গবেষকরা গেকোস কীভাবে স্লাইড করে এবং মাটিতে আঘাত করে তা অধ্যয়ন করতে গেকো-বট তৈরি করেন

আমাদের পথে আসা প্রতিটি বিস্ময়কর বৈজ্ঞানিক গল্প সম্পর্কে লিখতে আমাদের খুব কমই সময় থাকে। তাই, এই বছর, আমরা আবারও একটি বিশেষ বারো-দিনের ক্রিসমাস পোস্ট প্রকাশ করছি, একটি বিজ্ঞানের গল্প হাইলাইট করে যা 2020 সালের 25 ডিসেম্বর থেকে 5 জানুয়ারী এর মধ্যে প্রতিদিন ফাটল। বন্য প্রাণীরা প্রথমে গাছের গুঁড়ির সাথে সংঘর্ষের পর তাদের লেজ স্থির করে।

স্লাইডিং প্রাণীর অনেক উদাহরণ রয়েছে: উদাহরণস্বরূপ, উড়ন্ত কাঠবিড়ালি, পাশাপাশি কিছু সাপ, টিকটিকি এবং ব্যাঙ। এখন আমরা এই তালিকায় গেকো যোগ করতে পারি। একটি উচ্চ-গতির ভিডিওতে, গবেষকরা এশিয়ান বন্য-লেজযুক্ত গেকোদের ধরেছেন এবং দেখতে পেয়েছেন যে তারা গাছের গুঁড়ির সাথে মুখোমুখি সংঘর্ষের পরে বংশকে স্থিতিশীল করতে তাদের লেজ ব্যবহার করে। সেপ্টেম্বরে প্রকাশিত নিবন্ধ নেচার কমিউনিকেশনস বায়োলজি জার্নালে। তারা একটি মিনি গেকো-বট তৈরি করে এবং ল্যাবে স্লাইডিং আচরণের অনুকরণ করে বায়োমেকানিক্স পরীক্ষা করে।

যেমনটি আমরা আগেই জানিয়েছি, ছোট গেকোর কিছু অসাধারণ গতিশীলতা রয়েছে, সহজে উল্লম্ব দেয়াল বরাবর চেপে যায় এবং এমনকি পানি বরাবর স্বল্প দূরত্বে চলে। বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে আগ্রহী ছিলেন কিভাবে তারা এটি অর্জন করেছে। উদাহরণস্বরূপ, গেকোরা অভিজ্ঞ পর্বতারোহী হিসাবে পরিচিত যে কোনো পৃষ্ঠে পেস্ট করুন তাদের পায়ের নীচে ছোট চুলের মতো কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ। ছোট টিকটিকিও শিকারীদের এড়াতে জলের পৃষ্ঠ বরাবর উচ্চ গতিতে চলতে পারে। তারা খুব বেশি দিন তা করতে পারে না; প্রয়োজনীয় শক্তি খরচ খুব বেশি।

ক 2018 শিক্ষা দেখা গেছে যে মাউস-আকারের টিকটিকি জল থেকে বাঁচতে পৃষ্ঠের টান এবং চড়ের গতি ব্যবহার করে। গবেষকরা গত বছর ড অন্তর্দৃষ্টি অর্জন করেছে প্রধান প্রশ্ন হল কেন গেকোর এত আঙ্গুল আছে। মনে হচ্ছে গেকোদের নমনীয় পায়ের আঙ্গুলের দিক পরিবর্তন করার ক্ষমতা তাদের অভিকর্ষ (লোড) পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া নিশ্চিত করার একটি মূল কারণ।

এই দুটি গবেষণাই ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে বায়োফিজিসিস্ট রবার্ট ফুলের গবেষণাগার থেকে এসেছে, যিনি এই সর্বশেষ নিবন্ধের সহ-লেখকও। এই সময়, ফুল এবং তার সহ-লেখক আর্ডিয়ান জুসুফি এবং জার্মানির স্টুটগার্টের ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর ইন্টেলিজেন্ট সিস্টেমের রব সিডল এবং সিয়েনা কলেজের গ্রেগ বার্নস ভূমিধসের ক্ষেত্রের প্রতিবেদনে আগ্রহী ছিলেন। এবং প্যারাশুটিং, যদিও এই আচরণটি পরিমাণগতভাবে অধ্যয়ন করা হয়নি। পূর্ববর্তী গবেষণায় গেকোগুলিকে একটি বায়ু সুড়ঙ্গে রাখা হয়েছিল এবং দেখা গেছে যে প্রাণীরা সত্যিই মসৃণভাবে স্লাইড করতে পারে, প্রায়শই তাদের দেহকে বাতাসে ঘোরাতে তাদের লেজ ব্যবহার করে।

এর উপর ভিত্তি করে, লেখকরা অনুমান করেছিলেন যে এশিয়ান ফ্ল্যাট-টেইলড গেকো কেবল তার প্রাকৃতিক আবাসস্থলেই মসৃণভাবে স্লাইড করবে না, তবে তার লেজটি তার নির্বাচিত অবস্থানের দিকে চালনা করার জন্যও ব্যবহার করবে। এই প্রজাতিটি গাছে বাস করে এবং সাধারণত শিকারীদের এড়াতে এক গাছের কাণ্ড থেকে অন্য গাছে কয়েক মিটার লাফ দিতে সক্ষম হয়। জুসুফি সিঙ্গাপুরের গ্রীষ্মমন্ডলীয় বনের একটি বন্যপ্রাণী অভয়ারণ্যে এই গেকোগুলির সাথে পরীক্ষা করার প্রস্তাব দেন।

প্রাথমিকভাবে, তারা বেশ কয়েকটি গেকো (লেজযুক্ত এবং অ-লেজ উভয়ই) সংগ্রহ করেছিল। তারা মাটি থেকে কয়েক মিটার উপরে একটি প্ল্যাটফর্ম স্থাপন করেছিল, যেখান থেকে গেকোরা লাফিয়ে পাশের একটি গাছে পড়েছিল। উচ্চ-গতির ক্যামেরা ভূমিধস রেকর্ড করে, প্রকাশ করে যে একটি সাধারণ জাম্পিং গেকো প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 6 মিটার গতিতে পৌঁছাতে পারে (প্রায় 13.4 মাইল প্রতি ঘন্টা)।

যেখানে লেজযুক্ত গেকোগুলি লক্ষ্যবস্তুতে না পড়ে ধারাবাহিকভাবে নীচে নামতে সক্ষম হয়েছিল, লেজবিহীন তারা অবতরণ করার পরে তাদের আঁকড়ে ধরে রাখতে পারেনি। দলটি আশা করেছিল গেকোরা উড়ন্ত টিকটিকির মতো একটি “নিয়ন্ত্রিত সংঘর্ষ” অবতরণ করবে। পরিবর্তে, গেকোরা আক্ষরিক অর্থে তাদের মাথা গাছের গুঁড়িতে আঘাত করে, তাদের লেজ ব্যবহার করে অবতরণকে স্থিতিশীল করে।

“রেইনফরেস্টে একটি ছোট, ছদ্মবেশী টিকটিকি ফিল্ম করার জন্য আমাদের প্রচেষ্টা একটি শরৎ-স্টপ প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছিল যা কেউ ভাবেনি যে এই গেকোগুলি করতে পারে, এবং আমাদের দেখিয়েছিল যে তাদের লেজগুলি সম্পূর্ণরূপে অবমূল্যায়ন করা হয়েছিল।” ইউসুফী বললেন. “আগে, একটি দ্রুত প্রাচীর চালানোর সময় কন্টাক্ট টেলগুলিকে গ্রিপ বজায় রাখার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল বলে মনে করা হয়েছিল, এবং এখানে উপস্থাপিত ফলাফলগুলি দেখায় যে গেকোগুলি একটি নির্দেশিত বায়ু অবতরণের পরে অবতরণ সাফল্যকে উন্নত করতে আচরণ করেছিল।”

বিশেষ করে, যখন গেকো অবতরণ করে, তখন আঘাতকে নরম করার জন্য এটি তার শরীরকে পিছনের দিকে বাঁকিয়ে রাখে, কখনও কখনও 100 ডিগ্রি পর্যন্ত প্রসারিত হয়। এর মানে হল যে সামনের পা তাদের গ্রিপ হারায়, এবং পিছনের পা আজীবন ঝুলে থাকে। যখন গেকো পিছু হটে, সংঘর্ষের সময় শক্তি নষ্ট করতে সাহায্য করার জন্য এটি তার লেজটিকে ট্রাঙ্কের মধ্যে ঠেলে দেয়। মূলত, লেজটি পঞ্চম পায়ের ভূমিকা পালন করে, যা অবতরণের পরে প্রাণীকে স্থিতিশীল করতে সহায়তা করে। স্বাভাবিকভাবেই, তাদের লেজ হারানো গেকোগুলি পর্যাপ্ত শক্তি ক্ষয় করতে পারে না, তাই তারা ভেঙে পড়ে।

“গেকোসের আসীন আচরণের সাথে সম্পর্কিত এই এলাকার আবিষ্কারটি লেজগুলিকে বহুমুখী পরিপূরক হিসাবে বোঝার উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে যা প্রাণীরা নির্ভর করতে পারে।” ইউসুফী বললেন. “জড়তা থেকে যোগাযোগের লেজ পর্যন্ত, তারা একটি স্লাইডিং ফ্লাইট থেকে প্রাচীরের সাথে সংঘর্ষে সবচেয়ে চরম রূপান্তরকে সহজতর করে। মাল্টিমোডাল গতিতে মনে আসা সবচেয়ে নাটকীয় রূপান্তরগুলির মধ্যে একটি হল উচ্চতা থেকে একটি উল্লম্ব পৃষ্ঠে নামা।”

ক্ষেত্র পর্যবেক্ষণ পরীক্ষা করার জন্য, দলটি একটি নরম দেহের সাথে একটি গেকো-অনুপ্রাণিত রোবট তৈরি করেছে, নীচে ভেলক্রো প্যাড সহ চারটি মিলে যাওয়া পা এবং একটি বিচ্ছিন্ন করা যায় এমন লেজ। রোবটটিকে তার লেজ বাঁকানোর জন্য প্রোগ্রাম করা হয়েছিল যখন এর সামনের পা পৃষ্ঠে আঘাত করে। রোবটের কাঁধে একটি মাইক্রো-কন্ট্রোলার ইঞ্জিন চালু করে এবং পশুচিকিত্সকের বংশবৃদ্ধিকে স্থিতিশীল করতে দেয়ালের বিরুদ্ধে লেজটিকে ধাক্কা দেয়।

গবেষকরা অবতরণ পৃষ্ঠের দিকে রোবটটি চালু করার জন্য একটি ক্যাটাপল্ট ব্যবহার করেছিলেন: একটি কাঠের প্লেট একটি গাছের কাণ্ড অনুকরণ করতে অনুভূত দ্বারা আবৃত। নীচে, একটি পাওয়ার সেন্সরের সাথে সংযুক্ত একটি দ্বিতীয় প্লেট স্থাপন করা হয়েছিল যাতে এটি অবতরণ করার সময় রোবটের পিছনের পা স্পর্শ করতে পারে। ইউসুফী এবং খ. তিনি তার শট ভিডিও টেপ করেছেন এবং অবতরণের সময় রোবটের পোজ তথ্য ক্যাপচার করতে ছবি ব্যবহার করেছেন।

উপসংহার: গেকোর লেজ যত লম্বা হবে, পিছনের পাগুলিকে পৃষ্ঠ থেকে দূরে সরে যেতে হবে তত কম বল, এবং ক্র্যাশ ল্যান্ডিংয়ের পরে রোবটের পক্ষে ঝুলে থাকা তত সহজ। যখন গেকো-বটের লেজটি সরানো হয়েছিল, তখন এর পিছনের পায়ে শক্তি এত বেশি ছিল যে এটি রোবটটিকে গ্রিপ হারাতে, লাফিয়ে পড়তে এবং পড়ে যেতে বাধ্য করেছিল – ঠিক যেমন লেজবিহীন এর জীবন্ত প্রতিরূপ। এইভাবে, গেকোর উচ্চ-গতির ক্র্যাশ ল্যান্ডিংকে স্থিতিশীল করার জন্য লেজটি সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ। জুসুফির মতে, এই কাজটি একদিন রোবটগুলির গতিবিধি উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে, যা জৈব-অনুপ্রাণিত রোবটগুলিকে আরও শক্তিশালী এবং পরিচালনা করা সহজ করে তোলে।

DOI: ন্যাচারাল কমিউনিকেশন বায়োলজি, 2021। 10.1038 / s42003-021-02378-6 (DOI সম্পর্কে)।