Wind speed and dissolved oxygen predict mullet jumping in a subtropical estuary

उपोष्णकटिबंधीय मुहानों के उथले, धूप से भरे पानी में, मछलियों को एक निरंतर, अदृश्य चुनौती का सामना करना पड़ता है: पानी में घुली हुई ऑक्सीजन की मात्रा नाटकीय रूप से बदल सकती है। मनुष्यों के विपरीत जो स्वतंत्र रूप से हवा में सांस लेते हैं, अधिकांश मछलियाँ ऑक्सीजन निकालने के लिए पूरी तरह से गलफड़ों (गिल्स) पर निर्भर करती हैं, एक ऐसी प्रक्रिया जो तब कठिन हो जाती है जब पानी गर्म, स्थिर या शैवाल से भरा हो। कुछ मछलियों ने इससे निपटने के लिए विशेष तरीके विकसित किए हैं, लेकिन सबसे प्रसिद्ध और पहेलीनुमा व्यवहार 'मल्ट' (mullet) मछली का है। ये सामान्य, चांदी जैसी चमक वाली मछलियाँ अपने शानदार उछाल के लिए जानी जाती हैं, जो खुद को पानी से पूरी तरह बाहर उछाल देती हैं। दशकों से वैज्ञानिक इस बात पर बहस कर रहे हैं कि वे ऐसा क्यों करती हैं। कुछ सिद्धांत सुझाव देते हैं कि उछलना शिकारियों से बचने, परजीवियों को झाड़ने या बस खेलने का एक तरीका है। हालाँकि, एक लंबे समय से चली आ रही धारणा जिसे "आंतरिक डाइविंग बेल" (internal diving bell) परिकल्पना कहा जाता है, एक अधिक तात्कालिक कारण का प्रस्ताव करती है: मछलियाँ हवा लेने के लिए उछलती हैं क्योंकि उनके नीचे का पानी उन्हें जीवित रखने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं रखता है। यह सिद्धांत बताता है कि मल्ट के गले में एक विशेष थैली होती है जो हवा को पकड़ सकती है, जिससे जब पानी उन्हें विफल करता है, तो वे सीधे वायुमंडल से सांस ले पाती हैं।

इस श्वसन सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए कि क्या यह व्यवहार जंगली वातावरण में टिक पाता है, शोधकर्ताओं ने फ्लोरिडा के तट पर स्थित एक उथले मुहाने, बिग सर बड़ाता बे (Big Sarasota Bay) में मल्ट मछलियों का अवलोकन करने का निर्णय लिया। प्रश्न केवल यह नहीं था कि क्या कम ऑक्सीजन स्तर उछाल को प्रेरित करता है, बल्कि यह भी था कि क्या हवा इसमें एक छिपा हुआ योगदान देती है। उथले खाड़ियों में, हवा केवल सतह पर लहरें ही नहीं पैदा करती; यह पानी को मिश्रित करती है, जिससे ऑक्सीजन युक्त हवा गहराई में आती है और पानी को स्थिर होने से रोकती है। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या शांत दिन, जो पानी को स्थिर रहने देते हैं और संभावित रूप से ऑक्सीजन कम होने देते हैं, उछाल की संख्या को बढ़ा देंगे, भले ही उस सटीक क्षण पर मापा गया ऑक्सीजन स्तर स्वीकार्य क्यों न हो। वे यह भी जानना चाहते थे कि क्या कोई विशिष्ट बिंदु है जहाँ हवा इतनी तेज हो जाती है कि वह उछाल को पूरी तरह से रोक दे, जो एक प्राकृतिक स्विच की तरह काम करे और पानी को इतना ऑक्सीजन युक्त रखे कि मछलियाँ पानी के भीतर रह सकें।

2025 के दौरान चार महीने की अवधि में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक डॉक (dock) पर खड़े होकर एक घंटे के अंतराल में खाड़ी की निगरानी की और हर बार जब एक मल्ट मछली पानी से उछली, तो उसे दर्ज किया। उछाल के साथ-साथ, उन्होंने पानी में घुली हुई ऑक्सीजन, हवा की गति, तापमान और अन्य पर्यावरणीय कारकों को भी मापा। उन्होंने 126 अलग-अलग अवलोकन अवधियों से डेटा एकत्र किया, जिससे खाड़ी की दैनिक लय की एक विस्तृत तस्वीर बनी। लक्ष्य यह देखना था कि क्या उछाल की संख्या का अनुमान हवा और ऑक्सीजन के स्तर द्वारा लगाया जा सकता है, और क्या ये दो कारक मिलकर काम करते हैं या अलग-अलग प्रभाव डालते हैं।

परिणामों ने मछली के व्यवहार की एक स्पष्ट तस्वीर पेश की। शोधकर्ताओं ने पाया कि मल्ट सबसे अधिक बार तब उछलती थीं जब पानी शांत होता था और ऑक्सीजन का स्तर कम होता था। इसने इस बुनियादी विचार की पुष्टि की कि मछलियाँ पानी में ऑक्सीजन की कमी के प्रति प्रतिक्रिया कर रही हैं। हालाँकि, अध्ययन ने एक अधिक सूक्ष्म पहलू का खुलासा किया: हवा उतनी ही महत्वपूर्ण थी जितना कि स्वयं ऑक्सीजन। भले ही ऑक्सीजन का स्तर समान हो, मछलियाँ हवादार दिनों की तुलना में शांत दिनों में काफी अधिक उछलती थीं। यह सुझाव देता है कि हवा केवल एक पृष्ठभूमि कारक नहीं है, बल्कि व्यवहार का एक प्रमुख चालक है। जब हवा चलती है, तो यह पानी को मिश्रित करती है और ऑक्सीजन की भरपाई करती है, जिससे मछलियों के हवा के लिए उछलने की आवश्यकता कम हो जाती है। जब हवा थम जाती है, तो पानी स्थिर हो जाता है, ऑक्सीजन का स्तर स्थानीय स्तर पर गिर सकता है, और मल्ट उछलना शुरू कर देती हैं।

डेटा ने एक विशिष्ट सीमा (threshold) दिखाई जहाँ यह व्यवहार बदल जाता है। शोधकर्ताओं ने लगभग 6.3 की हवा की गति को एक निर्णायक मोड़ के रूप में पहचाना। इस गति से नीचे, जैसे-जैसे हवा शांत होती गई, उछाल की संख्या तेजी से बढ़ी। इस गति के ऊपर, उछाल कम और स्थिर बनी रही, चाहे हवा कितनी भी तेज क्यों न हो। यह इंगित करता है कि बहुत हल्की हवाएँ पानी को पूरी तरह से मिश्रित रखने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, लेकिन एक बार जब हवा मध्यम शक्ति तक पहुँच जाती है, तो यह उन ऑक्सीजन-रहित स्थितियों को रोकने के लिए पर्याप्त होती है जो उछाल को प्रेरित करती हैं। अध्ययन में यह भी पाया गया कि हवा की गति और घुली हुई ऑक्सीजन एक-दूसरे से केवल कमजोर रूप से संबंधित थे, जिसका अर्थ है कि एक शांत दिन हमेशा कम ऑक्सीजन की गारंटी नहीं देता था, और एक हवादार दिन हमेशा उच्च ऑक्सीजन की गारंटी नहीं देता था। फिर भी, दोनों कारकों ने स्वतंत्र रूप से उछाल की भविष्यवाणी की, जिससे पता चलता है कि मछलियाँ स्थिर हवा और उसके परिणामस्वरूप होने वाली जल स्थितियों के संयोजन के प्रति प्रतिक्रिया कर रही हैं।

हालाँकि निष्कर्षों ने इस विचार का पुरजोर समर्थन किया है कि मल्ट हवा में सांस लेने के लिए उछलती हैं जब पानी की स्थिति खराब होती है, लेकिन शोधकर्ता इस बात को ध्यान में रखते हुए सावधान थे कि मछलियों के उछलने का एकमात्र कारण यह नहीं है। शिकारी, जैसे कि शार्क और पक्षी, खाड़ी में आम हैं, और उछलना एक ज्ञात बचाव रणनीति है। शोधकर्ताओं ने कुछ अवलोकन अवधियों के दौरान शिकारियों का भी अवलोकन किया, लेकिन चूंकि डेटा तट से एकत्र किया गया था, इसलिए यह अंतर करना कठिन था कि उछाल किसी शिकारी के कारण था या ऑक्सीजन की कमी के कारण। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि भविष्य के अध्ययन, जो पानी के नीचे के कैमरों या ड्रोन का उपयोग करते हैं, इन कारणों को अलग करने में मदद कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, अध्ययन में अत्यधिक ऑक्सीजन की कमी (hypoxia) का कोई प्रमाण नहीं मिला, जहाँ ऑक्सीजन का स्तर खतरनाक रूप से कम हो जाता है। इसके बजाय, उछाल ऑक्सीजन में मध्यम कमी के प्रति एक प्रतिक्रिया प्रतीत हुई, जो यह दर्शाता है कि मछलियाँ अपने पर्यावरण में छोटे बदलावों के प्रति भी संवेदनशील होती हैं।

यह शोध हमारे इस समझ को बढ़ाता है कि मछलियाँ अपने पर्यावरण के साथ कैसे अंतःक्रिया करती हैं, जो ऑक्सीजन और व्यवहार के बीच एक साधारण संबंध से आगे बढ़कर उन भौतिक बलों को भी शामिल करता है जो पानी को आकार देते हैं। यह सुझाव देता है कि हवा द्वारा संचालित पानी का मिश्रण एक महत्वपूर्ण कारक है जो यह निर्धारित करता है कि कब मल्ट को हवा में सांस लेने की आवश्यकता होती है। जैसे-जैसे तटीय जल गर्म होता जा रहा है और जलवायु परिवर्तन एवं प्रदूषण के कारण ऑक्सीजन के उतार-चढ़ाव के प्रति अधिक संवेदनशील हो रहा है, इस तरह के व्यवहार अधिक सामान्य हो सकते हैं। अध्ययन यह दावा नहीं करता कि मल्ट का उछलना पानी की गुणवत्ता का एक सटीक संकेतक है, न ही यह सिद्ध करता है कि हर उछाल हवा के लिए एक सांस है। हालाँकि, यह इस बात का पुख्ता प्रमाण प्रदान करता है कि एक उपोष्णकटिबंधीय खाड़ी के शांत और स्थिर क्षणों में, ये मछलियाँ संभवतः नीचे के पानी में जीवित रहने के लिए आकाश की सांस ले रही होती हैं।