‘रासायनिक बम’ हान्ने बोम्बार्ड बीटल !
यस संसारमा थरिथरिका विचित्रका जीवहरु पाइन्छन् । त्यस्तै एउटा जीव हो – बोम्बार्ड बीटल (Bombardier Beetle) । पाइरहाइड्रस (Pyrrhocoridae) र काराबिडे (Carabidae) जस्ता कीराहरूको समूहमा पर्ने यो कीरा आफ्नो विचित्रको आत्मरक्षा क्षमताका लागि प्रसिद्ध छ। जब यस कीरामाथि अरु शत्रुजीवले आक्रमण गर्छ वा खतरा महसूस गर्छ, त्यसबेला यसले आफ्नो शरीरबाट तातो रसायनिक मिश्रण विस्फोट गरी सिकार वा खतरालाई पन्छाउने गर्छ ।
विश्वभरि विभिन्न उष्णकटिबंधीय तथा समशीतोष्ण क्षेत्रहरूमा बोम्बार्ड बीटल पाइन्छ । यो कीरा कुहिएको बोटबिरुवा पदार्थ वा अन्य कीराहरू जस्ता उपयुक्त खाद्य स्रोतहरू भेटिन सक्ने जंगलहरू, घाँसे मैदानहरू, बगैंचाहरूमा पाइने गर्छ ।
यसको शरीर अन्य सामान्य बीटलहरूजस्तै देखिन्छ । करिब १ सेन्टिमिटर (०.४ इन्च) लामो हुने यो कीरा प्राय: खैरो, कालो वा हरियो हुन्छ र यसको पेट (abdomen) को भाग सामान्यत: चम्किलो सुन्तला वा रातो हुने गर्छ । अरु कीराहरु जस्तै यसको पनि उड्न सक्ने प्रकारका पखेटा हुन्छन् ।
बोम्बार्ड बीटलको जीवनचक्र अण्डा, लार्भा, प्युपा, र प्रौढ चरणहरूमार्फत अगाडि बढ्छ। पोथी बीटलहरूले प्रायः सुरक्षित स्थानमा अण्डा पार्छन् ताकि तिनीहरू सिकारभक्षीहरूबाट जोगिन सकून् र नयाँ पुस्ता सुरक्षित रूपमा परिपक्व हुन सकोस्।
आत्मरक्षा यन्त्र
बोम्बार्ड बीटलको शरीरमा रहेको एक विशेष रासायनिक मिश्रणले आफ्नो आत्मरक्षा गर्ने गर्छ । बमबार्डियर बीटलको पेटमा दुईवटा छुट्टाछुट्टै कोठाहरू हुन्छन्, जसमा रासायनिक पदार्थहरू भण्डारण हुन्छन्:
हाइड्रोक्विनोन (Hydroquinone) र हाइड्रोजन पेरोक्साइड (Hydrogen Peroxide): यी दुई रसायनहरू पहिलो कोठामा हुन्छन्।
उत्प्रेरक (Catalyst): दोस्रो कोठामा एन्जाइमहरू (जस्तै क्याटालेज र पेरोक्सिडेज) हुन्छन्, जसले रासायनिक प्रतिक्रियालाई तीव्र बनाउँछ।
जब यसलाई कुनै शत्रुजीवले आक्रमण गर्छ वा यसमाथि कुनै खतरा आउँछ, आफ्नो बचाउमा यो कीराले तीब्र प्रतिक्रिया जनाउने गर्छ । त्यसक्रममा यी दुवै रसायन एक अर्कासँग मिसिएर एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) गर्छन्, जुन बेन्जोक्विनोन (Benzoquinone) को रूपमा परिणत हुन्छ। । त्यस प्रतिक्रियाको क्रममा १०० डिग्री सेल्सियस (२१२°F) सम्मको तापक्रम उत्पादन हुन्छ र त्यो विषालु पनि हुने गर्छ । त्यही मिश्रण बीटलले पेटको टुप्पोबाट "पप" आवाजसहित उच्च दबाबमा जसले तीव्र आवाजसहित विस्फोटको जस्तो धुवाँयुक्त तातो तरल पदार्थको रुपमा बाहिर फ्याँक्छ।
बीटल कीराले उक्त मिश्रणलाई २० सेन्टिमिटर परसम्म फ्याँक्न सक्छ । यो कीराले उक्त प्रक्रिया करिब ५० पटकसम्म दोहोर्याउन सक्छ । फलत: शत्रुजीव या त तातोको प्रभावका कारण मर्ने गर्छ वा भाग्न बाध्य हुन्छ । यसको यस विचित्र क्षमताका कारण यस कीरालाई ‘रासायनिक बम’ हान्ने बोम्बार्ड बीटल पनि भन्ने गरिन्छ ।
रसायनहरू कसरी उत्पादन हुन्छन्?
हाइड्रोक्विनोन (Hydroquinone) रसायन बीटलको शरीरमा जैविक प्रक्रियाहरू (मेटाबोलिज्म) मार्फत संश्लेषण हुन्छ। यो प्रक्रिया बीटलको कोशिकाहरूमा हुने एन्जाइमेटिक प्रतिक्रियाहरूको परिणाम हो, जसमा एमिनो एसिड टायरोसिन (Tyrosine) जस्ता अणुहरू प्रयोग हुन्छन्। टायरोसिनलाई विभिन्न चरणहरूमा परिवर्तन गरेर हाइड्रोक्विनोन बनाइन्छ।
हाइड्रोजन पेरोक्साइड यो पनि बीटलको कोशिकाहरूमा हुने मेटाबोलिक प्रक्रियाबाट नै उत्पादन हुन्छ। यो सामान्यतया अक्सिजनको उप-उत्पादनको रूपमा बन्छ, जुन कोशिकीय श्वसन (Cellular Respiration) को क्रममा उत्पन्न हुन्छ। बीटलले यसलाई विशेष ग्रन्थिहरूमा संग्रह गर्छ।
क्याटालेज (Catalase) र पेरोक्सिडेज (Peroxidase) जस्ता उत्प्रेरक एन्जाइमहरू बीटलको शरीरमा प्राकृतिक रूपमा उत्पादन हुन्छन्। यी एन्जाइमहरू प्रोटिनहरू हुन्, जुन बीटलको जीनले नियन्त्रित गर्छन्। यिनीहरूले रासायनिक प्रतिक्रियालाई तीव्र बनाउँछन्।
बीटललाई किन असर गर्दैन?
बमबार्डियर बीटललाई यो शक्तिशाली रासायनिक प्रतिक्रियाले असर नगर्नुको कारण उसको शारीरिक संरचना र अनुकूलनमा निहित छ । बीटलको पेटमा एउटा बलियो, ताप र रसायन प्रतिरोधी कक्ष हुन्छ, जसलाई "रिएक्शन च्याम्बर" भनिन्छ। यो कक्ष काइटिन (Chitin) र अन्य प्रोटिनले बनेको हुन्छ, जसले तातो र विषालु रसायनलाई सहन सक्छ। यहाँ रसायनहरू मिसिएर प्रतिक्रिया हुन्छ र बाहिर निस्कन्छ, तर यो कक्षले बीटलको भित्री अंगहरूलाई जोगाउँछ।
त्यसैगरी, बीटलको शरीरमा रासायनिक प्रतिक्रिया तुरुन्तै हुन्छ र उत्पन्न भएको तातो र विषालु स्प्रे उच्च दबाबमा बाहिर निस्कन्छ। यसले गर्दा यो मिश्रण बीटलको शरीरमा धेरै समय रहँदैन, जसले क्षति हुनबाट बचाउँछ।
बीटलको शरीरमा हाइड्रोक्विनोन र हाइड्रोजन पेरोक्साइड अलग-अलग कोठामा भण्डारण हुन्छन्। जबसम्म यी मिसिँदैनन्, ती हानिकारक हुँदैनन्। मिश्रण केवल खतरा महसुस भएपछि मात्र हुन्छ, त्यसैले बीटल सामान्य अवस्थामा सुरक्षित रहन्छ।
त्यसबाहेक, बीटलको बाहिरी आवरण (Exoskeleton) र भित्री संरचनाहरू यस्ता रसायन र तापक्रम सहन सक्ने गरी विकसित भएका छन्। उदाहरणका लागि, रिएक्शन च्याम्बरको भल्भ र नोजल जस्ता संरचनाहरू यति बलिया हुन्छन् कि तिनले तातो स्प्रेलाई बाहिर निर्देशित गर्छन्, भित्र असर गर्न दिँदैनन्।
वैज्ञानिक अध्ययन र प्रेरणा
बोम्बार्ड बीटलको यो विस्फोटक प्रणाली वैज्ञानिकहरूका लागि रोचक अनुसन्धानको विषय बन्ने गरेको छ । वैज्ञानिकहरूले यसको अध्ययन गरेर जैव-प्रेरित प्रविधि (जस्तै स्प्रे सिस्टम) विकास गर्ने प्रयास गरिरहेका छन्। बोम्बार्ड बीटलको उक्त रासायनिक विस्फोट प्रणालीलाई प्रेरणा लिएर वैज्ञानिकहरूले माइक्रो-इन्जिन (Micro-Engines) तथा सेल्फ-डिफेन्स सिस्टम (Self-Defense Systems) विकास गरिरहेका छन्।त्यसैगरी, बोम्बार्ड बीटलको विस्फोटक प्रतिक्रिया प्रणालीलाई आधार मानेर नयाँ प्रकारका माइक्रो-रोबोटहरू डिजाइन गर्ने काम भइरहेको छ।
बोम्बार्ड बीटलको आत्मरक्षा क्षमता प्रकृतिमा पाइने अद्भुत जैविक रणनीतिहरूमध्ये एक हो। यसको शरीरले रसायनिक प्रतिक्रिया गराई सिकारहरूलाई विस्फोटक झट्का दिने क्षमता विकास गर्नु एक उत्कृष्ट अनुकूलन (adaptation) हो।
मानव सभ्यताको इतिहासमा सबैभन्दा अशुभ धातु सुन
विश्वकै सबैभन्दा बढी सुन उत्पादन गर्ने क्षेत्र
रक्सी खाएपछि हाम्रो शरीरमा के हुन्छ ?
हाम्रो आमाशयलाई किन एसिडले क्षति गर्दैन !
प्राचीन उपलब्धिमध्येका एक खेतीपाती !
मानव सभ्यताका आधारशीला प्रारम्भिक आविष्कारहरू
किन मानिसका ३२ वटा दाँत हुन्छन्?
प्रतिक्रिया