"वॉकिंग फिश" डिस्कवरी स्क्रेप्स इवोल्यूशनरी थ्योरी ऑफ़ ह्यूमन लोकोमोशन

चलना एक पैर को दूसरे के सामने रखने की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। ऐसा होने के लिए, मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में मोटर न्यूरॉन्स को आपको आगे बढ़ने के लिए आवश्यक मांसपेशियों को तुरंत समन्वयित करना होगा, फिर अंगों, फेफड़ों और मस्तिष्क का प्रबंधन करने के लिए सद्भाव में काम करना होगा, जहां आपको जाने की आवश्यकता है। इस विस्तृत संगठनात्मक रणनीति का मूल है: हाल ही में, सबसे स्वीकृत सिद्धांत वह है जिसे आपने हाई स्कूल जीव विज्ञान के पोस्टरों पर देखा है, जिसमें दिखाया गया है कि चलने की क्षमता समुद्र से भूमि पर परिवर्तित कशेरुक के रूप में विकसित हुई है।

लेकिन नया शोध, गुरुवार को जारी किया गया, उस सिद्धांत को एक स्पष्ट तरीके से संशोधित करता है। पत्रिका में सेल, वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने रिपोर्ट किया है कि चलने के लिए मांसपेशियों को स्पष्ट करने के लिए रीढ़ की हड्डी की नसों की क्षमता लाखों साल पहले उभरी थी समुद्र में.

"हमने सीखा है कि कुछ चीजें जो हम आमतौर पर सोचते हैं कि वे अधिक 'उन्नत' जानवरों की प्रजातियों में विकसित हुई हैं, जैसे कि चलने को नियंत्रित करने वाली तंत्रिका कोशिकाएं, वास्तव में पहले की तुलना में बहुत अधिक प्राचीन हैं," सह-लेखक और न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के न्यूरोसाइंटिस्ट जेरेमी डेसेन ने कहा, पीएचडी, बताता है श्लोक में.

इसका मतलब यह है कि पहले जीव जो चलने की क्षमता विकसित करते थे - मछली और इंसानों को जोड़ने वाले सामान्य पूर्वज - पानी के नीचे रहते थे। उनके वंशजों में से कुछ अंततः भूमि पर अकशेरुकी चलते बने, जबकि अन्य आज भी समुद्र तल पर बने हुए हैं।

इन समुद्री नाविकों में से एक, छोटे स्केट, इस नए अध्ययन का ध्यान केंद्रित था। स्केट्स, जो किरणों के समान दिखते हैं, कार्टिलाजिनस मछली हैं जो सैकड़ों लाखों वर्षों में बहुत बदल नहीं गए हैं जो कि उनके पास मौजूद हैं। और वे "चलते हैं", लेकिन आप शायद देखकर नहीं बता सकते। पिछले शोध से पता चला है कि वे समुद्र तल के साथ रेंगने के लिए बाएं-दाएं गतियों में बारी-बारी से अपने छोटे श्रोणि के पंखों को हिलाते हैं - जो पश्चिमी अटलांटिक महासागर में उनके ऊपर तैरते स्कूबा गोताखोर के लिए शायद ही ध्यान देने योग्य होगा।

"सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक यह था कि स्केट्स के पैल्विक पंखों की गति उसी तरह थी जैसे हम चलने के दौरान अपने पैरों का उपयोग करते हैं," दसेन कहते हैं। “हम केवल स्केट्स से वीडियो ले रहे हैं, जबकि वे चल रहे हैं, से इसकी सराहना कर सकते हैं। इससे पता चला कि चलने के कई मूल तत्व, जैसे बाएँ और दाएँ पैर, पैर के एक्सटेंशन और फ्लेक्सन के बीच का विकल्प, स्केट्स में थे।"

दसेन और उनकी टीम ने स्केट्स के एक समूह का अध्ययन करना शुरू किया, क्योंकि वे अपने अंडाणु के मामलों में विकसित हुए थे। एक स्केट भ्रूण में, पूंछ सबसे मजबूत चीज है जो इसके हरकत को आगे बढ़ाती है, लेकिन इसके बाद हैच करने के बाद, पूंछ अंततः वापस आ जाती है - संभवतः क्योंकि श्रोणि पंख के माध्यम से हरकत हावी होने के लिए तैयार है।

स्केट्स पर एक अनुवर्ती प्रयोग ने आरएनए अनुक्रमण का उपयोग यह आकलन करने के लिए किया कि स्केट के मोटर न्यूरॉन्स में क्या जीन व्यक्त किए गए थे और उनकी तुलना स्तनधारी हरकत से जुड़े जीनों से की गई थी। इससे पता चला कि स्केट्स और स्तनधारियों में वास्तव में बहुत कुछ होता है, जिसमें भूमि कशेरुक के मोटर न्यूरॉन्स में व्यक्त अणुओं, आणविक स्विच जो मांसपेशियों को नियंत्रित करते हैं, और आंतरिकताएं जो लोकोमोटिव को नियंत्रित करती हैं।

दासन कहते हैं, "हमने स्केट्स में जिन जीनों का अध्ययन किया, उनमें से कई मोटर न्यूरॉन्स के कार्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण थे। “इनमें से कुछ जीन ऐसे प्रोटीन का उत्पादन करते हैं जिन्हें es आनुवंशिक स्विच’ के रूप में कार्य करने के लिए जाना जाता है, जो जीन को चालू या बंद करते हैं। हमारे अध्ययन से पता चलता है कि इन समान स्विचों का उपयोग स्केट्स और स्तनधारियों दोनों में किया जाता है ताकि चलने के लिए आवश्यक तंत्रिका सर्किट को तार करने में मदद मिल सके।"

एक साथ लिया, टिप्पणियों से संकेत मिलता है कि अंग नियंत्रण में शामिल सर्किट लाखों साल पहले एक कशेरुक पूर्वज के साथ शुरू हुआ था, जो जमीन पर कुछ भी चलता था। जब तक हमारे पूर्वजों ने अपने आदिम अंगों के साथ रेत पर विग लगाया, तब तक उनके आंदोलन को उत्पन्न करने वाली प्रक्रियाएं लंबे समय से स्थापित थीं। इसे ध्यान में रखते हुए, डेसेन और उनकी टीम यह समझने के लिए कि वे अपने मोटर न्यूरॉन्स को कैसे कनेक्ट करते हैं, यह समझने के लिए छोटे स्केट्स का अध्ययन करना जारी रखेंगे, इस आशा के साथ कि एक दिन यह ज्ञान गंभीर रीढ़ की चोटों वाले लोगों की मदद कर सकता है।

"हम वास्तव में बहुत कम जानते हैं कि मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में तंत्रिका कोशिकाएं मोटर न्यूरॉन्स के साथ कैसे संचार करती हैं जो चलने को नियंत्रित करती हैं," डेसेन कहते हैं।

"हमें उम्मीद है कि हम स्केट फिन की सापेक्ष सादगी का लाभ उठा सकते हैं ताकि कुछ महत्वपूर्ण तंत्रिका कनेक्शनों का पता लगाया जा सके जो चलना संभव बनाते हैं, और अंततः परीक्षण करते हैं कि क्या ये समान कनेक्शन स्तनधारियों के लिए महत्वपूर्ण हैं।"

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