नए मॉडल ने टिड्डियों को घातक झुंडों में जटिल निर्णय लेते हुए पाया

2019 के अंत में, अरबों रेगिस्तानी टिड्डियों की एक लहर ने पाकिस्तान के माध्यम से पश्चिमी भारत में उड़ान भरी। उनकी यात्रा पहले से ही कई हजार किलोमीटर की दूरी पर फैल गई थी क्योंकि वे पहली बार पूर्वी अफ्रीका के शुष्क मैदानों में फट गए थे।

टिड्डे टिड्डे हैं, जो सही परिस्थितियों में, तेजी से गुणा करते हैं। वे बड़े होते हैं और अपने वातावरण के जवाब में रंग बदलते हैं। ग्रेगराइजेशन नामक एक प्रक्रिया में, वे एकान्त जीवों से एक झुंड में संक्रमण करते हैं, बड़ी संख्या में एकत्र होते हैं और समय पर कई लीगों पर एक साथ यात्रा करते हैं।

ऐतिहासिक रूप से, इन ‘प्रकोपों’ ने व्यापक अकाल और आर्थिक तबाही मचाई है, जिससे उन्हें “टिड्डी प्लेग्यूज़” नाम मिला।

2019-2022 का प्रकोप 70 वर्षों में केन्या को हिट करने और 25 वर्षों में इथियोपिया, सोमालिया और भारत को हिट करने के लिए सबसे खराब था। 200,000 हेक्टेयर से अधिक फसलें नष्ट हो गईं।

इस समय, जर्मन और उत्तरी अमेरिकी विश्वविद्यालयों में शोधकर्ताओं ने टिड्डे झुंडों का अध्ययन करने का अवसर देखा और केन्या के लिए उड़ान भरी, जो कि झुंड के व्यवहार के बारे में एक लंबे समय से चली आ रही सिद्धांत को परिष्कृत करने की उम्मीद कर रही थी।

टिड्डी झुंडों के पिछले मॉडल ने उन्हें गति में गैसों की तरह इलाज किया है। विशेष रूप से, उन्होंने अपने पड़ोसियों के साथ स्व-चालित कणों की तरह गठबंधन किए गए व्यक्तिगत टिड्डियों को मान लिया-सैद्धांतिक भौतिकी में उपयोग किया जाने वाला एक मॉडल-वस्तुएं।

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ एनिमल बिहेवियर और प्रोफेसर ऑफ कोंस्टानज़ के निदेशक इयान कुज़िन ने कहा, “शुरू में, हम जो सोचते थे, उसे दोहराना चाहते थे, जो हम जानते थे,” मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ एनिमल बिहेवियर के निदेशक और कोनस्टानज़ विश्वविद्यालय में प्रोफेसर, जिन्होंने दो दशकों से सामूहिक खुफिया और टिड्डी व्यवहार का अध्ययन किया है। “लेकिन हम जो उम्मीद नहीं करते थे, वह यह था कि हम अपने पिछले निष्कर्षों को दोहरा नहीं सकते थे, और इसने पूरी तरह से हमारी समझ बदल दी कि टिड्डे इन बड़े पैमाने पर झुंड कैसे बनाते हैं।”

में एक हाल ही में कागजCouzin और उनकी टीम ने झुंडों की समझ बनाने के लिए एक संशोधित मॉडल का प्रस्ताव रखा। इस मॉडल के अनुसार, टिड्डे गैसों की तरह व्यवहार नहीं करते हैं। इसके बजाय, उनका आंदोलन पास की गति की उनकी धारणा के आधार पर एक संज्ञानात्मक निर्णय लेने की प्रक्रिया पर आधारित है।

यह खोज एक बड़ी पारी को चिह्नित करती है कि कैसे वैज्ञानिक टिड्डी के व्यवहार और झुंड से संबंधित भविष्यवाणियों को बनाने की उनकी क्षमता को समझते हैं। चूंकि जलवायु परिवर्तन टिड्डियों के प्रजनन पैटर्न को बदलना जारी रखता है, इसलिए यह परिष्कृत समझ फसलों और आजीविका की रक्षा करने की कुंजी हो सकती है, अगले झुंड आने से पहले।

क्षेत्र से होलोग्राम तक

कोविड -19 के प्रसार से ठीक पहले एक महामारी बन गई, अनुसंधान टीम के कुछ सदस्यों (कौज़िन के अलावा) ने केन्या के साम्बरू और इसोलो काउंटियों में एक अध्ययन किया। उन्होंने सटीक ट्रैकिंग विधियों का उपयोग करके युवा टिड्डियों के बड़े, ग्राउंड-मार्चिंग बैंड की जांच की, और एक पैटर्न पर ध्यान दिया। टिड्डी स्पष्ट रूप से अपने तत्काल पड़ोसियों के साथ संरेखित नहीं कर रहे थे, इसके विपरीत कि स्व-चालित कणों के मॉडल ने भविष्यवाणी की थी।

अपनी टिप्पणियों का परीक्षण करने के लिए, उन्होंने संवेदी-वश्वयन प्रयोगों का संचालन किया, जिसमें उन्होंने कीटों को देखने, गंध या भावना आंदोलन की क्षमता को बदल दिया।

परिणामों से पता चला कि दृष्टि का यह निर्धारित करने में एक बड़ा प्रभाव था कि टिड्डे कैसे एक झुंड के भीतर चले गए। टिड्डे जो स्पष्ट रूप से अपनी दिशा की भावना खो नहीं सकते थे, जबकि अक्षुण्ण दृष्टि वाले लोग भौतिक संपर्क के बिना भी झुंड के साथ चले गए।

“उन आंकड़ों से पता चला कि घ्राण महत्वपूर्ण नहीं था, स्पर्शक संकेत महत्वपूर्ण नहीं थे, लेकिन दृष्टि वास्तव में, वास्तव में महत्वपूर्ण थी,” कौज़िन ने कहा। “इस घटना को और अधिक विस्तार से अध्ययन करने के लिए होलोग्राफिक आभासी वास्तविकता के उपयोग को सही ठहराया।”

वैज्ञानिकों ने टिड्डियों को पूरी तरह से इमर्सिव वर्चुअल-रियलिटी वातावरण में रखा और विभिन्न दृश्य उत्तेजनाओं के लिए उनकी प्रतिक्रिया का परीक्षण किया। इन प्रयोगों में, टिड्डियों ने कंप्यूटर-जनित झुंडों के साथ बातचीत की, जो घनत्व और आंदोलन के क्रम में भिन्न थे। जल्द ही, उनकी महत्वपूर्ण खोज उभरी: भीड़ के बजाय गति की सुसंगतता ने उनके संरेखण को नियंत्रित किया।

यहां तक ​​कि काफी आबादी वाले झुंडों में, टिड्डे एक साथ चले गए यदि उनके दृश्य संकेत मजबूत थे।

टीम को एहसास हुआ कि टिड्डी गैस कणों की तरह व्यवहार नहीं कर रहे थे। इसके बजाय, उनके आंदोलन ने पास की गति की उनकी धारणा के आधार पर एक निर्णय लेने की प्रक्रिया का पालन किया।

इसका प्रतिनिधित्व करने के लिए, शोधकर्ताओं ने तंत्रिका रिंग आकर्षण नेटवर्क पर आधारित एक नया गणितीय मॉडल विकसित किया, जो तंत्रिका विज्ञान में एक अवधारणा है। टिड्डियों को नासमझ कणों के रूप में मानने के बजाय, दृष्टिकोण ने उन्हें निर्णय लेने वाली संस्थाओं के रूप में संबोधित किया जो एक दिशा चुनने से पहले कई दृश्य इनपुटों को एकीकृत कर सकते हैं।

मॉडल ने सुझाव दिया कि टिड्डे अलग -अलग संभावित विकल्पों का वजन कर सकते हैं और प्रभावी निर्णय ले सकते हैं। “हालांकि, समूह स्तर पर, कोई योजना नहीं है,” Couzin ने कहा। “समूह एक उभरती हुई घटना है।”

एक उभरती हुई घटना एक जटिल पैटर्न है जो केंद्रीय नियंत्रण के बिना, सरल बातचीत से उत्पन्न होता है। टिड्डी झुंडों में, सामूहिक आंदोलन प्रत्येक टिड्डी के व्यक्तिगत व्यवहार से उभरता है, एक नेता के बिना बड़े, समन्वित झुंड बनाता है। इस तरह से पक्षियों और ट्रैफिक जाम के झुंड भी काम करते हैं।

“इस अध्ययन ने स्थापित किया कि कैसे झुंड चलते हैं और कैसे समन्वित गति उत्पन्न होती है,” सेकन, न्यूरोलॉजिस्ट और आणविक जीवविज्ञानी कोनस्टैनज़ विश्वविद्यालय में न्यूरोलॉजिस्ट और आणविक जीवविज्ञानी और अध्ययन के लेखकों में से एक, ने कहा। “प्रारंभिक दिशा का चयन और यह कैसे बनाए रखा जाता है – यह अगला सवाल है जिसका हम उत्तर देना चाहते हैं।”

‘सोचने का गलत तरीका’

यह समझना कि कैसे टिड्डियों के कदम के वास्तविक दुनिया के परिणाम हैं। फिर भी ये समूह कैसे उभरते हैं या कौन से सटीक कारक यह निर्धारित करते हैं कि उनकी उड़ान की दिशा स्पष्ट नहीं है।

जलवायु परिवर्तन ने रेगिस्तानी क्षेत्रों में वर्षा बढ़ाकर, आदर्श प्रजनन की स्थिति पैदा करके समस्या को खराब कर दिया है। 2019-2022 का प्रकोप-दशकों में सबसे खराब में से एक-अरब सागर में असामान्य रूप से मजबूत मानसून और चक्रवातों द्वारा ईंधन दिया गया था। साइक्लोन मेकुनु और लुबन ने भी 2018 में अरब प्रायद्वीप को मारा था। असामान्य मानसून और देरी से नियंत्रण में संकट खराब हो गया, जिससे एक झुंड पैदा हुआ।

“हमें लगा कि हमारे पास एक अच्छी समझ है, और पुराने मॉडल का उपयोग भविष्यवाणियों को करने की कोशिश करने के लिए किया जा रहा था, लेकिन यह सोचने का गलत तरीका था,” Couzin ने कहा। “उम्मीद है, अब हमने रिकॉर्ड को सीधे सेट कर दिया है और हम तेजी से सटीक भविष्यवाणियां करने के लिए एक टीम के प्रयास का निर्माण शुरू कर सकते हैं। ऐसा करने का एक तरीका, निश्चित रूप से, जंगली में जानवरों पर नज़र रखना शुरू करना है।”

“बदलती जलवायु के साथ, झुंडों को बड़े और अधिक अप्रत्याशित होने की उम्मीद है, जिससे प्रबंधन अधिक कठिन हो जाता है,” उन्होंने कहा। “वास्तव में भविष्य कहनेवाला मॉडल बनाने या इसे बेहतर ढंग से समझने में सक्षम होने के लिए, हमें बहुत अधिक शोध की आवश्यकता है। हमें जलवायु वैज्ञानिकों और वनस्पति विशेषज्ञों को भी शामिल करने की आवश्यकता है।”

मोनिका मोंडल एक स्वतंत्र विज्ञान और पर्यावरण पत्रकार हैं।

प्रकाशित – 30 अप्रैल, 2025 05:30 पूर्वाह्न IST