চোয়াল ও দাঁতযুক্ত প্রথম মেরুদণ্ডী প্রাণী
৪০০ মিলিয়ন বছরেরও বেশি আগে, প্ল্যাকোডার্মরা — বর্মধারী মাছ যাদের শরীর অস্থিময় প্লেটে আবৃত ছিল — পৃথিবীর প্রথম মেরুদণ্ডী প্রাণী হিসেবে চোয়াল ও দাঁত বিকশিত করেছিল। এই বিবর্তনীয় মাইলফলক ডাইনোসরদের চেয়ে কয়েকশ মিলিয়ন বছর আগের, এবং এটি পরবর্তী প্রায় সব কামড়ানো, চিবানো ও গিলে ফেলা প্রাণীর ভিত্তি স্থাপন করেছিল, যার মধ্যে মানুষও রয়েছে।
ফ্লিন্ডার্স ইউনিভার্সিটির একটি নতুন গবেষণা এখন পুনর্গঠন করেছে যে এই প্রাচীন শিকারিদের একটি দল আসলে কীভাবে তাদের মুখ ব্যবহার করত। বর্তমান উত্তর পশ্চিম অস্ট্রেলিয়ার যে অঞ্চলটি একসময় প্রাচীন প্রবালপ্রাচীরে আচ্ছাদিত ছিল, সেখানকার জীবাশ্ম নিয়ে কাজ করে গবেষকরা দেখতে পান যে প্রায় ৩৮৫ মিলিয়ন বছর আগে বেঁচে থাকা প্ল্যাকোডার্মরা পাল্টা প্রতিরোধকারী শিকার মোকাবিলার জন্য এক নয়, বরং দুইটি পৃথক সমাধান বেছে নিয়েছিল।
বর্ম ভেদ করার দুইটি কৌশল
মূল আবিষ্কার হলো বিভিন্ন আকারের প্রজাতির মধ্যে খাদ্যগ্রহণ সরঞ্জামের বিভাজন। গবেষণায় পরীক্ষিত ছোট প্ল্যাকোডার্মরা প্রশস্ত, চ্যাপ্টা পিষে ফেলার প্লেটের উপর নির্ভর করত যা এক কামড়েই সম্পূর্ণ শিকার পিষে ফেলতে পারত। বড় প্রজাতি সম্পূর্ণ ভিন্ন পথ নিয়েছিল, তারা এমন অস্ত্রসদৃশ দাঁত বিকশিত করেছিল যা খোলসযুক্ত ও বর্মধারী প্রাণী — যারা গিলে ফেলার জন্য অনেক বড় ছিল — তাদের বিদ্ধ ও খণ্ডবিখণ্ড করতে সক্ষম ছিল।
উভয় পদ্ধতিই একই মৌলিক সমস্যার সমাধান করেছিল — ভেতরের নরম টিস্যুতে পৌঁছানোর জন্য কঠিন বহিরাবরণ ভেদ করা — কিন্তু শারীরবৃত্তীয় সমাধান দেখতে সম্পূর্ণ ভিন্ন। একটি হলো পিষে ফেলার প্রেস। অন্যটি হলো বিদ্ধকারী সরঞ্জামের সমষ্টি।
একক অস্থি নয়, জোড়া প্লেট দিয়ে গঠিত চোয়াল
প্ল্যাকোডার্মদের খাদ্যগ্রহণ বুঝতে আধুনিক প্রাণী থেকে পাওয়া ধারণাগুলো একপাশে সরাতে হবে। প্রধান লেখক ড. রেক্স মিচেল, যিনি খাদ্যাভ্যাস ও করোটি আকৃতির সম্পর্ক নিয়ে গবেষণা করেন, ব্যাখ্যা করেন যে প্ল্যাকোডার্মদের মানুষের মতো অধিকাংশ জীবিত মেরুদণ্ডী প্রাণীর মতো একক নিম্ন চোয়ালের অস্থি ছিল না। বরং তাদের চোয়াল কার্টিলেজ দ্বারা সমর্থিত জোড়া অস্থিময় প্লেট দিয়ে গঠিত ছিল, এবং সেই প্লেটগুলোর কামড়ানোর পৃষ্ঠ প্রশস্ত পিষে ফেলার প্ল্যাটফর্ম থেকে শুরু করে দাঁতসদৃশ গঠনে সারিবদ্ধ ধারালো কাটার প্রান্ত পর্যন্ত বিস্তৃত ছিল।
এই বৈচিত্র্যই এই দলটিকে অধ্যয়নের যোগ্য করে তুলেছিল। কোনো একক চোয়ালের অস্থি তাদের শারীরবৃত্তিকে সীমাবদ্ধ না রাখায়, প্ল্যাকোডার্মরা লক্ষ লক্ষ বছরের বিবর্তনে বিস্তৃত যান্ত্রিক নকশা অন্বেষণ করতে স্বাধীন ছিল।
কম্পিউটার সিমুলেশন দিয়ে প্রাচীন কামড় পুনর্গঠন
সেই নকশাগুলো বাস্তবে কেমন কাজ করত তা নির্ধারণ করতে, গবেষকরা ফিনাইট এলিমেন্ট অ্যানালাইসিস কৌশলের সঙ্গে কম্পিউটার-ভিত্তিক সিমুলেশন এবং কামড়ানোর পৃষ্ঠের ত্রিমাত্রিক বিশ্লেষণ একত্রিত করেছিলেন। প্রকৌশল থেকে ধার করা ফিনাইট এলিমেন্ট অ্যানালাইসিস একটি কাঠামোকে অনেক ছোট টুকরোয় বিভক্ত করে এবং বল কীভাবে তার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় তা মডেল করে — কঠিন খোলসযুক্ত শিকার ফাটানোর চাপ সহ্য করতে চোয়াল সক্ষম কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য এই পদ্ধতি বিশেষভাবে উপযুক্ত।
এই সরঞ্জামগুলো ব্যবহার করে, দলটি আটটি প্ল্যাকোডার্ম প্রজাতির খাদ্যগ্রহণ আচরণ পুনর্গঠন করেছিল, যা প্রাগৈতিহাসিক অস্ট্রেলিয়ার সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রে প্রত্যেকটি কীভাবে খাদ্য মোকাবিলা করত তার একটি চিত্র তৈরি করেছিল।
ফলাফল গবেষকদের প্রত্যাশিত ধরণের সঙ্গে মেলেনি। এই কাজে জড়িত এআরসি ফিউচার ফেলো ড. অ্যালিস ক্লেমেন্ট উল্লেখ করেন যে কঠিন খাদ্য খাওয়া প্রাণীরা সাধারণত শক্তিশালী চোয়াল এবং প্রশস্ত, চ্যাপ্টা পিষে ফেলার পৃষ্ঠ বিকশিত করে। তিনি বলেন, এই বিশ্লেষণে সেই প্রত্যাশা পাওয়া যায়নি — বড় প্রজাতি বরং শক্তিশালী চ্যাপ্টা প্লেটের বদলে বিদ্ধকারী সরঞ্জামে বিনিয়োগ করেছিল।
কঠিন খাদ্য খাওয়া প্রাণীদের মধ্যে একটি অপ্রত্যাশিত ধরণ
এই অমিল গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি খাদ্য কীভাবে শারীরবৃত্ত গঠন করে সে সম্পর্কে একটি সুশৃঙ্খল নিয়মকে জটিল করে তোলে। যদি কঠিন খাদ্য বিশেষজ্ঞরা সাধারণত একই দৃঢ়, চ্যাপ্টা-শীর্ষ চোয়াল নকশায় অভিসৃত হয়, তাহলে প্ল্যাকোডার্ম প্রবালপ্রাচীর সম্প্রদায় সত্যিকারের একটি বিকল্প উপস্থাপন করে। বর্ম ফাটানোর একক সর্বোত্তম সমাধানের বদলে, এখানে বিবর্তন আংশিকভাবে শরীরের আকারের রেখা বরাবর বিভক্ত একটি দ্বি-পথ ব্যবস্থা তৈরি করেছিল।
পুনর্গঠিত কামড়ের যান্ত্রিকতার উপর ভিত্তি করে একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা হলো, দুইটি কৌশল ভিন্ন শিকারের কাঠিন্যের বদলে ভিন্ন শিকারের আকারের জন্য উপযুক্ত ছিল। ছোট মাছ একটি পিষে ফেলার প্লেট দিয়ে সম্পূর্ণ শিকার নিঃশেষ করতে পারত। বড় মাছকে এমন বর্মধারী প্রাণী অক্ষম ও খণ্ডবিখণ্ড করতে হতো যা তারা গিলে ফেলার সীমার চেয়ে বড় ছিল, এবং প্রশস্ত প্রেসের চেয়ে ধারালো, দাঁতসদৃশ গঠন সেই উদ্দেশ্যে বেশি উপযোগী ছিল।
প্রাথমিক চোয়াল বিশেষায়নের একটি বিরল জানালা
ক্লেমেন্ট প্ল্যাকোডার্মদের বর্ণনা করেন যে তারা মেরুদণ্ডী প্রাণীদের প্রাথমিক বিবর্তনের সময় অসাধারণ বিস্তৃত চোয়ালের আকৃতি ও কামড়ানোর অংশ নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিল, যা তাদের অস্বাভাবিকভাবে মূল্যবান একটি কেস স্টাডি করে তোলে। যেহেতু তারা চোয়ালের উৎপত্তির এত কাছে অবস্থান করে, তাই তারা প্রমাণ সংরক্ষণ করে যে কীভাবে কিছু প্রাচীনতম মেরুদণ্ডী মুখের অংশ নির্দিষ্ট খাদ্যের জন্য বিশেষায়িত হয়েছিল — এমন একটি রূপান্তর যা অন্যথায় সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা কঠিন।
প্রাচীন প্রবালপ্রাচীরের পরিবেশ সেই মূল্য আরও বাড়ায়। জীবাশ্মগুলো একটি সমৃদ্ধ সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্র থেকে এসেছে যা একইসঙ্গে একাধিক প্ল্যাকোডার্ম প্রজাতিকে সমর্থন করত, অর্থাৎ ভিন্ন খাদ্যগ্রহণ কৌশলগুলো বিশাল সময়ের ব্যবধানে বিচ্ছিন্ন ছিল না। তারা সহাবস্থান করত।
গবেষণাটি যা উন্মোচন করে
সায়েন্টিফিক রিপোর্টস-এ প্রকাশিত এই গবেষণাটি জীবাশ্মের শারীরবৃত্তের সঙ্গে কম্পিউটেশনাল মডেলিংয়ের সমন্বয়ের মূল্য প্রদর্শন করে। চোয়ালের অস্থির ঐতিহ্যবাহী বর্ণনা আকৃতি প্রকাশ করতে পারে কিন্তু যান্ত্রিক কার্যক্ষমতা নয়; চাপ ও বিকৃতির সিমুলেশন গবেষকদের পরীক্ষা করতে দেয় যে একটি নির্দিষ্ট কাঠামো বাস্তবসম্মতভাবে নির্দিষ্ট ধরনের শিকার পিষে ফেলতে, কাটতে বা বিদ্ধ করতে পারে কিনা।
আটটি প্রজাতিতে সেই সমন্বয় প্রয়োগ করে একটি প্রাচীন প্রবালপ্রাচীরে খাদ্য বিভাজনের প্রমাণ পাওয়া গেছে। এটি আরও অনুসন্ধানী প্রশ্নও উত্থাপন করে যে এই ধরণটি কতটা বিস্তৃত ছিল, পৃথিবীর অন্যত্র প্ল্যাকোডার্মরা অনুরূপ রেখা বরাবর তাদের খাদ্যগ্রহণ কৌশল বিভক্ত করেছিল কিনা, এবং কতটা বৈচিত্র্য উপলব্ধ খাদ্যের কাঠিন্যের বদলে শরীরের আকারে ফিরে যায়।
যা স্পষ্ট তা হলো প্রথম চোয়ালযুক্ত মেরুদণ্ডী প্রাণীরা একক বিবর্তনীয় পথে আটকে ছিল না। একটি বংশধারায়, একটি প্রবালপ্রাচীরে, প্রায় ৩৮৫ মিলিয়ন বছর আগে, কামড়ানোর যন্ত্রপাতি অন্তত দুইটি কার্যকর নকশায় বিভক্ত হয়েছিল — একটি পিষে ফেলার জন্য তৈরি, অন্যটি বিদ্ধ করার জন্য তৈরি।
এক নজরে মূল আবিষ্কার
- প্ল্যাকোডার্মরা ছিল প্রথম মেরুদণ্ডী প্রাণী যারা ৪০০ মিলিয়ন বছরেরও বেশি আগে চোয়াল ও দাঁত বিকশিত করেছিল।
- ফ্লিন্ডার্স ইউনিভার্সিটির গবেষকরা প্রায় ৩৮৫ মিলিয়ন বছর আগে বর্তমান উত্তর পশ্চিম অস্ট্রেলিয়ার একটি প্রাচীন প্রবালপ্রাচীরে বেঁচে থাকা আটটি প্রজাতি বিশ্লেষণ করেছিলেন।
- ছোট প্রজাতি সম্পূর্ণ শিকার পিষে ফেলতে প্রশস্ত, চ্যাপ্টা পিষে ফেলার প্লেট ব্যবহার করত।
- বড় প্রজাতি গিলে ফেলার জন্য অত্যন্ত বড় বর্মধারী শিকার বিদ্ধ ও খণ্ডবিখণ্ড করতে অস্ত্রসদৃশ দাঁত বিকশিত করেছিল।
- প্ল্যাকোডার্মদের চোয়াল একক নিম্ন চোয়ালের অস্থি নয়, বরং কার্টিলেজ দ্বারা সমর্থিত জোড়া অস্থিময় প্লেট দিয়ে গঠিত ছিল।
- খাদ্যগ্রহণের যান্ত্রিকতা পুনর্গঠনের জন্য ফিনাইট এলিমেন্ট অ্যানালাইসিস, কম্পিউটার সিমুলেশন এবং ত্রিমাত্রিক পৃষ্ঠ বিশ্লেষণ একত্রিত করা হয়েছিল।
এই নিবন্ধটি Phys.org-এর প্রতিবেদনের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on phys.org