ارتقائی حیاتیات کے ماہرین نے رپورٹ کیا ہے کہ انہوں نے جدید کبوتروں کے پی ای ٹی اسکینوں کو ڈائنوسار کے فوسلز کے مطالعہ کے ساتھ ملایا ہے تاکہ حیاتیات میں ایک لازوال سوال کا جواب دیا جا سکے: پرندوں کے دماغ کیسے تیار ہوئے تاکہ انہیں اڑنے کے قابل بنایا جا سکے۔
ایک پرندہ - مثالی تصویر۔ تصویری کریڈٹ: Pixabay (مفت Pixabay لائسنس)
جواب کچھ جیواشم کشیرکا میں سیریبیلم کے سائز میں انکولی اضافہ معلوم ہوتا ہے۔ سیریبیلم پرندوں کے دماغ کے پچھلے حصے میں ایک خطہ ہے جو حرکت اور موٹر کنٹرول کے لیے ذمہ دار ہے۔
تحقیقی نتائج جرنل میں شائع ہوئے ہیں۔ رائل سوسائٹی بی کی کارروائییں.
مطالعہ کے شریک مصنف نے کہا کہ "ہم نے پایا کہ جب پرندے آرام سے پرواز کی طرف منتقل ہوتے ہیں تو دماغ کے کسی بھی دوسرے حصے کے مقابلے میں سیربیلم میں سرکٹس زیادہ متحرک ہوتے ہیں۔" پال گیگناک، ایریزونا یونیورسٹی میں ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر میڈیسن کالج - ٹکسن، نیورواناٹومی اور ارتقاء کا مطالعہ۔ وہ امریکن میوزیم آف نیچرل ہسٹری کے ریسرچ ایسوسی ایٹ بھی ہیں۔
"پھر ہم نے ڈائنوسار اور پرندوں کے فوسلز میں اس خطے سے مماثل کھوپڑی کو دیکھا تاکہ معلوم کیا جا سکے کہ سیریبیلم کب بڑا ہوا،" گیگناک نے کہا۔ "توسیع کی پہلی نبض ڈائنوسار کے بازو لینے سے پہلے واقع ہوئی، جس سے پتہ چلتا ہے کہ ایویئن پرواز قدیم اور اچھی طرح سے محفوظ اعصابی ریلے کا استعمال کرتی ہے، لیکن سرگرمی کی منفرد سطح کے ساتھ۔"
سائنسدانوں نے طویل عرصے سے سوچا ہے کہ پرندوں کی پرواز میں سیریبیلم اہم ہونا چاہئے، لیکن ان کے پاس براہ راست ثبوت نہیں تھے. اس کی قدر کی نشاندہی کرنے کے لیے، نئی تحقیق میں عام کبوتروں کے جدید پی ای ٹی اسکین امیجنگ ڈیٹا کو فوسل ریکارڈ کے ساتھ ملایا گیا، جس میں پرواز کے دوران پرندوں کے دماغی خطوں اور قدیم ڈایناسور کے دماغی حصوں کی جانچ کی گئی۔ پی ای ٹی اسکین سے پتہ چلتا ہے کہ اعضاء اور ٹشوز کیسے کام کر رہے ہیں۔
جانز ہاپکنز یونیورسٹی اسکول آف میڈیسن کی مرکزی مصنف ایمی بالانوف نے کہا کہ "فقیروں کے درمیان طاقت سے چلنے والی پرواز ارتقائی تاریخ میں ایک نادر واقعہ ہے۔"
درحقیقت، ریڑھ کی ہڈی والے ریڑھ کی ہڈی والے جانوروں کے صرف تین گروہ اڑنے کے لیے تیار ہوئے: ناپید پٹیروسورس - میسوزوک دور کے دوران آسمان کی دہشت، جو 65 ملین سال پہلے ختم ہوئی تھی - چمگادڑ اور پرندے، بالانوف نے کہا۔ تینوں اڑن گروپوں کا ارتقائی درخت پر گہرا تعلق نہیں ہے، اور تینوں میں پرواز کو فعال کرنے والے اہم عوامل ابھی تک واضح نہیں ہیں۔
پرواز کے لیے ظاہری جسمانی موافقت کے علاوہ، جیسے لمبے اوپری اعضاء، مخصوص قسم کے پنکھ، ایک ہموار جسم اور دیگر خصوصیات، ٹیم نے ایسی خصوصیات تلاش کرنے کے لیے تحقیق کی جس نے پرواز کے لیے تیار دماغ پیدا کیا۔
ایسا کرنے کے لیے، ٹیم نے نیویارک کی اسٹونی بروک یونیورسٹی کے بائیو میڈیکل انجینئرز کو شامل کیا تاکہ جدید کبوتروں کی پرواز سے پہلے اور بعد میں دماغی سرگرمی کا موازنہ کیا جا سکے۔
محققین نے دماغ کے 26 علاقوں میں سرگرمی کا موازنہ کرنے کے لیے پی ای ٹی اسکین کیے جب پرندہ آرام کر رہا تھا اور اس کے فوراً بعد 10 منٹ تک ایک پرچ سے دوسرے تک پرواز کی۔ انہوں نے مختلف دنوں میں آٹھ پرندوں کو سکین کیا۔ پی ای ٹی اسکین گلوکوز سے ملتا جلتا ایک مرکب استعمال کرتا ہے جس کا پتہ لگایا جا سکتا ہے کہ یہ دماغی خلیات کے ذریعے سب سے زیادہ جذب کیا جاتا ہے، جو توانائی کے بڑھتے ہوئے استعمال اور اس طرح سرگرمی کی نشاندہی کرتا ہے۔ ٹریکر ایک یا دو دن میں جسم سے خارج ہو جاتا ہے اور خارج ہو جاتا ہے۔
26 خطوں میں سے ایک علاقہ - سیریبیلم - میں تمام آٹھ پرندوں میں آرام کرنے اور اڑنے کے درمیان سرگرمی کی سطح میں اعدادوشمار کے لحاظ سے نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ مجموعی طور پر، دماغ کے دیگر علاقوں کے مقابلے میں سیریبیلم میں سرگرمی میں اضافے کی سطح نمایاں طور پر مختلف تھی۔
محققین نے نام نہاد آپٹک بہاؤ کے راستوں میں دماغ کی بڑھتی ہوئی سرگرمی کا بھی پتہ لگایا، دماغی خلیوں کا ایک نیٹ ورک جو آنکھ میں ریٹینا کو سیریبیلم سے جوڑتا ہے۔ یہ راستے بصری میدان میں حرکت کرتے ہیں۔
بالانوف نے کہا کہ ٹیم کے دماغی اور آپٹک بہاؤ کے راستوں میں سرگرمی میں اضافے کے نتائج ضروری طور پر حیران کن نہیں تھے، کیونکہ ان علاقوں کو پرواز میں کردار ادا کرنے کا قیاس کیا گیا ہے۔
ان کی تحقیق میں جو کچھ نیا تھا وہ جدید پرندوں میں پرواز کے قابل دماغوں کے سیربیلم کے نتائج کو فوسل ریکارڈ سے جوڑ رہا تھا جس سے یہ ظاہر ہوتا تھا کہ پرندوں کی طرح ڈائنوسار کے دماغوں نے طاقت سے چلنے والی پرواز کے لیے دماغی حالات کیسے تیار کرنا شروع کیے تھے۔
ایسا کرنے کے لیے، ٹیم نے اینڈو کاسٹس کا ایک ڈیجیٹائزڈ ڈیٹا بیس، یا ڈائنوسار کی کھوپڑیوں کی اندرونی جگہ کے سانچوں کا استعمال کیا، جو بھر جانے پر دماغ سے مشابہت رکھتا ہے۔
اس کے بعد انہوں نے مانیراپٹوران ڈایناسور کی کچھ قدیم ترین نسلوں میں سیربیلم کے حجم میں بڑے پیمانے پر اضافے کی نشاندہی کی اور اس کا سراغ لگایا، جو قدیم پرندوں کے رشتہ داروں کے درمیان طاقتور پرواز کے پہلے ظہور سے پہلے تھا، بشمول Archaeopteryx، ایک پروں والا ڈایناسور۔
بالانوف کی سربراہی میں محققین نے ابتدائی مینیراپٹوران کے سیریبیلم میں ٹشو فولڈنگ میں اضافے کے اینڈوکاسٹس میں بھی شواہد پائے، جو دماغی پیچیدگی میں اضافے کا اشارہ ہے۔
محققین نے خبردار کیا کہ یہ ابتدائی نتائج ہیں، اور طاقت سے چلنے والی پرواز کے دوران دماغی سرگرمی میں تبدیلیاں دوسرے رویوں، جیسے گلائڈنگ کے دوران بھی ہو سکتی ہیں۔ وہ یہ بھی نوٹ کرتے ہیں کہ ان کے ٹیسٹوں میں سیدھی سیدھی پرواز شامل ہے، بغیر کسی رکاوٹ کے اور پرواز کے آسان راستے کے ساتھ، اور دماغ کے دیگر علاقے پیچیدہ پرواز کے مشقوں کے دوران زیادہ فعال ہو سکتے ہیں۔
تحقیقی ٹیم سیریبیلم کے عین مطابق علاقوں کی نشاندہی کرنے کے لیے آگے کی منصوبہ بندی کرتی ہے جو پرواز کے لیے تیار دماغ اور ان ڈھانچے کے درمیان اعصابی رابطوں کو قابل بناتی ہے۔
جانز ہاپکنز یونیورسٹی سکول آف میڈیسن کے شریک مصنف گیبریل بیور نے کہا کہ سائنسی نظریات میں اس بات کے لیے کہ دماغ کیوں بڑا ہوتا ہے ارتقائی تاریخ میں نئے اور مختلف مناظر کو عبور کرنے کی ضرورت شامل ہے، پرواز اور دیگر لوکوموٹو اسٹائل کے لیے اسٹیج ترتیب دینا۔
مطالعہ کے دیگر مصنفین میں امریکن میوزیم آف نیچرل ہسٹری کی الزبتھ فیرر اور سیموئیل میرٹ یونیورسٹی شامل ہیں۔ اسٹونی بروک یونیورسٹی کے لیمیز صالح اور پال واسکا۔ امریکی میوزیم آف نیچرل ہسٹری اینڈ سفولک یونیورسٹی کی ایم یوجینیا گولڈ؛ Jesús مارگán-لوبمیڈرڈ کی خود مختار یونیورسٹی کے؛ امریکی میوزیم آف نیچرل ہسٹری کے مارک نوریل؛ ویل کارنیل میڈیکل کالج کے ڈیوڈ اوئیلیٹ؛ پنسلوانیا یونیورسٹی کے مائیکل سالرنو؛ امریکن میوزیم آف نیچرل ہسٹری کے اکینوبو واتنابے، نیویارک انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کالج آف آسٹیو پیتھک میڈیسن اور نیچرل ہسٹری میوزیم آف لندن؛ اور نیویارک پروٹون سینٹر کے شوئی وی۔
یہ تحقیق نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کی طرف سے فنڈ کیا گیا تھا.
ماخذ: ایریزونا یونیورسٹی
