Fruit flies hypergravity-க்கு ஏற்ப தங்களைச் சரிசெய்துகொண்டன; artificial gravity ஆய்வுக்கு புதிய clues கிடைத்தன

வாழ்க்கை பல தலைமுறைகள் அதிக ஈர்ப்பில் கழித்தால் என்ன நடக்கும்?

University of California Riverside-இல் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்ட காலமாக science-fiction-இல் கேட்கப்பட்ட ஒரு கேள்வியை ஆய்வகத்துக்குள் கொண்டு வந்துள்ளனர்: பூமியைவிட ஈர்ப்பு மிகவும் அதிகமாக, நீண்ட காலம் நீடித்தால் உயிரியல் எப்படி பதிலளிக்கிறது? Journal of Experimental Biology இல் வெளியிடப்பட்ட பணியில், அணி fruit flies மற்றும் centrifugal force-ஐ பயன்படுத்தி 4G முதல் 13G வரை உள்ள சூழ்நிலைகளின் நீண்டகால விளைவுகளை ஆய்வு செய்தது.

இந்தக் கேள்வி spaceflight-க்கு தெளிவாகப் பொருந்துகிறது. உண்மையான long-term hypergravity-யை இயற்கையாகவோ ஆய்விலோ உருவாக்குவது கடினம், ஆனால் centrifuges ஒரு நடைமுறையிலான மாற்றாகச் செயல்படுகின்றன; மேலும் rotating habitats என்பது space-ல் artificial gravity உருவாக்கும் முக்கிய யோசனைகளில் ஒன்றாக உள்ளது. அதனால் சிறிய உயிரினங்கள் மீதான ஆய்வுகளும் முக்கியமானவை, ஏனெனில் மனிதர்கள் ஒருநாள் உருவாக்கத் தேர்வு செய்யக்கூடிய சூழல்களில் தோன்றக்கூடிய உயிரியல் tradeoffs-ஐ அவை வரைபடம் போடத் தொடங்குகின்றன.

இந்த experiment குறுகிய காலமும் பல தலைமுறைகளும் கொண்ட exposure-ஐ சோதித்தது

UCR குழு flies-ஐ உயர்ந்த gravity சூழ்நிலைகளுக்கு இரண்டு வழிகளில் உட்படுத்தியது. சிலவற்றுக்கு 24 மணி நேர acute காலம் வழங்கப்பட்டது, மற்றவை அவ்வாறான சூழ்நிலைகளிலேயே வளர்க்கப்பட்டன. மேலும் நீண்ட கால வடிவமைப்பில், ஒரே hypergravity environment-இல் வளர்ந்த 10 தலைமுறை fruit flies-ஐக் கண்காணித்து, பின்னர் அவற்றை சாதாரண 1G நிலைகளுக்கு மீட்டெடுத்து கவனித்தனர்.

இந்த multigenerational வடிவமைப்பு ஆய்வை தனித்துவமாக்குகிறது. இது, உயர்ந்த gravity ஒரு உடலை குறுகிய காலத்தில் simply overwhelm செய்கிறதா என்ற கேள்வியைத் தாண்டி, உயிரினங்கள் காலப்போக்கில் நடத்தை மற்றும் உடலியலை மறுசீரமைக்க முடியுமா என்ற திசைக்குக் கேள்வியை நகர்த்துகிறது. முடிவுகள் adaptation நடக்கிறது என்பதைச் சொல்கின்றன, ஆனால் எல்லாவற்றிலும் ஒரே மாதிரியான பலம் அல்லது திறன் கிடைக்கிறது என்ற எளிய கதையாக அல்ல.

Startle response அப்படியே இருந்தது, ஆனால் movement கடுமையாகக் குறைந்தது

கவனிக்கப்பட்ட முக்கிய நடத்தை, flies-ன் negative geotaxis response ஆகும். vial-ஐத் தட்டிச் சுழற்றும்போது, flies பொதுவாக மேலே ஏறுகின்றன. அறிக்கையின் படி, உயர்ந்த gravity-இல் கூட அந்த response பெரும்பாலும் அப்படியே இருந்தது. நடைமுறையில் இதன் பொருள், கூடுதல் விசை அவர்களின் கால்கள் மற்றும் தசைகளை செயலிழக்கச் செய்துவிடவில்லை.

அதே நேரத்தில், அவர்களின் spontaneous movement மிகவும் குறைந்தது. இந்த contrast தான் கட்டுரையின் மிக முக்கியமான முடிவுகளில் ஒன்று. ஒரு reflex preserved ஆக இருப்பது, தினசரி செயல்பாடு மாறவில்லை என்று அர்த்தமல்ல. flies அவசரத் தன்மை கொண்ட response-ஐத் தொடர்ந்து செய்ய முடிந்தது, ஆனால் அவர்களின் வழக்கமான இயக்கம் கணிசமாக அடங்கியது. இது, நிலையான gravitational stress கீழ் நடத்தை எவ்வாறு அமைக்கப்படுகிறது என்பதில் ஆழமான மறுசீரமைப்பு நடந்திருக்கலாம் என்ற எண்ணத்தைத் தருகிறது.

Artificial gravity யோசனைகளுக்கு இது ஏன் முக்கியம்

Artificial gravity நீண்ட கால spaceflight-இல் ஏற்படும் உடலியல் சேதத்தை குறைக்கும் வழியாகப் பேசப்படுகிறது. தர்க்கம் எளிது: microgravity பிரச்சினைகள் உண்டாக்கினால், gravity-யை மீட்டால் உதவும். ஆனால் இந்த புதிய அறிக்கை gravity என்பது simple on-off switch அல்ல என்பதை நினைவூட்டுகிறது. அதிக gravity தானாகவே சிறந்தது அல்ல; பூமியின் இயல்பான அளவை விட மிக அதிகமான gravity-க்கு நீண்ட காலம் உட்படுவது தனித்துவமான உயிரியல் செலவுகளை உருவாக்கலாம்.

இது எதிர்கால rotating habitats மற்றும் spacecraft யோசனைகளுக்கு முக்கியமானது. Engineers rotation rates மற்றும் structural loads-ஐ கணக்கிடலாம், ஆனால் உயிரியல் சகிப்புத்தன்மை இன்னும் புரிந்துகொள்ளப்பட வேண்டும். இந்த வகை ஆய்வுகள் மனிதர்கள் 4G, 7G, அல்லது 10G-க்கு நீண்ட காலம் எப்படி பதிலளிப்பார்கள் என்று நேரடியாகக் கூறாது. ஆனால் sustained higher-gravity environments சில செயல்பாடுகளைப் பாதுகாக்கவும், சிலவற்றை முக்கியமாக மாற்றவும் முடியும் என்பதை அவை காட்டுகின்றன; அந்த விளைவுகள் தலைமுறைகளுக்கும் தொடரலாம்.

முடிவை வாசிக்கும் இன்னும் நிஜமான முறை

பொதுவான கற்பனை hypergravity-யை training montage போலப் பார்க்கிறது: அதிக விசையைத் தாங்கு, பிறகு அதிக வலிமையுடன் வெளியே வா. Universe Today report இந்த கலாச்சாரப் படிமத்திலிருந்து தொடங்கி, பின்னர் இன்னும் கவனமான அறிவியல் வாசிப்பை முன்வைக்கிறது. fruit flies வெறும் தங்களின் மேம்பட்ட versions ஆக மாறவில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஆதாரம் தேர்வான, கட்டுப்பட்ட, மற்றும் நடத்தை ரீதியாக சமமற்ற adaptation-ஐச் சுட்டுகிறது.

அடுத்த கட்ட gravity research-க்கு இது மிகவும் பயனுள்ள枠ம். Space biology உயிரினங்கள் மாற்றப்பட்ட சூழல்களில் உயிர்வாழுகிறார்களா என்பதை மட்டுமல்ல, எந்த செயல்பாடுகள் காக்கப்படுகின்றன, எவை குறைகின்றன, மற்றும் அந்த விளைவுகள் காலத்தாலும் தலைமுறைகளாலும் எப்படி மாறுகின்றன என்பதையும் புரிந்துகொள்ள வேண்டும்.

அறிக்கையில் குறிப்பிடப்பட்ட முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள்

• Fruit flies-ஐ centrifugal force பயன்படுத்தி 4G, 7G, 10G, மற்றும் 13G சூழ்நிலைகளுக்கு உட்படுத்தினர்.
• ஆய்வில் 24 மணி நேர exposure மற்றும் 10 தலைமுறைகள் கொண்ட chronic exposure இரண்டும் சேர்க்கப்பட்டன.
• Flies-ன் startle climbing response பெரும்பாலும் அப்படியே இருந்தது, ஆனால் spontaneous movement கடுமையாகக் குறைந்தது.

Artificial gravity-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட space settlement யோசனைகளுக்கு இது ஒரு முக்கிய முடிவு. உயிரியல் அமைப்புகள் அதிக gravity சூழல்களுக்கு ஏற்ப தங்களை மாற்றிக்கொள்ள முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது, ஆனால் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றமின்றி அல்ல. Habitat design-இன் எதிர்காலம் gravity-ஐ உருவாக்குவதோடு மட்டுமல்ல, சரியான அளவைத் தேர்வு செய்வதிலும் இருக்கும்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today இன் செய்தி அறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.