Influence of Photoperiod During Egg Incubation on Diapause and Voltinism Expression in Bombyx mori L

एक रेशम के कीड़े के अंडे के भीतर एक नन्हा, शांत कारखाना कल्पना कीजिए। इस कारखाने का एक बहुत ही महत्वपूर्ण काम है: यह तय करना कि क्या उसे एक लंबी, गहरी नींद लेनी चाहिए (जिसे डायपॉज़/diapause कहा जाता है) या तुरंत जागकर बढ़ना शुरू करना चाहिए। सेरीकल्चर (रेशम के कीड़ों के पालन) की दुनिया में, यह निर्णय सब कुछ है। यदि अंडे सोते हैं, तो किसान को उनके जागने के लिए महीनों इंतजार करना पड़ता है, जिससे रेशम बनाने का शेड्यूल बिगड़ जाता है। यदि वे तुरंत जाग जाते हैं, तो किसान रेशम की कटाई तेजी से कर सकता है।

आमतौर पर, ये अंडे मौसम के समय का पता लगाने वाले छोटे टाइमकीपर की तरह होते हैं। लेकिन वैज्ञानिकों ने पाया है कि उन्हें फोटोपीरियड (photoperiod) द्वारा भी चकमा दिया जा सकता है, जो बस प्रकाश और अंधेरे के दैनिक चक्र को कहने का एक फैंसी तरीका है। सोचिए कि अंडा एक छात्र की तरह है जिसे यह तय करने के लिए कि उसे गर्मियों में स्कूल में रहना है या लंबी छुट्टियों पर जाना है, अध्ययन के समय (प्रकाश) और नींद के समय (अंधेरा) की एक विशिष्ट मात्रा की आवश्यकता है। बड़ा सवाल किसानों के लिए यह है: क्या हम प्रकाश के शेड्यूल को बदल सकते हैं ताकि अंडे छुट्टी मनाने के बजाय सीधे काम पर लग जाएं? यह शोध पत्र उसी रहस्य की गहराई में जाता है, और यह परीक्षण करता है कि क्या हम इन नन्हे कारखानों में केवल एक विशिष्ट लय में लाइट चालू और बंद करके स्विच को पलट सकते हैं।

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महान लाइट स्विच प्रयोग

इस अध्ययन में, शेर-ए-कश्मीर कृषि विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, कश्मीर के शोधकर्ताओं ने रेशम के अंडों के लाइट स्विच के साथ खेलने का निर्णय लिया। उन्होंने रेशम के कीड़ों का एक विशिष्ट प्रकार इस्तेमाल किया जिसे SK7 रेस (एक "बिवोल्टाइन" प्रकार, जिसका अर्थ है कि यह आमतौर पर साल में दो बार बढ़ने के लिए तैयार होता है) कहा जाता है। उन्होंने स्वस्थ अंडों को लिया और उन्हें 25 ± 1°C तापमान और 80 ± 5% आर्द्रता वाले एक आरामदायक, नियंत्रित कमरे में रखा। लेकिन यहाँ एक मोड़ है: उन्होंने अंडों को सात अलग-अलग लाइट शेड्यूल के तहत रखा, जैसे कोई डीजे अलग-अलग बीट्स मिक्स कर रहा हो।

शेड्यूल पूर्ण अंधकार (0L:24D, जहाँ अंडों ने प्रकाश की एक किरण भी नहीं देखी) से लेकर पूर्ण चमक (24L:0D, जहाँ लाइटें कभी बंद नहीं हुईं) तक थे। इनके बीच में, उन्होंने 4 घंटे के छोटे दिन से लेकर 20 घंटे के लंबे दिन तक सब कुछ आजमाया। वे दो चीजें देखना चाहते थे:

1. मादा पतंगों ने कितने अंडे दिए? (इसे फंगुंडिटी/fecundity कहा जाता है)।
2. क्या अंडे नींद लेंगे (डायपॉज़) या तुरंत निकलेंगे (हैच होंगे)?

परिणाम: अधिक प्रकाश, अधिक अंडे (लेकिन हमेशा नहीं)

पहले, अंडे की संख्या की बात करते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि प्रकाश की मात्रा ने निश्चित रूप से यह बदल दिया कि पतंगों ने कितने अंडे पैदा किए।

• निरंतर प्रकाश (24L:0D) के तहत रहने वाली पतंगों ने सबसे अधिक उत्पादकता दिखाई, प्रति मादा औसतन 732.67 अंडे दिए।
• पूर्ण अंधकार (0L:24D) में रहने वाली पतंगें सबसे कम उत्पादक थीं, जिन्होंने केवल 618.67 अंडे दिए।
• कंट्रोल ग्रुप (एक सामान्य 16 घंटे का दिन) ने 684.33 अंडे दिए।

तो, आम तौर पर, अधिक प्रकाश का मतलब अधिक अंडे लग रहा था, लेकिन यह एक सटीक सीधी रेखा नहीं थी। प्रकाश के बावजूद अंडे खुद वैसे ही दिखे; वे सभी अंडाकार थे और परिपक्व होने पर पीले से भूरे रंग के हो गए। प्रकाश ने उनके रूप को नहीं बदला, केवल उनके मूड और उनके शेड्यूल को बदला।

सबसे बड़ा आश्चर्य: एक जादुई 20-घंटे का दिन

यहाँ कहानी वास्तव में दिलचस्प हो जाती है। शोधकर्ता एक "जादुई स्विच" की तलाश में थे जो अंडों को नींद लेने से रोक सके और उन्हें तुरंत निकलने में मदद कर सके। उन्हें उम्मीद थी कि शायद अधिक प्रकाश का मतलब कम नींद होगा, या शायद कम प्रकाश ऐसा करेगा।

लेकिन परिणाम थोड़े चौंकाने वाले थे।

• "हमेशा चालू" लाइटें (24L:0D) और पूर्ण अंधकार (0L:24D)? दोनों के परिणामस्वरूप 100% अंडों ने नींद ली (डायपॉज़)। अंडों ने फैसला किया, "नहीं, हम सो रहे हैं।"
• कंट्रोल (16L:8D) और लगभग हर अन्य शेड्यूल? भी 100% डायपॉज़।

हालाँकि, एक विशेष शेड्यूल था जिसने पैटर्न को तोड़ दिया: 20 घंटे का प्रकाश और 4 घंटे का अंधेरा (20L:4D)।

• इस विशिष्ट लय के तहत, 100% अंडे नॉन-डायपॉज़ (non-diapause) थे। उन्होंने बिल्कुल भी नींद नहीं ली!
• इससे भी बेहतर, ये बिना नींद वाले अंडे 94.08% की दर से सफलतापूर्वक निकले।

इसका क्या अर्थ है (और क्या नहीं है)

यह शोध पत्र सुझाव देता है कि इस विशिष्ट रेशम के कीड़े (SK7 रेस) के लिए, प्रकाश और जागने के बीच का संबंध केवल "अधिक प्रकाश = कम नींद" के बारे में नहीं है। यह एक विशिष्ट लय के बारे में है। यह एक गाने की तरह है जहाँ बीट बिल्कुल सही होनी चाहिए; यदि बीट बहुत तेज़ है (24 घंटे का प्रकाश) या बहुत धीमी है (पूर्ण अंधकार), तो डांसर (अंडे) बस बैठ जाते हैं। लेकिन यदि बीट 20 घंटे चालू, 4 घंटे बंद है, तो डांसर तुरंत उठ जाते हैं और काम करना शुरू कर देते हैं।

लेखक सावधानी बरतते हुए कहते हैं कि यह एक उम्मीद जगाने वाला निष्कर्ष है, लेकिन अभी यह एक पूर्ण समाधान नहीं है। वे नोट करते हैं कि यह केवल एक प्रयोग था, एक प्रकार के रेशम के कीड़े के साथ, एक ही सीजन में। उन्होंने यह साबित नहीं किया है कि 20-घंटे का शेड्यूल क्यों काम करता है (उन्होंने अंडों के अंदर के हार्मोन या जीन को नहीं मापा), और उन्होंने इसे कई वर्षों या अंडों के विभिन्न बैचों के साथ भी टेस्ट नहीं किया है।

इसलिए, हालांकि रेशम के उत्पादन को तेज करने के लिए लाइट स्विच का उपयोग करके रेशम के कीड़ों को सोने से रोकने का विचार किसानों के लिए रोमांचक है, शोधकर्ता कहते हैं कि हमें सभी को अपने लाइट शेड्यूल बदलने के लिए कहने से पहले इस परिणाम को और अधिक परीक्षणों के साथ दोबारा जांचने की आवश्यकता है। फिलहाल, यह एक दिलचस्प सुराग है कि रेशम के कीड़े की आंतरिक घड़ी एक बहुत ही विशिष्ट और शायद आश्चर्यजनक लय को सुन रही है।