एक पौधा जो “गणित करता है”: वैज्ञानिकों ने चीनी मनी प्लांट की पत्तियों के अंदर छिपे वोरोनोई पैटर्न को उजागर किया |

वैज्ञानिकों ने चीनी मनी प्लांट के अंदर छिपी पत्तियों की संरचना का नक्शा तैयार किया है

जैसा कि साइंसडेली द्वारा रिपोर्ट किया गया है, कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला में आयोजित शोध, जहां वैज्ञानिकों ने चीनी मनी प्लांट की पत्तियों की जांच की, जिसे वैज्ञानिक रूप से पाइलिया पेपरोमियोइड्स कहा जाता है, वास्तव में आंतरिक संरचनाओं के विकास को समझने के लिए आयोजित किया गया था।उन्होंने छोटे छिद्रों पर ध्यान केंद्रित किया जिन्हें हाइडैथोड कहा जाता है। ये छिद्र पानी छोड़ने और पत्ती के अंदर पोषक तत्वों के संतुलन में मदद करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। इन छिद्रों के आसपास, पौधा शिराओं का एक जटिल नेटवर्क बनाता है। जब शोधकर्ताओं ने इन छिद्रों और शिराओं के वितरण का मानचित्रण किया, तो उन्हें कुछ असामान्य चीज़ नज़र आई।रिक्ति पैटर्न यादृच्छिक नहीं था. इसके बजाय, यह अत्यधिक संरचित दिखाई दिया। यह व्यवस्था काफी हद तक वोरोनोई आरेख से मिलती जुलती है, जहां अंतरिक्ष को विशिष्ट बिंदुओं से दूरी के आधार पर क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक बिंदु अपने आस-पास के क्षेत्र को प्रभावित करता है, जिससे स्पष्ट लेकिन अदृश्य सीमाएँ बनती हैं।

सरल शब्दों में वोरोनोई आरेख का क्या अर्थ है

वोरोनोई आरेख को एक ज्यामितीय आकृति के रूप में वर्णित किया जा सकता है जो अंतरिक्ष को खंडों में विभाजित करता है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक बिंदु अंतरिक्ष में निकटतम बिंदु से जुड़ा होगा, इस प्रकार कोशिकाओं की एक श्रृंखला बनेगी जिसमें प्रत्येक कोशिका एक बिंदु का प्रतिनिधित्व करती है।वोरोनोई आरेख का उपयोग कंप्यूटर विज्ञान में नेटवर्क आवंटन और अनुकूलन में किया जाता है। चीनी मनी प्लांट की विशिष्टता यह है कि यह गणना या कंप्यूटिंग प्रणाली के बिना एक ही विभाजन बनाता प्रतीत होता है। पौधे के भीतर इस प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाला कोई मस्तिष्क नहीं है। पौधे के ऊतकों के भीतर कोई मापने के उपकरण नहीं होते हैं। फिर भी, परिणाम एक कम्प्यूटेशनल रूप से महंगी प्रणाली जैसा दिखता है।

चाइनीज मनी प्लांट के पीछे छुपे हुए विकास नियम

एलन इंस्टीट्यूट और पौधे विकास विशेषज्ञों के साथ काम करने वाले शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि विकास के दौरान यह पैटर्न कैसे उभर सकता है। उनकी व्याख्या सरल स्थानीय अंतःक्रियाओं पर आधारित है। पत्ती की प्रत्येक कोशिका केवल निकटवर्ती संकेतों पर प्रतिक्रिया करती है। यह पत्ती के पूर्ण आकार को “पता” नहीं करता है। यह केवल अपने तात्कालिक वातावरण पर प्रतिक्रिया करता है।जैसे-जैसे पत्ती बढ़ती है, कोशिका व्यवहार में छोटे-छोटे परिवर्तन धीरे-धीरे शिराओं और छिद्रों की संरचना को आकार देते हैं। समय के साथ, ये स्थानीय समायोजन एक बड़ा, संगठित पैटर्न उत्पन्न करते हैं। इस प्रक्रिया के लिए किसी केंद्रीय नियंत्रक या गणितीय जागरूकता की आवश्यकता नहीं होती है। इसे अक्सर एक प्राकृतिक एल्गोरिदम के रूप में वर्णित किया जाता है। कोई कोडित प्रोग्राम नहीं, बल्कि एक जैविक प्रणाली जो समान व्यवहार करती है। बार-बार दोहराए गए सरल नियम जटिल और संरचित परिणामों को जन्म दे सकते हैं।शोधकर्ताओं का एक ही अवलोकन सामने आता है। पौधे दूरी नहीं मापते. फिर भी अंतिम संरचना ऐसा व्यवहार करती है मानो दूरी की गणना कर ली गई हो।

एक साधारण पौधे की संरचना विज्ञान और इंजीनियरिंग को कैसे प्रभावित कर सकती है

प्रारंभ में, कोई इसे जीव विज्ञान, गणित या इंजीनियरिंग तक सीमित प्रासंगिकता के साथ एक दिलचस्प अवलोकन के रूप में देख सकता है। हालाँकि, विशेषज्ञ विभिन्न क्षेत्रों पर इस घटना के संभावित प्रभाव पर विचार करते हैं।यदि पौधे अनायास ही वोरोनोई आरेख बनाते हैं, तो इससे कई जैविक संरचनाओं के निर्माण की समझ पैदा हो सकती है। उदाहरण के लिए, पत्तियों में नसों का विकास, जड़ों का नेटवर्क, रक्त वाहिकाओं की संरचना और यहां तक ​​कि जानवरों के ऊतकों का विकास भी स्व-संगठन के समान तर्क पर आधारित हो सकता है। इसके अलावा, यह घटना इंजीनियरिंग को प्रभावित कर सकती है। इंजीनियरिंग डिज़ाइन का विकास प्रोग्रामेटिक के बजाय सहज और स्व-विकासशील हो सकता है।