বাদুড়রা ইকোলোকেশন শব্দ কমাতে একসাথে সুর মেলায়

গবেষণায় দেখা গেছে, বাধা কমাতে হর্সশু বাদুড়রা তাদের সোনার সমন্বয় করে

Phys.org-এর আলোচ্য একটি নতুন peer-reviewed গবেষণা অনুযায়ী, বৃহত্তর জাপানি হর্সশু বাদুড়রা একটি উপনিবেশের মধ্যে অনুরূপ ইকোলোকেশন ফ্রিকোয়েন্সির দিকে এগোয়, যার ফলে একটি জটিল সংবেদনগত সমস্যা সমাধান করে। এই ফলাফল ঘন শব্দময় পরিবেশে প্রাণীরা কীভাবে নির্ভরযোগ্য উপলব্ধি বজায় রাখে তার একটি বিশদ চিত্র দেয়, এবং এর প্রভাব প্রাণীবিদ্যার বাইরেও বিস্তৃত। যেহেতু বাদুড়ের সংবেদনশীলতা দীর্ঘদিন ধরে সোনার ও স্বয়ংক্রিয় রোবোটিক্সের কাজে অনুপ্রেরণা জুগিয়েছে, তাই এই গবেষণা জৈবিক ব্যবস্থা কীভাবে প্রকৌশলগত ব্যবস্থাকে তথ্য দিতে পারে তার আরেকটি উদাহরণ যোগ করে।

ইকোলোকেশনকারী বাদুড়দের সামনে থাকা চ্যালেঞ্জটি বর্ণনা করা সহজ, কিন্তু তা কাটিয়ে ওঠা কঠিন। প্রতিটি বাদুড় অতিধ্বনি-তরঙ্গযুক্ত ডাক পাঠায় এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি বিশ্লেষণ করে বস্তু কোথায় আছে, সেগুলো কত বড় হতে পারে, এবং কিছু ক্ষেত্রে সেগুলো উপযুক্ত শিকার কি না তা নির্ধারণ করে। কিন্তু একটি উপনিবেশে বহু প্রাণী একসঙ্গে ডাকতে পারে। সংকেত ওভারল্যাপ করতে পারে, প্রতিফলন মিশে যেতে পারে, এবং প্রাণীটিকে তবুও নিজের দরকারি প্রতিধ্বনিকে জটিল শব্দচিত্র থেকে আলাদা করতে হয়। গবেষণার মূল ফলাফল হলো, এই বাদুড়রা সমস্যাটিকে শুধু সহ্য করে না। বরং, তারা এমনভাবে ফ্রিকোয়েন্সি মেলায় যা উপলব্ধিকে আরও দৃঢ় করে।

সাধারণ ধারণার থেকে ভিন্ন এক কৌশল

প্রবন্ধটি একটি উপমা দিয়ে ফলাফলটি ব্যাখ্যা করে: যদি অনেক মানুষ ভিন্ন রঙের টর্চলাইট নিয়ে অন্ধকার গুহায় খোঁজ করেন, তাহলে কোন প্রতিফলন কোন উৎসের তা বোঝা কঠিন হয়। সবাই একই রঙ ব্যবহার করলে, সংশ্লিষ্ট ঝিলিকটি চিনতে সহজ হয়। নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে বৃহত্তর জাপানি হর্সশু বাদুড়রা এরকমই একটি কৌশল ব্যবহার করে। একটি উপনিবেশের মধ্যে, তারা তাদের ইকোলোকেশন কলের ফ্রিকোয়েন্সি মেলায় যাতে বাধা এড়ানো যায় এবং আশপাশকে আরও ভালোভাবে “দেখা” যায়।

এই সিদ্ধান্তটি লক্ষণীয়, কারণ সাধারণ ধারণা বিপরীত কিছু ভাবতে পারে। কেউ ভাবতে পারেন, রেডিও ব্যবহারকারীদের মতো প্রাণীরাও ওভারল্যাপ এড়াতে ফ্রিকোয়েন্সি আলাদা করবে। কিন্তু উৎসের লেখা বলছে, এই প্রজাতির ক্ষেত্রে সাদৃশ্য, বিচ্যুতি নয়, প্রতিধ্বনি প্রবাহে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য শনাক্তকরণ উন্নত করতে পারে। এটি শব্দগত পরিবেশবিদ্যার আরও সূক্ষ্ম একটি চিত্র দেয়: সফল সংবেদন সবসময় পৃথকীকরণের বিষয় নয়, কখনও কখনও এটি সমষ্টিগত গঠনের বিষয়।

গবেষণাটি

Journal of Comparative Physiology A-এ প্রকাশিত হয়েছে, এবং উৎসে বলা হয়েছে এটি বৃহত্তর জাপানি হর্সশু বাদুড়,

Rhinolophus nippon, নিয়ে। অনেক বাদুড় যেখানে প্রধানত frequency-modulated পালসের ওপর নির্ভর করে, এই প্রজাতি frequency-modulated এবং constant-frequency উভয় উপাদানসহ ডাক ব্যবহার করে। এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ constant-frequency উপাদানগুলো ফিরে আসা প্রতিধ্বনি থেকে এই বাদুড়রা কীভাবে তথ্য আহরণ করে তার কেন্দ্রে রয়েছে।

এই বাদুড়রা শব্দ দিয়ে কীভাবে “দেখে”

সরবরাহকৃত লেখায় বলা হয়েছে, হর্সশু বাদুড়রা তাদের ডাকে প্রতিফলিত constant-frequency উপাদানের অ্যামপ্লিটিউড ও ফ্রিকোয়েন্সির পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তন, অর্থাৎ “glints”, এর মাধ্যমে শিকার শনাক্ত ও চিহ্নিত করে। বাস্তবে, ফিরে আসা প্রতিধ্বনিতে একটি সূক্ষ্ম নকশা থাকে, যা বাদুড়টি ব্যাখ্যা করতে পারে। এই ব্যবস্থা যথেষ্ট উন্নত, এমনকি এই প্রজাতির একটি বিশেষ শারীরিক বৈশিষ্ট্যও রয়েছে, যাকে acoustic fovea বলা হয়, যা খুব সংকীর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল।

এই সমন্বয়টি ব্যাখ্যা করে কেন ফ্রিকোয়েন্সি মেলানো লাভজনক হতে পারে। যদি প্রাণীরা সংকীর্ণ পরিসরে অত্যন্ত সুনির্দিষ্টভাবে টিউন করা থাকে এবং constant-frequency প্রতিধ্বনির সূক্ষ্ম গঠনের ওপর নির্ভর করে, তাহলে প্রতিবেশীদের থেকে সর্বাধিক পার্থক্য গড়ে তোলার চেয়ে ওই পরিসরের মধ্যে কার্যকর সংকেত অবস্থা বজায় রাখা বেশি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। উৎসে সংক্ষেপিত গবেষণাটি ইঙ্গিত দেয় যে একটি উপনিবেশের মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি মিলিয়ে নিলে একাধিক ওভারল্যাপিং সংকেতের কারণে সৃষ্ট বিভ্রান্তি কমে যায় এবং বাদুড়দের সত্যিকারের প্রয়োজনীয় প্রতিধ্বনি-তথ্যের স্বচ্ছতা বজায় থাকে।

এই ফলাফল স্মরণ করিয়ে দেয় যে প্রাণীর উপলব্ধি প্রায়ই পুরো-সিস্টেম সমাধানের ওপর নির্ভর করে। অঙ্গসংস্থান, আচরণ এবং ভৌত পরিবেশ একসঙ্গে কাজ করে। acoustic fovea একটি হার্ডওয়্যার অভিযোজন, আর উপনিবেশ-স্তরের ফ্রিকোয়েন্সি সমন্বয় একটি আচরণগত প্রক্রিয়া। কোনো একটিই পুরো গল্প বলে না। একসঙ্গে, তারা দেখায় কীভাবে একটি জীব ও একটি সামাজিক দল বিস্ময়কর নির্ভুলতায় একটি কঠিন সংবেদনগত কাজ পরিচালনা করে।

বাদুড় জীববিদ্যার বাইরেও এই গবেষণা কেন গুরুত্বপূর্ণ

বাদুড় তাদের সংবেদনগত সূক্ষ্মতার বাইরেও পরিবেশগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ। উৎসে তাদের কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণ, পরাগায়ন এবং বীজ বিস্তারে ভূমিকার কথা জোর দিয়ে বলা হয়েছে, যা তাদের বহু বাস্তুতন্ত্রে গুরুত্বপূর্ণ অংশগ্রহণকারী করে তোলে। তাই বাদুড় কীভাবে চলাফেরা করে এবং খাদ্য সংগ্রহ করে তা বোঝা কেবল কৌতূহলের বিষয় নয়। এটি বোঝায় তারা কীভাবে টিকে থাকে, আবাসস্থলের সঙ্গে কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে এবং কৃষি ও জীববৈচিত্র্যে প্রভাব ফেলা সেবা কীভাবে দেয়।

তবে এই গবেষণা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ইকোলোকেশনকারী প্রাণীরা বারবার প্রকৌশলের মডেল হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছে। প্রবন্ধটি উল্লেখ করে যে বাদুড়ের মতো প্রজাতি সম্পর্কে পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে সোনার প্রযুক্তি দীর্ঘদিন ধরে উন্নত হয়েছে, এবং বাদুড়ের সংবেদন কৌশল bio-inspired sensing technologies ও autonomous robotic systems-এ অগ্রগতিকে অনুপ্রাণিত করেছে। এই সংযোগটি গুরুত্বপূর্ণ। শব্দময়, জটিল, বা কম দৃশ্যমানতার পরিবেশে কাজ করতে হয় এমন যন্ত্র নির্মাণকারী প্রকৌশলীরা প্রায়ই এই বাদুড়দের উপনিবেশে যে সমস্যার মুখোমুখি হতে হয়, তারই মতো সমস্যার সম্মুখীন হন: বহু সংকেত ওভারল্যাপ করলে সঠিক সংকেত কীভাবে শনাক্ত করা যায়?

নতুন কাজটি প্রস্তাব করে যে কখনও কখনও পৃথকীকরণের চেয়ে সমন্বয় বেশি কার্যকর হতে পারে। বাস্তবিক অর্থে, বহু স্বয়ংক্রিয় ডিভাইসের এমন ব্যবস্থায় এটি কাজে লাগতে পারে যেখানে তাদের একে অপরের কর্মক্ষমতা ক্ষতিগ্রস্ত না করে একসঙ্গে সেন্স করতে হয়। প্রতিটি প্ল্যাটফর্মকে আলাদা বৈশিষ্ট্য সর্বাধিক করতে হবে বলে ধরে নেওয়ার বদলে, কখনও কখনও কাঠামোবদ্ধ সামঞ্জস্য লাভজনক হতে পারে যদি সেন্সিং আর্কিটেকচার তা কাজে লাগানোর জন্য নির্মিত হয়। গবেষণাটি সরাসরি কোনও প্রকৌশল সমাধান নির্ধারণ করে না, তবে ডিজাইনারদের জন্য জৈব-ভিত্তিক কৌশলের পরিসর বাড়ায়।

বড় ছবিতে এটি কী বদলায়

প্রাণীর উপলব্ধি নিয়ে গবেষণা প্রায়ই ক্ষেত্রটিকে এগিয়ে নিয়ে যায় যখন এটি দেখায় যে আগে স্থির বলে ধরা একটি আচরণ আসলে নমনীয় এবং প্রেক্ষিতনির্ভর। এই কাজটি তা বিশেষভাবে সুন্দরভাবে করে। এটি ইঙ্গিত দেয় যে উপনিবেশিক পরিবেশে ইকোলোকেশন কেবল বহুবার পুনরাবৃত্ত একটি ব্যক্তিগত কাজ নয়। এটি কাছাকাছি ডাকদাতাদের উপস্থিতিতে গঠিত একটি দলগত ঘটনাও হতে পারে।

এটি বৈজ্ঞানিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি সংবেদনগত জীববিজ্ঞান ও সামাজিক আচরণের সীমারেখা ঝাপসা করে। একটি উপনিবেশ শুধু একই গুহায় থাকা বাদুড়দের সমষ্টি নয়। এটি এমন একটি শব্দগত পরিবেশ, যা প্রতিটি সদস্য কীভাবে বিশ্বকে নমুনা করে তা প্রভাবিত করতে পারে। যদি কলোনির মধ্যে কলের ফ্রিকোয়েন্সি একত্র হয়, তাহলে উপলব্ধি আংশিকভাবে সামাজিকভাবে সংগঠিত হয়। এটি একটি শক্তিশালী ফলাফল, কারণ এটি সমস্যাটিকে শব্দের সঙ্গে লড়াই করা বিচ্ছিন্ন প্রাণীদের সমস্যা থেকে জনসংখ্যার এমন এক সমস্যায় রূপ দেয়, যা ভালো সংবেদের জন্য অনুকূল পরিস্থিতি তৈরি করে।

এই গবেষণা মানবেতর সংবেদনগত ব্যবস্থাগুলোকে তাদের নিজস্ব পরিভাষায় সতর্কভাবে বর্ণনা করার চলমান মূল্যও তুলে ধরে। জনপ্রিয় আলোচনায় বাদুড়ের ইকোলোকেশনকে প্রায়ই একটি সাধারণ সোনার উপমায় সরলীকৃত করা হয়। বাস্তবে, প্রজাতিভেদে কলের গঠন, অঙ্গসংস্থান এবং বাস্তুসংস্থানগত কৌশলে পার্থক্য আছে। বৃহত্তর জাপানি হর্সশু বাদুড়ের constant-frequency উপাদান ও acoustic fovea-র ব্যবহার দেখায় যে এই ব্যবস্থাগুলো কতটা বিশেষায়িত হতে পারে। নতুন গবেষণা আরও একটি স্তর যোগ করে: বিশেষায়ন একক প্রাণীর দেহ থেকে উপনিবেশের সমষ্টিগত আচরণ পর্যন্ত বিস্তৃত হতে পারে।

ফলাফল হিসেবে, জীব কীভাবে তথ্য-সংক্রান্ত সমস্যা সমাধান করে তার একটি আরও সমৃদ্ধ ছবি পাওয়া যায়। অন্ধকার, ভিড়ভাট্টা জায়গায় যেখানে সংকেত ওভারল্যাপ করে এবং মিলিসেকেন্ড গুরুত্বপূর্ণ, এই বাদুড়রা একে অন্যের থেকে সরে গিয়ে নয়, একসঙ্গে সুর মেলিয়েই তাদের উপলব্ধি উন্নত করে বলে মনে হয়।

এই নিবন্ধটি Phys.org-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.