जेलिफ़िश लोगों की सोच से कहीं अधिक उन्नत हैं। कोपेनहेगन विश्वविद्यालय के एक नए अध्ययन से पता चलता है कि केवल एक हजार तंत्रिका कोशिकाएं और कोई केंद्रीय मस्तिष्क नहीं होने के बावजूद, कैरेबियन बॉक्स जेलीफ़िश की सीखने की क्षमता कल्पना से कहीं अधिक जटिल है। यह खोज मस्तिष्क के बारे में हमारी मूलभूत समझ को बदल देती है और हमें अपने रहस्यमय मस्तिष्क के बारे में ज्ञान प्रदान कर सकती है।
पृथ्वी पर 500 मिलियन से अधिक वर्षों के बाद, जेलीफ़िश की महान विकासवादी सफलता के बारे में कोई संदेह नहीं है। इसके बावजूद, हमने हमेशा उन्हें बहुत सीमित सीखने की क्षमताओं वाले सरल प्राणी के रूप में सोचा है।
आमतौर पर यह माना जाता है कि किसी जानवर का तंत्रिका तंत्र जितना अधिक विकसित होगा, उसकी सीखने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी। ऐसा माना जाता है कि जेलीफ़िश और उनके रिश्तेदार (सामूहिक रूप से cnidarians के रूप में जाने जाते हैं) तंत्रिका तंत्र वाले पहले जीवित जानवर हैं, जो अपेक्षाकृत सरल होते हैं और उनमें केंद्रीय मस्तिष्क की कमी होती है।
एक दशक से अधिक समय से, न्यूरोबायोलॉजिस्ट एंडर्स गार्म बॉक्स जेलीफ़िश का अध्ययन कर रहे हैं, जो जेलीफ़िश का एक समूह है जो दुनिया के सबसे जहरीले जीवों में से कुछ के रूप में जाना जाता है। लेकिन ये घातक जेलिफ़िश एक और कारण से दिलचस्प हैं: यह पता चला है कि वे उतने सरल नहीं हैं जितना पहले सोचा गया था। यह सरल तंत्रिका तंत्र के बारे में हमारी समझ को हिला देता है।
"एक बार यह सोचा गया था कि जेलीफ़िश केवल सबसे सरल सीख सकती है, जिसमें आदतन सीखना भी शामिल है - एक निश्चित उत्तेजना, जैसे निरंतर ध्वनि या निरंतर स्पर्श के लिए उपयोग करने की क्षमता। अब, हमने पाया है कि जेलीफ़िश की सीखने की क्षमताएं बहुत अधिक परिष्कृत हैं और वे वास्तव में अपनी गलतियों से सीख सकते हैं।" कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर एंडर्स गार्म ने कहा।
तंत्रिका तंत्र के सबसे उन्नत गुणों में से एक अनुभव - स्मृति और सीखने के आधार पर व्यवहार को बदलने की क्षमता है। कील विश्वविद्यालय के जान बेलेकी और एंडर्स गार्म के नेतृत्व में एक शोध दल ने बॉक्स जेलीफ़िश में इस क्षमता का परीक्षण करने के लिए काम शुरू किया। निष्कर्ष अभी करंट बायोलॉजी जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।
बॉक्स जेलीफ़िश दुनिया की सबसे जहरीली जेलीफ़िश में से एक है। वे मछली और बड़े झींगा पकड़ने के लिए अपने जहर का उपयोग करते हैं। बॉक्स जेलीफ़िश (ट्राइपेडालियासिस्टोफोरा) में हल्का जहर होता है और यह छोटे कोपोडों को खाती है।
बॉक्स जेलीफ़िश में अधिकांश जानवरों की तरह केंद्रीकृत मस्तिष्क नहीं होता है। इसके बजाय, उनके पास चार समानांतर मस्तिष्क जैसी संरचनाएं हैं जिनमें से प्रत्येक में लगभग एक हजार तंत्रिका कोशिकाएं हैं। मानव मस्तिष्क में लगभग 100 अरब तंत्रिका कोशिकाएँ होती हैं।
बॉक्स जेलीफ़िश की मस्तिष्क जैसी चार संरचनाओं में फैली चौबीस आँखें होती हैं। इनमें से कुछ आंखें छवियां बना सकती हैं, जो बॉक्स जेलीफ़िश को अन्य प्रकार की जेलीफ़िश की तुलना में अधिक परिष्कृत दृष्टि प्रदान करती हैं।
उदास मैंग्रोव के माध्यम से अपना रास्ता खोजने के लिए, ट्रिपेडालियासिस्टोफोरा पानी में देखने के लिए अपनी चार आँखों का उपयोग करता है और नेविगेट करने के लिए मैंग्रोव चंदवा का उपयोग करता है।
ट्रिपेडालियासिस्टोफोरा सबसे छोटी बॉक्स जेलीफ़िश प्रजातियों में से एक है, जिसके शरीर का व्यास केवल एक सेंटीमीटर है। यह कैरेबियन और मध्य इंडो-पैसिफिक में रहता है।
कई जेलीफ़िश प्रजातियों के विपरीत, ट्रिपेडालियासिस्टोफोरा का नर जेलीफ़िश संभोग के दौरान मादा को पकड़ने के लिए अपने जाल का उपयोग करता है। मादा के अंडे फिर उनकी आंत प्रणाली में निषेचित होते हैं, जहां वे लार्वा में विकसित होते हैं।
वैज्ञानिकों ने कैरेबियन बॉक्स जेलीफ़िश (ट्रिपेडालियासिस्टोफोरा) का अध्ययन किया, जो एक नाखून के आकार की जेलीफ़िश है जो कैरेबियन मैंग्रोव दलदलों में रहती है। यहां, वे मैंग्रोव की जड़ों में छोटे कोपोडों का शिकार करने के लिए अपनी शक्तिशाली दृश्य प्रणाली का उपयोग करते हैं, जिसमें 24 आंखें शामिल हैं। जबकि पेड़ की जड़ों के जाल शिकार करने के लिए एक बेहतरीन जगह हैं, वे मोलस्क जेलीफ़िश के लिए एक खतरनाक जगह भी हो सकते हैं।
इसलिए जब बॉक्स जेलीफ़िश मैंग्रोव जंगल की जड़ों के करीब पहुंचती है, तो वे मुड़ जाती हैं और दूर चली जाती हैं। यदि वे बहुत तेजी से मुड़ते हैं, तो उनके पास कोपपोड को पकड़ने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता है। लेकिन अगर वे बहुत देर से आते हैं, तो उन पर हमला होने और उनके जिलेटिन को नुकसान पहुंचने का जोखिम रहता है। इसलिए, दूरी का आकलन करना उनके लिए महत्वपूर्ण है। शोधकर्ताओं ने पाया कि कंट्रास्ट महत्वपूर्ण है:
"हमारे प्रयोगों से पता चलता है कि जेलीफ़िश जड़ों की दूरी का आकलन करने के लिए कंट्रास्ट का उपयोग करती है, पानी की सतह के सापेक्ष उनकी जड़ों की गहराई, जिससे उन्हें सही समय पर तैरने की अनुमति मिलती है। और भी दिलचस्प बात यह है कि बारिश, शैवाल और लहरों की कार्रवाई के कारण दूरी और कंट्रास्ट के बीच का संबंध हर दिन बदलता है," एंडर्स-गैम आगे कहते हैं: "हम देख सकते हैं कि जैसे ही हर दिन एक नया शिकार शुरू होता है, बॉक्स जेलीफ़िश वे असफल परिहार आंदोलनों की संवेदनाओं के साथ दृश्य छापों को जोड़कर वर्तमान कंट्रास्ट सीखते हैं। हालाँकि उनके पास एक हजार से अधिक तंत्रिका कोशिकाएँ हैं (हमारे मस्तिष्क में लगभग सौ अरब तंत्रिका कोशिकाएँ हैं), वे विभिन्न छापों के अस्थायी अभिसरण को जोड़ सकते हैं और कनेक्शन सीख सकते हैं - जिसे हम साहचर्य शिक्षा कहते हैं, वास्तव में, फल मक्खियों और चूहों जैसे उन्नत जानवरों के समान दर पर।
नए शोध परिणाम सरल तंत्रिका तंत्र वाले जानवरों की पिछली वैज्ञानिक समझ को तोड़ते हैं:
एंडर्स-गाम ने कहा, "बुनियादी तंत्रिका विज्ञान के लिए यह बहुत बड़ी खबर है। यह सरल तंत्रिका तंत्र क्या कर सकता है, इस पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है।" "इससे पता चलता है कि उन्नत शिक्षा शुरू से ही तंत्रिका तंत्र के सबसे महत्वपूर्ण विकासवादी लाभों में से एक रही होगी।"
कैरेबियन बॉक्स जेलीफ़िश मैंग्रोव जड़ों में पानी के भीतर रहती हैं और भोजन करती हैं। छवि स्रोत: एंडर्स ग्रैम
शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में मैंग्रोव दलदल स्थितियों को दोहराया, बॉक्स जेलीफ़िश को एक व्यवहारिक क्षेत्र में रखा। यहां, शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए कि उनके व्यवहार पर क्या प्रभाव पड़ता है, जेलिफ़िश के व्यवहार में अलग-अलग विपरीत परिस्थितियों में हेरफेर किया।
उन्होंने सीखा कि जेलीफ़िश असफल भागने से सीखती है। यानी, वे कंट्रास्ट की गलत व्याख्या करके और पेड़ की जड़ों से टकराकर सीखते हैं। यहां, वे यांत्रिक प्रभाव के साथ एक पेड़ की जड़ से टकराने के दृश्य प्रभाव को जोड़कर सीखते हैं कि कब मुड़ना है।
एंडर्स-गैम कहते हैं, "हमारे व्यवहार संबंधी प्रयोगों से पता चलता है कि जेलीफ़िश के व्यवहार को बदलने के लिए तीन से पांच असफल टाल-मटोल वाले प्रयास पर्याप्त हैं ताकि वे अब पेड़ की जड़ों से न टकराएं। दिलचस्प बात यह है कि यह फल मक्खियों या चूहों में सीखने के लिए आवश्यक समान पुनरावृत्ति दर के बारे में है।"
इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और शास्त्रीय कंडीशनिंग प्रयोगों ने इस सीखने की विधि को और अधिक मान्य किया और यह भी दिखाया कि जेलिफ़िश तंत्रिका तंत्र में सीखना कहाँ होता है।
वैज्ञानिकों ने यह भी दिखाया कि बॉक्स जेलीफ़िश में सीखना कहाँ होता है। यह अब उन्हें उन्नत शिक्षा में भाग लेने के दौरान तंत्रिका कोशिकाओं में होने वाले सटीक परिवर्तनों का अध्ययन करने का एक अनूठा अवसर प्रदान करता है।
एंडर्स-गाम ने कहा, "हमें उम्मीद है कि यह विभिन्न जानवरों में उन्नत सीखने की सेलुलर प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए एक सुपर मॉडल प्रणाली बन जाएगी। अब हम यह निर्धारित करने की कोशिश कर रहे हैं कि कौन सी कोशिकाएं सीखने और स्मृति निर्माण में शामिल हैं।" "इस तरह, हम यह पता लगा सकते हैं कि सीखने की प्रक्रिया के दौरान कोशिकाओं में क्या संरचनात्मक और शारीरिक परिवर्तन होते हैं।"
यदि अनुसंधान दल उस सटीक तंत्र की पहचान कर सकता है जिसके द्वारा जेलीफ़िश सीखने में शामिल होती है, तो अगला कदम यह पता लगाना होगा कि क्या यह तंत्र जेलीफ़िश के लिए विशिष्ट है या क्या यह सभी जानवरों में पाया जाता है।
शोधकर्ताओं ने कहा, "आखिरकार, हम अन्य जानवरों में भी इसी तंत्र की तलाश करेंगे, यह देखने के लिए कि क्या सामान्य तौर पर स्मृति इसी तरह काम करती है।"
एंडर्स-गैम का मानना है कि इस अभूतपूर्व ज्ञान का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है: "मस्तिष्क जैसी रहस्यमय और बेहद जटिल चीज़ को समझना अपने आप में एक बहुत ही उल्लेखनीय बात है। लेकिन इसमें कई अकल्पनीय उपयोगी संभावनाएं भी हैं। भविष्य के लिए एक बड़ी समस्या निस्संदेह मनोभ्रंश के विभिन्न रूप होंगे। मैं यह दावा नहीं कर रहा हूं कि हमने मनोभ्रंश का इलाज ढूंढ लिया है, लेकिन अगर हम बेहतर ढंग से समझ सकते हैं कि स्मृति क्या है, जो मनोभ्रंश में एक मुख्य समस्या है, तो हम बेहतर की नींव रखने में सक्षम हो सकते हैं बीमारी को समझें और शायद उससे लड़ें।"
यह शोध आज (22 सितंबर) वैज्ञानिक पत्रिका करंट बायोलॉजी में प्रकाशित किया जाएगा।