அறிவியல் அறிவோம்- 20: கணக்குப் போட்டுத்தான் இரையைத் தேடுகிறோமா?

சமையல் அறையில் அம்மா ஒளித்து வைத்திருக்கும் தின்பண்டத்தைத் தேடிக் கண்டுபிடிப்பதே நமக்குப் பெரிய சிரமம். ஆனால், மனிதர்கள் காட்டில் வாழ்ந்தபோது எப்படி உணவைத் தேடிக் கண்டுபிடித்தார்கள்?

காட்டில் நேற்று கிடைத்த அதே இடத்தில் மரத்தில் பழம் இருக்காது. மண்ணுக்கு அடியில் கிழங்கு இருக்காது. கிழங்கு உள்ள இடத்துக்குக் குறிப்பாகச் சென்றடைந்தால் சில குறிகளை வைத்து மண்ணுக்குக் கீழே கிழங்கு இருப்பதை இனம் காண முடியும். ஆனாலும் அந்த இடத்தை முதலில் சென்று நெருங்குவது எப்படி? மனிதர்கள் மட்டுமல்ல, விலங்குகளும் அங்கும் இங்கும் உணவைத் தேடி அலைய வேண்டும்.

தேடலின் விதி

சில விலங்குகளின் வாழ்விடங்களில் உணவு அளவுக்கு மீறி இருக்கும். அதனால்,தேடல் இருக்காது. ஆனால், கடலில் வாழும் சுறா மீன் உணவைத் தேடுவது என்பது பாலைவனத்தில் நீரைத் தேடுவது போலத்தான். பொட்டல் காட்டைப் போல இருக்கும் கடலில் அங்கும் இங்கும் சிறு மீன் கூட்டங்கள் இருக்கும். மீன் கூட்டங்கள் இருக்கும் இடத்தைச் சுறா தேடித்தான் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். மீன் கூட்டத்தை நெருங்கினால் அவை வாசம் பிடித்துக் கண்டுபிடித்துவிடலாம். அதையும் மீறிச் சுறா தனக்கு உணவாகக்கூடிய மீன்கள் எங்கு உள்ளன என்று கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

உணவைத் தேடுவதில் உயிரினங்களின் செயல்பாட்டை ஆராய்ந்த விஞ்ஞானிகள் சுறா உட்படப் பல விலங்குகள் கணித விதியைப் பயன்படுத்தித் தமக்கான இலக்கை அடைந்து வாய்ப்புகளை அதிகரித்துக்கொள்கின்றன என்கிறார்கள்.

விலங்குகள் உணவைத் தேடும்போது அங்கும் இங்கும் தான்தோன்றிப் போக்காக அலையும் என்று பல காலம் நினைத்தனர். தற்செயலாக உணவை ஒரு இடத்தில் கண்டுவிட்டால் பின் அந்தப் பகுதியை விலங்குகள் மறுபடி இனம் காணமுடியும்தான். ஆனாலும் அந்தப் பகுதியில் உணவு தீர்ந்ததும் புதிய மேய்ச்சல் பகுதியை எப்படித் தேடிப்போகின்றன? விலங்குகள் ஏதேனும் தேடல் முறையைப் பயன்படுத்துகின்றனவா?

முதன்முறையாக 1996- ல் காந்திமோகன் விஸ்வநாதன் தலைமையில் ஒரு குழு அல்பட்ராஸ் பறவைகளில் உள்ள தேடல் இயக்கத்தைக் கூர்ந்து ஆராய்ந்தனர். அந்தப் பறவைகளில் அவை செல்லுமிடத்தைக் காட்டும் கருவிகளைப் பொருத்தி ஆராய்ந்தனர்.

பிரவுனியன் தேடல்

சென்னையில் பிறந்து பிரேசிலுக்குப் புலம்பெயர்ந்து அங்கே பேராசிரியராகப் பணிபுரிபவர் காந்தி மோகன் விஸ்வநாதன். உயிரிகள் தாமே சுயமாக இயங்கினால் அவற்றின் தேடல் இயக்கம் பொதுவாக, ஏதாவது கணித விதிகளுக்குப் பொருத்தமாகத்தான் அமைகிறது என்கிறார் அவர்.

பொதுவாக, பறவைகளும் விலங்குகளும் முதலில் ஒரு திசையில் சென்று அங்கே அக்கம்பக்கத்தில் உணவு இருக்கிறதா எனத் தேடுகின்றன. கிடைக்கவில்லை என்றால் அங்கிருந்து வேறு ஒரு திசைக்குத் தாவி, தேடித் தேடிச் செல்கின்றன. இவ்வாறு தொடர்ந்து அந்தந்தப் புள்ளியிலிருந்து சற்றேறக்குறைய ஒரே அளவு தொலைவு சென்றால் காலப்போக்கில் தான் தொடங்கிய புள்ளிக்கே அந்த உயிரினம் திரும்பும். பிரவுனியன் தேடல் முறை எனப்படும் இந்த முறையைக் கைக்கொண்டால் இறுதியில் அதன் பாதை சுற்றுப்பாதையாக இருக்கும்.

உணவைத் தேடும் பெரும்பாலான விலங்குகள் இடையிடையே தங்களின் தேடல் பாணியை மாற்றுகின்றன. திடீர் என வெகுதொலைவுக்குச் செல்கின்றன. மறுபடி அங்கும் இங்கும் சிறுசிறு தொலைவுகளுக்குச் சென்று தேடுகின்றன. இடையிடையே அவ்வப்போது ஒழுங்கில்லாமல் தொலைதூரத் தாவலைச் செய்கின்றன. இதனால், அவை புதிய புதிய இடங்களில் உணவுக்கான தமது தேடலை நடத்த முடிகிறது. இந்த ‘லெவி சலன’ (Levy flight) இயக்கத்தைத்தான் விஸ்வநாதன் அல்பர்ராஸ் பறவையின் உணவைத் தேடும் முறைகளில் கண்டார்.

தெளிவான நோக்கம் இல்லாமல், அங்கும் இங்கும் சீரற்ற முறையில் ஏதாவது ஒரு திசையில், சற்றேறக்குறைய அதே அளவு அடி எடுத்து வைத்து இயங்கும் ஒழுங்கில்லாத இயக்கத்தைப் பிரவுனியன் சலனம் என அழைப்பார்கள்.

லெவி எனும் தேடுதல்

சிக்கல் மிகுந்த கணித இயக்கம் லெவி சலனம். ஏதாவது திசையில் குறிப்பிட்ட தொலைவு செல்லுதல் மறுபடி அந்தப் புள்ளியிலிருந்து வேறு ஒரு திசையில் அதே அளவு செல்லுதல் ஆயினும் அதனூடே அவ்வப்போது நீண்ட அடி எடுத்து வைத்தல் என லெவி சலனம் அமையும்.

மறுபடி தற்செயலாகத் தேடிய இடத்தையே தேடி வீண் செய்யும் வாய்ப்பு பிரவுனியன் சலனத்தைவிட லெவி முறையில் குறைவு. மேலும் அருகாமை பகுதியை முழுமையாகத் தேடி உணவைக் கண்டுபிடிப்பது மற்றும் தொலைவில் சென்று தேடுவது ஆகிய இரண்டு எதிரும் புதிருமான வாய்ப்பினைப் பிணைந்து லெவி தேடல் முறை அமைவதால் உணவை அடைய அலையும் தொலைவு லெவி தேடல் முறையில் ஒப்பீட்டளவில் குறையும். எனவே குறைவான ஆற்றலைச் செலவழித்து உணவைத் தேட முடியும்.

பால் லெவி (Paul Levy) எனும் பிரெஞ்ச் கணிதவியலாளர் பெயரில் அழைக்கப்படும் இந்தச் சலனம் பகுவல் எனப்படும் Fractal (ஃப்ராக்டல்) சிறப்புக் கணிதப் பண்புகள் கொண்ட ஒரு வடிவம் அல்லது தோற்றம் ஆகும்.

மனிதர்களிடமும்

விஸ்வநாதன் ஆய்வுக்குப் பிறகு பல விலங்குகளின் தேடல் லெவி முறையைப் போல இருப்பதாகப் புலப்பட்டது. இதனை மேலும் நுட்பமாக இங்கிலாந்தின் கடல்வாழ் உயிரியல் அமைப்பு (Marine Biological Assocaition) சார்ந்த டேவிட் சிம்ஸ் சமீபத்தில் ஆய்வு செய்துள்ளார். ஆய்வுக்காகத் தேர்வு செய்யப்பட்ட கடல் வாழ் உயிரிகளில் மின்னணு சாதனங்கள் பிணைக்கப்பட்டன.

வடகிழக்கு அட்லாண்டிக், வடக்கு பசிபிக் மற்றும் கிழக்கு பசிபிக் பெருங்கடல்களில் இந்த ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது. இருப்பிடம், செல்லுமிடம் தெரிவிக்கும் கருவிகள் பொருத்தப்பட்ட 14 உயிரினவகை சார்ந்த 55 வேட்டையாடும் கடல்வாழ் உயிரிகளை மொத்தம் 5,700 நாட்கள் தொடர்ந்து கண்காணித்து 1.2 கோடி உணவு தேடல் இயக்கங்களை அலசி ஆராய்ந்தனர். இந்த மீன்களின் நீந்தும் இயக்கத்தின் பின்னணியில் தான்தோன்றித்தனமான பிரவுனியன் சலனம் மட்டும் அல்ல, சிக்கல் நிறைந்த கணித லெவி (Lvy flights) இயக்கமும் இருப்பது அறியப்பட்டது.

உணவு அரிதான சூழலில் புதிய மேய்ச்சல் பகுதியைக் கண்டுபிடிப்பது தான் இலக்கு. உணவு செறிவாக உள்ள நிலையில் எந்தத் திசையிலும் உணவு கிடைக்கும் வாய்ப்பு இருக்கும். எனவே எளிமையான பிரவுனியன் முறை தேடுதல் முறை வேட்டை விலங்கை தனது உணவு அருகே கொண்டு சேர்த்துவிடும். எனவே, உணவு அளவுக்கு அதிகமாக எங்கும் நிறைந்து கிடக்கும் இடத்தில் விலங்குகள் பிரவுனியன் சலனத்தைக் கைகொண்டன.

வேட்டையாடும் விலங்குகள் அந்தச் சூழலில் உணவின் செறிவைக் கணக்கில் கொண்டு பிரவுனியன் அல்லது லெவி இயக்கத்தைக் கைக்கொள்ளும் எனும் கருதுகோளுக்குச் சான்றாக இந்த ஆய்வு அமைந்தது.

விலங்குகளில் மட்டும் இந்தப் பண்பு இல்லை. உணவைத் தேடிச் சேகரித்து வாழும் பழங்குடி மக்களிடமும் இந்தப் பழக்கம் இருக்கிறது என வேறு ஒரு ஆய்வு சுட்டுகிறது. அரிசோனா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் நியூயார்க் ஆய்வு நிறுவனங்களைச் சார்ந்த விஞ்ஞானிகள் டான்சானியா நாட்டில் உள்ள ஹட்சா (Hadza) பழங்குடி மக்களிடம் ஜி.பி.எஸ் கருவி கொண்ட கைக் கருவியை மாட்டி ஆராய்ச்சி செய்து பார்த்தபோது அவர்களும் காடுகளில் கிழங்கு, தேன் போன்ற உணவைத் தேடி அலையும்பொது லெவி இயக்கச் சலனத்தைத்தான் கைக்கொண்டனர் என நிறுவினர். மேலும் மான், பம்புல் வண்டு முதற்கொண்டு மனிதன் வரை லெவி இயக்கம் தென்படுகிறது எனப் பல ஆய்வுகள் இன்று வெளிவந்துள்ளன.

பாதுகாப்புத் திட்டங்கள்

இதன் தொடர்ச்சியாக சிம்ஸ் மற்றும் ஆய்வாளர்கள் எட்டுக்காலி ஆக்டோபஸ் முதற்கொண்டு பல கடல் வாழ் உயிரிகளில் லெவி இயக்கம் இருக்கிறதா எனக் காண விரும்புகிறார்கள். மேலும் பரிணாமத்தில் லெவி இயக்கம் எப்படி வளர்ந்தது என விளங்கிக்கொள்ளப் பல கோடி வருடங்கள் முன்பு தோன்றி ‘வாழும்’ தோல் உயிரான நாடுலிஸ் (nautilus) எனும் ஒருவகை நத்தை இனத்தின் சலனத்தை ஆராய விரும்புகிறார்கள்.

கடலில் உயிரினங்கள் அருகி நசிந்துவருகின்றன. அளவுக்கு அதிகமான மீன் பிடிதொழில் உள்ளிட்ட பல தாக்குதல்களால் கடல்வாழ் உயிரினங்கள் சிக்கித் தவிக்கின்றன. கடல் வாழ் உயிரினங்களைப் பாதுகாப்பதற்கான திட்டங்களைத் தீட்ட இந்த ஆய்வுகள் உதவும் என்கிறார் சிம்ஸ்.

தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com