1859 की प्रसिद्ध पुस्तक, ऑन द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़ में, ब्रिटिश प्रकृतिवादी चार्ल्स डार्विन ने दुनिया को यह सिद्धांत प्रस्तुत किया कि जीवन रूप प्राकृतिक चयन के माध्यम से विकसित होते हैं।
एक दशक बाद, जब उन्होंने देखा कि जिस टर्की की हड्डी वह खा रहे थे, वह उनके कार्यालय में थेरोपोड मेगालोसॉरस के जीवाश्म से मिलती जुलती थी, शरीर रचना विज्ञानी थॉमस हेनरी हक्सले ने सुझाव दिया कि आज के पक्षी विलुप्त डायनासोर के वंशज हो सकते हैं।
हक्सले के विचारों का प्रमाण एक सदी बाद मिला, फिर भी कुछ रहस्य बने हुए हैं। एक तो यह कि पक्षियों और डायनासोर दोनों के दिमाग एक ही आकार के थे और थे – यहां तक कि डायनासोर के अन्य हिस्से भी छोटे होने लगे। मस्तिष्क गर्मी उत्पन्न करता है जिसे नष्ट करना होता है, तो छोटे पक्षी का माथा इसे कैसे संभाल सका?
जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन रॉयल सोसाइटी ओपन साइंस सुझाव दें कि नासिका गुहा उत्तर धारण कर सकती है।
टोक्यो और नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचर एंड साइंस, जापान के एक शोधकर्ता सेशिरो टाडा, जिनकी टीम ने अध्ययन का नेतृत्व किया, ने इस लेखक को बताया, “डायनासोर की खोपड़ी से पक्षियों का विकास लंबे समय से डायनासोर जीवाश्म विज्ञान के मुख्य फोकस में से एक रहा है।”
“नाक पर ध्यान केंद्रित करके, इस अध्ययन ने हमें पक्षियों से डायनासोर के कपाल विकास के बारे में हमारी समझ को बेहतर बनाने में मदद की है।”
डायनासोर गर्म थे या नहीं?
1998 में, चीन में खोजे गए दो जीवाश्मों ने जीवाश्मिकीय साक्ष्य प्रदान किया कि आधुनिक पक्षी थेरोपोड डायनासोर से विकसित हुए थे। 120 मिलियन वर्ष पुराना जीवाश्म, प्रजाति प्रोटार्चियोप्टेरिक्स और कॉडिप्टेरिक्सस्थलीय, पंख वाले द्विपाद डायनासोर से लेकर पक्षियों के विकास के विभिन्न चरणों को दर्शाया गया है।
डायनासोर ने धीरे-धीरे पंख, विशबोन और पंख जैसी पक्षियों जैसी विशेषताएं विकसित कीं। फिर भी जब वे छोटे हो गए, तो उनका दिमाग छोटा नहीं हुआ। वैज्ञानिक जल्द ही उत्सुक हो गए: जब थेरोपोड पक्षी बन गए, तो किस कपालीय अनुकूलन ने पक्षियों को उनके मस्तिष्क को कुशलतापूर्वक ठंडा करने में मदद की?
आज भी, वैज्ञानिक निश्चित नहीं हैं कि डायनासोर गर्म खून वाले थे या ठंडे खून वाले। ‘डायनासोर’ शब्द ग्रीक शब्द से आया है।डिनोस‘ और ‘सॉरोस‘, जिसका अर्थ है “भयानक छिपकली”, और छिपकलियां एक्टोथर्म हैं। दूसरी ओर, डायनासोर का संबंध पक्षियों से भी है, जो गर्म रक्त वाले होते हैं।
फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ पर गैर-एवियन डायनासोर की स्थिति – एक आरेख जो दर्शाता है कि विकास के माध्यम से विभिन्न जीवन रूप एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं – कहीं न कहीं उन जानवरों के बीच है जो शरीर के तापमान को नियंत्रित करने के लिए पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर हैं (जैसे छिपकली और मगरमच्छ) और जो इसे अपने दम पर नियंत्रित कर सकते हैं (जैसे पक्षी और मनुष्य)।
जब से डायनासोर विलुप्त हुए, कुछ वैज्ञानिकों ने नाक में उत्तर खोजने की कोशिश की।
नाक से पूछो
गर्म रक्त वाले जानवरों की नाक गुहा में पतली हड्डी की प्लेटों से बनी एक जटिल स्क्रॉल जैसी संरचना होती है जिसे नाक, या श्वसन, टर्बिनेट्स कहा जाता है।
नेज़ल टर्बाइनेट्स केवल गर्म रक्त वाले जानवरों में पाए जाते हैं। वे श्वसन के दौरान गर्मी और नमी के आदान-प्रदान को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार हैं।
यद्यपि शोधकर्ताओं ने डायनासोर की चयापचय दर पर उनके प्रभाव को स्पष्ट कर दिया है, फिर भी वे टर्बाइनेट्स के वास्तविक शारीरिक कार्य को पूरी तरह से नहीं समझते हैं।
उनकी जिलेटिनस संरचना के कारण, नासिका टरबाइनेट शायद ही कभी जीवाश्मों में जीवित रहते हैं। समाधान के रूप में, टाडा एंड कंपनी। नाक टरबाइनेट्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर परीक्षण किया गया कि नाक गुहा का आकार छोटा या बड़ा था।
टीम ने 51 मौजूदा प्रजातियों के कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) स्कैन किए: 21 पक्षी, आठ स्तनधारी, चार मगरमच्छ (मगरमच्छ और मगरमच्छ), तीन Testudins (कछुए और कछुए), और 11 लेपिडोसोरिया (सांप, छिपकली, इगुआना, आदि)। स्कैन डेटा का उपयोग तब उनकी नाक गुहा का 3डी पुनर्निर्माण बनाने के लिए किया गया था।
टीम ने जीवाश्म के आधार पर वेलोसिरैप्टर (एक प्रकार का थेरोपोड) की त्रि-आयामी नाक गुहा का डिजिटल रूप से पुनर्निर्माण किया। पुनर्निर्माण में मांसल नासिका, मैक्सिला (निचले जबड़े की हड्डी) की आंतरिक संरचनाएं और नाक के आसपास के अन्य नरम ऊतकों जैसी भौतिक विशेषताएं शामिल हैं जो जीवाश्मीकरण के दौरान खो जाने की संभावना है।
डायनासोर की दुनिया
इन 3डी स्कैन की तुलना करने पर, शोधकर्ताओं ने पाया कि, उनके सिर के आकार के सापेक्ष, गर्म खून वाले जानवरों में ठंडे खून वाले जानवरों की तुलना में बहुत बड़ी नाक गुहाएं होती हैं।
पुनर्निर्माण और कुछ विश्लेषणों ने श्वसन टर्बाइनेट्स के एक कम ज्ञात शारीरिक कार्य पर प्रकाश डाला है: मस्तिष्क-शीतलन। “हमारे शोध से पता चला है कि श्वसन टरबाइनेट और बड़ी नाक गुहा का एक प्राथमिक कार्य है [warm-blooded animals] उनके बड़े मस्तिष्क को ठंडा करने के लिए, पूरे शरीर के चयापचय के लिए नहीं, जिसे सच माना गया था लेकिन अस्पष्टीकृत है,” डॉ. टाडा कहते हैं।
शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि वेलोसिरैप्टर में आधुनिक पक्षियों की तुलना में छोटी नाक गुहा थी, और थेरोपोड में पूरी तरह से विकसित शीतलन प्रणाली का अभाव था, जो एक गर्म रक्त वाले जानवर को ‘संचालित’ करने वाले मस्तिष्क के लिए आवश्यक है। दूसरी ओर, पक्षियों और स्तनधारियों में बड़ी नाक गुहाएं होती हैं जो बदले में एक अच्छी तरह से विकसित श्वसन टरबाइन को समायोजित करती हैं और इस तरह उनके मस्तिष्क को कुशलतापूर्वक ठंडा करती हैं। कम से कम ऐसा तो अंदाजा लगाओ.
उन्होंने यह भी पाया कि वेलोसिरैप्टर में, मैक्सिला का नाक मार्ग के आकार पर महत्वपूर्ण प्रभाव था। इसके आधार पर, उनका प्रस्ताव है कि “थेरोपोड वंशावली में मैक्सिला की भारी कमी के परिणामस्वरूप नाक गुहा उनकी थर्मोरेगुलेटरी रणनीति के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गया है”।
डॉ. टाडा ने कहा कि उनकी परिकल्पनाओं को सत्यापित करने के लिए अधिक और बेहतर अध्ययन की आवश्यकता होगी, लेकिन उनका वर्तमान अध्ययन श्वसन और थर्मोरेग्यूलेशन में परिवर्तनों को उजागर करने के लिए और अधिक शोध को प्रोत्साहित करेगा क्योंकि डायनासोर पक्षी बन गए।
उन्होंने कहा, “जीव शून्य में नहीं बल्कि अपने परिवेश के संबंध में विकसित होते हैं।” “हमें उम्मीद है कि हम डायनासोर के विकास और पृथ्वी के पर्यावरण, जिसमें वे विचरण करते थे, के बारे में और अधिक जानकारी हासिल कर सकेंगे।”
संजुक्ता मंडल एक रसायनज्ञ से विज्ञान लेखिका बनी हैं, जिनके पास STEM यूट्यूब चैनलों के लिए लोकप्रिय विज्ञान लेख और स्क्रिप्ट लिखने का अनुभव है।
