Phylogenomics and Fossilized Birth-Death Dating Reveals Extensive Post-Cretaceous Worldwide Diversification of Cicadidae (Hemiptera, Auchenorrhyncha)
490 परमाणु लोकी (nuclear loci) और माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम से प्राप्त फाइलोगेनोमिक डेटा को एक जीवाश्म जन्म-मृत्यु डेटिंग मॉडल (fossilized birth-death dating model) के साथ एकीकृत करते हुए, यह अध्ययन प्रकट करता है कि जबकि सिकैडेडी (Cicadidae) परिवार की उत्पत्ति क्रिटेशियसियस काल में हुई थी, इसके पांच में से चार उप-परिवारों ने क्रिटेशियस-पेलियोजीन सामूहिक विलुप्ति के तुरंत बाद व्यापक विश्वव्यापी विविधीकरण का अनुभव किया।
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पृथ्वी पर जीवन के इतिहास की कल्पना एक विशाल, उलझे हुए पारिवारिक वृक्ष (फैमिली ट्री) के रूप में करें। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों को लगता था कि वे जानते हैं कि सिकाडा परिवार (Cicadidae) की शाखाएं कब उगनी शुरू हुई थीं। उन्होंने सिकाडा के सबसे पुराने ज्ञात जीवाश्मों (फॉसिल्स) को देखा और पाया कि पहले स्पष्ट सिकाडा ठीक उस समय दिखाई दिए जब 66 मिलियन साल पहले पृथ्वी से टकराने वाले एक विशाल एस्टेरॉयड ने डायनासोरों को खत्म कर दिया था। इससे यह संकेत मिला कि सिकाडा उन जीवित बचे लोगों की तरह थे जिन्होंने धूल जमने का इंतज़ार किया और फिर एक बड़ी पार्टी और प्रजनन शुरू किया।
लेकिन यह नया अध्ययन कहता है: "रुकिए जरा। पार्टी पहले शुरू हुई थी, बस मेहमान बाद में फोटो में दिखाई दिए।"
यहाँ शोधकर्ताओं ने जो पाया है, उसकी कहानी सरल रूप में दी गई है:
1. जासूसी कार्य: एक बेहतर पारिवारिक वृक्ष बनाना
अतीत में, वैज्ञानिक केवल कुछ आनुवंशिक संकेतों (जैसे केवल 50 टुकड़ों के साथ एक पहेली को हल करने की कोशिश करना) का उपयोग करके सिकाडा के पारिवारिक वृक्ष को बनाने की कोशिश करते थे। यह अक्सर धुंधला और भ्रमित करने वाला होता था।
इस अध्ययन में, टीम ने सुपर-डिटेक्टिव की तरह काम किया। उन्होंने 160 अलग-अलग प्रकार के सिकाडा से 490 विभिन्न आनुवंशिक "सुराग" (न्यूक्लियर जीन) एकत्र किए, जो परिवार की लगभग हर प्रमुख शाखा को कवर करते हैं। उन्होंने एन्कर्ड हाइब्रिड एनरिचमेंट (Anchored Hybrid Enrichment) नामक एक विशेष तकनीक का भी उपयोग किया, जो एक हाई-टेक चुंबक की तरह है जो आनुवंशिक सूप की अव्यवस्थित बाल्टी से विशिष्ट, महत्वपूर्ण डीएनए स्ट्रैंड्स को बाहर निकाल लेता है।
उन्होंने न केवल डीएनए देखा; बल्कि उन्होंने जीवाश्मों को भी देखा। लेकिन जीवाश्मों का उपयोग केवल पेड़ पर एक निशान (जैसे एक स्टिकी नोट) लगाने के लिए करने के बजाय, उन्होंने फॉसिलाइज्ड बर्थ-डेथ (FBD) मॉडल नामक एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया।
- उपमा: कल्पना कीजिए कि आप यह अनुमान लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि एक परिवार ने बच्चे पैदा करना कब शुरू किया।
- पुराना तरीका: आप केवल आपके पास मौजूद सबसे पुरानी बेबी फोटो देखते हैं और कहते हैं, "उन्होंने निश्चित रूप से इस फोटो से ठीक पहले बच्चे पैदा करना शुरू किया होगा।"
- नया तरीका (FBD): आप उन सभी फोटो को देखते हैं जो आपके पास हैं (यहाँ तक कि दादा-दादी की धुंधली तस्वीरें भी), आप जानते हैं कि परिवार के आमतौर पर कितने बच्चे होते हैं, और आप जानते हैं कि आमतौरता पर कितने बच्चे कम उम्र में मर जाते हैं। कंप्यूटर फिर उस सबसे संभावित समय की गणना करता है जब परिवार ने वास्तव में शुरुआत की थी, भले ही पहली स्पष्ट फोटो गायब हो।
2. बड़ा आश्चर्य: "घोस्ट" टाइमलाइन
परिणाम चौंकाने वाले थे। अध्ययन में पाया गया कि सिकाडा परिवार वास्तव में अर्ली क्रिटेशियस काल (लगभग 135 मिलियन साल पहले) में उत्पन्न हुआ था, जो एस्टेरॉयड के टकराने से बहुत पहले की बात है।
हालाँकि, लगभग 70 मिलियन वर्षों तक, वहां लगभग कोई सिकाडा जीवाश्म नहीं थे।
- रूपक: इसे एक "फाइलोजेनेटिक फ्यूज" के रूप में सोचें। कल्पना कीजिए कि एक फ्यूज जलाया गया है (परिवार अस्तित्व में आता है), लेकिन यह लंबे समय तक बहुत धीरे-धीरे और अदृश्य रूप से जलता रहता है। परिवार वहां था, विकसित हो रहा था और अलग-अलग समूहों में बंट रहा था, लेकिन वे जीवाश्म रिकॉर्ड में भूतों की तरह थे। वे उस अवधि के अंत तक चट्टानों में बहुत कम हड्डियां या पत्तियां छोड़ते थे।
3. K-Pg एस्टेरॉयड: द ग्रेट फिल्टर
जब 66 मिलियन साल पहले एस्टेरॉयड टकराया (K-Pg विलुप्ति), तो इसने सभी प्रजातियों के लगभग 76% को मार डाला, जिसमें डायनासोर भी शामिल थे।
अध्ययन दिखाता है कि जबकि सिकाडा परिवार का आरंभ इस घटना से बहुत पहले हुआ था, लेकिन विविधता का विस्फोट ठीक इसके बाद हुआ।
- उपमा: एक भीड़भाड़ वाले कॉन्सर्ट हॉल की कल्पना करें जहाँ हर कोई जगह के लिए लड़ रहा है। अचानक, आधे दर्शक चले जाते हैं (विलुप्ति की घटना)। शेष लोगों के पास अचानक बहुत सारी खाली जगह होती है, कोई उनसे लड़ नहीं रहा होता है, और वे फैल सकते हैं और मजे कर सकते हैं।
- सिकाडा के साथ क्या हुआ: सिकाडा के पांच प्रमुख उपसमूहों में से चार ("जनजातियों" या "कुलों") की संख्या और विविधता में इस घटना के तुरंत बाद भारी उछाल आया। उन्होंने डायनासोरों के मरने के बाद छोड़े गए खाली पारिस्थितिक निश (ecological niches) को भर दिया।
4. वह समूह जिसने पार्टी नहीं की
सिकाडा का एक छोटा समूह था जिसे डेरोटेटिगिना (Derotettiginae) कहा जाता है, जिसने पार्टी में शामिल नहीं हुआ। वे छोटे रहे और उनमें अधिक विविधता नहीं आई। शोधकर्ताओं का मानना है कि इस समूह को शायद अन्य सिकाडाओं द्वारा पीछे छोड़ दिया गया होगा जो बदलती दुनिया में जीवित रहने में बेहतर थे।
5. यह क्यों महत्वपूर्ण है
यह अध्ययन जीवन के इतिहास के बारे में हमारे दृष्टिकोण को बदल देता है। यह साबित करता है कि सिर्फ इसलिए कि हम एक निश्चित समय के जीवाश्म नहीं देखते, इसका मतलब यह नहीं है कि वे जानवर वहां नहीं थे। वे बस जीवाश्म रिकॉर्ड के "अंधकार युग" में छिपे हो सकते हैं।
यह यह भी दिखाता है कि सामूहिक विलुप्ति (mass extinctions), हालांकि दुखद होती हैं, लेकिन विकास के लिए एक रीसेट बटन के रूप में कार्य कर सकती हैं। प्रतिस्पर्धा को खत्म करके, वे जीवित बचे समूहों (जैसे सिकाडा) को नए रूपों में विस्फोट करने और आज की दुनिया पर हावी होने की अनुमति देती हैं।
संक्षेप में: सिकाडा प्राचीन उत्तरजीवी हैं जो डायनासोरों के मरने से बहुत पहले अस्तित्व में थे, लेकिन उन्होंने दुनिया पर अपना वैश्विक कब्जा शुरू करने से पहले मंच खाली होने का इंतजार किया। शोधकर्ताओं ने अंततः उनकी कहानी सुनने के लिए एक विशाल मात्रा में डीएनए और एक स्मार्ट कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया।
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