(ज़िक्सियाओ यांग, पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता, यूनिवर्सिटी कॉलेज कॉर्क और मारिया मैकनामारा, प्रोफेसर, पुराजीव विज्ञान, यूनिवर्सिटी कॉलेज कॉर्क)
कॉर्क (आयरलैंड), 22 मई (द कन्वरसेशन) मजबूत लेकिन हल्के, सुंदर और सटीक संरचना वाले, पंख सबसे जटिल त्वचा उपांग हैं जो कभी कशेरुकियों में विकसित हुए हैं।
इस तथ्य के बावजूद कि मनुष्य प्रागैतिहासिक काल से ही पंखों के साथ खेलता रहा है, फिर भी हम उनके बारे में बहुत कुछ नहीं जानते हैं।
हमारे नए अध्ययन में पाया गया कि पंख वाले पहले जानवरों में से कुछ की त्वचा भी सरीसृपों की तरह पपड़ीदार थी।
1996 में पहले पंख वाले डायनासोर, सिनोसॉरोप्टेरिक्स प्राइमा की खोज के बाद, खोजों की वृद्धि ने पंख विकास की एक और अधिक दिलचस्प तस्वीर पेश की है।
अब हम जानते हैं कि कई डायनासोर और उनके उड़ने वाले चचेरे भाई टेरोसॉर के पंख होते थे। अतीत में पंख बड़े आकार में आते थे – उदाहरण के लिए, विस्तारित सिरे वाले रिबन जैसे पंख डायनासोर और विलुप्त पक्षियों में पाए जाते थे लेकिन आधुनिक पक्षियों में नहीं। केवल कुछ प्राचीन प्रकार के पंख ही आज पक्षियों को विरासत में मिले हैं।
पुराजीव विज्ञानियों ने यह भी जान लिया है कि शुरुआती पंख उड़ने के लिए नहीं बनाए गए थे। प्रारंभिक पंखों के जीवाश्मों में सरल संरचनाएं और शरीर पर विरल वितरण थे, इसलिए वे प्रदर्शन या स्पर्श संवेदन के लिए रहे होंगे। टेरोसॉर जीवाश्मों से पता चलता है कि उन्होंने थर्मोरेग्यूलेशन और रंग पैटर्निंग में भूमिका निभाई होगी।
ये जीवाश्म जितने आकर्षक हैं, प्राचीन पंख पंखों के विकास की कहानी का केवल एक हिस्सा बताते हैं। बाकी क्रिया त्वचा में हुई।
सरीसृपों की पपड़ीदार त्वचा के विपरीत, आजकल पक्षियों की त्वचा मुलायम होती है और पंखों के समर्थन, नियंत्रण, विकास और रंजकता के लिए विकसित होती है।
डायनासोर की त्वचा के जीवाश्म जितना आप सोचते हैं उससे कहीं अधिक सामान्य हैं। हालाँकि, आज तक, केवल मुट्ठी भर डायनासोर की त्वचा के जीवाश्मों की सूक्ष्म स्तर पर जांच की गई है। इन अध्ययनों, उदाहरण के लिए संरक्षित त्वचा वाले चार जीवाश्मों के 2018 के अध्ययन से पता चला है कि शुरुआती पक्षियों और उनके करीबी डायनासोर रिश्तेदारों (कोइलूरोसॉर) की त्वचा पहले से ही आज के पक्षियों की त्वचा के समान थी। पक्षी जैसी त्वचा डायनासोर के अस्तित्व में आने से पहले विकसित हुई थी।
तो यह समझने के लिए कि पक्षी जैसी त्वचा कैसे विकसित हुई, हमें उन डायनासोरों का अध्ययन करने की आवश्यकता है जो विकासवादी क्रम में पहली कड़ियां बनाते हैं।
हमारे अध्ययन से पता चलता है कि कम से कम कुछ पंख वाले डायनासोरों की त्वचा आज भी सरीसृपों की तरह पपड़ीदार थी। यह साक्ष्य सिटाकोसॉरस के एक नए नमूने से मिलता है, जो एक सींग वाला डायनासोर है जिसकी पूंछ पर बाल जैसे पंख थे। सिटाकोसॉरस प्रारंभिक क्रेटेशियस काल (लगभग 13 करोड़ वर्ष पहले) में रहते थे, लेकिन इसका वंश, ऑर्निथिशियन डायनासोर, ट्राइसिक काल (लगभग 24 करोड़ वर्ष पहले) में बहुत पहले ही अन्य डायनासोरों से अलग हो गए थे।
नए नमूने में, कोमल ऊतक नग्न आंखों से दिखाई नहीं देते हैं। हालाँकि, पराबैंगनी प्रकाश के तहत, पपड़ीदार त्वचा खुद को नारंगी-पीली चमक में प्रकट करती है। त्वचा को धड़ और अंगों पर संरक्षित किया जाता है जो शरीर के ऐसे हिस्से हैं जिनमें पंख नहीं होते हैं।
ये चमकदार रंग सिलिका खनिजों से हैं जो जीवाश्म त्वचा के संरक्षण के लिए जिम्मेदार हैं। जीवाश्मीकरण के दौरान, सिलिका युक्त तरल पदार्थ त्वचा के सड़ने से पहले उसमें प्रवेश कर गए, जिससे त्वचा की संरचना अविश्वसनीय विवरण के साथ दोहराई गई। सूक्ष्म शारीरिक विशेषताएं संरक्षित हुई, जिसमें एपिडर्मिस, त्वचा कोशिकाएं और मेलानोसोम्स नामक त्वचा रंगद्रव्य शामिल हैं।
जीवाश्म त्वचा कोशिकाओं में आधुनिक सरीसृप त्वचा कोशिकाओं के साथ काफी समानताएं हैं। वे समान कोशिका आकार और स्वरूप साझा करते हैं और उन दोनों की कोशिका सीमाएँ जुड़ी हुई हैं – एक ऐसी विशेषता जो केवल आधुनिक सरीसृपों में ही जानी जाती है।
जीवाश्म त्वचा वर्णक का वितरण आधुनिक मगरमच्छ स्केल्स के समान है। हालाँकि, जीवाश्म की त्वचा सरीसृप मानकों के अनुसार अपेक्षाकृत पतली लगती है। इससे पता चलता है कि सिटाकोसॉरस में जीवाश्म स्केल की संरचना भी सरीसृप स्केल के समान थी।
सरीसृप शल्क कठोर होते हैं क्योंकि वे एक प्रकार के त्वचा-निर्माण प्रोटीन, कठोर कॉर्नियस बीटा प्रोटीन से भरपूर होते हैं। इसके विपरीत, पक्षियों की मुलायम त्वचा एक अलग प्रोटीन प्रकार, केराटिन से बनी होती है, जो बाल, नाखून, पंजे, खुर और हमारी त्वचा के बाहरी भाग में प्रमुख संरचनात्मक सामग्री होती है।
शारीरिक सुरक्षा प्रदान करने के लिए, सिटाकोसॉरस की पतली, नग्न त्वचा कठोर सरीसृप शैली के कॉर्नियस बीटा प्रोटीन से बनी होगी। सुरक्षा के लिए पंखों के बिना नरम पक्षी-शैली की त्वचा बहुत नाजुक होती।
सामूहिक रूप से, नए जीवाश्म साक्ष्य से संकेत मिलता है कि सिटाकोसॉरस के पास उन क्षेत्रों में सरीसृप-शैली की त्वचा थी जहां उसके पंख नहीं थे। पूंछ, जो कुछ नमूनों में पंख सुरक्षित रखती है, दुर्भाग्य से हमारे नमूने में कोई पंख या त्वचा संरक्षित नहीं है।
हालाँकि, अन्य नमूनों पर पूंछ के पंखों से पता चलता है कि पंखों को अपनी जगह पर रखने के लिए कुछ पक्षी जैसी त्वचा की विशेषताएं पहले से ही विकसित हो गई होंगी।
तो हमारी खोज से पता चलता है कि प्रारंभिक पंख वाले जानवरों की त्वचा विभिन्न प्रकार की होती थी, शरीर के केवल पंख वाले क्षेत्रों में पक्षी जैसी त्वचा होती थी, और बाकी त्वचा अभी भी आधुनिक सरीसृपों की तरह पपड़ीदार होती थी।
इस क्षेत्रबद्ध विकास ने यह सुनिश्चित किया होगा कि त्वचा ने जानवर को घर्षण, निर्जलीकरण और रोगजनकों से बचाया होगा।
आगे क्या?
वैज्ञानिकों के लिए अगला ज्ञान अंतर सिटाकोसॉरस की सरीसृप-शैली की त्वचा से अन्य अधिक भारी पंख वाले डायनासोर और शुरुआती पक्षियों की त्वचा में विकासवादी संक्रमण है।
हमें जीवाश्मीकरण की प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए और अधिक प्रयोगों की भी आवश्यकता है। नरम ऊतक जीवाश्म कैसे बनते हैं, इसके बारे में हम बहुत कुछ नहीं समझते हैं, जिसका अर्थ है कि यह बताना मुश्किल है कि जीवाश्म में त्वचा की कौन सी विशेषताएं वास्तविक जैविक विशेषताएं हैं और कौन सी केवल जीवाश्मीकरण की कलाकृतियां हैं।
पिछले 30 वर्षों में, जीवाश्म रिकॉर्ड ने पंखों के विकास के संबंध में वैज्ञानिकों को आश्चर्यचकित कर दिया है। जीवाश्म पंखों की भविष्य की खोजों से हमें यह समझने में मदद मिल सकती है कि डायनासोर और उनके रिश्तेदारों ने उड़ान, गर्म रक्त वाले चयापचय को कैसे विकसित किया और उन्होंने एक-दूसरे के साथ कैसे संवाद किया।
द कन्वरसेशन एकता एकता
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