয়া, পর্ব স্নিডারিয়া) এর দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থা (চিত্র ১): এটি স্নিডারিয়ানদের মধ্যে সবচেয়ে উন্নত দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থা। এই সুন্দর জলজ প্রাণীদের চোখ আমাদের নিজের চোখের সাথে অত্যন্ত সাদৃশ্যপূর্ণ! কিউবোজোয়া শ্রেণির (স্নিডারিয়া পর্বের সবচেয়ে ছোট শ্রেণি) সদস্যদের ব্যতিক্রমী দৃষ্টিশক্তি প্রথম লক্ষ্য করা যায় যখন দেখা যায় তারা আশ্চর্যজনকভাবে জটিল সাঁতারের আচরণ প্রদর্শন করে: তারা নির্দিষ্ট দিকে খুব দ্রুত চলতে পারে এবং অন্ধকার এলাকা ও প্রতিবন্ধকতা এড়াতে পারে।
একাধিক প্রয়োগকৌশল আছে যা বিজ্ঞানীদের এই প্রাণীগুলি কিভাবে দেখে তা অধ্যয়ন করতে সাহায্য করে। উদাহরণস্বরূপ, পরীক্ষামূলক কক্ষের আলো নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে যেখানে প্রাণীগুলিকে বাঁধা রাখা হয়, সেখানে তাদের দেহের ঘণ্টার সংকোচন, স্পন্দন ফ্রিকোয়েন্সি এবং গঠনিক অসমমিতি পর্যবেক্ষণ করে অনুমান করা যায় তারা মুক্ত অবস্থায় এড়ানো ও কাছে যাওয়ার আচরণ প্রদর্শন করত।
গত কয়েক দশকে বক্স জেলিফিশের স্নায়ুতন্ত্র এবং এর দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থাকে শারীরবৃত্তীয়, কোষীয়, আণবিক ও জিনগত দৃষ্টিকোণ থেকে অধ্যয়ন করা হয়েছে, তবে এই প্রাণীদের জটিল চোখ সম্পর্কিত জ্ঞান এখনো অসম্পূর্ণ।
অঙ্গসংস্থান
[সম্পাদনা]বক্স জেলিফিশের ঘণ্টার ঘনক-আকৃতি থাকার কারণে এর এমন নামকরণ। প্রাপ্তবয়স্কদের ঘণ্টার প্রস্থ প্রায় ১০ মিমি। ঘণ্টার প্রতিটি পাশে রয়েছে চারটি রোফালিয়া – সংবেদনশীল গঠন যেগুলিতে মোট ২৪টি বিভিন্ন প্রকার চোখ থাকে। চোখের এই ধরণের অবস্থান কিউবোমেডুসাদের প্রায় ৩৬০ ডিগ্রি ভিউ প্রদান করে! উল্লেখযোগ্যভাবে, এই চোখগুলো বাহিরের দিকে না তাকিয়ে একে অপরের দিকে তাকানো থাকে, কিন্তু ঘণ্টার স্বচ্ছতার কারণে সব দিকে দেখা সম্ভব হয়। জেলিফিশ চোখের অবস্থান পেশির মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, তাই রোফালিয়া তাদের প্রাকৃতিক অবস্থান বজায় রাখে একটি নিচের ভারী স্ফটিক (স্ট্যাটোলিথ) এবং ঘণ্টার সাথে সংযুক্ত নমনীয় ডাঁটার সাহায্যে। প্রতিটি রোফালিয়াতে ছয়টি চোখ থাকে – চারটি আলাদা গঠনবিন্যাসের প্রকার (চিত্র ২): উপরের ও নিচের লেন্সযুক্ত জটিল মানব-ধরনের চোখ (ULE ও LLE), এবং প্রতিটি পাশে দুটি সরল চোখ যেগুলিতে শুধু রঙিন পিগমেন্ট থাকে – পিট ও স্লিট চোখ (PE ও SE)।
যদিও স্নিডারিয়ানরা রেডিয়ালি সিমেট্রিক, রোফালিয়ার ভিতরের স্নায়ুতন্ত্র বাইলেটারালি সিমেট্রিক, লেন্স চোখের মধ্যরেখার অবস্থান ব্যতিক্রম। রোফালিয়ার স্নায়ু বিশিষ্ট ডাঁটা ঘণ্টার কিনারার রিং স্নায়ুর সাথে যুক্ত, যা আবার পুরো স্নায়ুজাল গঠন করে বক্স জেলিফিশের সম্পূর্ণ স্নায়ুতন্ত্র গঠিত করে।
রোফালিয়াতে নিউরোনীয় এবং অ-নিউরোনীয় কোষ উভয়ই পাওয়া যায়, যেগুলি বিভিন্ন কোষীয় জনগোষ্ঠী গঠন করে। নিউরোনীয় কোষগুলি দুইটি বাইলেটারালি সিমেট্রিক গোষ্ঠীতে বিভক্ত এবং পিট ও স্লিট চোখের সাথে সংযুক্ত। মোটামুটি, প্রতিটি রোফালিয়াতে ১০০০টির বেশি নিউরোনীয় কোষ থাকে, যেমন:
- লেন্স চোখের সাথে সংযুক্ত রেটিনা-সম্পর্কিত নিউরন
- ফ্ল্যাঙ্ক নিউরন
- জায়ান্ট নিউরন
অ-নিউরোনীয় কোষগুলির মধ্যে রয়েছে সিলিয়েটেড ফটো-রিসেপ্টর কোষ (আলো সনাক্তকরণে প্রাথমিক ভূমিকা), বলুন কোষ (অজানা কার্যক্রম) এবং বৃহত্তম কোষগোষ্ঠী – পেছনের কোষ শিট, যা সম্ভবত স্নায়ুতন্ত্রের সাথে যুক্ত।
লেন্স চোখ
[সম্পাদনা]বক্স জেলিফিশের লেন্স চোখ আমাদের চোখের মতো আশ্চর্যজনকভাবে অনুরূপ, কারণ এতে একটি ক্যামেরা-ধরনের গঠন রয়েছে – লেন্স ও রেটিনার মাঝে থাকে স্বচ্ছ ভিট্রিয়াস বস্তু। এই চোখগুলির স্প্যাটিয়াল রেজোলিউশন দুর্বল, কারণ রেটিনা লেন্সের খুব কাছে (প্রায় ৮ μm, উপরের চোখে আরও কাছাকাছি)। ফোকাল দৈর্ঘ্য রেটিনার অনেক পেছনে পড়ে (প্রায় ৪০০–৬০০ μm)। মানুষের ক্ষেত্রে এই ক্যামেরা প্রায় ২৩ মিমি হয়।
ইলেকট্রোরেটিনোগ্রাফির মাধ্যমে (চোখের স্নায়ু প্রতিক্রিয়া পরিমাপ) ULE ও LLE এর ভিন্ন ভিন্ন প্রতিক্রিয়া ধরণ পাওয়া যায়। এদের টাইমিং রেজোলিউশন কম হলেও বিভিন্ন দৃষ্টিসংক্রান্ত কাজে এদের ব্যবহারের ভিন্নতা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ULE ও LLE এর সর্বোচ্চ ফ্লিকার ফিউশন ফ্রিকোয়েন্সি যথাক্রমে ১০ ও ৮ Hz। এগুলির ভিজ্যুয়াল ফিল্ডও আলাদা। সব মিলিয়ে মনে হয় বক্স জেলিফিশের চোখ নির্দিষ্ট কাজে পারদর্শীভাবে অভিযোজিত।
বক্স জেলিফিশ কি রঙ দেখতে পায়?
[সম্পাদনা]একটি কৌতূহলজনক প্রশ্ন হল, কিউবোমেডুসা বর্গভুক্ত প্রাণীরা আমাদের মতো রঙ দেখতে পারে কি না। প্রাণীদের মধ্যে দুটি প্রধান ফটো-রিসেপ্টর পাওয়া যায়: সিলিয়ারি (কশেরুকার মধ্যে), ও র্যাবডোমেরিক (অকশেরুকার মধ্যে)। বক্স জেলিফিশে কশেরুকার মতো সিলিয়ারি ফটো-রিসেপ্টর থাকে।
উভয় ক্ষেত্রেই রেটিনাল নামক অণু আলো পেলে রূপান্তরিত হয়, কিন্তু গঠন, পথ ও উৎপত্তি আলাদা। লেন্স চোখে সিলিয়ারি রিসেপ্টর সাধারণত নীল-সবুজ আলোর প্রতি সংবেদনশীল (পিক অ্যাবজরব্যান্স ৪৬৫–৫০৮ nm)। তাই, ধারণা করা যায় যে, বক্স জেলিফিশ সবুজ আলো অনুভব করতে পারে। তবে সবুজ-ভিত্তিক আচরণগত পরীক্ষায় পরস্পরবিরোধী ফলাফল পাওয়া গেছে।
রঙ দেখার ক্ষমতা উপকূলীয়, আলো-আলোড়িত পরিবেশে বাসকারী প্রাণীদের জন্য উপযোগী অভিযোজন হতে পারে, কারণ রঙ দেখা উজ্জ্বলতার পরিবর্তনের প্রতি কম সংবেদনশীল।
দৃষ্টির প্রক্রিয়াকরণ ও সাঁতারের নিয়ন্ত্রণ
[সম্পাদনা]এখন পর্যন্ত শুধু LLE এর কার্যকর ভূমিকা প্রমাণিত হয়েছে – যেমন ঘণ্টার সংকোচনের হার নির্ধারণ করে যা প্রাণীর গতি নিয়ন্ত্রণ করে। বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে লেন্স চোখের অপটিক্যাল ক্ষমতা ভিন্ন হয়। স্লিট ও পিট চোখের ভূমিকা পুরোপুরি পরিষ্কার নয়, তবে ভবিষ্যতের গবেষণায় আলাদাভাবে এগুলো নিষ্ক্রিয় করে স্পষ্ট করা সম্ভব।
এখনও পরিষ্কার নয় দৃষ্টিসংক্রান্ত তথ্য কোথায় একত্রিত হয়। দৃষ্টিপ্রতিবাদ পাওয়া গেছে রোফালিয়া এবং তার স্নায়ু সম্প্রসারণে। নির্দিষ্ট চোখের সাথে নির্দিষ্ট নিউরোনের সংযোগে ধারণা করা যায়, কিছু তথ্য প্রক্রিয়াকরণ রোফালিয়াতেই ঘটে।
গতি নিয়ন্ত্রণ সম্ভবত ঘণ্টা ও শিকার-সংযুক্ত সংকোচনের হার ও শক্তি দ্বারা হয়, যা নির্দিষ্ট নিউরোনগোষ্ঠীর পেসমেকার কার্যক্রম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত। ফ্ল্যাঙ্ক ও জায়ান্ট নিউরোন সম্ভবত এই উচ্চ-স্তরের প্রক্রিয়াকরণের কাজ করে।
বিবর্তনীয় দৃষ্টিকোণ
[সম্পাদনা]জিনগতভাবে, বক্স জেলিফিশের দৃষ্টিসংক্রান্ত ব্যবস্থা কশেরুকাদের তুলনায় অনেক বেশি সাদৃশ্যপূর্ণ, কারণ ফটো-ট্রান্সডাকশনের জন্য প্রয়োজনীয় ফসফোডায়েস্টারেজ ও রেটিনাতে পিগমেন্ট উৎপাদনের রাস্তা – দুটোই সাধারণ। একটি রেডিয়ালি সিমেট্রিক প্রাণীতে বাইলেটারাল স্নায়ুতন্ত্র পাওয়া ইঙ্গিত দেয় এরা একসময় বাইলেটারাল পূর্বপুরুষ থেকে উদ্ভূত।
এছাড়া, সিলিয়ারি রিসেপ্টর ও মেলানোজেনিক পথ উভয় গোষ্ঠীতে পাওয়া যাওয়ায় তা হয়তো সাধারণ পূর্বপুরুষ বা সমান্তরাল বিবর্তনের ফলাফল। এই চমৎকার ক্যামেরা-ধরনের চোখের উৎস বুঝতে এই ব্যবস্থার আরও গবেষণা প্রয়োজন।
সূত্র
[সম্পাদনা]- Bielecki J, et al. 2013. PLoS One. 8(6):e66442. pubmed
- Ekström P, et al. 2008. Cell and Tissue Research. 333(1):115-24. pubmed
- Kozmik Z, et al. 2008. PNAS USA. 105(26):8989-93. pubmed
- Kozmik Z. 2008. Brain Research Bulletin. 75(2-4):335-9. pubmed
- Nordström K, et al. 2003. Proc Biol Sci. 270(1531):2349-54. pubmed
- O'Connor M, et al. 2010. Proc Biol Sci. 277(1689):1843-8. pubmed
- O'Connor M, et al. 2009. J Comp Physiol. 195(6):557-69. pubmed
- O'Connor M, et al. 2010. J Comp Physiol. 196(3):213-20. pubmed
- Petie R, et al. 2011. J Exp Biol. 214(Pt 17):2809-15. pubmed
- Piatigorsky J, et al. 2004. Int J Dev Biol. 48(8-9):719-29. pubmed
- Skogh C, et al. 2006. J Morphol. 267(12):1391-405. pubmed
অক্টোপাস: সংবেদন-চালিত সিস্টেম
[সম্পাদনা]ভূমিকা
[সম্পাদনা]প্রাইমেট নয়, এমন প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে আকর্ষণীয় একটি হলো অক্টোপাস। এই অপ্রাইমেট প্রাণীর সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক বৈশিষ্ট্য হলো এর বাহুর নড়াচড়া। এই অমেরুদণ্ডীদের ক্ষেত্রে বাহু নিয়ন্ত্রণ বিশেষভাবে জটিল, কারণ বাহুটি যেকোনো দিকে চলতে পারে, কার্যত অসীম সংখ্যক স্বাধীনতার ডিগ্রিসহ। অক্টোপাসে, মস্তিষ্ককে শুধুমাত্র বাহুকে কোনো কাজ করার একটি কমান্ড দিতে হয়—কাজটি কীভাবে করতে হবে তার সম্পূর্ণ পরিকল্পনাই বাহুর ভেতরে এমবেড করা থাকে। পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে, অক্টোপাসরা তাদের বাহুর চলাচলের জটিলতা হ্রাস করে নির্দিষ্ট, রূঢ় প্যাটার্নে তাদের বাহুর নড়াচড়া সীমাবদ্ধ রাখে। অক্টোপাস বাহুগুলো নিজে সিদ্ধান্ত নিতে পারে কিনা তা জানতে গবেষকরা অক্টোপাসের বাহুর স্নায়ুগুলো তার শরীরের অন্যান্য স্নায়ু থেকে, এমনকি মস্তিষ্ক থেকেও বিচ্ছিন্ন করে ফেলেন। এরপর তারা বাহুর চামড়ায় স্পর্শ ও উদ্দীপনা প্রদান করেন। দেখা যায় বাহুটি ঠিক সেইভাবেই আচরণ করে যেমনটি একটি সুস্থ অক্টোপাসের ক্ষেত্রে দেখা যায়। এর তাৎপর্য হলো মস্তিষ্ককে কেবল একটি সাধারণ চলাচলের আদেশ দিতে হয়, আর বাকি কাজ বাহু নিজেই সম্পন্ন করে।
এই অধ্যায়ে আমরা অক্টোপাসের সংবেদন ব্যবস্থা নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করবো এবং এই অপ্রাইমেট প্রাণীর সংবেদন-চালিত সিস্টেমের উপর আলোকপাত করবো।
অক্টোপাস – বুদ্ধিমান অপ্রাইমেট
[সম্পাদনা]
অক্টোপাসের দুটি চোখ এবং চার জোড়া বাহু থাকে এবং তারা দ্বিপার্শ্বিকভাবে সুমিত।এর মুখটি বাহুগুলোর কেন্দ্রবিন্দুতে অবস্থিত এবং এতে একটি শক্ত ঠোঁট থাকে। অক্টোপাসের কোনো অভ্যন্তরীণ বা বহিরাগত কঙ্কাল থাকে না (যদিও কিছু প্রজাতির ক্ষেত্রে ম্যান্টলের ভেতরে খোলার একটি অবশিষ্টাংশ থাকতে পারে), যার ফলে এটি সরু জায়গা দিয়ে অনায়াসে চলে যেতে পারে। অক্টোপাস অমেরুদণ্ডীদের মধ্যে অন্যতম বুদ্ধিমান এবং আচরণগতভাবে নমনীয়।
অক্টোপাসের সবচেয়ে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য হলো তাদের বাহুর নড়াচড়া। লক্ষ্যভিত্তিক বাহু আন্দোলনের জন্য অক্টোপাসের স্নায়ুতন্ত্র একটি মোটর কমান্ডের ধারাবাহিকতা তৈরি করে, যা বাহুকে লক্ষ্যবস্তু পর্যন্ত নিয়ে যায়। বাহুর নিয়ন্ত্রণ বিশেষভাবে জটিল, কারণ বাহুটি যেকোনো দিকে চলতে পারে এবং এতে কার্যত অসীম সংখ্যক ডিগ্রি অব ফ্রিডম থাকে। স্বেচ্ছা আন্দোলনের জন্য মৌলিক মোটর প্রোগ্রামটি বাহুর স্নায়বিক রচনাতেই এমবেড থাকে।[১]
অক্টোপাসে বাহু নড়াচড়া
[সম্পাদনা]অক্টোপাসে অনুক্রমিক স্নায়বিক গঠন অনুসারে, মস্তিষ্ক বাহুকে কেবল একটি কর্মসম্পাদনের আদেশ দেয়। কাজটি কীভাবে করতে হবে তার পূর্ণ পরিকল্পনা বাহুর মধ্যেই থাকে। বাহু ব্যবহারের মাধ্যমে অক্টোপাস হাঁটে, শিকার ধরে, অপ্রয়োজনীয় বস্তু প্রত্যাখ্যান করে এবং আশপাশের পরিবেশ থেকে যান্ত্রিক ও রাসায়নিক তথ্য সংগ্রহ করে।
মানুষের বাহুর মতো নয়, অক্টোপাস বাহু কনুই, কব্জি বা কাঁধের জয়েন্ট দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়। খাবার ধরার মতো কাজ বা সাঁতার কাটার মতো লক্ষ্য অর্জনের জন্য অক্টোপাসকে তার আটটি অঙ্গ নিয়ন্ত্রণ করতে হয়। এই ক্ষমতা আসে বাহুর ভিতরে ঘনভাবে সাজানো নমনীয় পেশির তন্তুর কারণে, যা এটিকে প্রায় অসীম গতিশীলতা প্রদান করে।
পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে, অক্টোপাস তাদের বাহুর চলাচলের জটিলতা হ্রাস করে নির্দিষ্ট, রূঢ় প্যাটার্নে সীমাবদ্ধ রাখে।[২] যেমন, পৌঁছানোর আন্দোলন সবসময় একটি ভাঁজ দিয়ে শুরু হয় যা বাহুর শীর্ষ প্রান্তের দিকে অগ্রসর হয়। যেহেতু অক্টোপাস সর্বদা একই ধরনের নড়াচড়া ব্যবহার করে, তাই এই প্যাটার্ন তৈরির আদেশ বাহুর মধ্যেই সংরক্ষিত থাকে, কেন্দ্রীয় মস্তিষ্কে নয়। এই ব্যবস্থায় বাহুর নিয়ন্ত্রণের জটিলতা আরও হ্রাস পায়।
এই নমনীয় বাহুগুলো একটি বিস্তৃত পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত, যেখানে প্রতি বাহুতে প্রায় 5 × 107 টি স্নায়ুকোষ থাকে। এর মধ্যে 4 × 105 টি মোটর নিউরন, যা বাহুর অন্তর্নিহিত পেশিকে উদ্দীপিত করে এবং স্থানীয়ভাবে পেশির কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে।
যখন প্রয়োজন হয়, অক্টোপাসের স্নায়ুতন্ত্র মোটর কমান্ডের একটি অনুক্রম তৈরি করে যা বাহুকে লক্ষ্যের দিকে নিয়ে যেতে প্রয়োজনীয় বল ও গতির সৃষ্টি করে। এই আন্দোলনগুলো ভেক্টরীয় যোগফল এবং মৌলিক গতিবিধির সুপারপজিশনের মাধ্যমে সহজীকৃত হয়, যার জন্য পেশিগুলোকে অত্যন্ত নমনীয় হতে হয়।
কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র
[সম্পাদনা]অন্য অমেরুদণ্ডী প্রাণীদের তুলনায়, অক্টোপাস ও তাদের আত্মীয়রা (যেমন কাটলফিশ ও স্কুইড) বৃহৎ স্নায়ুতন্ত্র এবং আরও উন্নত বোধশক্তি অর্জন করেছে। যদিও অক্টোপাসের মস্তিষ্ক অস্থিময় প্রাণীদের (কশেরুকার) মস্তিষ্কের গঠন থেকে আলাদা, তবুও কিছু মিল বিদ্যমান—যেমন স্বল্প ও দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতির ধরণ, ঘুমের ধরণ, ব্যক্তি সনাক্তকরণের ক্ষমতা এবং বস্তুর অনুসন্ধান[৩]। অক্টোপাস সরল গোলকধাঁধা অতিক্রম করতে পারে এবং চাক্ষুষ সংকেত ব্যবহার করে দুটি পরিচিত পরিবেশের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে। আরও আশ্চর্যজনকভাবে, অক্টোপাস এমনকি তাদের বাহু ব্যবহার করে বোতলের ঢাকনা খুলে ভিতরের খাবারও পেতে পারে।
অক্টোপাস, কাটলফিশ এবং স্কুইড সকলেই সেফালোপড শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত, যেখানে বিলুপ্ত প্রাণী যেমন অ্যামোনয়েড ও অ্যারোস্টোনও রয়েছে। বিবর্তনের ধারায় সেফালোপডদের খোলস বা সম্পূর্ণভাবে বিলুপ্ত হয়েছে অথবা দেহের অভ্যন্তরে চলে গেছে। এর পাশাপাশি একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটে: কিছু সেফালোপডের মধ্যে বুদ্ধিমত্তার নাটকীয় বৃদ্ধি লক্ষ্য করা যায়। যদিও প্রাণীর জ্ঞানীয় বিকাশের মাত্রা পরিমাপ করা কঠিন, তথাপি এই প্রাণীরা বৃহৎ স্নায়ুতন্ত্র (বিশেষত মস্তিষ্ক) বিকাশ করেছে, অন্তত চেহারাগতভাবে। সাধারণ অক্টোপাসের শরীরে প্রায় ৫০ কোটির মতো নিউরন থাকে, যা অনেক স্তন্যপায়ী প্রাণীর সাথে তুলনীয় এবং কুকুরের সংখ্যার কাছাকাছি[৪]। এবং এই সংখ্যা সমস্ত অন্যান্য অমেরুদণ্ডী প্রাণীর চেয়ে অনেক বেশি।
অক্টোপাসের বিস্ময়কর বুদ্ধিমত্তা একটি সংক্ষিপ্ত কাহিনির মাধ্যমে বোঝানো যায়। আলাস্কা প্যাসিফিক বিশ্ববিদ্যালয়ের জীববিজ্ঞানী ডেভিড শিল বলেন, একটি পানির ট্যাঙ্কে আবদ্ধ অক্টোপাস সূক্ষ্মভাবে লক্ষ্য করে যে মানুষটি তাকে লক্ষ্য করছে কিনা, এবং যখন দেখে কেউ খেয়াল করছে না, তখন সে পালানোর চেষ্টা করে। এমনকি মানুষটি মুখোশ পরে থাকলেও অক্টোপাস বুঝতে পারে যে মানুষ সেখানে উপস্থিত[৪]।
অক্টোপাসের মস্তিষ্কের গঠন অস্থিময় প্রাণীর মস্তিষ্কের তুলনায় অনেক আলাদা। অধিকাংশ নিউরন মস্তিষ্কে নয়, বরং বাহুতে অবস্থান করে। কার্যকরভাবে, অক্টোপাসের মস্তিষ্ক বেশিরভাগ সংবেদন তথ্য ও মোটর নির্দেশনা প্রক্রিয়াকরণ করে না। বরং এটি আংশিক সংবেদন তথ্য গ্রহণ করে এবং সাধারণ নির্দেশ দেয়। এই নির্দেশগুলো বাস্তবায়িত হয় বাহু ও অন্যান্য অঙ্গ-প্রত্যঙ্গে পৌঁছানোর পর। অর্থাৎ, অক্টোপাসের মস্তিষ্ক তার বাহুর তুলনায় অনেকটাই স্বতন্ত্র। তবে এর অর্থ এই নয় যে মস্তিষ্ক আচরণগত সিদ্ধান্তগ্রহণে গুরুত্বপূর্ণ নয়। তুলনায়, অস্থিময় প্রাণীদের স্নায়ুতন্ত্র একটি স্তরবিন্যস্ত গঠন অনুসরণ করে, যেখানে কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্র থেকে তথ্য গ্রহণ ও প্রতিক্রিয়া দেয়। অক্টোপাসের ক্ষেত্রে মস্তিষ্ক ও বাহুর সম্পর্ককে আরও সঠিকভাবে বলা যায় "সহযোগিতামূলক"।
২০১১ সালে গবেষক তামার গুটনিক, রুথ বাইর্ন, হকনার এবং কুবা একটি পরীক্ষা চালান, যাতে দেখা হয় অক্টোপাস একটি নির্দিষ্ট স্থান লক্ষ্য করে একটি বাহু চালনা করতে শিখতে পারে কিনা[৫]। এই পরীক্ষায় অক্টোপাস বাহুর রাসায়নিক রিসেপ্টর যথেষ্ট ছিল না খাদ্যের অবস্থান নির্ধারণের জন্য, এবং বাহু কখনো কখনো পানির বাইরেও আসতে হয়েছে। কিন্তু গোলকধাঁধার দেয়াল ছিল স্বচ্ছ, ফলে অক্টোপাস দৃষ্টিশক্তি ব্যবহার করে খাদ্যের অবস্থান দেখতে পেরেছে। এইভাবে, তাকে তার বাহু দৃষ্টিশক্তির সহায়তায় চালিয়ে খাদ্য পর্যন্ত পৌঁছাতে হয়েছে। যদিও এই কাজ শিখতে অক্টোপাসদের সময় লেগেছে, পরীক্ষার সকল প্রাণী শেষ পর্যন্ত সফল হয়েছে। এটি ইঙ্গিত করে যে অক্টোপাস তার বাহুকে দৃষ্টিশক্তির সহায়তায় চালনা করতে পারে। এছাড়াও গবেষণাপত্রে উল্লেখ করা হয়েছে, খাদ্য সন্ধানের সময় বাহুগুলো লক্ষ্যবস্তুর দিকে এগিয়ে যায়, পাশাপাশি স্থানীয়ভাবে অনুসন্ধানও করে। ফলে এখানে দুটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সম্মিলন দেখা যায়: মস্তিষ্ক থেকে বাহুর সামগ্রিক পথ নির্ধারণ এবং বাহুর নিজস্ব সূক্ষ্ম অনুসন্ধান ও সাড়া দেওয়ার ক্ষমতা।
অক্টোপাস বাহুর স্বাধীনতা
[সম্পাদনা]বাহুগুলো কি নিজের সিদ্ধান্ত নিতে পারে? গবেষকরা অক্টোপাস বাহুর স্নায়ুগুলো শরীরের অন্যান্য স্নায়ু থেকে, এমনকি মস্তিষ্ক থেকেও বিচ্ছিন্ন করেন। এরপর বাহুর চামড়ায় স্পর্শ ও উদ্দীপনা প্রদান করেন। দেখা যায় বাহুটি ঠিক সেইভাবেই প্রতিক্রিয়া জানায় যেভাবে একটি সুস্থ অক্টোপাসের বাহু করে। এটি নির্দেশ করে যে বাহুর নিজস্ব সিদ্ধান্ত গ্রহণের ক্ষমতা রয়েছে। ফলে, বাহু শুধু বাহ্যিক স্টিমুলাস (উদ্দীপনা) গ্রহণ করে না, বরং তার প্রতিক্রিয়াও নির্ধারণ করে। বাহুর স্নায়ুতে উদ্দীপনা প্রদানের ফলে বাহু জোরে সরে যায় এবং সাকশন কাপগুলো নিজে থেকেই কোন বস্তুকে ধরতে পারে।
অক্টোপাস বাহুর মোটর স্নায়ুতন্ত্র কার্যত কেন্দ্রীয় মস্তিষ্ক থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে। স্নায়ুবিজ্ঞানী বেনেজরা দেখান যে একটি বিচ্ছিন্ন বাহুতে স্টিমুলাস প্রদানের পর, বাহুটি এমনভাবে প্রতিক্রিয়া জানায় যেন সেটি এখনো কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের সঙ্গে সংযুক্ত।[৬]
এই পর্যবেক্ষণগুলো দ্বারা ইঙ্গিত পাওয়া যায় যে অক্টোপাসের বাহুতে একটি স্বয়ংক্রিয় মোটর প্রোগ্রাম এমবেড থাকে। মস্তিষ্ক কেবল বাহুকে একটি নির্দেশ দেয়, যেমন “এই জিনিসটি ধরো”। কিভাবে ধরা হবে, কতটা বল প্রয়োগ করতে হবে—এই সবকিছু বাহুই নির্ধারণ করে। বাহুতে থাকা স্নায়বিক সার্কিট এই কাজগুলো সম্পাদন করে।
বাহুর সাধারণ শারীরস্থান
[সম্পাদনা]অক্টোপাসের বাহুর পেশিগুলোকে তিনটি স্বতন্ত্র শ্রেণিতে ভাগ করা যায়, প্রতিটির নিজস্ব শারীরবৃত্তীয় ও কার্যকরী স্বাতন্ত্র্য রয়েছে:
বাহুর অভ্যন্তরীণ পেশি
চোষকের অভ্যন্তরীণ পেশি এবং
অ্যাসিটাবুলো-ব্র্যাকিয়াল পেশি, যা চোষককে বাহুর পেশির সাথে সংযুক্ত করে)।
এই তিনটি পেশি শ্রেণির প্রত্যেকটিতে একে অপরের সাথে সমকোণে বিন্যস্ত তিনটি পেশি বান্ডিল থাকে। প্রতিটি বান্ডিল চারপাশের অন্যান্য ইউনিট থেকে আলাদাভাবে স্নায়ুতন্ত্র দ্বারা উদ্দীপিত হয় এবং উল্লেখযোগ্য স্বায়ত্তশাসন প্রদর্শন করে। যদিও অক্টোপাসের দেহে কোনো অস্থি বা তরুণাস্থির কঙ্কাল নেই, তবুও তারা বিভিন্ন পেশির সংকোচন ও প্রশমন ব্যবহার করে বাহুর গতিবিধি ঘটাতে সক্ষম। আচরণগতভাবে, লম্বালম্বি পেশিগুলো বাহুকে ছোট করে এবং বস্তুকে মুখের দিকে টেনে আনার প্রধান ভূমিকা পালন করে, এবং তির্যক ও অনুপ্রস্থ পেশিগুলো বাহু প্রসারিত করতে ব্যবহৃত হয়, যা অক্টোপাস অনাকাঙ্ক্ষিত বস্তু ফেলে দেওয়ার সময় ব্যবহার করে।
বাহুর মধ্যে ছয়টি প্রধান স্নায়ু কেন্দ্র রয়েছে, যেগুলো এই পেশি গোষ্ঠীগুলোর কাজ পরিচালনা করে। এর মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হলো অক্ষীয় স্নায়ুরজ্জু , যা বাহুর মোটর ও সমন্বয় কেন্দ্র হিসেবে কাজ করে। আটটি বাহুর প্রত্যেকটিতে একটি করে অক্ষীয় স্নায়ুরজ্জু থাকে এবং সম্মিলিতভাবে এতে প্রায় 3.5 × 108টি নিউরন থাকে। প্রতিটি অক্ষীয় স্নায়ুরজ্জু সংযুক্ত থাকে পাঁচটি পার্শ্বীয় স্নায়ু কেন্দ্রের সাথে—চারটি অন্তঃপেশি স্নায়ুরজ্জু, যা বাহুর অভ্যন্তরীণ পেশিগুলোর মধ্যে অবস্থিত, এবং চোষকের গ্যাংলিয়া, যা প্রতিটি চোষকের অ্যাসিটাবুলার কাপের নিচে পেডুনকলে অবস্থিত।
এই সকল ক্ষুদ্র পার্শ্বীয় স্নায়ুগুলো মোটর নিউরন ধারণ করে এবং গভীর পেশি রিসেপ্টর থেকে সংবেদী তন্তু গ্রহণ করে, যা স্থানীয় প্রতিফলন কেন্দ্র হিসেবে কাজ করে। সুতরাং বাহুর পেশির মোটর উদ্দীপনা শুধুমাত্র অক্ষীয় স্নায়ুরজ্জুর মোটর নিউরনের মাধ্যমে হয় না (যা মস্তিষ্ক থেকে প্রি-গ্যাংলিওনিক তন্তু গ্রহণ করে), বরং এই পার্শ্বীয় মোটর কেন্দ্রগুলোর মাধ্যমেও হয়।
সংবেদনশীল স্নায়ুতন্ত্র
[সম্পাদনা]অক্টোপাসের বাহুতে একটি জটিল ও বিস্তৃত সংবেদনশীল সিস্টেম বিদ্যমান। বাহুর তিনটি প্রধান পেশি ব্যবস্থায় গভীর সংবেদী রিসেপ্টরগুলো প্রাণীটিকে পেশিগুলো থেকে তথ্য সংগ্রহের জন্য বিস্তৃত সংবেদনযন্ত্র সরবরাহ করে। অনেক প্রাথমিক রিসেপ্টর বাহুর উপরিভাগের আবরণকারী ইপিথেলিয়ামের মধ্যে অবস্থিত। চোষক, বিশেষ করে এর প্রান্তভাগে, সবচেয়ে বেশি সংখ্যক সংবেদনশীল কোষ থাকে, যেখানে বাহুর ত্বক তুলনামূলকভাবে কম সংবেদনশীল। প্রতিটি চোষকে কয়েক হাজার রিসেপ্টর থাকে।
অক্টোপাসের বাহুতে তিনটি প্রধান গঠনগত রিসেপ্টরের ধরণ দেখা যায়। সেগুলো হলো গোলাকার কোষ , অনিয়মিত বহু-মেরুবিশিষ্ট কোষ এবং সরু সিলিয়াযুক্ত কোষ। এই সব উপাদান তাদের সংবেদী প্রক্রিয়া কেন্দ্রমুখীভাবে গ্যাংলিয়ার দিকে পাঠায়। এই তিন ধরনের রিসেপ্টরের কার্যকরী তাৎপর্য এখনও খুব স্পষ্টভাবে জানা যায়নি এবং শুধু অনুমান করা যায়। ধারণা করা হয়, গোলাকার ও বহু-মেরুবিশিষ্ট রিসেপ্টরগুলো যান্ত্রিক উদ্দীপনা শনাক্ত করতে পারে, আর সিলিয়াযুক্ত রিসেপ্টরগুলো সম্ভবত রাসায়নিক উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।
সিলিয়াযুক্ত রিসেপ্টরগুলো তাদের অ্যাকসন সরাসরি গ্যাংলিয়ায় পাঠায় না; বরং এই অ্যাকসনগুলো ইপিথেলিয়ামের নিচে অবস্থিত আবৃত নিউরনে সঙ্গে মিলিত হয় এবং এসব নিউরনের ডেনড্রাইটিক প্রক্রিয়ার সাথে স্ন্যাপটিক সংযোগ স্থাপন করে। এই সংযোগ প্রাথমিক স্নায়ু কোষগুলোর মধ্যে ইনপুট হ্রাসে সাহায্য করে। অন্যদিকে, গোলাকার ও বহু-মেরুবিশিষ্ট রিসেপ্টরগুলো তাদের অ্যাকসন সরাসরি গ্যাংলিয়ায় পাঠায়, যেখানে মোটর নিউরন অবস্থিত।
বাহু আন্দোলনে পার্শ্বীয় স্নায়ুতন্ত্রের কার্যপ্রণালী
[সম্পাদনা]আচরণগত পরীক্ষাগুলো ইঙ্গিত দেয় যে পেশির গতিশীলতা সম্পর্কিত তথ্য মস্তিষ্কের শেখার কেন্দ্রে পৌঁছায় না এবং গঠনগত পর্যবেক্ষণ দ্বারা প্রমাণিত হয় যে গভীর রিসেপ্টরগুলো তাদের অ্যাকসন পার্শ্বীয় কেন্দ্রগুলোতে যেমন চোষকের গ্যাংলিয়া বা অন্তঃপেশী স্নায়ু কর্ডে পাঠায়।[৭] পেশির প্রসারণ বা চলাচল সম্পর্কিত তথ্য শুধুমাত্র স্থানীয় প্রতিক্রিয়াগুলোর (লোকাল রিফ্লেক্স) জন্য ব্যবহৃত হয়।
যখন মস্তিষ্ক থেকে আসা অ্যাকসোনাল ট্র্যাক্ট ধারণকারী অক্ষীয় স্নায়ু কর্ডের পৃষ্ঠীয় অংশে বৈদ্যুতিক সিগনালের মাধ্যমে উদ্দীপনা দেওয়া হয়, তখন পুরো বাহুতে চলাচল লক্ষ্য করা যায়। এই আন্দোলনগুলো উদ্দীপনার কারণে ঘটে, মস্তিষ্ক থেকে সরাসরি উদ্দীপনার দ্বারা নয়। ফলে, বাহু প্রসারণ ঘটানো যায় অক্ষীয় স্নায়ু কর্ডের পৃষ্ঠীয় অংশে উদ্দীপনার মাধ্যমে। বিপরীতভাবে, একই এলাকার পেশি বা কর্ডের গ্যাংলিয়নিক অংশে উদ্দীপনা দিলে কেবল স্থানীয় পেশি সংকোচন হয়। এর মানে হলো, মস্তিষ্ককে শুধুমাত্র একটি সাধারণ "চল" কমান্ড পাঠাতে হয় এবং বাহুটি বাকিটা নিজেই সম্পন্ন করে।
একটি পৃষ্ঠমুখী বক্রতা বাহু বরাবর অগ্রসর হয় এবং চোষকগুলোকে চলাচলের দিকের দিকে নির্দেশ করে। যখন বক্রতা অগ্রসর হয়, বক্রতার কাছাকাছি অংশ প্রসারিত অবস্থায় থাকে। বাহুর স্বতন্ত্র সিদ্ধান্ত নেওয়ার সক্ষমতার আরও প্রমাণ হিসেবে দেখা যায়, যখন একটি বাহুর স্নায়ুগুলো শরীরের অন্য স্নায়ু এবং মস্তিষ্ক থেকে বিচ্ছিন্ন করে ফেলা হয়, তখনও বাহুতে স্বাভাবিক প্রসারণের মতো চলাচল শুরু করা যায় শুধুমাত্র স্নায়ু কর্ডে বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা কিংবা চামড়া বা চোষকের স্পর্শ উদ্দীপনার মাধ্যমে।
পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে যে, যখন বাহুতে ম্যানুয়ালি একটি বক্রতা সৃষ্টি করা হয়, তখন উদ্দীপনার ফলে বক্রতা দ্রুত অগ্রসর হয়। তবে সম্পূর্ণ বিশ্রামরত বাহুতে উদ্দীপনা দিলে প্রাথমিক চলাচল উদ্দীপনার মাধ্যমে শুরু হয় এবং একই বক্রতার অগ্রগতি অনুসরণ করে। ফলে বাহুর স্নায়ুতন্ত্র কেবল স্থানীয় প্রতিক্রিয়াই নয়, বরং পুরো বাহু জুড়ে জটিল চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে।
এই উদ্দীপিত চলাচলগুলো প্রায় স্বাভাবিক অক্টোপাসের চলাফেরার মতোই কাইনেমেটিক্যালি অভিন্ন। যখন বাহুকে উদ্দীপনা দেওয়া হয়, বিচ্ছিন্ন বাহুতে স্বাভাবিক প্রসারণের মতো পেশি ক্রিয়ার সক্রিয় অগ্রগতি দেখা যায়। একই প্রাথমিক ভঙ্গিমা থেকে উদ্দীপিত চলাচল প্রায় একই গতিপথ অনুসরণ করে, অন্যদিকে ভিন্ন প্রাথমিক ভঙ্গিমা ভিন্ন চূড়ান্ত গতিপথ সৃষ্টি করে।
যেহেতু বিচ্ছিন্ন (ডিনারভেটেড) বাহুতে উদ্দীপিত প্রসারণ প্রাকৃতিক বাহু প্রসারণের সাথে গুণগত ও কাইনেমেটিক দিক থেকে সাদৃশ্যপূর্ণ, তাই এটি ইঙ্গিত দেয় যে একটি অন্তর্নিহিত মোটর প্রোগ্রাম এই চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে যা বাহুর স্নায়ু-পেশি ব্যবস্থায় এমবেড করা থাকে এবং কেন্দ্রীয় নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয় না।
- ↑ G. S. et al., Control of Octopus Arm Extension by a Peripheral Motor Program . Science 293, 1845, 2001.
- ↑ Y. Gutfreund, Organization of octopus arm movements: a model system for studying the control of flexible arms. Journal of Neuroscience 16, 7297, 1996.
- ↑ Frank, Marcos G., et al. "A preliminary analysis of sleep-like states in the cuttlefish Sepia officinalis." PLoS One 7.6 (2012): e38125.
- ↑ ৪.০ ৪.১ P. Godfrey-Smith, The Mind of an Octopus, Sci Am Mind, vol. 28, no. 1, pp. 62–69, Dec. 2016
- ↑ Gutnick, Tamar et al. “Octopus vulgaris uses visual information to determine the location of its arm.” Current biology : CB vol. 21,6 (2011): 460-2. doi:10.1016/j.cub.2011.01.052
- ↑ G. Sumbre, Control of Octopus Arm Extension by a Peripheral Motor Program, Science, 2001.
- ↑ M. J. Wells, The orientation of octopus. Ergeb. Biol. 26, 40-54, 1963.