युवा एनाकोंडास त्वरित पलायन करने के लिए आश्चर्यजनक एस-आकार का गैट का उपयोग करते हैं

जब हम सांपों के बारे में सोचते हैं, तो हम अक्सर उनके प्रतिष्ठित स्लिथिंग, सुंदर, लहर-जैसे गति-एक जैविक चमत्कार की तस्वीर लेते हैं जो घर्षण को धता बताते हैं और दशकों से जूलॉजिस्ट को मोहित कर चुके हैं। यह एकमात्र कदम नहीं है जो इन लम्बी, लिम्बलेस जीवों ने मस्तूल किया है। वे पेड़ों पर चढ़ने, हवा के माध्यम से ग्लाइड करने के लिए भी जाने जाते हैं, और सोर्स के बीच सेडिंग के बीच रेटिलिनियर मोशन, आवधिक अनिर्णय और फुटपाथ जैसी आंदोलन रणनीतियों की एक श्रृंखला का उपयोग करके असमान इलाके को नेविगेट करते हैं।

पीले एनाकॉन्डस द्वारा एक अजीबोगरीब और पहले से अप्रभावित पैंतरेबाज़ी ने कहा है कि यह भौतिकविदों के ध्यान में है, एक क्षणिक, गैर-प्लानर आंदोलन युवा सांपों को धमकी देने पर तेजी से आगे बढ़ने के लिए आगे बढ़ने के लिए अपनाते हैं।

इस प्रस्ताव के शुरुआती बिंदु को ‘एस-पोर्ट’ में डब किया गया है एक हालिया अध्ययन IIT-BOMBAY और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं के नेतृत्व में, और प्रकाशित किया गया प्रकृति भौतिकी,

एक बायोफिज़िकल मॉडल की मदद से जो सांप को एक सक्रिय, लोचदार रॉड के रूप में मानता था, रेसेरचर्स ने अंतर्निहित यांत्रिक बाधाओं और मांसपेशियों के टोक़ पैटर्न को मैप किया जो कि गेट को perfeems के लिए आवश्यक था। उन्होंने पाया कि लोकोमोशन का यह रूप सांपों के आकार पर निर्भर था, क्योंकि केवल बच्चे और किशोर एनाकोंडास ने इसे प्रदर्शित किया था।

आईआईटी बॉम्बे में भौतिकी विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर रघुनाथ चेलकोट और अध्ययन के कोआथोर ने कहा कि गति के इस रूप का उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा के संरक्षण की तुलना में एक भागने के परिणाम की गति के रूप में किया जाता है। विशिष्ट, प्रसिद्ध प्लानर मोशन के विपरीत, जहां सांप जमीन के साथ एक लहर की तरह पैटर्न में चलते हैं, इस नए देखे गए आंदोलन में युवा सांप शामिल हैं जो अपने शरीर को विमान में और बाहर झुकते हैं और आंशिक रूप से उन्हें योजना से बाहर निकालते हैं।

चलती सांपों की बायोफिज़िक्स

अपने शरीर को आगे या पीछे के लिए आगे बढ़ाने के लिए कोई हथियार, पैर, पंख या पंख नहीं होने के बावजूद, सांप बस ठीक हो जाते हैं, जिससे उन्हें लिम्बल लोकोमोगिशन में एक उत्कृष्ट केस स्टडी बन जाती है। यह आंदोलन आसानी से नहीं आता है, हालांकि, क्योंकि इसके लिए आंतरिक और बाहरी संरचनाओं की आवश्यकता होती है।

A Snake’s long, Slender body is budget Around A Flexible Spine Made Up of Hundreds of Sharply Curved Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs Ribs इन पसलियों से जुड़ी मांसपेशियों को चलाने वाली पसलियां मोड़ती हैं और सांप को आगे बढ़ाने के लिए मुड़ती हैं।

त्वचा लचीली, केराटिन-आधारित तराजू में कवर की जाती है। अंडरसाइड पर, चौड़े पेट तराजू पकड़ प्रदान करते हैं जबकि छोटे, अधिक विविध बैक स्केल मदद करते हैं अनुसंधान सुझाव दिया है कि एक सांप की स्थानांतरित करने की क्षमता, विशेष रूप से सपाट जमीन पर, अपने तराजू द्वारा बनाए गए दिशात्मक घर्षण पर भारी रिले।

आंतरिक और बाहरी प्रणालियां विभिन्न प्रकार के अलग -अलग लोकोमोशन शैलियों को सक्षम करती हैं: पार्श्व समझ, जहां शरीर की लहरें पक्ष में यात्रा करती हैं; Recicynear गति, जिसमें पेट के साथ मांसपेशियों के विस्तार और संकुचन को शामिल करना शामिल है; कॉन्सर्टिना लोकोमोशन, जहां शरीर एक समझौते की तरह मोड़ता है; और साइडविंडिंग, एक आउट-ऑफ-प्लेन गैट जहां सांप अपने शरीर के वर्गों को रोलिंग, पेचदार घटता बनाने के लिए उठाता है।

लेकिन आउट-ऑफ-ऑफ-प्लेन साइडविंडिंग के विपरीत, जो कि सिर से पूंछ तक यात्रा करने वाली एक स्थिर गति है, न्यूफ़ाउंड एस-पोर्ट अटूट और स्पंदित है। यह मांसपेशियों के बल के फटने के साथ शुरू होता है जो शरीर को नीचे ले जाता है और फिर प्रचार को जारी रखने की तुलना में रायथर को रोकता है।

इस अप्रत्याशित गति ने दो सम्मोहक प्रश्नों को प्रेरित किया: वे इस प्रस्ताव को कैसे करने में सक्षम हैं? और यह व्यवहार केवल छोटे, किशोर एनाकोंडा में क्यों देखा जाता है और अन्य भाषण या बड़े व्यक्तियों में नहीं? उत्तर रोबोटिक्स या बायोमैकेनिक्स में अनुप्रयोगों का उपयोग कर सकते थे, चेलकोट ने कहा।

एस-स्टार्ट्स की भौतिकी

पहेली को उजागर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 10 नवजात शिशु, पांच किशोर, और दो वयस्क बंदी पीले पीले पीले पीले एनाकोंडास पर लोकोमोटर परीक्षण किए।

टीम ने एक बायोफिजिकल मॉडल भी विकसित किया, जिसने सांप को एक सपाट सतह पर एक लोचदार रॉड के रूप में माना। सांप के इस रॉड-जैसे प्रतिनिधित्व ने आवश्यक भौतिक लक्षणों को रोकने और ट्विस्टिंग प्रतिरोध, गुरुत्वाकर्षण बलों, गुरुत्वाकर्षण बलों, और घुमावदार मूस्थ मूस (घूर्णी ताकतों) के साथ जमीन के साथ घर्षण के साथ घर्षण बातचीत पर कब्जा कर लिया।

गणितीय मॉडल का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक स्थानीय मस्कुलर टॉर्क ट्रिपल की उपस्थिति में एस-स्टार्ट को पुन: पेश किया, जहां दो इन-प्लेन घटकों ने एस-वक्र और आउट-आउट-आउट-आउट-आउट-आउट-आउट-आउट-आउट-कम्पोनेंट्स को आकार दिया, जो एस-वक्र केंद्र संपर्क क्षेत्र ने जमीन के खिलाफ लोचदार छड़ को धक्का दिया।

वीडियो रिकॉर्डिंग ने आगे पुष्टि की कि गति को करने के लिए, सांप पहले दो दो तेज वक्रों से जुड़े तीन सीधे वर्गों से बना एक एस-आकार बनाता है। घुमावदार भाग तब जमीन से ऊपर उठाते हैं, जबकि बाहरी सीधे खंड आगे की ओर स्लाइड करते हैं, जिसमें मध्य खंड स्थिर होता है। इससे घुमावदार क्षेत्रों को सांप के शरीर के साथ यात्रा करना पड़ा, जिससे वह आगे बढ़ गया।

केवल युवा एनाकोंडा

लोकोमोटर परीक्षणों के दौरान, शोधकर्ताओं ने देखा कि केवल नवजात शिशुओं और किशोरियों ने अद्वितीय चाल का प्रदर्शन किया, न कि वयस्कों को। मॉडल का उपयोग करके सांप के आंदोलन के संख्यात्मक सिमुलेशन ने संकेत दिया कि एस-स्टार्ट केवल एक निश्चित सीमा के भीतर अच्छी तरह से काम करता है, जो शरीर के वजन और पेशी टोक़ की एक निश्चित सीमा के भीतर है।

चूंकि गैट को सांप को शरीर के कुछ वर्गों को जमीन से ऊपर उठाने की आवश्यकता होती है, जबकि दूसरों को दबाते हुए, यह एक टग-ऑफ-वाइट मस्कुलर स्ट्रेंथ और वेट बनाता है।

बंद करने के लिए, सांप को गुरुत्वाकर्षण को दूर करना होगा, जो सांप के बढ़ने के साथ बढ़ते हुए बैटकॉम, वे बड़े और भारी हो जाते हैं, लेकिन एक ही अनुपात में अजनबी नहीं होते हैं। अतिरिक्त वजन का थोक हड्डी से आता है, न कि मांसपेशियों से, शरीर के वजन के प्रति यूनिट अपेक्षाकृत कम मांसपेशियों के साथ बड़े सांपों को छोड़ देता है। इस प्रकार, वयस्कों को एस-स्टार्ट के लिए महत्वपूर्ण-प्लेन उठाने के लिए महत्वपूर्ण प्रदर्शन करने के लिए आवश्यक ताकत-से-औरट अनुपात की कमी होती है।

सांप लोकोमोशन के पीछे भौतिकी की जांच करके, शोधकर्ताओं ने खुद को विकास में जड़ों के साथ पैटर्न को उजागर किया। उन्होंने देखा कि, जब समय-समय पर लागू किया जाता है, तो टॉर्क ट्रिपल ने प्रसिद्ध शेडविंडिंग गति का उत्पादन किया।

चेलकोट ने कहा, “यह संकेत देता है कि एस-लिंक का उपयोग एक इमारत अवरुद्ध ब्लिम्बलेस गेट्स के रूप में किया जाता है, जिसमें शरीर के साथ-साथ झुकना शामिल है।” “फुटपाथ के अलावा, एस-स्टार्ट पेड़ों-अल-कॉल-कॉल-कॉलिंग सांपों में देखे गए ‘लासो मोशन’ में एक घटक प्रतीत होता है। ये सभी तथ्य गैर-सरकारी में कभी भी पॉसिबल रोल में संकेत देते हैं।

सांप, गेट्स और रोबोट

शोधकर्ताओं ने यह विश्वास व्यक्त किया है कि इस तरह के कृत्रिम प्रणालियों में पुन: पेश करने के लिए सटीक गणितीय उपाय प्रदान करके, ये अध्ययन त्वरित रूप से मदद कर सकते हैं नरम रोबोटिक्स में नवाचारलिम्बलस लोकोमोशन की नकल करना। एक उदाहरण: साँप की तरह रोबोट जो बहुत संकीर्ण या सीमित स्थानों के माध्यम से नेविगेट कर सकते हैं।

ये निष्कर्ष जीवों की एक विस्तृत विविधता में लिम्ब्लेस लोकोमोशन के वैश्विक अंडरस्टैंडिंग में योगदान करते हैं, न केवल सांपों को बल्कि केंचुए और इंचवर्म जैसे कीड़े भी।

चेलकोट ने कहा कि बहुमुखी गतियों और मुद्राओं के साथ अत्यधिक जटिल जीवित जीवों का अध्ययन करें, जो मौजूदा लोचदार सिद्धांतों का विस्तार और चुनौती देने के लिए अपचुरता को खोलता है।

“यह वैज्ञानिकों को आगे देखने के लिए धक्का देता है कि अलग -अलग भौतिक चीजें क्या हैं जिन्हें हम सरल निकायों से अधिक कंपनी के निकायों के निकायों में ले जाने के लिए अध्ययन कर सकते हैं,”

संजुक्ता मोंडल एक रसायनज्ञ-लेखक हैं, जो लोकप्रिय विज्ञान लेख और एसटीईएम YouTube चैनलों के लिए स्क्रिप्ट लिखने में अनुभव के साथ हैं।