পোকামাকড়ের মধ্যে বুদ্ধিমত্তা: বাম্বলবিরা টাইমিং দক্ষতার সাথে নতুন স্থল তৈরি করে যা গবেষকদের বিভ্রান্ত করে

বহু বছর ধরে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে শুধুমাত্র মানুষ এবং মুষ্টিমেয় কিছু মেরুদণ্ডী প্রাণীই স্বল্প এবং দীর্ঘ সময়ের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে, এটি মোর্স কোডের ডট এবং ড্যাশ পড়ার মতো মৌলিক দক্ষতা। কিন্তু লন্ডনের কুইন মেরি ইউনিভার্সিটির গবেষকরা সেই অনুমান পরিবর্তন করেছেন, দেখিয়েছেন যে সাদা-লেজওয়ালা ভোঁদারা এমন কিছু করতে পারে যা আগে পোকামাকড়ের জন্য অসম্ভব বলে মনে করা হয়েছিল: বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের আলোর ঝলকের মধ্যে পার্থক্য করুন এবং সেই তথ্যটি খাদ্য খুঁজে পেতে ব্যবহার করুন। পপি বীজের চেয়ে বড় মস্তিষ্কের এই ক্ষুদ্র প্রাণীরা এক টুকরো মিছরির বিনিময়ে দ্রুত ঝলকানি এবং দীর্ঘ ডালের মধ্যে পার্থক্য বলতে শিখেছে। কীটপতঙ্গের বুদ্ধিমত্তা সম্বন্ধে আমরা যা ভেবেছিলাম তার সমস্ত কিছুকে এই আবিষ্কারটি চ্যালেঞ্জ করে এবং পরামর্শ দেয় যে জটিল সময় প্রক্রিয়াকরণ প্রকৃতিতে পূর্বে যে কেউ কল্পনা করেছিল তার চেয়ে অনেক বেশি সাধারণ হতে পারে। এটি একটি অনুস্মারক যে আমরা যখন গভীর খনন করি তখন প্রকৃতি প্রায়শই আমাদের অবাক করে।

ছোট মস্তিষ্কের বড় রহস্য: ভোঁদারা কীভাবে সময় এবং বৈষম্য শিখে

সময়টাই প্রাকৃতিক জগতের সবকিছু। যখন একটি হামিংবার্ড একটি ফুলের সাথে দেখা করে, তখন এটি জানতে হবে কখন অমৃতটি ফিরে আসতে পারে। যখন কোনো ক্রিকেট একজন সম্ভাব্য সঙ্গীকে ডাকে, তখন এর কিচিরমিচির দৈর্ঘ্যের অর্থ থাকে। যখন একটি প্রাণী শিকারী থেকে পালিয়ে যায়, তখন এক সেকেন্ডের ভগ্নাংশ জীবন এবং মৃত্যুর মধ্যে পার্থক্য বোঝাতে পারে। যাইহোক, কীভাবে পোকামাকড়গুলি এই স্বল্প সময়ের মধ্যে প্রক্রিয়া করে তা জীববিজ্ঞানের অন্যতম রহস্য রয়ে গেছে। বেশিরভাগ গবেষকরা ধরে নিয়েছিলেন যে তাদের মস্তিষ্ক কেবল এই ধরনের নির্ভুলতার জন্য তারযুক্ত ছিল না।পিএইচডি প্রার্থী আলেকজান্ডার ডেভিডসন এবং কুইন মেরি ইউনিভার্সিটির সিনিয়র লেকচারার ডঃ এলিসাবেটা ভার্সেসের নেতৃত্বে গবেষণা দলটি অস্থায়ী কাজগুলি পরিচালনা করতে পারে কিনা তা পরীক্ষা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। তারা ফ্যাকাশে-লেজযুক্ত বাম্বলবি, বোম্বাস টেরেস্ট্রিস বেছে নিয়েছিল, যা ইউরোপ জুড়ে পাওয়া একটি সাধারণ প্রজাতি এবং বিশ্বের অন্যান্য অংশে পরিচিত। এরপর যা ঘটল তা কাজের সাথে জড়িত সবাইকে হতবাক করেছে। মৌমাছিরা ব্যর্থ হয়নি। তারা যুদ্ধ করেনি। তারা শিখেছিল যে বিজ্ঞানীরা অসম্ভব বলে মনে করেছিলেন।

সময়কাল বৈষম্য পরীক্ষা এবং হালকা ফ্ল্যাশ পরীক্ষা বোঝা

পরীক্ষামূলক সেটআপটি সুন্দরভাবে সহজ ছিল। ভোঁদড়গুলিকে একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা কাঠের বাসা বাক্সে রাখা হয়েছিল এবং একটি সাধারণ দিন-রাত্রি চক্রে একটি স্থির তাপমাত্রায় বজায় রাখা হয়েছিল। এই বাসা থেকে তারা এক্রাইলিক টানেল অ্যাক্সেস করতে পারে যা একটি পর্যবেক্ষণ এলাকা এবং একটি পরীক্ষার চেম্বারে নিয়ে যায়। পরীক্ষার কক্ষের ভিতরে তিনটি ছোট বগি ছিল, প্রতিটি একটি মনিটরের মুখোমুখি যা একটি অন্ধকার পটভূমিতে উজ্জ্বল হলুদ বৃত্ত প্রদর্শন করে।গবেষকরা ঠিক কখন এই চেনাশোনাগুলি জ্বলতে থাকে এবং বন্ধ করে তা পর্যবেক্ষণ করেন। এক সেট পরীক্ষায়, তারা পরীক্ষা করেছিল যে মৌমাছিরা 5-সেকেন্ডের ফ্ল্যাশ এবং 1-সেকেন্ডের ফ্ল্যাশের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে কিনা। অন্যটিতে, তারা মাত্র 0.5 সেকেন্ডের তুলনায় 2.5 সেকেন্ড পরীক্ষা করেছে। প্রতিটি সময়কাল একটি সুস্বাদু এবং ফলপ্রসূ চিনির দ্রবণ বা একটি কুইনাইন দ্রবণের সাথে যুক্ত ছিল যার স্বাদ তিক্ত এবং অপ্রীতিকর। মৌমাছিরা দ্রুত একটি সময়কালকে মিষ্টির সাথে এবং অন্যটিকে এড়ানোর কিছুর সাথে যুক্ত করতে শিখেছিল।এখানে এটি উল্লেখযোগ্য হয়: গবেষকরা নিশ্চিত করেছেন যে উজ্জ্বলতা সিদ্ধান্তকারী ফ্যাক্টর নয়। তারা এমন কিছু ট্রায়াল ডিজাইন করেছে যেখানে একটি ছোট ফ্ল্যাশ বহুবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছে একটি একক দীর্ঘ ফ্ল্যাশের মতো একই মোট উজ্জ্বলতা যোগ করা হয়েছে। এমনকি এই সম্ভাব্য কৌশলটি উপস্থাপন করার পরেও, প্রতিটি ফ্ল্যাশ কতক্ষণ স্থায়ী হয় তার উপর ভিত্তি করে ভোঁদারা সঠিকভাবে নির্বাচন করতে থাকে। তারা পুঞ্জীভূত আলো গণনা করেনি; তারা প্রকৃত জ্ঞানীয় ক্ষমতা সঙ্গে সময় প্রক্রিয়াকরণ ছিল.

কেন বিজ্ঞানীরা আশা করেছিলেন পোকামাকড় এই জ্ঞানীয় কাজে ব্যর্থ হবে?

এই গবেষণার আগে, বৈজ্ঞানিক ঐক্যমতটি পরিষ্কার ছিল: এই কাজটি কীটপতঙ্গের পক্ষে অসম্ভব হওয়া উচিত। সেকেন্ড এবং সাবসেকেন্ডের স্কেলে সময়ের বৈষম্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ জটিলতার মস্তিষ্কের প্রয়োজন বলে মনে করা হয়েছিল। মানুষ স্পষ্টতই এটি করতে পারে। ম্যাকাক এবং পায়রার মতো মেরুদণ্ডী প্রাণীরা পূর্ববর্তী গবেষণায় এই ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে। কিন্তু পোকামাকড়? তাদের সমগ্র স্নায়ুতন্ত্রে মানব মস্তিষ্কের 86 বিলিয়ন নিউরনের তুলনায় আনুমানিক এক মিলিয়ন নিউরন রয়েছে।বিজ্ঞানীরা বুঝতে পেরেছেন যে অস্থায়ী তথ্য প্রক্রিয়া করার ক্ষমতা পশুদের ক্রিয়াকলাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেমন পশুদের সঙ্গম এবং শিকারী এড়ানো। কিন্তু তারা বিশ্বাস করত যে কীটপতঙ্গ সার্কাডিয়ান ছন্দের মাধ্যমে সময় পরিচালনা করে, জৈবিক ঘড়ি যা দিন-রাতের চক্র এবং ঋতু নিদর্শন নিয়ন্ত্রণ করে। যারা ঘন্টা এবং দিনের স্কেলে কাজ করে। আধা সেকেন্ডের ফ্ল্যাশ এবং আড়াই-সেকেন্ডের ফ্ল্যাশের মধ্যে পার্থক্য করার জন্য এই ধরনের মেকানিজমগুলি কীভাবে নির্ভুলতা পরিচালনা করতে পারে?বিবর্তনীয় প্রাসঙ্গিকতার সমস্যাও ছিল। ভম্বলবিস বন্যের মধ্যে ঝলকানি আলোর সম্মুখীন হয় না। তাদের এই ক্ষমতা বিকাশের কোন স্বাভাবিক কারণ নেই। কিছু ক্ষমতার বিপরীতে যা স্পষ্টতই বেঁচে থাকতে সহায়তা করে, এটি বিশুদ্ধ জ্ঞানীয় বিকাশের মতো অনুভূত হয়েছিল। যদি ভ্রমররা এটি করতে পারে তবে আমরা কীভাবে প্রাণীজগত জুড়ে বুদ্ধিমত্তাকে শ্রেণীবদ্ধ করি সে সম্পর্কে এটি কী বলে?

প্রশিক্ষণের পদ্ধতি: চিনির পুরষ্কার এবং আচরণগত সাফল্যের হার

প্রশিক্ষণ প্রোটোকল একটি শাস্ত্রীয় কন্ডিশনার পদ্ধতি অনুসরণ করে। প্রতিটি উপনিবেশ থেকে একটি একক মৌমাছি প্রতিদিন পরীক্ষা করা হয়েছিল, তদন্ত জুড়ে ধারাবাহিকতা বজায় রেখে। প্রাথমিকভাবে, মৌমাছিদের সঠিক সময়কাল বেছে নেওয়ার জন্য পুরস্কৃত করা হয়েছিল; তাদের পছন্দ সুক্রোজ দ্রবণ দিয়ে শক্তিশালী করা হয়েছিল। দলটি মৌমাছিদের এই শেখার পর্যায়ে রেখেছিল যতক্ষণ না তারা একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ডে পৌঁছায়: পরপর 20টি পরীক্ষার মধ্যে 15টি সঠিক পছন্দ।তখনই আসল পরীক্ষা। পুরস্কার চলে গেছে। চিনিযুক্ত দ্রবণ অদৃশ্য হয়ে গেল এবং তিক্ত কুইনাইন থেকে গেল। মৌমাছিরা কি প্রণোদনা ছাড়াও সময়কাল বৈষম্য চালিয়ে যাবে? উত্তর একটি অনুরণন হ্যাঁ ছিল. যে মৌমাছিরা দীর্ঘ ফ্ল্যাশ চিনতে প্রশিক্ষিত ছিল তারা এখনও ফ্ল্যাশ বেছে নেয় সম্ভাবনার চেয়ে বেশিবার। শর্ট ফ্ল্যাশের উপর প্রশিক্ষিত মৌমাছিরা এখনও শর্ট ফ্ল্যাশ তুলে নেয়। তারা আসলে কিছু শিখেছিল, শুধুমাত্র চিনির পথ মুখস্ত করেনি, কিন্তু অন্তর্নিহিত নিয়ম বুঝতে পেরেছিল।গবেষকরা 10টি ভিন্ন উপনিবেশে 41টি মৌমাছি পরীক্ষা করেছেন। তারা একটি সম্পূর্ণ ভারসাম্যহীন নকশা ব্যবহার করেছে, যার অর্থ তারা কিছু মৌমাছিকে দীর্ঘ-মেয়াদী উদ্দীপনা এবং অন্যদের স্বল্প-মেয়াদী উদ্দীপনা দিয়ে পুরস্কার আশা করার জন্য প্রশিক্ষণ দিয়েছে। এই সতর্ক পদ্ধতিটি সম্ভাবনাকে বাতিল করে দিয়েছে যে তারা কেবল মৌমাছিদের একটি পছন্দের উদ্দীপনায় সাড়া দেখছে।

এটি কীটপতঙ্গের বুদ্ধিমত্তা এবং স্নায়ুর দক্ষতা সম্পর্কে কী প্রকাশ করে

এই কাজের প্রভাব bumblebees ছাড়িয়ে যায়. যদি একটি ক্ষুদ্র কীটপতঙ্গের মস্তিষ্ক এই স্তরে অস্থায়ী বৈষম্য পরিচালনা করতে পারে, তবে এটি পরামর্শ দেয় যে স্নায়ু নমনীয়তা আমরা যা ভেবেছিলাম তার চেয়ে বেশি সাধারণ। বায়োলজি লেটার্সে প্রকাশিত যুগান্তকারী গবেষণা অনুসারে পোকামাকড়ের মধ্যে সময়ের উপর ভিত্তি করে চাক্ষুষ বৈষম্য এই প্রথমবারের মতো প্রদর্শিত হয়েছে।চিন্তার প্রকৃত বিপ্লব কর্মদক্ষতায় নেমে আসে। এটা যে শুধু ভোঁদড়ই করতে পারে তা নয়, তারা এটা করতে পারে অবিশ্বাস্যভাবে ছোট স্নায়ুতন্ত্রের সাথে। মেরুদণ্ডী মস্তিষ্কের অধিকারী বিশাল আন্তঃসংযুক্ত নেটওয়ার্ক ছাড়া মৌমাছিরা কীভাবে সাময়িক সমস্যার সমাধান করে? আপনার নিউরাল আর্কিটেকচার কি শর্টকাট নেয়? ক্ষুদ্র মস্তিষ্ক কীভাবে তথ্য পরিচালনা করে যা তাদের আমাদের প্রত্যাশার চেয়ে বেশি দক্ষ করে তোলে সে সম্পর্কে মৌলিকভাবে আলাদা কিছু আছে কি?দক্ষ কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা সিস্টেম তৈরি করতে চাওয়া ইঞ্জিনিয়াররা কীটপতঙ্গের মস্তিষ্ক এত কম নিউরনের সাথে জটিল তথ্য পরিচালনা করার উপায় থেকে শিখতে পারে। বাম্বলবি দেখায় যে আপনার অত্যাধুনিক সমস্যা সমাধানের জন্য কোটি কোটি নিউরনের প্রয়োজন নেই। কখনও কখনও কমনীয়তা সরলতা থেকে আসে।