गोल्डन स्वीपर मछली अपनी जैवदीप्ति शिकार से चुराती है

एक चमकती मछली जैवदीप्ति के एक बुनियादी नियम को तोड़ती हुई दिखती है

प्रशांत महासागर की एक छोटी मछली ने शोधकर्ताओं को यह दिखाने का एक चौंकाने वाला नया उदाहरण दिया है कि विकास सामान्य आनुवंशिक तंत्र बनाए बिना भी किसी समस्या का समाधान कैसे कर सकता है। Tohoku University के वैज्ञानिकों द्वारा वर्णित शोध के अनुसार, गोल्डन स्वीपर मछली, Parapriacanthus ransonneti, वह प्रमुख एंजाइम नहीं बनाती जो सामान्यतः जैवदीप्ति के लिए आवश्यक होता है। इसके बजाय, यह क्षमता उसे सीधे शिकार से प्राप्त होती दिखती है।

यह निष्कर्ष luciferase पर केंद्रित है, वह एंजाइम जो जीवित जीवों में कई प्रकाश-उत्पादक अभिक्रियाओं को संचालित करता है। ज्ञात अधिकांश मामलों में, चमकने वाला कोई जानवर या तो आवश्यक घटक स्वयं बनाता है या किसी सहजीवी जीव पर निर्भर रहता है। यहाँ, शोधकर्ताओं का कहना है कि गोल्डन स्वीपर इनमें से कोई भी नहीं करती। पूरे-जीनोम अनुक्रमण का उपयोग करके, उन्होंने मछली में luciferase जीन नहीं पाया और न ही यह संकेत मिला कि यह जीन क्षैतिज जीन अंतरण के जरिए प्राप्त हुआ था।

यह अनुपस्थिति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सबसे सरल व्याख्या को खारिज करती है: कि मछली ने अपनी रोशनी बनाने के लिए आवश्यक आनुवंशिक निर्देशों को विकसित किया या उधार लिया। इसके बजाय, अध्ययन एक अधिक असामान्य रणनीति की ओर संकेत करता है। यह मछली luminous ostracods, जिन्हें अक्सर sea fireflies कहा जाता है, खाती है और फिर उस शिकार से पूरी तरह बना हुआ luciferase प्रोटीन अपने उपयोग के लिए अलग कर लेती है।

जैविक चोरी का एक दुर्लभ रूप

शोधकर्ता इस प्रक्रिया को kleptoproteinism कहते हैं, एक ऐसा शब्द जो किसी दूसरे जीव द्वारा बनाए गए प्रोटीन को चुराने और फिर से उपयोग करने के विचार को समेटता है। इस मामले में, “चुराया गया” प्रोटीन गौण नहीं है। यह मछली के अपने निचले हिस्से से नीली रोशनी उत्सर्जित करने की क्षमता का केंद्रीय तत्व है।

इससे यह परिणाम एक ही प्रजाति से कहीं आगे महत्वपूर्ण बन जाता है। समुद्री जीवन में जैवदीप्ति व्यापक है, लेकिन इसके पीछे के तंत्र आम तौर पर अधिक सीधे होते हैं। जानवर या तो आवश्यक रसायन और एंजाइम स्वयं संश्लेषित करते हैं, या फिर वे ऐसा कराने के लिए सूक्ष्मजीवों को अपने भीतर रखते हैं। इसके विपरीत, गोल्डन स्वीपर उत्पादन का पूरा काम अपनी खाद्य-स्रोत पर छोड़ती हुई दिखती है।

शोधकर्ताओं ने पहले मछली की चमक को उसके ostracod शिकार से जोड़ा था, लेकिन उस पहले के काम में एक महत्वपूर्ण प्रश्न खुला रह गया था। क्या शिकार केवल कोई संकेत या रासायनिक घटक दे रहा था, जबकि बाकी काम मछली अपने भीतर कर रही थी? या मछली वास्तव में तैयार-शुदा प्रोटीन तंत्र को ही ग्रहण कर रही थी? नया आनुवंशिक परिणाम दूसरे स्पष्टीकरण की ओर अधिक मजबूती से इशारा करता है।

यह दिखाकर कि मछली में luciferase का आनुवंशिक खाका नहीं है, यह काम इस विचार का कहीं अधिक ठोस समर्थन देता है कि जानवर शिकार-उत्पन्न प्रोटीनों पर निर्भर है। इसी कारण शोधकर्ता इस अनुकूलन को केवल असामान्य नहीं, बल्कि अनोखा बताते हैं।

यह खोज क्यों मायने रखती है

अध्ययन का महत्व उसकी नवीनता और उसके निहितार्थ, दोनों में है। यदि गोल्डन स्वीपर उन प्रोटीनों को harvest करके, जिन्हें वह खाती है, एक उपयोगी जैविक कार्य बनाए रख सकती है, तो यह पशु अनुकूलन के ज्ञात विकल्पों का विस्तार करता है। यह संकेत देता है कि कुछ परिस्थितियों में विकास, महंगे जैवसंश्लेषणीय मार्ग को बनाने और बनाए रखने के बजाय, पकड़ने और पुनः उपयोग करने की रणनीति को प्राथमिकता दे सकता है।

यदि शिकार प्रजाति प्रचुर मात्रा में हो और पहले से ही सही आणविक उपकरण उपलब्ध कराती हो, तो यह विशेष रूप से लाभकारी हो सकता है। एक जटिल समुद्री वातावरण में रहने वाली छोटी मछली के लिए, भोजन से तैयार luciferase प्राप्त करना, कोई जीन विकसित करने, उसे नियंत्रित करने और एंजाइम को शुरू से बनाने की तुलना में कम लागत वाला हो सकता है।

यह चमक संभवतः जीवित रहने के लिए महत्वपूर्ण है। मछली का निचला भाग नीली रोशनी उत्सर्जित करता है, जो उसे समुद्र में ऊपर से आने वाली मद्धिम रोशनी के साथ घुलने-मिलने में मदद कर सकता है। इस तरह की counterillumination नीचे से पहचान से बचने की एक जानी-मानी रणनीति है। यह अध्ययन जैवदीप्ति के पारिस्थितिक तर्क को फिर से गढ़ने की जरूरत नहीं रखता ताकि यह दिखाया जा सके कि ऐसी क्षमता उपयोगी क्यों होगी। यहाँ फर्क यह है कि मछली इसे प्राप्त कैसे करती है।

यह काम जैविक बहसों को सुलझाने में जीनोमिक साक्ष्य के महत्व को भी रेखांकित करता है। अनुक्रमण डेटा के बिना, आंतरिक रूप से बनी अनुकूलन क्षमता और उधार लिए गए अणुओं पर निर्भर क्षमता के बीच अंतर करना कठिन है। luciferase जीन की अनुपस्थिति, साथ ही पहले के शोध द्वारा स्थापित शिकार-सम्बंध, इस मामले को असाधारण बल देते हैं।

शोधकर्ताओं ने क्या पाया

स्रोत पाठ के अनुसार, Tohoku University की टीम ने P. ransonneti की जांच के लिए उन्नत whole-genome sequencing का उपयोग किया। उन्हें मछली के genome में luciferase जीन नहीं मिला। उन्हें इस बात का भी कोई प्रमाण नहीं मिला कि मछली ने यह जीन horizontal gene transfer के जरिए हासिल किया था, वह प्रक्रिया जिसमें DNA कभी-कभी असंबंधित प्रजातियों के बीच स्थानांतरित हो सकता है।

इससे dietary acquisition प्रमुख व्याख्या बन जाती है। रिपोर्ट में पहचानी गई शिकार प्रजाति Cypridina noctiluca है, एक ostracod जो अपनी प्रकाश-उत्पादक रसायन-क्रिया के लिए जाना जाता है। शोधकर्ताओं का निष्कर्ष है कि मछली इस luminous शिकार को निशाना बनाती है, पहले से बना हुआ luciferase प्रोटीन ग्रहण करती है, और फिर उसे अपनी जैवदीप्ति बनाए रखने में उपयोग करती है।

व्यावहारिक अर्थ में, अध्ययन कहता है कि मछली निर्देश उधार नहीं ले रही। वह तैयार उत्पाद उधार ले रही है। यही अंतर दावे का मूल है और यही कारण है कि यह परिणाम अलग दिखता है।

शोधकर्ता साक्ष्य को आनुवंशिक क्षमता के संकीर्ण प्रश्न पर ठोस और निर्णायक बताते हैं: मछली के पास luciferase को स्वयं बनाने के लिए आवश्यक जीन नहीं है। इसके बाद जैविक कहानी sequestration और reuse की बन जाती है।

आगे क्या

एक मजबूत जीनोमिक परिणाम पर आधारित अध्ययन में भी कुछ महत्वपूर्ण प्रश्न बने रहते हैं। शोधकर्ता यह समझना चाहेंगे कि मछली किसी दूसरी प्रजाति द्वारा बनाए गए प्रोटीन को कैसे पकड़ती, स्थानांतरित करती, संग्रहीत करती और उपयोग में लाती है। प्रोटीन नाज़ुक अणु होते हैं, और पाचन के बाद भी उनकी कार्यक्षमता को बनाए रखना तथा उसे किसी उपयोगी जैविक भूमिका में बदलना आसान नहीं है।

इससे कई नई खोज-पंक्तियाँ खुलती हैं। वैज्ञानिक अब पूछ सकते हैं कि मछली शिकार के चयन में कितनी विशिष्ट है, आयातित luciferase कितने समय तक कार्यशील रहता है, और क्या मछली में विशेष ऊतक हैं जो ग्रहण किए गए प्रोटीन की रक्षा या प्रसंस्करण करते हैं। ये प्रश्न इसलिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे बताएंगे कि kleptoproteinism एक एकल तरकीब है या एक कड़ाई से विकसित शारीरिक प्रणाली।

फिलहाल, शीर्षक निष्कर्ष अपने-आप में पर्याप्त स्पष्ट है। गोल्डन स्वीपर संभवतः पहला ज्ञात जानवर है जिसे दिखाया गया है कि वह अपनी bioluminescent शक्ति सीधे शिकार से आयात करता है, बजाय इसके कि वह स्वयं मुख्य एंजाइम बनाए। यह हाल के वर्षों में समुद्री जीवविज्ञान से निकले विकासवादी अवसरवाद के सबसे आश्चर्यजनक उदाहरणों में से एक बनाता है।

रासायनिक समाधानों से भरे इस क्षेत्र में, यह उदाहरण विशेष रूप से चौंकाने वाला है क्योंकि यह इतना सीधा है। यह मछली सिर्फ़ कुछ ऐसा नहीं खाती जो चमकता है। ऐसा लगता है कि यह रोशनी की मशीनरी को ही खा जाती है और उसे अपना बना लेती है।

यह लेख refractor.io की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.